WO2015069047A1 - 무선랜 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015069047A1
WO2015069047A1 PCT/KR2014/010635 KR2014010635W WO2015069047A1 WO 2015069047 A1 WO2015069047 A1 WO 2015069047A1 KR 2014010635 W KR2014010635 W KR 2014010635W WO 2015069047 A1 WO2015069047 A1 WO 2015069047A1
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relay device
terminal
relay
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정양석
김주영
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KT Corp
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
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    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a data transmission and reception technique in a wireless LAN system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving data with an end terminal in a wireless LAN system including a relay device.
  • Wireless local area network is based on radio frequency technology, personal digital assistant (PDA), laptop computer, portable multimedia player (PMP), smart It is a technology for wirelessly accessing the Internet in a home, business, or a specific service providing area by using a portable terminal such as a smart phone or a tablet PC.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • the standard for WLAN technology is being developed as an Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard.
  • the WLAN technology according to the IEEE 802.11a standard operates based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and may provide a transmission rate of up to 54 Mbps in a 5 GHz band.
  • the WLAN technology according to the IEEE 802.11b standard operates based on a direct sequence spread spectrum (DSSS) scheme and can provide a transmission rate of up to 11 Mbps in the 2.4 GHz band.
  • DSSS direct sequence spread spectrum
  • the WLAN technology based on the IEEE 802.11g standard operates based on the OFDM scheme or the DSSS scheme and may provide a transmission rate of up to 54 Mbps in the 2.4 GHz band.
  • the WLAN technology according to the IEEE 802.11n standard operates in the 2.4 GHz band and the 5 GHz band based on the OFDM scheme, and uses four spatial streams when the multiple input multiple output OFDM (MIMO-OFDM) scheme is used. It can provide a transmission rate of up to 300Mbps for spatial streams.
  • Wireless LAN technology according to the IEEE 802.11n standard can support a channel bandwidth (channel bandwidth) up to 40MHz, in this case can provide a transmission rate of up to 600Mbps.
  • VHT Very high throughput
  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide a data transmission and reception method for improving the efficiency of a wireless LAN system.
  • Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a data transmission and reception apparatus for improving the efficiency of a wireless LAN system.
  • the connection method performed in the terminal, transmitting a probe request frame, receiving a probe response frame that is a response to the probe request frame from the master access point And if it is determined to operate in an uplink relay mode based on the information included in the probe response frame, transmitting an ACK frame, which is a response to the probe response frame, to a relay device connected to the master access point.
  • the connection method may further include transmitting an authentication request frame to the relay device and receiving an authentication response frame, which is a response to the authentication request frame, from the master access point.
  • connection method may further include transmitting a connection request frame to the relay device and receiving a connection response frame that is a response to the connection request frame from the master access point.
  • the probe request frame may include a field indicating whether the frame is a frame transmitted in a relay method.
  • the probe request frame may be transmitted to the master access point through the relay device.
  • the probe response frame may include at least one of a field indicating whether to operate in an uplink relay mode and an identifier of the relay device.
  • the authentication request frame may be transmitted to the master access point through the relay device.
  • connection request frame may be transmitted to the master access point through the relay device.
  • connection response frame may include a field indicating whether the terminal is connected to the master access point in an uplink relay mode.
  • the connection method performed in the main access point, receiving a probe request frame from a relay device connected to the main access point, for the probe request frame And transmitting a probe response frame including information indicating whether to operate in an uplink relay mode in response to the terminal and receiving an ACK frame, which is a response to the probe response frame, from the relay device.
  • the connection method may further include receiving an authentication request frame from the relay device and transmitting an authentication response frame that is a response to the authentication request frame to the terminal.
  • the connection method may further include receiving a connection request frame from the relay device and transmitting a connection response frame that is a response to the connection request frame to the terminal.
  • the probe request frame may include a field indicating whether the frame is a frame transmitted in a relay method.
  • the probe response frame may include at least one of a field indicating whether to operate in an uplink relay mode and an identifier of the relay device.
  • connection response frame may include a field indicating whether the terminal is connected to the master access point in an uplink relay mode.
  • a connection method performed in a relay device connected to a master access point, receiving a probe request frame from a terminal and transmitting the probe request frame in a relay manner Transmitting the probe request frame to the master access point.
  • the probe request frame may include a field indicating whether the frame is a frame transmitted in a relay method.
  • the SSID field included in the probe request frame may be set to the SSID or any of the master access point.
  • a data receiving method performed in a terminal connected to a relay device, receiving a beacon frame from a master access point connected to the relay device, the beacon frame Transmitting a PS-Poll frame to the relay device when it is determined that the data to be transmitted to the terminal exists in the master access point, and transmits the data frame in response to the PS-Poll frame from the master access point.
  • the terminal may belong to the main-basic service set formed by the main-access point and the relay-basic service set formed by the relay device.
  • the arbitrary frame transmitted by the terminal may include information indicating the type of the frame transmitted by the communication entity receiving the arbitrary frame.
  • the PS-Poll frame may be transmitted to the master access point through the relay device.
  • the SIG field of the PS-Poll frame may include information indicating that an NDP response is transmitted after the PS-Poll.
  • the SIG field of the data frame may include information indicating that a normal response is transmitted after the data frame.
  • a period for protecting transmission of at least two ACK frames may be set in the duration field of the data frame.
  • the ACK frame may be transmitted to the master access point through the relay device.
  • the SIG field of the ACK frame may include information indicating that a normal response is transmitted after the ACK frame.
  • the data transmission method performed in the master access point connected to the relay device the beacon frame indicating that there is data to be transmitted to the terminal connected to the relay device Transmitting, receiving a PS-Poll frame from the relay device, and transmitting a data frame to the terminal when it is determined that the terminal is capable of receiving data by the PS-Poll frame. do.
  • the data transmission method may further include receiving an ACK frame that is a response to the data frame from the relay device.
  • the data transmission method may further include retransmitting the data frame to the terminal when the ACK frame that is a response to the data frame is not received from the relay device within a preset relay ACK timeout.
  • the relay ACK timeout may be set longer than 'SIFS + reception_start_delay + slot time'.
  • the terminal may belong to the main-basic service set formed by the main-access point and the relay-basic service set formed by the relay device.
  • a period for protecting transmission of at least two ACK frames may be set in the duration field of the data frame.
  • the wireless transmission efficiency of the WLAN system can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating one embodiment of a station for performing methods in accordance with the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a configuration of a wireless LAN system according to IEEE 802.11.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a connection procedure of a terminal in an infrastructure BSS.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an infrastructure BSS of a WLAN system.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of a hierarchical AID structure.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of a structure of a TIM information element (IE).
  • IE TIM information element
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an embodiment of a structure of a TIM encoded on a block basis.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of transmitting and receiving data.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a WLAN system including a relay device.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a logical configuration of a relay device.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating another embodiment of a data transmission / reception method.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating an embodiment of an AID designated on a page ID basis.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating an embodiment of an AID designated on a block index basis.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an embodiment of an AID designated on a sub-block index basis.
  • 15 is a flowchart illustrating still another embodiment of a data transmission / reception method.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating yet another embodiment of a data transmission / reception method.
  • FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating another embodiment of a WLAN system including a relay device.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a connection method in an uplink relay mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating another embodiment of a WLAN system including a relay device.
  • 20 is a conceptual diagram illustrating a data transmission and reception method according to another embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a station is a physical layer for medium access control (MAC) and wireless medium that conforms to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard. By any functional medium that includes an interface.
  • the station STA may be divided into a station that is an access point (AP) and a station that is a non-access point (STA).
  • a station (STA), which is an access point (AP), may simply be called an access point (AP), and a station (STA), which is a non-AP, may simply be called a terminal.
  • the station STA may include a processor and a transceiver, and may further include a user interface and a display device.
  • the processor refers to a unit designed to generate a frame to be transmitted through a wireless network or to process a frame received through the wireless network, and may perform various functions for controlling a station (STA).
  • a transceiver is a unit that is functionally connected to a processor and is designed to transmit and receive a frame through a wireless network for a station (STA).
  • the access point may be a centralized controller, a base station (BS), a radio access station, a node B, an evolved node B, a relay, and a mobile MMR.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • site controller and the like, and may include some or all of their functionality.
  • a terminal i.e., a non-access point
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • UT user terminal
  • AT access terminal
  • MS mobile station
  • MS mobile terminal
  • subscriber unit subscriber station
  • SS subscriber station
  • wireless device or a mobile subscriber unit
  • mobile subscriber unit may include some or all of the functionality thereof.
  • the terminal may be a desktop computer, a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, a smart watch capable of communication.
  • smart watch smart glass
  • e-book reader portable multimedia player (PMP), portable gaming device, navigation device, digital camera, digital multimedia broadcasting (DMB) player, digital voice Digital audio recorder, digital audio player, digital picture recorder, digital picture player, digital video recorder, digital video player
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating one embodiment of a station for performing methods in accordance with the present invention.
  • the station 100 may include at least one processor 110, a memory 120, and a network interface device 130 connected to a network to perform communication.
  • the station 100 may further include an input interface device 140, an output interface device 150, a storage device 160, and the like.
  • Each component included in the station 100 may be connected by a bus 170 to communicate with each other.
  • the processor 110 may execute a program command stored in the memory 120 and / or the storage device 160.
  • the processor 110 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to the present invention are performed.
  • the memory 120 and the storage device 160 may be configured of a volatile storage medium and / or a nonvolatile storage medium.
  • the memory 120 may be configured as read only memory (ROM) and / or random access memory (RAM).
  • Embodiments of the present invention are applied to a WLAN system according to IEEE 802.11, and can be applied to other communication systems as well as a WLAN system according to IEEE 802.11.
  • embodiments of the present invention may include mobile Internet, global systems such as wireless personal area network (WPAN), wireless body area network (WBAN), wireless broadband internet (WBro) or world interoperability for microwave access (WiMax).
  • 2G mobile networks such as for mobile communication or code division multiple access (CDMA)
  • 3G mobile networks such as wideband code division multiple access (WCDMA) or cdma2000
  • WCDMA wideband code division multiple access
  • HSDPA high speed downlink packet access
  • 4G mobile communication network such as long term evolution (LTE) or LTE-Advanced
  • 5G mobile communication network and the like.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a configuration of a wireless LAN system according to IEEE 802.11.
  • a WLAN system may include at least one basic service set (BSS).
  • BSS means a set of stations (STA1, STA2 (AP1), STA3, STA4, STA5 (AP2), STA6, STA7, STA8) that can successfully synchronize and communicate with each other, and does not mean a specific area. .
  • BSS can be classified into infrastructure BSS (Independent BSS) and Independent BSS (IBSS).
  • BSS1 and BSS2 mean infrastructure BSS
  • BSS3 means IBSS.
  • BSS1 is a distribution system connecting a first terminal STA1, a first access point STA2 (AP1) providing a distribution service, and a plurality of access points STA2 (AP1), STA5 (AP2) ( distribution system (DS).
  • the first access point STA2 (AP1) may manage the first terminal STA1.
  • the BSS2 connects a third terminal STA3, a fourth terminal STA4, a second access point STA5 (AP2) providing a distribution service, and a plurality of access points STA2 (AP1) and STA5 (AP2). It may include a distribution system (DS).
  • the second access point STA5 (AP2) may manage the third terminal STA3 and the fourth terminal STA4.
  • BSS3 refers to IBSS operating in ad-hoc mode. There is no access point in BSS3, which is a centralized management entity. That is, in BSS3, the terminals STA6, STA7, and STA8 are managed in a distributed manner. In BSS 3, all of the terminals STA6, STA7, and STA8 may refer to mobile terminals, and thus, are not allowed to be connected to the distribution system DS, thereby forming a self-contained network.
  • the access points STA2 (AP1) and STA5 (AP2) may provide access to the distributed system DS through the wireless medium for the terminals STA1, STA3, and STA4 coupled thereto.
  • BSS1 or BSS2 communication between terminals STA1, STA3, and STA4 is generally performed through access points STA2 (AP1) and STA5 (AP2), but when a direct link is established, the terminals ( Direct communication between STA1, STA3, and STA4 is possible.
  • the plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a distribution system (DS).
  • DS distribution system
  • a plurality of BSSs connected through a distribution system (DS) is referred to as an extended service set (ESS).
  • the entities included in the ESS (STA1, STA2 (AP1), STA3, STA4, STA5 (AP2)) can communicate with each other, any terminal (STA1, STA3, STA4) in the same ESS while communicating seamlessly one Can move from one BSS to another BSS.
  • a distribution system is a mechanism for one access point to communicate with another access point, whereby the access point transmits a frame or moves to another BSS for terminals coupled to the BSS it manages.
  • a frame may be transmitted for any terminal.
  • the access point may transmit and receive frames with an external network such as a wired network.
  • Such a distribution system (DS) does not necessarily need to be a network, and there is no limitation on its form as long as it can provide a predetermined distribution service defined in the IEEE 802.11 standard.
  • the distribution system may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects access points to each other.
  • a terminal may be associated with an access point (AP).
  • the terminal STA may transmit and receive data when connected to the access point AP.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a connection procedure of a terminal in an infrastructure BSS.
  • a connection procedure of a STA in an infrastructure BSS is largely a probe step of detecting an access point, an authentication step with a detected access point, and an authentication procedure. It may be divided into an association step with the access point AP that performs the operation.
  • the STA may first detect neighboring access points (APs) using a passive scanning method or an active scanning method.
  • the terminal STA may detect neighboring access points APs by overhearing the beacons transmitted by the access points APs.
  • the STA STA neighbors by sending a probe request frame and receiving a probe response frame which is a response to the probe request frame from the access points APs.
  • One access point (APs) can be detected.
  • the terminal STA When the terminal STA detects neighboring APs, the terminal STA may perform an authentication step with the detected AP. In this case, the terminal STA may perform an authentication step with the plurality of access points (APs).
  • An authentication algorithm according to the IEEE 802.11 standard may be divided into an open system algorithm for exchanging two authentication frames, a shared key algorithm for exchanging four authentication frames, and the like.
  • the STA transmits an authentication request frame and receives an authentication response frame, which is a response to the authentication request frame, from the AP. By doing so, authentication with the access point AP can be completed.
  • the terminal STA may perform a connection step with the AP.
  • the terminal STA may select one of the access points AP that has performed the authentication step with itself and may perform the connection step with the selected access point AP. That is, the STA STA transmits an association request frame to the selected access point and receives an association response frame that is a response to the association request frame from the selected access point.
  • the connection with the selected access point may be completed.
  • the WLAN system refers to a local area network capable of transmitting and receiving data in a state where a plurality of communication entities in accordance with the IEEE 802.11 standard are wirelessly connected.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an infrastructure BSS of a WLAN system.
  • the infrastructure BSS may include one access point (AP) and a plurality of terminals STA1 and STA2.
  • the AP may transmit a beacon frame including a SSID (service set ID), which is a unique identifier, in a broadcast manner.
  • the beacon frame may provide the existence of the access point (AP) and connection information to the terminals that are not connected to the access point (AP), and the presence of data transmitted to a specific terminal to the terminals connected to the AP I can tell you.
  • the terminal that is not connected to the access point (AP) may detect the access point (AP) by using a passive scanning method or an active scanning method and obtain connection information from the detected access point (AP).
  • the terminal may detect the access point (AP) by receiving a beacon frame from the access point (AP).
  • the terminal may detect the access point (AP) by transmitting a probe request frame and receiving a probe response frame, which is a response thereto, from the access point (AP).
  • the terminal not connected to the AP may attempt to authenticate with a specific AP based on the connection information obtained from the beacon frame or the probe response frame. After successful authentication, the terminal may transmit a connection request frame to the corresponding access point (AP), and the access point (AP) receiving the connection request frame may transmit a connection response frame including the AID of the terminal to the terminal. Through such a procedure, the terminal may be connected to an access point (AP).
  • AP access point
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of a hierarchical AID structure.
  • an AID having a hierarchical structure may be used to efficiently manage a plurality of terminals.
  • the AID assigned to one terminal may be composed of a page ID, a block index, a sub-block index, and a terminal bit index.
  • the group to which the UE belongs ie, page group, block group, sub-block group
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of a structure of a traffic indication map (TIM) information element (IE).
  • TIM traffic indication map
  • the TIM IE includes an element ID field, a length field, a DTIM count field, a DTIM period field, a bitmap control field, and a partial virtual bitmap.
  • Field may be included. That is, the TIM IE includes information for indicating a bit corresponding to the AID of the terminal when data to be transmitted to the terminal is buffered in the access point, which includes a bitmap control field and a partial virtual bit. It may be encoded in a map field.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an embodiment of a structure of a TIM encoded on a block basis.
  • a TIM may be encoded in block units.
  • One encoding block may be composed of a block control field, a block offset field, a block bitmap field, and at least one sub-block field.
  • the block control field may indicate an encoding mode of the TIM. That is, the block control field may indicate a block bitmap mode, a single AID mode, an OLB (offset + length + bitmap) mode, and an inverse bitmap mode.
  • the block offset field may indicate an offset of an encoded block.
  • the block bitmap field may mean a bitmap indicating a location of a sub-block in which an AID bit is set.
  • the sub-block bitmap field may mean a bitmap indicating the position of the AID in the sub-block.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of transmitting and receiving data.
  • the AP may transmit a beacon frame including a TIM IE in a broadcast manner.
  • the terminal STA operating in the power saving mode may wake up every beacon period when the DTIM count becomes zero and receive the beacon frame. If the bit corresponding to its AID is set to 1 in the TIM included in the received beacon frame, the STA is ready to receive data by transmitting a PS-Poll frame to the AP. You can inform.
  • the AP may transmit a data frame to the corresponding STA.
  • communication entities ie, access points, terminals, etc.
  • CSMA carrier sense multiple access
  • CA collision avoidance
  • the communication entity may check the occupation state of the wireless channel by using a physical channel sensing method and a virtual channel sensing method before accessing the wireless channel.
  • the physical channel sensing method may be performed through channel sensing for detecting whether a certain level or more of energy exists in the wireless channel.
  • the terminal may determine that the wireless channel is already occupied by another terminal, and thus waits for a random backoff time and then returns the channel. Sensing can be performed.
  • the terminal may determine that the wireless channel is in an idle state, thereby accessing the corresponding wireless channel and transmitting a signal.
  • the virtual channel sensing method may be performed by setting an estimated channel occupancy time based on a network allocation vector (NAV) timer.
  • NAV network allocation vector
  • the communication entity when a communication entity transmits a frame, the communication entity may write a time required to complete transmission of the corresponding frame in a duration field of the frame header.
  • the communication entity When the communication entity normally receives any frame through the wireless channel, the communication entity may set its own NAV timer based on the duration field value of the received frame header. If the communication entity receives a new frame before the NAV timer expires, the communication entity may update the NAV timer based on the duration field value of the received new frame header.
  • the communication entity may determine that the radio channel occupancy is released when the NAV timer expires, and thus may compete for radio channel access.
  • the communication entity may support a plurality of physical layer transmission rates according to various modulation schemes and channel coding rates.
  • high physical layer transmission rates can transmit a large amount of data for short radio channel occupancy times but require high signal quality.
  • a lower physical layer transmission rate can transmit data even at a lower signal quality, but requires a relatively long wireless channel occupation time.
  • the total capacity of a WLAN system may be increased by transmitting as much data as possible during a time when a specific communication entity occupies a wireless channel. That is, the total capacity of the WLAN system may be increased when the terminal transmits and receives data to and from the access point through a high physical layer transmission rate.
  • the high physical layer transmission rate is possible when the signal quality is sufficiently secured by the distance between the access point and the terminal.
  • high physical layer transmission rates are possible when the communication entity transmits signals at sufficiently high transmit power to ensure sufficient signal quality. If the terminals are located far from the access point, or if the communication entity uses limited transmission power, the physical layer transmission rate is lowered and the total capacity of the WLAN system is reduced.
  • the number of sensor terminals located far from the access point may increase due to the characteristics of the sensor network supporting a wide area.
  • the sensor terminal located far from the access point uses a low uplink physical layer transmission rate in order to secure a stable uplink quality, the overall capacity of the WLAN system can be significantly reduced.
  • the low power terminal uses a low physical layer transmission rate, a lot of power is consumed because it needs to be awake for a longer time in transmitting the same data.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a WLAN system including a relay device.
  • the master access point (M (master) -AP), the first relay device R1, the second relay device R2, and the fifth terminal STA5 may include a master-basic service set mater-. basic service set (M-BSS) can be configured.
  • the first relay device R1, the first terminal STA1, and the second terminal STA2 may configure the first relay BSS R1-BSS.
  • the second relay device R2, the third terminal STA3, and the fourth terminal STA4 may configure a second relay BSS (R2-BSS).
  • the relay devices R1 and R2 may be disposed at locations where signal quality between the master access point M-AP and the terminals STA1, STA2, STA3, and STA4 is degraded.
  • the first relay device R1 may relay data transmission between the master access point (M-AP) and the first and second terminals STA1 and STA2.
  • the second relay device R2 may relay data transmission between the master access point (M-AP) and the third and fourth terminals STA3 and STA4. That is, the physical area of the master access point (M-AP) may be extended by the relay devices (R1, R2).
  • FIG. 10 is a block diagram showing a logical configuration of a relay device.
  • a relay device may include a relay-terminal (R-STA) operating as a terminal for a master access point (M-AP) and a relay-access operating as an access point for an end terminal belonging to an extended area. It may consist of a point (R-AP).
  • R-STA relay-terminal
  • M-AP master access point
  • R-AP relay-access operating as an access point for an end terminal belonging to an extended area. It may consist of a point (R-AP).
  • the relay-terminal (R-STA) may search for the master access point (M-AP) by receiving a beacon frame or a probe response frame transmitted from the master access point (M-AP) through the same procedure as that of a normal terminal. have. Thereafter, the relay-terminal (R-STA) may sequentially perform the found main access point (M-AP), the authentication procedure, and the connection procedure.
  • the relay-access point (R-AP) may serve a relay BSS. That is, the relay-access point (R-AP) may transmit its own beacon frame, or may transmit a probe response frame, which is a response to the probe request frame, to an end terminal belonging to the relay BSS.
  • the end terminal belonging to the relay BSS determines that it is advantageous to connect to the relay access point (R-AP) rather than the master access point (M-AP). If the end terminal belonging to the relay BSS determines that it is advantageous to connect to the relay access point (R-AP) rather than the master access point (M-AP), the end-terminal belongs to the relay access point (R-AP). Can be done. On the other hand, if the terminal belonging to the relay BSS determines that it is advantageous to be connected to the main access point (M-AP) rather than the relay access point (R-AP), the authentication procedure and connection with the main access point (M-AP) The procedure can be performed.
  • the relay-terminal (R-STA) may relay data transmission between the master access point (M-AP) and the end terminal.
  • the relay-terminal (R-STA) may relay data transmission using the 4-address field.
  • the 4-address field is a destination address (DA) field indicating the final destination address of the data, a source address field (SA) indicating the address where the data is generated, and a TA (address) indicating a communication entity that physically transmits a frame including data. and a receiver address (RA) field indicating an address of a communication entity that physically receives a frame including data.
  • the master access point (M-AP) may configure a header address field of a data frame as follows.
  • TA field address of master access point (M-AP) (ie MAC address)
  • RA field address of relay device (ie MAC address)
  • DA field address of end terminal (ie MAC address)
  • SA field address of master access point (M-AP) (ie MAC address)
  • the relay-terminal (R-STA) may transmit a data frame received from the relay-access point (R-AP) to the master access point (M-AP), and receive the received data from the master access point (M-AP).
  • the data frame may be delivered to a relay-access point (R-AP).
  • the relay-access point (R-AP) When the relay-terminal (R-STA) and the main-access point (M-AP) are connected to secure a transmission path, the relay-access point (R-AP) is the same identifier as the main-access point (M-AP).
  • the beacon frame including the SSID may be periodically transmitted.
  • the relay-access point (R-AP) may transmit a probe response frame in response to the probe request frame of the end terminal, may transmit an authentication response frame in response to the authentication request frame of the end terminal,
  • the connection response frame may be transmitted in response to the connection request frame of. That is, the relay-access point (R-AP) may play the same role as the master-access point (M-AP).
  • End terminals located in the vicinity of the relay device can be connected to the relay access point (R-AP) closer than the main access point (M-AP) to ensure a high signal quality, thereby providing data at a high physical layer transmission rate Can be transmitted.
  • R-AP relay access point
  • M-AP main access point
  • the relay-access point may generate a beacon frame including an indicator indicating that the relay-access point is a communication entity relaying data transmission between the master access point (M-AP) and the end terminal. Can transmit Such an indicator may be defined using one bit in the beacon frame or may be defined using the address field of a master access point (M-AP).
  • the relay-access point (R-AP) may transmit a data frame to an end terminal using a 4-address field in the same manner as the relay-terminal (R-STA).
  • the relay-access point (R-AP) may transmit a data frame to the end terminal using two address fields (RA, TA).
  • SA TA, RA, DA
  • RA, TA the relay-access point
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating another embodiment of a data transmission / reception method.
  • the master access point may serve the M-BSS, and the relay device R may belong to the M-BSS.
  • the relay device R may serve an R-BSS, and the first terminal STA1 and the second terminal STA2 may belong to the R-BSS.
  • the relay device R When the relay device R completes an authentication process with the master access point (M-AP), the relay device R may perform an association process. That is, the relay device R may transmit a connection request frame to the master access point (M-AP) (S1100).
  • the connection request frame may include an indicator for requesting AID resource allocation for terminals belonging to the R-BSS.
  • the master access point (M-AP) When the master access point (M-AP) receives the connection request frame from the relay device (R), it may obtain an indicator included in the connection request frame, and thus, allocate an AID resource for terminals belonging to the R-BSS. You can confirm the request. Accordingly, the master access point (M-AP) may transmit a connection response frame including the reference AID used to allocate AIDs of terminals belonging to the R-BSS to the relay device R (S1110).
  • the reference AID may mean an AID of the relay device R.
  • the reference AID when the AID is hierarchically configured as shown in FIG. 5 described above, the reference AID may be set in a page ID unit, a block index unit, or a sub-block index unit.
  • the relay device R may include the first terminal STA1 and the second terminal (STA1) belonging to the R-BSS based on the reference AID included in the connection response frame.
  • AID may be allocated to STA2 (S1120). For example, when the reference AID is set in units of page IDs, the relay device R is different from the first terminal STA1 and the second terminal STA2 belonging to the R-BSS within the page ID range indicated by the reference AID. AID can be assigned.
  • the relay device R may allocate different AIDs to the first terminal STA1 and the second terminal STA2 belonging to the R-BSS within the block index range indicated by the reference AID. Can be.
  • the relay device R is different from the first terminal STA1 and the second terminal STA2 belonging to the R-BSS within the sub-block index range indicated by the reference AID. AID can be assigned.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating an embodiment of an AID designated on a page ID basis.
  • the master access point (M-AP) may designate an AID range for communication entities belonging to the R-BSS in units of page IDs. For example, the master access point (M-AP) may allocate '110 000 000 000b' as the AID of the relay device R.
  • the relay device R may allocate an AID to terminals belonging to the R-BSS within a page ID range indicated by its AID (ie, page ID group 3 11b). That is, the relay device R may allocate an AID to terminals belonging to the R-BSS within the range of ' ⁇ 110 000 000 000 001b' to '11 11111 111 111b '.
  • the master access point (M-AP) allocates the AIDs of other communication entities (eg, relay devices, terminals, etc.) belonging to the M-BSS within page ID groups 0 to 2 (00b, 01b, and 10b). can do. Accordingly, communication entities constituting the WLAN system may be distinguished by an AID which is a unique identifier.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating an embodiment of an AID designated on a block index basis.
  • a master access point may designate an AID range for communication entities belonging to an R-BSS in block index units.
  • the master access point (M-AP) may allocate '00 00001 000 000b 'as the AID of the relay device R.
  • the relay device R may allocate an AID to terminals belonging to the R-BSS within a block index range indicated by its AID. That is, the relay device R may allocate an AID to terminals belonging to the R-BSS within a range of '00 00001 000 001b 'to '00 00001 111 111b'.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an embodiment of an AID designated on a sub-block index basis.
  • a master access point may designate an AID range for communication entities belonging to an R-BSS in units of sub-block indexes. For example, the master access point (M-AP) may allocate '00 00000 001 000b 'as the AID of the relay device R. In this case, the relay device R may allocate an AID to terminals belonging to the R-BSS within a sub-block index range indicated by its AID. That is, the relay device R may allocate an AID to terminals belonging to the R-BSS within a range of '00 00000 001 001b 'to '00 00000 001 111b'.
  • the relay device R may transmit AID resource information allocated to terminals belonging to the R-BSS to the master access point (M-AP) (S1130).
  • the relay device R may transmit the MAC address of the corresponding terminal to the master access point (M-AP) together with the AID resource information allocated to the terminals belonging to the R-BSS.
  • the relay device R may transmit the AID and MAC address of the first terminal STA1 to the master access point M-AP, and transmit the AID and MAC address of the second terminal STA2 to the master terminal. It can transmit to the access point (M-AP).
  • the master access point may configure an address field included in the corresponding data frame as follows.
  • RA field MAC address of relay device (R)
  • TA field MAC address of master access point (M-AP)
  • DA field MAC address of the first terminal STA1
  • SA field MAC address of master access point (M-AP)
  • RA field MAC address of relay device (R)
  • TA field MAC address of master access point (M-AP)
  • DA field AID of first terminal STA1
  • SA field MAC address of master access point (M-AP)
  • RA field AID of relay device R
  • TA field MAC address of master access point (M-AP)
  • DA field MAC address of the first terminal STA1
  • SA field MAC address of master access point (M-AP)
  • RA field AID of relay device R
  • TA field MAC address of master access point (M-AP)
  • DA field AID of first terminal STA1
  • SA field MAC address of master access point (M-AP)
  • the master access point (M-AP) may transmit a data frame including the address field configured as described above to the relay device R (S1140).
  • the relay device R may know that the final destination of the data frame is the first terminal STA1 through the address field included in the data frame. Accordingly, the relay device R may transmit a data frame to the first terminal STA1 (S1150).
  • the master access point (M-AP) may determine that the data frame has been successfully received by the relay device (R). have. That is, the master access point (M-AP) may replace a data frame transmitted from the relay device R to the first terminal STA1 to an ACK frame for the data frame transmitted to the relay device R. have.
  • the relay device R may transmit an ACK frame to the master access point (M-AP) in response to successfully receiving a data frame from the master access point (M-AP).
  • the first terminal STA1 may transmit an ACK frame to the relay device R in response to the data frame (S1160).
  • 15 is a flowchart illustrating still another embodiment of a data transmission / reception method.
  • the master access point may serve the M-BSS, and the relay device R may belong to the M-BSS.
  • the relay device R may serve an R-BSS, and the first terminal STA1 and the second terminal STA2 may belong to the R-BSS.
  • the relay device R After the relay device R associates with the master access point (M-AP), the relay device R sends an AID resource request frame to the master access point (M-AP) to request AID resource allocation for terminals belonging to the R-BSS. (S1500).
  • the AID resource request frame may include an indicator for requesting AID resource allocation for terminals belonging to the R-BSS and information indicating the AID resource size (or number) as shown in Table 1 below.
  • the M-AP When the master access point (M-AP) receives an AID resource request frame, the M-AP indicates an indicator requesting AID resource allocation for terminals belonging to the R-BSS included in the AID resource request frame and an AID resource size (or number). Information indicating can be obtained. That is, the master access point (M-AP) may check the AID resource allocation request for the UEs belonging to the R-BSS through the AID resource request frame, and may check the required AID resource size (or number). The master access point (M-AP) may generate an AID resource response frame including AID resource information for terminals belonging to the R-BSS based on the information included in the AID resource request frame, and relay the AID resource response frame. In operation S1510, the device may transmit the data to the device R.
  • the AID resource information for the R-BSS may be an AID range used for terminals belonging to the R-BSS.
  • the AID resource information may be specified so as not to overlap with the AID range used for terminals belonging to the M-BSS.
  • AID resource information may be designated in units of page IDs.
  • the master access point (M-AP) may designate '11 00000 000 001b 'to '11 11111 111 111b' as an AID range for terminals belonging to the R-BSS.
  • AID resource information may be designated in block index units.
  • the master access point (M-AP) may designate '00 00001 000 001b 'to '00 00001 111 111b' as an AID range for terminals belonging to the R-BSS.
  • AID resource information may be designated in a sub-block index unit.
  • the master access point (M-AP) may designate '00 00000 001 001b 'to '00 00000 001 111b' as an AID range for terminals belonging to the R-BSS.
  • the AID resource response frame may include an indicator indicating allocation of AID resources for UEs belonging to the R-BSS, information indicating an AID starting point, and information indicating the size (or number) of AID resources as shown in Table 2 below. .
  • the AID range may be defined by the AID starting point and the size (or number) of AID resources.
  • the relay device R When the relay device R receives the AID resource response frame from the master access point (M-AP), the relay device R and the first terminal STA1 belonging to the R-BSS based on the AID resource information included in the AID resource response frame are connected to each other.
  • the AID may be allocated to the second terminal STA2 (S1520). For example, when the AID range received from the master access point (M-AP) is specified in units of page IDs, the relay device R is connected to the first terminal STA1 belonging to the R-BSS within the designated page ID range. Different AIDs may be allocated to the second terminal STA2.
  • the relay device R may include a first terminal STA1 and a second terminal (STA1) belonging to the R-BSS within the designated block index range. Different AIDs can be allocated to STA2).
  • the relay device R is connected with the first terminal STA1 belonging to the R-BSS within the designated sub-block index range. Different AIDs may be allocated to the second terminal STA2.
  • the relay device R may transmit AID resource information allocated to terminals belonging to the R-BSS to the master access point (M-AP) (S1530).
  • the relay device R may transmit the MAC address of the corresponding terminal to the master access point (M-AP) together with the AID resource information allocated to the terminals belonging to the R-BSS.
  • the relay device R may transmit the AID and MAC address of the first terminal STA1 to the master access point M-AP, and transmit the AID and MAC address of the second terminal STA2 to the master terminal. It can transmit to the access point (M-AP).
  • the master access point (M-AP) uses the address field included in the data frame as described above in the first embodiment of the address field and the first field of the address field. Second embodiment ',' third embodiment of the address field ', or' fourth embodiment of the address field '. That is, the master access point (M-AP) may configure the DA field among the address fields included in the data frame as the AID of the first terminal STA1, and relay the RA field among the address fields included in the data frame. It can consist of AID of (R).
  • the master access point (M-AP) may transmit a data frame including the address field configured as described above to the relay device R (S1540).
  • the relay device R may know that the final destination of the data frame is the first terminal STA1 through the address field included in the data frame. Accordingly, the relay device R may transmit a data frame to the first terminal STA1 (S1550).
  • the master access point (M-AP) may determine that the data frame has been successfully received by the relay device (R). have. That is, the master access point (M-AP) may replace a data frame transmitted from the relay device R to the first terminal STA1 to an ACK frame for the data frame transmitted to the relay device R. have.
  • the relay device R may transmit an ACK frame to the master access point (M-AP) in response to successfully receiving a data frame from the master access point (M-AP).
  • the first terminal STA1 When the first terminal STA1 successfully receives a data frame from the relay device R, the first terminal STA1 may transmit an ACK frame to the relay device R in response to the data frame (S1560).
  • 16 is a conceptual diagram illustrating yet another embodiment of a data transmission / reception method.
  • the master access point may serve the M-BSS, and the relay device R may belong to the M-BSS.
  • the relay device R may serve the R-BSS, and the first terminal STA1 may belong to the R-BSS.
  • the AID of the relay device R may be allocated according to the AID allocation method described with reference to FIG. 11.
  • the AID of the first terminal STA1 belonging to the R-BSS may be allocated according to the AID allocation method described with reference to FIG. 11 or the AID allocation method described with reference to FIG. 15.
  • the master access point may set a bit corresponding to the AID of the first terminal STA1 of the TIM to 1 to inform the user when there is data to be transmitted to the first terminal STA1, and set the TIM.
  • the beacon frame 1600 may be transmitted.
  • the relay device R When the relay device R receives the beacon frame 1600 of the master access point (M-AP), the relay device R corresponds to the AID of the first terminal STA1 belonging to the R-BSS among the TIMs included in the beacon frame 1600. It can be seen that the bit is set to 1, and based on this, it can be determined that data to be transmitted to the first terminal STA1 is buffered in the master access point (M-AP). The relay device R may set a bit corresponding to the AID of the first terminal STA1 to 1 in the TIM to indicate that there is data to be transmitted to the first terminal STA1, and the beacon frame 1601 including the TIM. ) Can be sent.
  • the first terminal STA1 may confirm that a bit corresponding to its own AID is set to 1 among TIMs included in the beacon frame 1601. That is, the first terminal STA1 may know that data to be transmitted to the first terminal STA1 exists.
  • the first terminal STA1 may have a contention window according to a random backoff procedure when a channel is in an idle state during a distributed coordination function (DCFS) inter frame space (DIFS) from an end of reception of a beacon frame 1601.
  • DCFS distributed coordination function
  • DIFS inter frame space
  • the PS-Poll frame (or trigger frame) 1602 may be transmitted to the relay device R to request data transmission.
  • the first terminal STA1 sets the response indication deferral (RID) bit of the SIG field included in the PS-Poll frame (or trigger frame) 1602 to 'b10' to generate a PS-Poll frame (or trigger frame). After 1602, this may indicate that an ACK frame 1603, which is a normal response, is transmitted.
  • RID response indication deferral
  • the relay device R When the relay device R receives the PS-Poll frame (or trigger frame) 1602 from the first terminal STA1, the relay device R wakes up (ie, operates in a wake state). Response to the PS-Poll frame (or trigger frame) 1602 after a short inter frame space (SIFS) from the end of reception of the PS-Poll frame (or trigger frame) 1602. ACK frame 1603 may be transmitted. In this case, the relay device R sets the RID bit of the SIG field included in the ACK frame 1603 to 'b11' to indicate that the data frame 1604, which is a long response, is transmitted after the ACK frame 1603. Can be represented.
  • SIFS short inter frame space
  • the master access point (M-AP) cannot receive the PS-Poll frame (or trigger frame) 1602 transmitted from the first terminal STA1, but the PS-Poll frame (or trigger frame) 1602 is not received.
  • the ACK frame 1603 transmitted from the relay device (R) may be received.
  • the master access point (M-AP) may determine that the first terminal STA1 has woken up, and accordingly, the ACK frame 1603 ),
  • the data frame 1604 may be transmitted to the relay device R after the SIFS from the reception end time.
  • the master access point (M-AP) may indicate that the ACK frame 1605 that is a normal response is transmitted after the data frame by setting the RID bit of the SIG field included in the data frame 1604 to 'b10'. .
  • the relay device R When the relay device R successfully receives the data frame 1604, the relay device R receives the ACK frame 1605, which is a response to the data frame 1604 after SIFS from the reception end point of the data frame 1604, to the master access point M. -AP).
  • the relay device R may indicate that a long response data frame 1606 is transmitted after the ACK frame 1605 by setting the RID bit of the SIG field included in the ACK frame 1605 to 'b11'.
  • the data frame 1606 may include the same information as the data frame 1604 transmitted from the master access point (M-AP).
  • the relay device R may transmit the data frame 1606 to the first terminal STA1 after SIFS from the transmission end time of the ACK frame 1605.
  • the relay device R may indicate that the ACK frame 1607 that is a normal response is transmitted after the data frame 1606 by setting the RID bit of the SIG field included in the data frame 1606 to 'b10'.
  • the relay device R receives the ACK frame 1607 that is a response to the data frame 1606 after SIFS from the reception end time of the data frame 1606. Can be sent to.
  • the first terminal STA1 may indicate that the frame is not transmitted after the ACK frame 1607 by setting the RID bit of the SIG field included in the ACK frame 1607 to 'b00'.
  • the master access point (M-AP) is a relay device (R) serving R-BSS when a data frame is to be transmitted in a broadcast (or multicast) manner to terminals belonging to the R-BSS.
  • a separate broadcast / multicast AID bit assigned to the TIM may be set.
  • the AID assigned to the relay device R may replace the broadcast / multicast AID.
  • the master access point (M-AP) may generate a beacon frame including the TIM in which the AID bit of the relay device R is set, and transmit the generated beacon frame. That is, the AID of the relay device R may be used as an indicator for broadcast (or multicast) transmission to terminals belonging to the R-BSS.
  • the relay device R may check that its AID bit is set in the TIM included in the beacon frame, and the terminals belonging to the R-BSS are based on this. It can be seen that data to be transmitted in a broadcast (or multicast) manner is buffered in the master access point (M-AP). Accordingly, the relay device R may set the AID bits of all the terminals belonging to the R-BSS to the TIM, and generate a beacon frame including the TIM in which the AID bits of all the terminals belonging to the R-BSS are set. The beacon frame can be transmitted.
  • the UEs belonging to the R-BSS When the UEs belonging to the R-BSS receive the beacon frame from the relay device R, they can confirm that their AID bits are set in the TIM included in the beacon frame. You can see that.
  • UEs belonging to the R-BSS may request transmission of a data frame by transmitting a PS-Poll frame (trigger frame) to the relay device (R).
  • the relay device R When the relay device R receives the PS-Poll frame (or trigger frame) from the terminals belonging to the R-BSS, the relay device R may determine that the terminals belonging to the R-BSS have woken up, and thus the PS-Poll frame (or ACK frame may be transmitted in response to the trigger frame).
  • the master access point (M-AP) cannot receive a PS-Poll frame (or trigger frame) transmitted from terminals belonging to the R-BSS, but relays in response to the PS-Poll frame (or trigger frame).
  • An ACK frame transmitted from the device R may be received.
  • the master access point (M-AP) may determine that the terminals belonging to the R-BSS have woken up, and thus the data frame is relayed to the relay device R. ) Can be sent.
  • the relay device R When the relay device R successfully receives the data frame, the relay device R may transmit an ACK frame to the master access point (M-AP) in response to the data frame. Thereafter, the relay device R may transmit the data frame to the terminals belonging to the R-BSS in a broadcast (or multicast) manner.
  • M-AP master access point
  • FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating another embodiment of a WLAN system including a relay device.
  • a master access point M-AP
  • a first relay device R1, a second relay device R2, a first terminal STA1, a second terminal STA2, and a fourth terminal ( STA4) and the fifth terminal STA5 may configure an M-BSS.
  • the second relay device R2, the third terminal STA3, and the fourth terminal STA4 may configure a second relay BSS (R2-BSS).
  • the first relay device R1 may not form its own independent relay BSS.
  • the first relay device R1 acquires only an uplink frame transmitted by the terminals STA1 and STA2 to the master access point (M-AP) from the terminals STA1 and STA2 and receives the master access point ( M-AP). That is, the relay-access point (R-AP, see FIG. 10) function serving as an access point in the first relay device R1 may not exist or may not be used, and the relay-terminal (R-STA, FIG. 10) only a function may be used to transmit an uplink frame obtained from the terminals STA1 and STA2 to the master access point (M-AP).
  • the first relay device R1 may not independently transmit a beacon frame or a probe response frame. Therefore, each of the terminals STA1 and STA2 may confirm the existence of the master access point (M-AP) when performing the detection procedure, but cannot confirm the existence of the first relay device R1. In addition, the first relay device R1 may not perform an authentication procedure, a connection procedure, or the like with the terminals STA1 and STA2. That is, each of the terminals STA1 and STA2 may perform an authentication procedure, a connection procedure, etc. with the master access point (M-AP).
  • M-AP master access point
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a connection method in an uplink relay mode according to an embodiment of the present invention.
  • the master access point (M-AP) may refer to the master access point (M-AP) shown in FIG. 17, and the first relay device R1 may refer to the first relay device R1 shown in FIG. 17. 1 may refer to the relay device (R1), the first terminal STA1 may mean the first terminal STA1 shown in FIG. That is, the master access point (M-AP) may form an M-BSS.
  • the first relay device R1 may be connected to the main access point M-AP and may not form its own independent relay BSS.
  • the first terminal STA1 may belong to the M-BSS served by the master access point (M-AP).
  • the master access point may transmit the beacon frame 1800 in a broadcast manner.
  • the first terminal STA1 may transmit a probe request frame 1801 to search for a neighboring access point. In this case, when the channel is in the idle state during the DIFS, the first terminal STA1 may transmit the probe request frame 1801 after the contention window according to the random backoff procedure.
  • the probe request frame 1801 may include a field indicating whether the frame is a frame transmitted in a relay manner.
  • the first terminal STA1 may indicate that the probe request frame 1801 cannot be transmitted through any relay device by setting a field indicating whether the frame is transmitted in a relay manner to 0.
  • the first terminal STA1 may indicate that the probe request frame 1801 may be transmitted through any relay device by setting a field indicating whether the frame is transmitted in a relay manner to 1.
  • the first relay device R1 may acquire the probe request frame 1801 transmitted from the first terminal STA1.
  • the SSID field of the probe request frame 1801 is set to the SSID or any of the master access point (M-AP)
  • the first relay device R1 ends the reception of the probe request frame 1801.
  • the probe request frame 1802 including the same information as the probe request frame 1801 may be transmitted to the master access point (M-AP).
  • the first relay device R1 may indicate that the probe request frame 1801 may be transmitted through any relay device in a field indicating whether the first relay device R1 is a frame transmitted by the relay method included in the probe request frame 1801.
  • the probe request frame 1802 including the same information as the probe request frame 1801 may be transmitted to the master access point (M-AP) after SIFS from the reception end time of the probe request frame 1801.
  • the first relay device R1 indicates that the field indicating whether the frame is transmitted by the relay method included in the probe request frame 1801 indicates that the probe request frame 1801 cannot be transmitted through any relay device. In this case, the probe request frame 1801 may not be transmitted to the master access point (M-AP).
  • the first relay device R1 may set an address field of the probe request frame 1802 as follows.
  • TA field address of first relay device (ie MAC address)
  • RA field broadcast address
  • SA field address (ie MAC address) of the first terminal
  • the master access point (M-AP) may not receive the probe request frame 1801 transmitted from the first terminal STA1, but may receive the probe request frame 1802 transmitted from the first relay device R1. Can be.
  • the master access point (M-AP) is a frame transmitted from the first relay device R1 based on at least one of a field indicating whether the frame is transmitted by the relay method included in the probe request frame 1802 and an address field. It can be determined whether it is being transmitted in this relay method.
  • the master access point (M-AP) indicates that a field indicating whether the frame is transmitted by the relay method included in the probe request frame 1802 indicates that the frame may be transmitted through any relay device.
  • the probe request frame 1802 may be determined to be transmitted in a relay manner.
  • the master access point (M-AP) indicates that the TA field indicates the address of the first relay device R1 among the address fields included in the probe request frame 1802, and the SA field indicates the address of the first terminal STA1. If so, it may be determined that the probe request frame 1802 is being transmitted through the first relay device R1.
  • the master access point (M-AP) may generate a probe response frame 1803 that is a response to the probe request frames 1801 and 1802.
  • the probe response frame 1803 may include an uplink relay mode field indicating whether to operate in an uplink relay mode. For example, when the UL relay mode field is set to 0, this may indicate that the UL relay mode field does not operate in the UL relay mode. When the uplink relay mode field is set to 1, this may indicate that the uplink relay mode field operates in the uplink relay mode.
  • the master access point (M-AP) may indicate that the primary relay access mode operates in the uplink relay mode by setting the uplink relay mode field of the probe response frame 1803 to 1.
  • the probe response frame 1803 may include an identifier (ie, MAC address, AID, PAID, etc.) of a relay device performing uplink relay transmission.
  • the master access point (M-AP) may generate a probe response frame 1803 including the identifier of the first relay device R1.
  • the master access point (M-AP) may transmit a probe response frame 1803 including an uplink relay mode field, an identifier of the first relay device R1, and the like to the first terminal STA1.
  • the master access point (M-AP) may transmit the probe response frame 1803 to the first terminal STA1 after SIFS from the reception end time of the probe request frame 1802.
  • the first terminal STA1 may receive a probe response frame 1803 transmitted from the master access point (M-AP).
  • the first terminal STA1 may acquire an uplink relay mode field included in the probe response frame 1803 and an identifier of a relay device that performs uplink relay transmission, and based on this, the master access point (M-AP) ) And the first relay device R1 operate in the uplink relay mode.
  • the first terminal STA1 may transmit an ACK frame 1804, which is a response to the probe response frame 1803, to the first relay device R1 after SIFS from the reception end time of the probe response frame 1803.
  • the first relay device R1 receiving the ACK frame 1804 receives the ACK frame 1805 including the same information as the ACK frame 1804 after SIFS from the reception end time of the ACK frame 1804. -AP).
  • a separate relay ACK timeout may be defined for the first terminal STA1.
  • the relay ACK timeout may be set longer than an existing ACK timeout (ie, SIFS + Rx_Start_Delay + slot time) as shown in Equation 1 below.
  • the existing ACK timeout may refer to the maximum time that the first communication entity waits to receive an ACK frame that is a response to any frame from the second communication entity after transmitting any frame to the second communication entity. .
  • the master access point (M-AP) receives the ACK frame 1805 which is a response to the probe response frame 1803 within the relay ACK timeout from the transmission end time of the probe response frame 1803, and then the first relay device R1. If not received from the first terminal STA1, it may be determined that the probe response frame 1803 was not successfully received. In this case, the master access point (M-AP) may retransmit the probe response frame 1803 to the first terminal STA1.
  • the first terminal STA1 may perform an authentication procedure with the master access point (M-AP).
  • the first terminal STA1 may transmit the authentication request frame 1806 to the first relay device R1 after the 'relay ACK timeout + DIFS'.
  • the first relay device R1 receiving the authentication request frame 1806 receives an authentication request frame 1807 including the same information as the authentication request frame 1806 after SIFS from the reception end time of the authentication request frame 1806. It can transmit to the access point (M-AP).
  • each of the authentication request frames 1806 and 1807 may include an uplink relay mode field indicating whether to operate in an uplink relay mode.
  • the master access point (M-AP) that receives the authentication request frame (1807) removes an authentication response frame (1808) that is a response to the authentication request frame (1807) after SIFS from the reception end point of the authentication request frame (1807). It can transmit to one terminal STA1.
  • the authentication response frame 1808 may include an uplink relay mode field indicating whether to operate in an uplink relay mode.
  • the first terminal STA1 may perform a connection procedure with the master access point (M-AP).
  • the first terminal STA1 may transmit the connection request frame 1809 to the first relay device R1 after DIFS from the reception end time of the authentication response frame 1808.
  • the first relay device R1 receiving the connection request frame 1809 receives a connection request frame 1810 including the same information as the connection request frame 1809 after SIFS from the reception termination time of the connection request frame 1809. It can transmit to the access point (M-AP).
  • each of the connection request frames 1809 and 1810 may include an uplink relay mode field indicating whether to operate in an uplink relay mode.
  • the master access point may transmit the connection response frame 1811 to the first terminal STA1 after SIFS from the reception termination time of the connection request frame 1810.
  • the connection response frame 1811 may include a field indicating that the first terminal STA1 is connected to the master access point (M-AP) in an uplink relay mode, an AID of the first terminal STA1, and the like. .
  • the first terminal STA1 may be connected to the master access point (M-AP) through the connection procedure as described above. Next, a method of transmitting and receiving data between the master access point (M-AP) and the first terminal STA1 connected based on the uplink relay mode will be described.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating another embodiment of a WLAN system including a relay device.
  • a master access point M-AP
  • a first relay device R1, a second relay device R2, a first terminal STA1, a second terminal STA2, and a fourth terminal ( STA4) and the fifth terminal STA5 may configure an M-BSS.
  • the first relay device R1, the first terminal STA1, and the second terminal STA2 may configure the first relay BSS R1-BSS.
  • the second relay device R2, the third terminal STA3, and the fourth terminal STA4 may configure a second relay BSS (R2-BSS).
  • the frame may be transmitted through the uplink relay mode.
  • the master access point (M-AP) may transmit a frame directly to the terminals STA1, STA2, and STA4, and in case of uplink transmission, the terminals STA1, STA2, and STA4. ) May transmit the frame to the master access point (M-AP) via the relay device (R1, R2).
  • All terminals connected to the relay devices R1 and R2 may operate in the uplink relay mode.
  • some terminals connected to the relay devices R1 and R2 may operate in an uplink relay mode, and other terminals may operate in a general relay mode (that is, both uplink and downlink transmission through a relay). Since the first terminal STA1 and the second terminal STA2 connected to the first relay device R1 belong to the M-BSS, the first terminal STA1 and the second terminal STA2 may operate in the uplink relay mode.
  • the third terminal STA3 connected to the second relay device R2 does not belong to the M-BSS, the third terminal STA3 may operate in the general relay mode instead of the uplink relay mode, and the fourth terminal connected to the second relay device R2 ( STA4) may belong to the M-BSS and thus may operate in an uplink relay mode.
  • the start of the uplink relay mode may be started by a request of a specific terminal.
  • the first terminal STA1 may request the uplink relay mode operation from the first relay device R1.
  • the first relay device R1 may inform the first terminal STA1 of the target beacon transmission time (TBTT) of the master access point (M-AP) and notify the master access point (M-AP).
  • the first terminal STA1 may indicate that the first terminal STA1 operates in an uplink relay mode.
  • the master access point (M-AP) is the first terminal of the TIM included in the beacon frame to transmit data to the first terminal STA1 when the first terminal STA1 operates in an uplink relay mode.
  • the bit corresponding to the AID of (STA1) may be set to one.
  • the first terminal STA1 may receive a beacon frame transmitted from the master access point (M-AP) based on the TBTT of the master access point (M-AP).
  • the first terminal STA1 determines that data to be transmitted to the master terminal exists in the master access point (M-AP). can do.
  • 20 is a conceptual diagram illustrating a data transmission and reception method according to another embodiment of the present invention.
  • the master access point (M-AP) may refer to the master access point (M-AP) shown in FIG. 19 and the first relay device R1 may refer to the first relay device R1 shown in FIG. 19.
  • 1 may refer to a relay device (R1)
  • the first terminal STA1 may refer to the first terminal STA1 shown in FIG. That is, the first relay device R1 may be connected to the master access point M-AP, and the first terminal STA1 may be connected to the first relay device R1.
  • the first terminal STA1 may belong to the M-BSS served by the master access point (M-AP) and the R1-BSS served by the first relay device R.
  • Frame transmission and reception between the master access point (M-AP), the first relay device (R1) and the first terminal STA1 may be performed based on an uplink relay mode.
  • the master access point M-AP may set a bit corresponding to the AID of the first terminal STA1 to 1 in the TIM, and includes the TIM.
  • the beacon frame 2000 may be transmitted.
  • the first terminal STA1 may receive the beacon frame 2000 transmitted from the master access point (M-AP). Since the bit corresponding to its AID is set to 1 among the TIMs included in the received beacon frame 2000, the first terminal STA1 buffers data to be transmitted to the master access point (M-AP). It can be judged that there is.
  • the first terminal STA1 removes the PS-Poll frame (or trigger frame) 2001 after the contention window according to the random backoff procedure when the channel is in the idle state during DIFS from the reception end time of the beacon frame 2000. 1 can be transmitted to the relay device (R1).
  • the first terminal STA1 may set the RID bit of the SIG field included in the PS-Poll frame (or trigger frame) 2001 to 'b10' and after the PS-Poll frame (or trigger frame) 2001. It may indicate that a PS-Poll frame (or trigger frame) 2002 that is a response frame of a normal type is transmitted.
  • the first terminal STA1 sets the RID bit of the SIG field to 'b01' so that the PS-Poll frame ( Alternatively, this may indicate that a PS-Poll frame (or trigger frame) 2002 that is an NDP type response frame is transmitted after the trigger frame) 2001. That is, any frame transmitted by the first terminal STA1 is a type of a frame transmitted by the communication entity (for example, the relay device R or the master access point M-AP) that has received the arbitrary frame. It may include a RID bit that is information indicating.
  • the first relay device R1 receives the PS-Poll frame (or trigger frame) 2001 from the first terminal STA1 after SIFS from the reception end time of the PS-Poll frame (or trigger frame) 2001.
  • the PS-Poll frame (or trigger frame) 2002 may be transmitted to the master access point (M-AP).
  • the PS-Poll frame (or trigger frame) 2002 may include the same information as the PS-Poll frame (or trigger frame) 2001 received from the first terminal STA1.
  • the first relay device R1 may set the RID bit of the SIG field included in the PS-Poll frame (or trigger frame) 2002 to 'b11', after the PS-Poll frame (or trigger frame) 2002. This may indicate that the data frame 2003, which is a response frame of a long type, is transmitted.
  • the master access point (M-AP) When the master access point (M-AP) receives the PS-Poll frame (or trigger frame) 2002 from the first relay device R1, the first terminal STA1 may receive the frame (ie , A wake state). Accordingly, the master access point (M-AP) may transmit the data frame 2003 to the first terminal STA1 after SIFS from the reception end time of the PS-Poll frame (or trigger frame) 2002. At this time, the master access point (M-AP) sets the RID bit of the SIG field included in the data frame 2003 to 'b10', so that the ACK frame 2004 which is a normal type response frame after the data frame 2003 is present. It may indicate that this is transmitted.
  • the master access point may transmit the data frame 2003 to protect the transmission of the ACK frames 2004 and 2005.
  • the first terminal STA1 When the first terminal STA1 receives the data frame 2003, the first terminal STA1 receives the ACK frame 2004 that is a response to the data frame 2003 after SIFS from the reception end point of the data frame 2003. ) Can be sent. In this case, the first terminal STA1 sets the RID bit of the SIG field included in the ACK frame 2004 to 'b10' to transmit an ACK frame 2005, which is a normal response frame, after the ACK frame 2004. Can be represented.
  • the first relay device R1 may transmit the ACK frame 2005 to the master access point (M-AP) after SIFS from the reception end time of the ACK frame 2004.
  • the ACK frame 2005 may include information to be identical to the ACK frame 2004 which is a response to the data frame 2003.
  • the first relay device R1 may indicate that the frame is not transmitted after the ACK frame 2005 by setting the RID bit of the SIG field included in the ACK frame 2005 to 'b00'.
  • the master access point (M-AP) may determine that the data frame 2003 has been successfully received at the first terminal STA1.
  • a separate relay ACK timeout may be defined for the first terminal STA1.
  • the relay ACK timeout may be set longer than the existing ACK timeout (ie, SIFS + Rx_Start_Delay + slot time) as shown in Equation 1 above.
  • the existing ACK timeout may refer to the maximum time that the first communication entity waits to receive an ACK frame that is a response to any frame from the second communication entity after transmitting any frame to the second communication entity. .
  • the master access point (M-AP) does not receive the ACK frame 2005, which is a response to the data frame 2003, from the relay device R1 within the relay ACK timeout from the transmission end point of the data frame 2003. If not, the first terminal STA1 may determine that the data frame 2003 has not been successfully received. In this case, the master access point (M-AP) may retransmit the data frame 2003 to the first terminal STA1.
  • the master access point may extend the service area through the relay device. Since the terminal can secure a good quality link through the relay device, the terminal can transmit data at high speed. That is, the use of the relay device can improve the use efficiency of the wireless channel and can reduce the power consumption of the terminal.
  • the master access point may allocate available AID resources to the relay device, and the relay device may allocate AIDs to end terminals within the AID resources allocated from the master access point.
  • the master access point may directly manage the AID of the end terminal belonging to the R-BSS. Therefore, when the master access point transmits a data frame to the end terminal through the relay device, the AID of the end terminal can be easily set in the TIM.
  • the relay device may easily map a reception address of the data frame in the process of transferring the data frame received from the master access point to the end terminal.
  • the AID of the relay device may be used as an indicator for broadcast (or multicast) transmission to end terminals belonging to the corresponding R-BSS. Accordingly, the master access point may broadcast (or multicast) a data frame to a terminal belonging to the R-BSS using the AID of the relay device.
  • the AID of the relay device may be used instead of the relay device's MAC address as the reception address (ie, RA field) of the data frame.
  • the length can be reduced.
  • the AID of the end terminal may be used instead of the end terminal's MAC address as a receiving address (ie, a DA field) of the data frame.
  • the length can be reduced.
  • the master access point may directly transmit a frame to the end terminal, and in the case of uplink transmission, the end terminal may transmit the frame to the master access point through the relay device. have. Therefore, when the uplink relay mode is used, radio channel resources may be used more efficiently than the general relay mode in which frames are transmitted in both directions through the relay.
  • Embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer means, and may be recorded in a computer readable medium.
  • Computer-readable media may include, alone or in combination with the program instructions, data files, data structures, and the like.
  • the program instructions recorded on the computer readable medium may be those specially designed and configured for the embodiments of the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software.
  • Computer readable media may refer to hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Hardware devices may be configured to operate with at least one software module to perform operations in accordance with embodiments of the present invention, and vice versa.
  • the program command may mean a high-level language code that can be executed in a computer based on an interpreter as well as machine code generated by a compiler.

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Abstract

무선랜 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치가 개시된다. 단말에서 수행되는 연결 방법은, 프로브 요청 프레임을 전송하는 단계, 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 주-액세스 포인트로부터 수신하는 단계 및 프로브 응답 프레임에 포함된 정보를 기반으로 상향링크 릴레이 모드로 동작하는 것으로 판단된 경우, 프로브 응답 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 주-액세스 포인트에 연결된 릴레이 장치에 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 무선랜 시스템의 무선 전송 효율이 향상될 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치
본 발명은 무선랜 시스템에서 데이터 송수신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 종단 단말과 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(wireless local area network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인용 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player, PMP), 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC 등과 같은 휴대형 단말기를 사용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 표준에 따른 무선랜 기술은 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식을 기반으로 동작하며, 5GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11b 표준에 따른 무선랜 기술은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(direct sequence spread spectrum, DSSS) 방식을 기반으로 동작하며, 2.4GHz 대역에서 최대 11Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11g 표준에 따른 무선랜 기술은 OFDM 방식 또는 DSSS 방식을 기반으로 동작하며, 2.4GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.
IEEE 802.11n 표준에 따른 무선랜 기술은 OFDM 방식을 기반으로 2.4GHz 대역과 5GHz 대역에서 동작하며, 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM) 방식을 사용하는 경우 4개의 공간적 스트림(spatial stream)에 대해서 최대 300Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11n 표준에 따른 무선랜 기술은 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40MHz까지 지원할 수 있으며, 이 경우 최대 600Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.
이와 같은 무선랜의 보급이 활성화되고 이를 이용한 어플리케이션(application)이 다양화됨에 따라, 기존의 무선랜 기술보다 더 높은 처리율을 지원하는 새로운 무선랜 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다. 초고처리율(very high throughput, VHT) 무선랜 기술은 1Gbps 이상의 데이터 전송 속도를 지원하기 위하여 제안된 기술이다. 한편 이러한 무선랜 기술을 기초로 한 시스템에 있어서, 무선랜 장치들 간의 거리가 멀어짐에 따라 통신 효율이 저하되는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 무선랜 시스템의 효율성 향상을 위한 데이터 송수신 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 무선랜 시스템의 효율성 향상을 위한 데이터 송수신 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말에서 수행되는 연결 방법은, 프로브 요청 프레임을 전송하는 단계, 상기 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 주-액세스 포인트로부터 수신하는 단계 및 상기 프로브 응답 프레임에 포함된 정보를 기반으로 상향링크 릴레이 모드로 동작하는 것으로 판단된 경우, 상기 프로브 응답 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 상기 주-액세스 포인트에 연결된 릴레이 장치에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 연결 방법은 인증 요청 프레임을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계 및 상기 인증 요청 프레임에 대한 응답인 인증 응답 프레임을 상기 주-액세스 포인트로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결 방법은 연결 요청 프레임을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계 및 상기 연결 요청 프레임에 대한 응답인 연결 응답 프레임을 상기 주-액세스 포인트로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로브 요청 프레임은 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로브 요청 프레임은 상기 릴레이 장치를 통해 상기 주-액세스 포인트에 전송될 수 있다.
여기서, 상기 프로브 응답 프레임은 상향링크 릴레이 모드로 동작하는지 여부를 나타내는 필드 및 상기 릴레이 장치의 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인증 요청 프레임은 상기 릴레이 장치를 통해 상기 주-액세스 포인트에 전송될 수 있다.
여기서, 상기 연결 요청 프레임은 상기 릴레이 장치를 통해 상기 주-액세스 포인트에 전송될 수 있다.
여기서, 상기 연결 응답 프레임은 상기 단말이 상향링크 릴레이 모드로 상기 주-액세스 포인트에 연결되었는지 여부를 나타내는 필드를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주-액세스 포인트에서 수행되는 연결 방법은, 상기 주-액세스 포인트에 연결된 릴레이 장치로부터 프로브 요청 프레임을 수신하는 단계, 상기 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 상향링크 릴레이 모드로 동작하는지 여부를 나타내는 정보를 포함한 프로브 응답 프레임을 단말에 전송하는 단계 및 상기 프로브 응답 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 상기 릴레이 장치로부터 수신하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 연결 방법은 인증 요청 프레임을 상기 릴레이 장치로부터 수신하는 단계 및 상기 인증 요청 프레임에 대한 응답인 인증 응답 프레임을 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결 방법은 연결 요청 프레임을 상기 릴레이 장치로부터 수신하는 단계 및 상기 연결 요청 프레임에 대한 응답인 연결 응답 프레임을 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로브 요청 프레임은 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로브 응답 프레임은 상향링크 릴레이 모드로 동작하는지 여부를 나타내는 필드 및 상기 릴레이 장치의 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결 응답 프레임은 상기 단말이 상향링크 릴레이 모드로 상기 주-액세스 포인트에 연결되었는지 여부를 나타내는 필드를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 주-액세스 포인트에 연결된 릴레이 장치에서 수행되는 연결 방법은, 단말로부터 프로브 요청 프레임을 수신하는 단계 및 상기 프로브 요청 프레임이 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인 경우 상기 프로브 요청 프레임을 상기 주-액세스 포인트에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 프로브 요청 프레임은 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로브 요청 프레임에 포함된 SSID 필드는 상기 주-액세스 포인트의 SSID 또는 애니로 설정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 릴레이 장치와 연결된 단말에서 수행되는 데이터 수신 방법은, 상기 릴레이 장치와 연결된 주-액세스 포인트로부터 비컨 프레임을 수신하는 단계, 상기 비컨 프레임에 의해 상기 단말로 전송될 데이터가 주-액세스 포인트에 존재하는 것으로 판단된 경우 PS-Poll 프레임을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계, 상기 주-액세스 포인트로부터 상기 PS-Poll 프레임에 대한 응답으로 데이터 프레임을 수신하는 단계 및 상기 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 단말은 상기 주-액세스 포인트에 의해 형성된 주-베이직 서비스 세트 및 상기 릴레이 장치에 의해 형성된 릴레이-베이직 서비스 세트에 속할 수 있다.
여기서, 상기 단말이 전송하는 임의의 프레임은 상기 임의의 프레임을 수신한 통신 개체가 전송하는 프레임의 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 PS-Poll 프레임은 상기 릴레이 장치를 통해 상기 주-액세스 포인트로 전송될 수 있다.
여기서, 상기 PS-Poll 프레임의 SIG 필드는 상기 PS-Poll 이후에 NDP 응답이 전송되는 것을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 프레임의 SIG 필드는 상기 데이터 프레임 이후에 노멀 응답이 전송되는 것을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 프레임의 듀레이션 필드에 적어도 2개의 ACK 프레임의 전송을 보호하기 위한 기간이 설정될 수 있다.
여기서, 상기 ACK 프레임은 상기 릴레이 장치를 통해 상기 주-액세스 포인트로 전송될 수 있다.
여기서, 상기 ACK 프레임의 SIG 필드는 상기 ACK 프레임 이후에 노멀 응답이 전송되는 것을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 릴레이 장치와 연결된 주-액세스 포인트에서 수행되는 데이터 전송 방법은, 상기 릴레이 장치와 연결된 단말로 전송될 데이터가 존재함을 나타내는 비컨 프레임을 전송하는 단계, 상기 릴레이 장치로부터 PS-Poll 프레임을 수신하는 단계 및 상기 PS-Poll 프레임에 의해 상기 단말이 데이터를 수신할 수 있는 상태인 것으로 판단된 경우 데이터 프레임을 상기 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 데이터 전송 방법은 상기 릴레이 장치로부터 상기 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 전송 방법은 미리 설정된 릴레이 ACK 타임아웃 내에 상기 릴레이 장치로부터 상기 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 수신하지 못한 경우 상기 데이터 프레임을 상기 단말에 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 릴레이 ACK 타임아웃은 'SIFS + 수신_시작_지연 + 슬롯 타임'보다 길게 설정될 수 있다.
여기서, 상기 단말은 상기 주-액세스 포인트에 의해 형성된 주-베이직 서비스 세트 및 상기 릴레이 장치에 의해 형성된 릴레이-베이직 서비스 세트에 속할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 프레임의 듀레이션 필드에 적어도 2개의 ACK 프레임의 전송을 보호하기 위한 기간이 설정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선랜 시스템의 무선 전송 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 4는 무선랜 시스템의 인프라스트럭쳐 BSS를 도시한 개념도이다.
도 5는 계층적 AID 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6은 TIM 정보 요소(information element, IE)의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7은 블록 단위로 인코딩된 TIM의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 8은 데이터의 송수신 방법에 대한 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 9는 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 릴레이 장치의 논리적 구성을 도시한 블록도이다.
도 11은 데이터 송수신 방법에 대한 다른 실시예를 도시한 순서도이다.
도 12는 페이지 ID 단위로 지정된 AID의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 13은 블록 인덱스 단위로 지정된 AID의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 14는 서브-블록 인덱스 단위로 지정된 AID의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 15는 데이터 송수신 방법에 대한 또 다른 실시예를 도시한 순서도이다.
도 16은 데이터 송수신 방법에 대한 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 17은 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템의 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 릴레이 모드에서 연결 방법을 도시한 개념도이다.
도 19는 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템의 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 송수신 방법을 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 스테이션(station, STA)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체(medium)에 대한 물리 계층(physical layer) 인터페이스(interface)를 포함하는 임의의 기능 매체를 의미한다. 스테이션(STA)은 액세스 포인트(access point, AP)인 스테이션(STA)과 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)으로 구분할 수 있다. 액세스 포인트(AP)인 스테이션(STA)은 단순히 액세스 포인트(AP)로 불릴 수 있고, 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)은 단순히 단말(terminal)로 불릴 수 있다.
스테이션(STA)은 프로세서(processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함할 수 있고, 사용자 인터페이스와 디스플레이(display) 장치 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임(frame)을 생성하거나 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 고안된 유닛(unit)을 의미하며, 스테이션(STA)을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행할 수 있다. 트랜시버는 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며, 스테이션(STA)을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신하도록 고안된 유닛을 의미한다.
액세스 포인트(AP)는 집중 제어기, 기지국(base station, BS), 무선 접근국(radio access station), 노드 B(node B), 고도화 노드 B(evolved node B), 릴레이(relay), MMR(mobile multihop relay)-BS, BTS(base transceiver system), 또는 사이트 제어기 등을 지칭할 수 있고, 그것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
단말(즉, 비-액세스 포인트)은 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit, WTRU), 사용자 장비(user equipment, UE), 사용자 단말(user terminal, UT), 액세스 단말(access terminal, AT), 이동국(mobile station, MS), 휴대용 단말(mobile terminal), 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 스테이션(subscriber station, SS), 무선 기기(wireless device), 또는 이동 가입자 유닛(mobile subscriber unit) 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
여기서, 단말은 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(Portable Multimedia Player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 스테이션(100)은 적어도 하나의 프로세서(110), 메모리(120) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 네트워크 인터페이스 장치(130)를 포함할 수 있다. 또한, 스테이션(100)은 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 스테이션(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(110)는 메모리(120) 및/또는 저장 장치(160)에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(110)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU) 또는 본 발명에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(120)와 저장 장치(160)는 휘발성 저장 매체 및/또는 비휘발성 저장 매체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및/또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에 적용되며, IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템에 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예들은 WPAN(wireless personal area network), WBAN(wireless body area network), WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신 네트워크, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 cdma2000과 같은 3G 이동통신 네트워크, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신 네트워크, LTE(long term evolution) 또는 LTE-Advanced와 같은 4G 이동통신 네트워크, 5G 이동통신 네트워크 등에 적용될 수 있다.
도 2는 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2), STA6, STA7, STA8)의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다.
BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS, IBSS)로 구분할 수 있다. 여기서, BSS1과 BSS2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미하고, BSS3은 IBSS를 의미한다.
BSS1은 제1 단말(STA1), 분배 서비스(distribution service)를 제공하는 제1 액세스 포인트(STA2(AP1)) 및 다수의 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 연결하는 분배 시스템(distribution system, DS)을 포함할 수 있다. BSS1에서 제1 액세스 포인트(STA2(AP1))는 제1 단말(STA1)을 관리할 수 있다.
BSS2는 제3 단말(STA3), 제4 단말(STA4), 분배 서비스를 제공하는 제2 액세스 포인트(STA5(AP2)) 및 다수의 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 연결하는 분배 시스템(DS)을 포함할 수 있다. BSS2에서 제2 액세스 포인트(STA5(AP2))는 제3 단말(STA3)과 제4 단말(STA4)을 관리할 수 있다.
BSS3은 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 IBSS를 의미한다. BSS3에는 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)인 액세스 포인트가 존재하지 않는다. 즉, BSS3에서 단말들(STA6, STA7, STA8)은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. BSS 3에서 모든 단말들(STA6, STA7, STA8)은 이동 단말을 의미할 수 있으며, 분배 시스템(DS)으로 접속이 허용되지 않으므로 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))는 자신에게 결합된 단말(STA1, STA3, STA4)을 위하여 무선 매체를 통해 분산 시스템(DS)에 대한 접속을 제공할 수 있다. BSS1 또는 BSS2에서 단말들(STA1, STA3, STA4) 사이의 통신은 일반적으로 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 통해 이루어지나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 단말들(STA1, STA3, STA4) 간의 직접 통신이 가능하다.
복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템(DS)을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장된 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 개체들(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2))은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 임의의 단말(STA1, STA3, STA4)은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
분배 시스템(DS)은 하나의 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트와 통신하기 위한 메커니즘(mechanism)으로서, 이에 따르면 액세스 포인트는 자신이 관리하는 BSS에 결합된 단말들을 위해 프레임을 전송하거나, 다른 BSS로 이동한 임의의 단말을 위해 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 유선 네트워크 등과 같은 외부 네트워크와 프레임을 송수신할 수 있다. 이러한 분배 시스템(DS)은 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11 표준에 규정된 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, 분배 시스템은 메쉬 네트워크(mesh network)와 같은 무선 네트워크이거나, 액세스 포인트들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수 있다.
인트라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)에 연결(association)될 수 있다. 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)에 연결된 경우 데이터를 송수신할 수 있다.
도 3은 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)의 연결 절차는 크게 액세스 포인트(AP)를 탐지하는 단계(probe step), 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계(authentication step), 인증 절차를 수행한 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계(association step)로 구분될 수 있다.
단말(STA)은 먼저 수동 스캐닝(passive scanning) 방법 또는 능동 스캐닝(active scanning) 방법을 사용하여 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 수동 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 단말(STA)은 액세스 포인트들(APs)이 전송하는 비컨을 엿들음(overhearing)으로써 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 능동 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 단말(STA)은 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 액세스 포인트들(APs)로부터 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 수신함으로써 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다.
단말(STA)은 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지한 경우 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 단말(STA)은 복수의 액세스 포인트들(APs)과 인증 단계를 수행할 수 있다. IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘(algorithm)은 두 개의 인증 프레임을 교환하는 오픈 시스템(open system) 알고리즘, 네 개의 인증 프레임을 교환하는 공유 키(shared key) 알고리즘 등으로 구분될 수 있다.
IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘을 기반으로, 단말(STA)은 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 전송하고 액세스 포인트(AP)로부터 인증 요청 프레임에 대한 응답인 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 수신함으로써 액세스 포인트(AP)와의 인증을 완료할 수 있다.
단말(STA)은 인증을 완료한 경우 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 단말(STA)은 자신과 인증 단계를 수행한 액세스 포인트들(APs) 중 하나의 액세스 포인트(AP)를 선택할 수 있고, 선택된 액세스 포인트(AP)와 연결 단계를 수행할 수 있다. 즉, 단말(STA)은 연결 요청 프레임(association request frame)을 선택된 액세스 포인트(AP)에 전송하고 선택된 액세스 포인트(AP)로부터 연결 요청 프레임에 대한 응답인 연결 응답 프레임(association response frame)을 수신함으로써 선택된 액세스 포인트(AP)와의 연결을 완료할 수 있다.
무선랜 시스템은 IEEE 802.11 표준에 따른 복수의 통신 개체가 무선으로 연결된 상태에서 데이터를 주고 받을 수 있는 로컬 영역 네트워크를 의미한다.
도 4는 무선랜 시스템의 인프라스트럭쳐 BSS를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS는 하나의 액세스 포인트(AP)와 복수의 단말(STA1, STA2)로 구성될 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 고유의 식별자인 SSID(service set ID)를 포함한 비컨 프레임을 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 전송할 수 있다. 비컨 프레임은 액세스 포인트(AP)에 연결되지 않은 단말들에게 액세스 포인트(AP)의 존재와 연결 정보를 제공할 수 있고, 액세스 포인트(AP)에 연결된 단말들에게 특정 단말로 전송되는 데이터의 존재를 알려줄 수 있다.
액세스 포인트(AP)에 연결되지 않은 단말은 수동 스캐닝 방법 또는 능동 스캐닝 방법을 사용하여 액세스 포인트(AP)를 탐지하고 탐지된 액세스 포인트(AP)로부터 연결 정보를 획득할 수 있다. 수동 스캐닝 방법의 경우, 단말은 액세스 포인트(AP)로부터 비컨 프레임을 수신함으로써 액세스 포인트(AP)를 탐지할 수 있다. 능동 스캐닝 방법의 경우, 단말은 프로브 요청 프레임을 전송하고 이에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 액세스 포인트(AP)로부터 수신함으로써 액세스 포인트(AP)를 탐지할 수 있다.
액세스 포인트(AP)에 연결되지 않은 단말은 비컨 프레임 또는 프로브 응답 프레임으로부터 획득한 연결 정보를 기반으로 특정 액세스 포인트(AP)와의 인증을 시도할 수 있다. 인증에 성공한 단말은 해당 액세스 포인트(AP)에 연결 요청 프레임을 전송할 수 있고, 연결 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트(AP)는 단말의 AID를 포함한 연결 응답 프레임을 단말에 전송할 수 있다. 이와 같은 절차를 통해 단말은 액세스 포인트(AP)에 연결될 수 있다.
도 5는 계층적 AID 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, IEEE 802.11 표준에서는 복수의 단말을 효율적으로 관리하기 위해 계층적 구조를 가지는 AID가 사용될 수 있다. 하나의 단말에 부여되는 AID는 페이지(page) ID, 블록 인덱스(block index), 서브-블록 인덱스(sub-block index), 단말 비트 인덱스(STA bit index)로 구성될 수 있다. 단말이 속한 그룹(즉, 페이지 그룹, 블록 그룹, 서브-블록 그룹)은 각 필드의 정보에 의해 식별될 수 있다.
도 6은 TIM(traffic indication map) 정보 요소(information element, IE)의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, TIM IE는 요소 ID 필드, 길이(length) 필드, DTIM 카운트(count) 필드, DTIM 기간(period) 필드, 비트맵 제어(bitmap control) 필드, 부분 가상 비트맵(partial virtual bitmap) 필드를 포함할 수 있다. 즉, TIM IE는 단말로 전송될 데이터가 액세스 포인트에 버퍼링(buffering)되어 있는 경우 해당 단말의 AID에 대응하는 비트(bit)를 표시하기 위한 정보를 포함하며, 이는 비트맵 제어 필드와 부분 가상 비트맵 필드로 인코딩(encoding)될 수 있다.
도 7은 블록 단위로 인코딩된 TIM의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, IEEE 802.11 표준에서 TIM은 블록 단위로 인코딩될 수 있다. 하나의 인코딩 블록은 블록 제어(block control) 필드, 블록 오프셋(block offset) 필드, 블록 비트맵(block bitmap) 필드, 및 적어도 하나의 서브-블록(sub-block) 필드로 구성될 수 있다.
블록 제어 필드는 TIM의 인코딩 모드를 나타낼 수 있다. 즉, 블록 제어 필드는 블록 비트맵 모드, 단일(single) AID 모드, OLB(오프셋(offset)+길이(length)+비트맵(bitmap)) 모드, 역(inverse) 비트맵 모드를 나타낼 수 있다. 블록 오프셋 필드는 인코딩된 블록의 오프셋을 나타낼 수 있다. 블록 비트맵 필드는 AID 비트가 설정된 서브-블록의 위치를 나타내는 비트맵을 의미할 수 있다. 서브-블록 비트맵 필드는 서브-블록 내에서 AID의 위치를 나타내는 비트맵을 의미할 수 있다.
도 8은 데이터의 송수신 방법에 대한 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 TIM IE를 포함한 비컨 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다. 전력 절감 모드로 동작하는 단말(STA)은 DTIM 카운트가 0이 되는 비컨 주기마다 깨어나서 비컨 프레임을 수신할 수 있다. 단말(STA)은 수신된 비컨 프레임에 포함된 TIM에 자신의 AID에 대응하는 비트가 1로 설정되어 있는 경우 PS-Poll 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송함으로써 데이터를 수신할 준비가 되어 있음을 알릴 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 PS-Poll 프레임을 수신한 경우 데이터 프레임을 해당 단말(STA)로 전송할 수 있다.
무선랜 시스템에서 통신 개체(즉, 액세스 포인트, 단말 등)는 무선 채널을 공유하며 CSMA(carrier sense multiple access)/CA(collision avoidance) 방식을 기반으로 무선 채널 접속 경쟁을 한다. 먼저, 통신 개체는 무선 채널에 접근하기 전에 물리적인 채널 센싱(sensing) 방식과 가상 채널 센싱 방식을 사용하여 무선 채널의 점유 상태를 확인할 수 있다.
물리적인 채널 센싱 방식은 무선 채널에 일정 수준 이상의 에너지가 존재하는지를 검출하는 채널 센싱을 통해 이루어 질 수 있다. 물리적인 채널 센싱 방식에 의해 일정 수준 이상의 에너지가 검출된 경우, 단말은 무선 채널이 다른 단말에 의해 이미 점유되고 있는 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 랜덤 백오프(random backoff) 시간을 기다린 후에 다시 채널 센싱을 수행할 수 있다. 한편, 물리적인 채널 센싱 방식에 의해 일정 수준 미만의 에너지가 검출된 경우, 단말은 무선 채널이 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 해당 무선 채널에 접근하여 신호를 전송할 수 있다.
가상 채널 센싱 방식은 NAV(network allocation vector) 타이머(timer)를 기반으로 채널 점유 예상 시간을 설정하는 것을 통해 이루어 질 수 있다. 무선랜 시스템에서 통신 개체는 프레임을 전송하는 경우 해당 프레임의 전송이 완료되는데 필요한 시간을 프레임 헤더(header)의 기간(duration) 필드에 기입할 수 있다. 통신 개체는 무선 채널을 통해 임의의 프레임을 정상적으로 수신한 경우 수신된 프레임 헤더의 기간 필드 값을 기반으로 자신의 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 통신 개체는 NAV 타이머가 만료되기 전 새로운 프레임을 수신한 경우 수신된 새로운 프레임 헤더의 기간 필드 값을 기반으로 NAV 타이머를 갱신할 수 있다. 통신 개체는 NAV 타이머가 만료된 경우 무선 채널 점유가 해제된 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 무선 채널 접근 경쟁을 할 수 있다.
통신 개체는 다양한 변조 방식과 채널 코딩율에 따라 복수의 물리계층 전송 속도를 지원할 수 있다. 일반적으로, 높은 물리계층 전송 속도는 짧은 무선 채널 점유 시간 동안 많은 데이터를 전송할 수 있으나 높은 신호 품질을 요구한다. 반면, 낮은 물리계층 전송 속도는 낮은 신호 품질에서도 데이터를 전송할 수 있으나 상대적으로 긴 무선 채널 점유 시간을 요구한다.
무선 채널 자원은 통신 개체들 간에 공유되므로, 무선랜 시스템 전체 용량은 특정 통신 개체가 무선 채널을 점유하고 있는 시간 동안 최대한 많은 데이터를 전송해야 증가될 수 있다. 즉, 무선랜 시스템 전체 용량은 단말이 가능한 높은 물리계층 전송 속도를 통해 액세스 포인트와 데이터를 송수신하는 경우 증가될 수 있다. 높은 물리계층 전송 속도는 액세스 포인트와 단말 간의 거리가 가까움으로써 신호 품질이 충분히 확보되는 경우에 가능하다. 또는, 높은 물리계층 전송 속도는 통신 개체가 충분히 높은 송신 전력으로 신호를 전송함으로써 신호 품질이 충분히 확보되는 경우에 가능하다. 만약 단말들이 액세스 포인트로부터 멀리 떨어져 위치하는 경우 또는 통신 개체가 제한된 송신 전력을 사용하는 경우, 물리계층 전송 속도는 낮아지게 되고 결국 무선랜 시스템 전체 용량은 감소하게 된다.
특히, 무선랜 시스템이 센서 네트워크에 적용된 경우, 넓은 영역을 지원하는 센서 네트워크의 특성상 액세스 포인트로부터 원거리에 위치하는 센서 단말의 수가 많아질 수 있다. 이 경우, 전력 확보가 용이한 액세스 포인트의 하향링크 품질에는 문제가 없으나, 저전력으로 설계되는 센서 단말의 상향링크 품질에는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 액세스 포인트로부터 원거리에 위치한 센서 단말은 안정적인 상향링크 품질을 확보하기 위해 낮은 상향링크 물리계층 전송 속도를 사용하며, 이에 따라 무선랜 시스템 전체 용량은 심각하게 감소될 수 있다다. 또한, 저전력 단말은 낮은 물리계층 전송 속도를 사용하는 경우 동일한 데이터를 전송함에 있어 더욱 오랜 시간동안 깨어 있어야 하므로 많은 전력이 소모된다.
도 9는 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 주-액세스 포인트(M(master)-AP), 제1 릴레이 장치(R1), 제2 릴레이 장치(R2) 및 제5 단말(STA5)은 주-베이직 서비스 세트(mater-basic service set, M-BSS)를 구성할 수 있다. 제1 릴레이 장치(R1), 제1 단말(STA1) 및 제2 단말(STA2)은 제1 릴레이 BSS(R1-BSS)를 구성할 수 있다. 제2 릴레이 장치(R2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 제2 릴레이 BSS(R2-BSS)를 구성할 수 있다. 릴레이 장치들(R1, R2)은 주-액세스 포인트(M-AP)와 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4) 간의 신호 품질이 저하되는 위치에 배치될 수 있다. 제1 릴레이 장치(R1)는 주-액세스 포인트(M-AP)와 제1, 2 단말(STA1, STA2) 간의 데이터 전송을 중계할 수 있다. 제2 릴레이 장치(R2)는 주-액세스 포인트(M-AP)와 제3, 4 단말(STA3, STA4) 간의 데이터 전송을 중계할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)의 물리적 영역은 릴레이 장치들(R1, R2)에 의해 확장될 수 있다.
도 10은 릴레이 장치의 논리적 구성을 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 릴레이 장치는 주-액세스 포인트(M-AP)에 대해 단말로 동작하는 중계-단말(R-STA), 확장된 영역에 속한 종단 단말에 대해 액세스 포인트로 동작하는 중계-액세스 포인트(R-AP)로 구성될 수 있다.
중계-단말(R-STA)은 일반 단말과 동일한 절차를 통해 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 전송되는 비컨 프레임 또는 프로브 응답 프레임을 수신함으로써 주-액세스 포인트(M-AP)를 검색할 수 있다. 그 후에 중계-단말(R-STA)은 검색된 주-액세스 포인트(M-AP)와 인증 절차, 연결 절차를 순차적으로 수행할 수 있다.
중계-단말(R-STA)이 주-액세스 포인트(M-AP)에 연결된 경우, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 릴레이 BSS를 서빙(serving)할 수 있다. 즉, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 자신의 비컨 프레임을 전송할 수 있고, 또는 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 릴레이 BSS에 속한 종단 단말에 전송할 수 있다.
릴레이 BSS에 속한 종단 단말은 주-액세스 포인트(M-AP)보다 중계-액세스 포인트(R-AP)에 연결되는 것이 유리하다고 판단한 경우 중계-액세스 포인트(R-AP)와 인증 절차 및 연결 절차를 수행할 수 있다. 반면, 릴레이 BSS에 속한 종단 단말은 중계-액세스 포인트(R-AP)보다 주-액세스 포인트(M-AP)에 연결되는 것이 유리하다고 판단한 경우 주-액세스 포인트(M-AP)와 인증 절차 및 연결 절차를 수행할 수 있다.
중계-단말(R-STA)은 주-액세스 포인트(M-AP)와 종단 단말 간의 데이터 전송을 중계할 수 있다. 이 경우 중계-단말(R-STA)은 4-주소 필드를 사용하여 데이터 전송을 중계할 수 있다. 4-주소 필드는 데이터의 최종 목적지 주소를 나타내는 DA(destination address) 필드, 데이터가 생성된 주소를 나타내는 SA(source address) 필드, 데이터를 포함한 프레임을 물리적으로 전송하는 통신 개체의 주소를 나타내는 TA(transmitter address), 및 데이터를 포함한 프레임을 물리적으로 수신하는 통신 개체의 주소를 나타내는 RA(receiver address) 필드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치를 경유하여 종단 단말에 데이터를 전송하고자 하는 경우 데이터 프레임의 헤더 주소 필드를 아래와 같이 구성하여 전송할 수 있다.
- TA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 주소(즉, MAC 주소)
- RA 필드: 릴레이 장치의 주소(즉, MAC 주소)
- DA 필드: 종단 단말의 주소(즉, MAC 주소)
- SA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 주소(즉, MAC 주소)
중계-단말(R-STA)은 중계-액세스 포인트(R-AP)로부터 수신한 데이터 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전달할 수 있고, 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 수신한 데이터 프레임을 중계-액세스 포인트(R-AP)에 전달할 수 있다.
중계-단말(R-STA)과 주-액세스 포인트(M-AP)가 연결되어 전송 경로가 확보된 경우, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 주-액세스 포인트(M-AP)와 동일한 식별자(SSID)를 포함한 비컨 프레임을 주기적으로 전송할 수 있다. 또한, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 종단 단말의 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있고, 종단 단말의 인증 요청 프레임에 대한 응답으로 인증 응답 프레임을 전송할 수 있고, 종단 단말의 연결 요청 프레임에 대한 응답으로 연결 응답 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 주-액세스 포인트(M-AP)와 동일한 역할을 수행할 수 있다.
릴레이 장치의 주변에 위치한 종단 단말은 주-액세스 포인트(M-AP)보다 가까운 중계-액세스 포인트(R-AP)에 연결되어 높은 신호 품질을 확보할 수 있고, 이에 따라 높은 물리계층 전송 속도로 데이터를 전송할 수 있다.
중계-액세스 포인트(R-AP)는 자신이 주-액세스 포인트(M-AP)와 종단 단말 간의 데이터 전송을 중계하는 통신 개체임을 알리는 표시자를 포함한 비컨 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 비컨 프레임을 전송할 수 있다. 이러한 표시자는 비컨 프레임 내의 1비트를 사용하여 정의될 수 있거나 주-액세스 포인트(M-AP)의 주소 필드를 사용하여 정의될 수 있다.
중계-액세스 포인트(R-AP)는 중계-단말(R-STA)과 동일하게 4-주소 필드를 사용하여 데이터 프레임을 종단 단말에 전송할 수 있다. 또는, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 SA 필드와 TA 필드가 동일한 경우 3-주소 필드(SA=TA, RA, DA)를 사용하여 데이터 프레임을 종단 단말에 전송할 수 있다. 또는, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 2-주소 필드(RA, TA)를 사용하여 데이터 프레임을 종단 단말에 전송할 수 있다. 중계-액세스 포인트(AP)는 3-주소 필드(SA=TA, RA, DA) 또는 2-주소 필드(RA, TA)를 통해 종단 단말로부터 데이터 프레임을 수신한 경우 해당 데이터 프레임을 중계-단말(R-STA)로 전송할 수 있다.
도 11은 데이터 송수신 방법에 대한 다른 실시예를 도시한 순서도이다.
도 11을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 M-BSS를 서빙(serving)할 수 있고, 릴레이 장치(R)는 M-BSS에 속할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 R-BSS를 서빙할 수 있고, 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)은 R-BSS에 속할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)와의 인증(authentication) 과정을 완료한 경우 연결(association) 과정을 수행할 수 있다. 즉, 릴레이 장치(R)는 연결 요청 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다(S1100). 여기서, 연결 요청 프레임은 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 자원 할당을 요청하는 표시자를 포함할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 연결 요청 프레임을 수신한 경우 연결 요청 프레임에 포함된 표시자를 획득할 수 있으므로, 이를 기초로 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 자원 할당 요청을 확인할 수 있다. 따라서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 R-BSS에 속한 단말들의 AID를 할당하는데 사용되는 기준 AID를 포함한 연결 응답 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다(S1110). 여기서, 기준 AID는 릴레이 장치(R)의 AID를 의미할 수 있다. 한편, AID가 앞서 설명한 도 5와 같이 계층적으로 구성된 경우, 기준 AID는 페이지 ID 단위, 블록 인덱스 단위 또는 서브-블록 인덱스 단위로 설정될 수 있다.
릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 연결 응답 프레임을 수신한 경우 연결 응답 프레임에 포함된 기준 AID를 기반으로 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)에 AID를 할당할 수 있다(S1120). 예를 들어, 기준 AID가 페이지 ID 단위로 설정된 경우, 릴레이 장치(R)는 기준 AID가 나타내는 페이지 ID 범위 내에서 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)에 서로 다른 AID를 할당할 수 있다. 기준 AID가 블록 인덱스 단위로 설정된 경우, 릴레이 장치(R)는 기준 AID가 나타내는 블록 인덱스 범위 내에서 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)에 서로 다른 AID를 할당할 수 있다. 기준 AID가 서브-블록 인덱스 단위로 설정된 경우, 릴레이 장치(R)는 기준 AID가 나타내는 서브-블록 인덱스 범위 내에서 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)에 서로 다른 AID를 할당할 수 있다.
도 12는 페이지 ID 단위로 지정된 AID의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 12를 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 페이지 ID 단위로 R-BSS에 속한 통신 개체들을 위한 AID 범위를 지정할 수 있다. 예를 들어, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)의 AID로 '11 00000 000 000b'를 할당할 수 있다. 이 경우, 릴레이 장치(R)는 자신의 AID가 나타내는 페이지 ID 범위(즉, 페이지 ID 그룹 3(11b)) 내에서 R-BSS에 속한 단말들에 AID를 할당할 수 있다. 즉, 릴레이 장치(R)는 '{11 00000 000 001b'~'11 11111 111 111b' 범위 내에서 R-BSS에 속한 단말들에 AID를 할당할 수 있다. 한편, 주-액세스 포인트(M-AP)는 M-BSS에 속한 다른 통신 개체(예를 들어, 릴레이 장치, 단말 등)의 AID를 페이지 ID 그룹 0~2(00b, 01b, 10b) 내에서 할당할 수 있다. 이에 따르면, 무선랜 시스템을 구성하는 통신 개체들은 고유한 식별자인 AID로 구별될 수 있다.
도 13은 블록 인덱스 단위로 지정된 AID의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 13을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 블록 인덱스 단위로 R-BSS에 속한 통신 개체들을 위한 AID 범위를 지정할 수 있다. 예를 들어, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)의 AID로 '00 00001 000 000b'를 할당할 수 있다. 이 경우, 릴레이 장치(R)는 자신의 AID가 나타내는 블록 인덱스 범위 내에서 R-BSS에 속한 단말들에 AID를 할당할 수 있다. 즉, 릴레이 장치(R)는 '00 00001 000 001b'~'00 00001 111 111b' 범위 내에서 R-BSS에 속한 단말들에 AID를 할당할 수 있다.
도 14는 서브-블록 인덱스 단위로 지정된 AID의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 14를 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 서브-블록 인덱스 단위로 R-BSS에 속한 통신 개체들을 위한 AID 범위를 지정할 수 있다. 예를 들어, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)의 AID로 '00 00000 001 000b'를 할당할 수 있다. 이 경우, 릴레이 장치(R)는 자신의 AID가 나타내는 서브-블록 인덱스 범위 내에서 R-BSS에 속한 단말들에 AID를 할당할 수 있다. 즉, 릴레이 장치(R)는 '00 00000 001 001b'~'00 00000 001 111b' 범위 내에서 R-BSS에 속한 단말들에 AID를 할당할 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 릴레이 장치(R)는 R-BSS에 속한 단말들에 할당된 AID 자원 정보를 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다(S1130). 이때, 릴레이 장치(R)는 R-BSS에 속한 단말들에 할당된 AID 자원 정보와 함께 해당 단말의 MAC 주소를 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 릴레이 장치(R)는 제1 단말(STA1)의 AID 및 MAC 주소를 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있고, 제2 단말(STA2)의 AID 및 MAC 주소를 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA1)로 전송할 데이터 프레임이 존재하는 경우 해당 데이터 프레임에 포함된 주소 필드를 아래와 같이 구성할 수 있다.
주소 필드의 제1 실시예
- RA 필드: 릴레이 장치(R)의 MAC 주소
- TA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 MAC 주소
- DA 필드: 제1 단말(STA1)의 MAC 주소
- SA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 MAC 주소
주소 필드의 제2 실시예
- RA 필드: 릴레이 장치(R)의 MAC 주소
- TA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 MAC 주소
- DA 필드: 제1 단말(STA1)의 AID
- SA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 MAC 주소
주소 필드의 제3 실시예
- RA 필드: 릴레이 장치(R)의 AID
- TA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 MAC 주소
- DA 필드: 제1 단말(STA1)의 MAC 주소
- SA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 MAC 주소
주소 필드의 제4 실시예
- RA 필드: 릴레이 장치(R)의 AID
- TA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 MAC 주소
- DA 필드: 제1 단말(STA1)의 AID
- SA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 MAC 주소
주-액세스 포인트(M-AP)는 위와 같이 구성된 주소 필드를 포함한 데이터 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다(S1140). 릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 데이터 프레임을 수신한 경우 데이터 프레임에 포함된 주소 필드를 통해 데이터 프레임의 최종 목적지가 제1 단말(STA1)인 것을 알 수 있다. 따라서, 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다(S1150).
한편, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 제1 단말(STA1)로 전송되는 데이터 프레임을 획득한 경우 릴레이 장치(R)에서 데이터 프레임이 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 제1 단말(STA1)로 전송되는 데이터 프레임을 자신이 릴레이 장치(R)에 전송한 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임으로 갈음할 수 있다. 또는, 릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 릴레이 장치(R)로부터 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다(S1160).
도 15는 데이터 송수신 방법에 대한 또 다른 실시예를 도시한 순서도이다.
도 15를 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 M-BSS를 서빙할 수 있고, 릴레이 장치(R)는 M-BSS에 속할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 R-BSS를 서빙할 수 있고, 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)은 R-BSS에 속할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)에 연결(association)된 후에 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 자원 할당을 요청하기 위해 AID 자원 요청 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다(S1500). AID 자원 요청 프레임은 아래 표 1과 같이 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 자원 할당을 요청하는 표시자 및 AID 자원 크기(또는 개수)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
표 1
Figure PCTKR2014010635-appb-T000001
주-액세스 포인트(M-AP)는 AID 자원 요청 프레임을 수신한 경우 AID 자원 요청 프레임에 포함된 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 자원 할당을 요청하는 표시자 및 AID 자원 크기(또는 개수)를 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)는 AID 자원 요청 프레임을 통해 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 자원 할당 요청을 확인할 수 있고, 필요한 AID 자원 크기(또는 개수)를 확인할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)는 AID 자원 요청 프레임에 포함된 정보를 기반으로 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 자원 정보를 포함한 AID 자원 응답 프레임을 생성할 수 있고, AID 자원 응답 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다(S1510).
R-BSS를 위한 AID 자원 정보는 R-BSS에 속한 단말들을 위해 사용되는 AID 범위일 수 있다. 또한, AID 자원 정보는 M-BSS에 속한 단말들을 위해 사용되는 AID 범위와 중복되지 않게 지정될 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명한 도 12를 참조하면, AID 자원 정보는 페이지 ID 단위로 지정될 수 있다. 이 경우, 주-액세스 포인트(M-AP)는 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 범위로 '11 00000 000 001b'~'11 11111 111 111b'를 지정할 수 있다. 또는, 앞서 설명한 도 13을 참조하면, AID 자원 정보는 블록 인덱스 단위로 지정될 수 있다. 이 경우, 주-액세스 포인트(M-AP)는 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 범위로 '00 00001 000 001b'~'00 00001 111 111b'를 지정할 수 있다. 또는, 앞서 설명한 도 14를 참조하면, AID 자원 정보는 서브-블록 인덱스 단위로 지정될 수 있다. 이 경우, 주-액세스 포인트(M-AP)는 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 범위로 '00 00000 001 001b'~'00 00000 001 111b'를 지정할 수 있다.
AID 자원 응답 프레임은 아래 표 2와 같이 R-BSS에 속한 단말들을 위한 AID 자원을 할당하는 것을 나타내는 표시자, AID 시작점을 나타내는 정보 및 AID 자원의 크기(또는 개수)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. AID 범위는 AID 시작점과 AID 자원의 크기(또는 개수)에 의해 정의될 수 있다.
표 2
Figure PCTKR2014010635-appb-T000002
릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 AID 자원 응답 프레임을 수신한 경우 AID 자원 응답 프레임에 포함된 AID 자원 정보를 기반으로 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)에 AID를 할당할 수 있다(S1520). 예를 들어, 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 수신한 AID 범위가 페이지 ID 단위로 지정된 경우, 릴레이 장치(R)는 지정된 페이지 ID 범위 내에서 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)에 서로 다른 AID를 할당할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 수신한 AID 범위가 블록 인덱스 단위로 지정된 경우, 릴레이 장치(R)는 지정된 블록 인덱스 범위 내에서 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)에 서로 다른 AID를 할당할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 수신한 AID 범위가 서브-블록 인덱스 단위로 지정된 경우, 릴레이 장치(R)는 지정된 서브-블록 인덱스 범위 내에서 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)과 제2 단말(STA2)에 서로 다른 AID를 할당할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 R-BSS에 속한 단말들에 할당된 AID 자원 정보를 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다(S1530). 이때, 릴레이 장치(R)는 R-BSS에 속한 단말들에 할당된 AID 자원 정보와 함께 해당 단말의 MAC 주소를 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 릴레이 장치(R)는 제1 단말(STA1)의 AID 및 MAC 주소를 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있고, 제2 단말(STA2)의 AID 및 MAC 주소를 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA1)로 전송할 데이터 프레임이 존재하는 경우 해당 데이터 프레임에 포함된 주소 필드를 앞서 설명한 '주소 필드의 제1 실시예', '주소 필드의 제2 실시예', '주소 필드의 제3 실시예' 또는 '주소 필드의 제4 실시예'와 같이 구성할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)는 데이터 프레임에 포함된 주소 필드 중 DA 필드를 제1 단말(STA1)의 AID로 구성할 수 있고, 데이터 프레임에 포함된 주소 필드 중 RA 필드를 릴레이 장치(R)의 AID로 구성할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 위와 같이 구성된 주소 필드를 포함한 데이터 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다(S1540). 릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 데이터 프레임을 수신한 경우 데이터 프레임에 포함된 주소 필드를 통해 데이터 프레임의 최종 목적지가 제1 단말(STA1)인 것을 알 수 있다. 따라서, 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다(S1550).
한편, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 제1 단말(STA1)로 전송되는 데이터 프레임을 획득한 경우 릴레이 장치(R)에서 데이터 프레임이 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 제1 단말(STA1)로 전송되는 데이터 프레임을 자신이 릴레이 장치(R)에 전송한 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임으로 갈음할 수 있다. 또는, 릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 릴레이 장치(R)로부터 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다(S1560).
도 16은 데이터 송수신 방법에 대한 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 16을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 M-BSS를 서빙할 수 있고, 릴레이 장치(R)는 M-BSS에 속할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 R-BSS를 서빙할 수 있고, 제1 단말(STA1)은 R-BSS에 속할 수 있다. 여기서, 릴레이 장치(R)의 AID는 도 11을 참조하여 설명한 AID 할당 방법에 따라 할당될 수 있다. R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)의 AID는 도 11을 참조하여 설명한 AID 할당 방법 또는 도 15를 참조하여 설명한 AID 할당 방법에 따라 할당될 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA1)로 전송될 데이터가 존재하는 경우 이를 알리기 위해 TIM 중 제1 단말(STA1)의 AID에 대응하는 비트를 1로 설정할 수 있고, TIM을 포함한 비컨 프레임(1600)을 전송할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)의 비컨 프레임(1600)을 수신한 경우 비컨 프레임(1600)에 포함된 TIM 중 R-BSS에 속한 제1 단말(STA1)의 AID에 대응하는 비트가 1로 설정되어 있는 것을 확인할 수 있고, 이를 기초로 제1 단말(STA1)에 전송될 데이터가 주-액세스 포인트(M-AP)에 버퍼링(buffering)되어 있는 것으로 판단할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 제1 단말(STA1)로 전송될 데이터가 존재하는 것을 알리기 위해 TIM 중 제1 단말(STA1)의 AID에 대응하는 비트를 1로 설정할 수 있고, TIM을 포함한 비컨 프레임(1601)을 전송할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 릴레이 장치(R)로부터 비컨 프레임(1601)을 수신한 경우 비컨 프레임(1601)에 포함된 TIM 중 자신의 AID에 대응하는 비트가 1로 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 제1 단말(STA1)은 자신에게 전송될 데이터가 존재하는 것을 알 수 있다. 제1 단말(STA1)은 비컨 프레임(1601)의 수신 종료 시점으로부터 DIFS(DCF(distributed coordination function) inter frame space) 동안 채널이 아이들(idle) 상태인 경우 랜덤 백오프 절차에 따른 경쟁 윈도우(contention window) 후에 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(1602)을 릴레이 장치(R)에 전송함으로써 데이터의 전송을 요청할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(1602)에 포함된 SIG 필드의 RID(response indication deferral) 비트를 'b10'으로 설정함으로써 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(1602) 이후에 노멀 응답(normal response)인 ACK 프레임(1603)이 전송됨을 나타낼 수 있다.
릴레이 장치(R)는 제1 단말(STA1)로부터 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(1602)을 수신한 경우 제1 단말(STA1)이 깨어난 것(즉, 웨이크(wake) 상태로 동작하는 것)으로 판단할 수 있고, 이에 따라 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(1602)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS(short inter frame space) 후에 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(1602)에 대한 응답인 ACK 프레임(1603)을 전송할 수 있다. 이때, 릴레이 장치(R)는 ACK 프레임(1603)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b11'으로 설정함으로써 ACK 프레임(1603) 이후에 긴 응답(long response)인 데이터 프레임(1604)이 전송됨을 나타낼 수 있다.
한편, 주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA1)로부터 전송되는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(1602)을 수신할 수 없으나 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(1602)에 대한 응답으로 릴레이 장치(R)로부터 전송되는 ACK 프레임(1603)을 수신할 수 있다. 따라서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 전송되는 ACK 프레임(1603)을 수신한 경우 제1 단말(STA1)이 깨어난 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 ACK 프레임(1603)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 데이터 프레임(1604)을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다. 이때, 주-액세스 포인트(M-AP)는 데이터 프레임(1604)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b10'으로 설정함으로써 데이터 프레임 이후에 노멀 응답인 ACK 프레임(1605)이 전송됨을 나타낼 수 있다.
릴레이 장치(R)는 데이터 프레임(1604)을 성공적으로 수신한 경우 데이터 프레임(1604)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 데이터 프레임(1604)에 대한 응답인 ACK 프레임(1605)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 이때, 릴레이 장치(R)는 ACK 프레임(1605)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b11'으로 설정함으로써 ACK 프레임(1605) 이후에 긴 응답인 데이터 프레임(1606)이 전송됨을 나타낼 수 있다. 여기서, 데이터 프레임(1606)은 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 전송된 데이터 프레임(1604)과 동일한 정보를 포함할 수 있다.
그 후에, 릴레이 장치(R)는 ACK 프레임(1605)의 전송 종료 시점으로부터 SIFS 후에 데이터 프레임(1606)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 이때, 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임(1606)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b10'으로 설정함으로써 데이터 프레임(1606) 이후에 노멀 응답인 ACK 프레임(1607)이 전송됨을 나타낼 수 있다. 제1 단말(STA1)은 데이터 프레임(1606)을 성공적으로 수신한 경우 데이터 프레임(1606)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 데이터 프레임(1606)에 대한 응답인 ACK 프레임(1607)을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 ACK 프레임(1607)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b00'으로 설정함으로써 ACK 프레임(1607) 이후에 프레임이 전송되지 않음을 나타낼 수 있다.
한편, 주-액세스 포인트(M-AP)는 R-BSS에 속한 단말들에 데이터 프레임을 브로드캐스트(또는 멀티캐스트(multicast)) 방식으로 전송하고자 하는 경우 R-BSS를 서빙하는 릴레이 장치(R)에 할당된 별도의 브로드캐스트/멀티캐스트 AID 비트를 TIM에 설정할 수 있다. 이때, 릴레이 장치(R)에 할당된 AID가 브로드캐스트/멀티캐스트 AID를 대신할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)의 AID 비트가 설정된 TIM을 포함한 비컨 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 비컨 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 릴레이 장치(R)의 AID는 R-BSS에 속한 단말들로의 브로드캐스트(또는 멀티캐스트) 전송을 위한 표시자로 사용될 수 있다.
릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 비컨 프레임을 수신한 경우 비컨 프레임에 포함된 TIM에 자신의 AID 비트가 설정된 것을 확인할 수 있고, 이를 기초로 R-BSS에 속한 단말들에 브로드캐스트(또는 멀티캐스트) 방식으로 전송될 데이터가 주-액세스 포인트(M-AP)에 버퍼링되어 있는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 릴레이 장치(R)는 R-BSS에 속한 모든 단말의 AID 비트를 TIM에 설정할 수 있고, R-BSS에 속한 모든 단말의 AID 비트가 설정된 TIM을 포함한 비컨 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 비컨 프레임을 전송할 수 있다.
R-BSS에 속한 단말들은 릴레이 장치(R)로부터 비컨 프레임을 수신한 경우 비컨 프레임에 포함된 TIM에 자신의 AID 비트가 설정되어 있는 것을 확인할 수 있으므로, 이를 기초로 자신에게 전송될 데이터가 존재하는 것을 확인할 수 있다. R-BSS에 속한 단말들은 PS-Poll 프레임(트리거 프레임)을 릴레이 장치(R)에 전송함으로써 데이터 프레임의 전송을 요청할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 R-BSS에 속한 단말들로부터 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)을 수신한 경우 R-BSS에 속한 단말들이 깨어난 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)에 대한 응답으로 ACK 프레임을 전송할 수 있다.
한편, 주-액세스 포인트(M-AP)는 R-BSS에 속한 단말들로부터 전송되는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)을 수신할 수 없으나 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)에 대한 응답으로 릴레이 장치(R)로부터 전송되는 ACK 프레임을 수신할 수 있다. 따라서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 전송되는 ACK 프레임을 수신한 경우 R-BSS에 속한 단말들이 깨어난 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 데이터 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 데이터 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 그 후에, 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임을 R-BSS에 속한 단말들에 브로드캐스트(또는 멀티캐스트) 방식으로 전송할 수 있다.
도 17은 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템의 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 17을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP), 제1 릴레이 장치(R1), 제2 릴레이 장치(R2), 제1 단말(STA1), 제2 단말(STA2), 제4 단말(STA4) 및 제5 단말(STA5)은 M-BSS를 구성할 수 있다. 제2 릴레이 장치(R2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 제2 릴레이 BSS(R2-BSS)를 구성할 수 있다.
제1 릴레이 장치(R1)는 자신의 독립적인 릴레이 BSS를 형성하지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 릴레이 장치(R1)는 단말들(STA1, STA2)이 주-액세스 포인트(M-AP)로 전송하는 상향링크 프레임만을 단말들(STA1, STA2)로부터 획득하여 주-액세스 포인트(M-AP)에 전달하도록 동작할 수 있다. 즉, 제1 릴레이 장치(R1)의 내에 액세스 포인트의 역할을 하는 중계-액세스 포인트(R-AP, 도 10 참조) 기능은 존재하지 않거나 사용되지 않을 수 있고, 중계-단말(R-STA, 도 10 참조) 기능만이 사용되어 단말들(STA1, STA2)로부터 획득한 상향링크 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전달할 수 있다.
제1 릴레이 장치(R1)는 자신의 독립적인 릴레이 BSS를 형성하지 않으므로, 독립적으로 비컨 프레임 또는 프로브 응답 프레임을 전송하지 않을 수 있다. 따라서, 단말들(STA1, STA2) 각각은 탐지 절차를 수행하는 경우 주-액세스 포인트(M-AP)의 존재를 확인할 수 있으나 제1 릴레이 장치(R1)의 존재를 확인할 수 없다. 또한, 제1 릴레이 장치(R1)는 단말들(STA1, STA2)과 인증 절차, 연결 절차 등을 수행하지 않을 수 있다. 즉, 단말들(STA1, STA2) 각각은 주-액세스 포인트(M-AP)와 인증 절차, 연결 절차 등을 수행할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 릴레이 모드에서 연결 방법을 도시한 개념도이다.
도 18을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 도 17에 도시된 주-액세스 포인트(M-AP)를 의미할 수 있고, 제1 릴레이 장치(R1)는 도 17에 도시된 제1 릴레이 장치(R1)를 의미할 수 있고, 제1 단말(STA1)은 도 17에 도시된 제1 단말(STA1)을 의미할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)는 M-BSS를 형성할 수 있다. 제1 릴레이 장치(R1)는 주-액세스 포인트(M-AP)에 연결될 수 있고, 자신의 독립적인 릴레이 BSS를 형성하지 않을 수 있다. 제1 단말(STA1)은 주-액세스 포인트(M-AP)가 서빙하는 M-BSS에 속할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 비컨 프레임(1800)을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 이웃한 액세스 포인트를 검색하기 위해 프로브 요청 프레임(1801)을 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 DIFS 동안 채널이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프 절차에 따른 경쟁 윈도우 후에 프로브 요청 프레임(1801)을 전송할 수 있다. 프로브 요청 프레임(1801)은 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 단말(STA1)은 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드를 0으로 설정함으로써 프로브 요청 프레임(1801)이 임의의 릴레이 장치를 통해 전송될 수 없음을 나타낼 수 있다. 또한, 제1 단말(STA1)은 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드를 1로 설정함으로써 프로브 요청 프레임(1801)이 임의의 릴레이 장치를 통해 전송될 수 있음을 나타낼 수 있다.
제1 릴레이 장치(R1)는 제1 단말(STA1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임(1801)을 획득할 수 있다. 제1 릴레이 장치(R1)는 프로브 요청 프레임(1801)의 SSID 필드가 주-액세스 포인트(M-AP)의 SSID 또는 애니(any)로 설정되어 있는 경우, 프로브 요청 프레임(1801)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 프로브 요청 프레임(1801)과 동일한 정보를 포함한 프로브 요청 프레임(1802)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다.
또는, 제1 릴레이 장치(R1)는 프로브 요청 프레임(1801)에 포함된 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드가 임의의 릴레이 장치를 통해 프로브 요청 프레임(1801)이 전송될 수 있음을 나타내는 경우, 프로브 요청 프레임(1801)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 프로브 요청 프레임(1801)과 동일한 정보를 포함한 프로브 요청 프레임(1802)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 반대로, 제1 릴레이 장치(R1)는 프로브 요청 프레임(1801)에 포함된 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드가 임의의 릴레이 장치를 통해 프로브 요청 프레임(1801)이 전송될 수 없음을 나타내는 경우, 프로브 요청 프레임(1801)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송하지 않을 수 있다.
한편, 제1 릴레이 장치(R1)는 프로브 요청 프레임(1802)의 주소 필드를 아래와 같이 설정할 수 있다.
- TA 필드: 제1 릴레이 장치의 주소(즉, MAC 주소)
- RA 필드: 브로드캐스트 주소
- DA 필드: 브로드캐스트 주소
- SA 필드: 제1 단말의 주소(즉, MAC 주소)
주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임(1801)을 수신할 수 없으나, 제1 릴레이 장치(R1)로부터 전송된 프로브 요청 프레임(1802)을 수신할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)는 프로브 요청 프레임(1802)에 포함된 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드 및 주소 필드 중 적어도 하나를 기반으로 제1 릴레이 장치(R1)로부터 전송된 프레임이 릴레이 방식으로 전송되고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 주-액세스 포인트(M-AP)는 프로브 요청 프레임(1802)에 포함된 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드가 임의의 릴레이 장치를 통해 프레임이 전송될 수 있음을 나타내는 경우, 프로브 요청 프레임(1802)이 릴레이 방식으로 전송되고 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 주-액세스 포인트(M-AP)는 프로브 요청 프레임(1802)에 포함된 주소 필드 중 TA 필드가 제1 릴레이 장치(R1)의 주소를 나타내고 SA 필드가 제1 단말(STA1)의 주소를 나타내는 경우, 프로브 요청 프레임(1802)이 제1 릴레이 장치(R1)를 통해 전송되고 있는 것으로 판단할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 프로브 요청 프레임(1801, 1802)에 대한 응답인 프로브 응답 프레임(1803)을 생성할 수 있다. 프로브 응답 프레임(1803)은 상향링크 릴레이 모드로 동작하는지 여부를 나타내는 상향링크 릴레이 모드 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 릴레이 모드 필드가 0으로 설정된 경우 이는 상향링크 릴레이 모드로 동작하지 않는 것을 나타낼 수 있다. 상향링크 릴레이 모드 필드가 1로 설정된 경우 이는 상향링크 릴레이 모드로 동작함을 나타낼 수 있다. 여기서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 프로브 응답 프레임(1803)의 상향링크 릴레이 모드 필드를 1로 설정함으로써 상향링크 릴레이 모드로 동작함을 나타낼 수 있다.
또한, 프로브 응답 프레임(1803)은 상향링크 릴레이 전송을 수행하는 릴레이 장치의 식별자(즉, MAC 주소, AID, PAID 등)를 포함할 수 있다. 여기서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 릴레이 장치(R1)의 식별자를 포함하는 프로브 응답 프레임(1803)을 생성할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 상향링크 릴레이 모드 필드, 제1 릴레이 장치(R1)의 식별자 등을 포함한 프로브 응답 프레임(1803)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 이때, 주-액세스 포인트(M-AP)는 프로브 요청 프레임(1802)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 프로브 응답 프레임(1803)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다.
한편, 제1 단말(STA1)은 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 전송된 프로브 응답 프레임(1803)을 수신할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 프로브 응답 프레임(1803)에 포함된 상향링크 릴레이 모드 필드 및 상향링크 릴레이 전송을 수행하는 릴레이 장치의 식별자를 획득할 수 있고, 이를 기초로 주-액세스 포인트(M-AP) 및 제1 릴레이 장치(R1)가 상향링크 릴레이 모드로 동작함을 알 수 있다.
제1 단말(STA1)은 프로브 응답 프레임(1803)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 프로브 응답 프레임(1803)에 대한 응답인 ACK 프레임(1804)을 제1 릴레이 장치(R1)에 전송할 수 있다. ACK 프레임(1804)을 수신한 제1 릴레이 장치(R1)는 ACK 프레임(1804)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 ACK 프레임(1804)과 동일한 정보를 포함한 ACK 프레임(1805)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다.
한편, 프로브 응답 프레임(1803)에 대한 응답은 제1 릴레이 장치(R1)를 통해 주-액세스 포인트(M-AP)로 전송되므로, 주-액세스 포인트(M-AP)는 상향링크 릴레이 모드로 동작하는 제1 단말(STA1)을 위해 별도의 릴레이 ACK 타임아웃(Relay ACK Timeout)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 릴레이 ACK 타임아웃은 아래 수학식 1과 같이 기존의 ACK 타임아웃(즉, SIFS + 수신_시작_지연(RX_Start_Delay) + 슬롯타임(slot time))보다 길게 설정될 수 있다. 기존의 ACK 타임아웃은 제1 통신 개체가 임의의 프레임을 제2 통신 개체에 전송한 후 제2 통신 개체로부터 임의의 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 수신하기 위해 대기하는 최대 시간을 의미할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2014010635-appb-M000001
따라서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 프로브 응답 프레임(1803)의 전송 종료 시점으로부터 릴레이 ACK 타임아웃 내에 프로브 응답 프레임(1803)에 대한 응답인 ACK 프레임(1805)을 제1 릴레이 장치(R1)로부터 수신하지 못한 경우, 제1 단말(STA1)에서 프로브 응답 프레임(1803)이 성공적으로 수신되지 못한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 주-액세스 포인트(M-AP)는 프로브 응답 프레임(1803)을 제1 단말(STA1)에 재전송할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 위와 같이 탐지 절차를 완료한 후 주-액세스 포인트(M-AP)와 인증 절차를 수행할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 '릴레이 ACK 타임아웃 + DIFS' 후에 인증 요청 프레임(1806)을 제1 릴레이 장치(R1)에 전송할 수 있다. 인증 요청 프레임(1806)을 수신한 제1 릴레이 장치(R1)는 인증 요청 프레임(1806)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 인증 요청 프레임(1806)과 동일한 정보를 포함한 인증 요청 프레임(1807)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 여기서, 인증 요청 프레임들(1806, 1807) 각각은 상향링크 릴레이 모드로 동작하는지 여부를 나타내는 상향링크 릴레이 모드 필드를 포함할 수 있다.
인증 요청 프레임(1807)을 수신한 주-액세스 포인트(M-AP)는 인증 요청 프레임(1807)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 인증 요청 프레임(1807)에 대한 응답인 인증 응답 프레임(1808)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 여기서, 인증 응답 프레임(1808)은 상향링크 릴레이 모드로 동작하는지 여부를 나타내는 상향링크 릴레이 모드 필드를 포함할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 위와 같이 인증 절차를 완료한 후 주-액세스 포인트(M-AP)와 연결 절차를 수행할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 인증 응답 프레임(1808)의 수신 종료 시점으로부터 DIFS 후에 연결 요청 프레임(1809)을 제1 릴레이 장치(R1)에 전송할 수 있다. 연결 요청 프레임(1809)을 수신한 제1 릴레이 장치(R1)는 연결 요청 프레임(1809)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 연결 요청 프레임(1809)과 동일한 정보를 포함한 연결 요청 프레임(1810)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 여기서, 연결 요청 프레임들(1809, 1810) 각각은 상향링크 릴레이 모드로 동작하는지 여부를 나타내는 상향링크 릴레이 모드 필드를 포함할 수 있다.
연결 요청 프레임(1810)을 수신한 주-액세스 포인트(M-AP)는 연결 요청 프레임(1810)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 연결 응답 프레임(1811)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 여기서, 연결 응답 프레임(1811)은 제1 단말(STA1)이 상향링크 릴레이 모드로 주-액세스 포인트(M-AP)에 연결되었음을 나타내는 필드, 제1 단말(STA1)의 AID 등을 포함할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 위와 같이 연결 절차를 통해 주-액세스 포인트(M-AP)에 연결될 수 있다. 다음으로, 상향링크 릴레이 모드를 기반으로 연결된 주-액세스 포인트(M-AP)와 제1 단말(STA1) 간의 데이터 송수신 방법이 설명될 것이다.
도 19는 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템의 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 19를 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP), 제1 릴레이 장치(R1), 제2 릴레이 장치(R2), 제1 단말(STA1), 제2 단말(STA2), 제4 단말(STA4) 및 제5 단말(STA5)은 M-BSS를 구성할 수 있다. 제1 릴레이 장치(R1), 제1 단말(STA1) 및 제2 단말(STA2)은 제1 릴레이 BSS(R1-BSS)를 구성할 수 있다. 제2 릴레이 장치(R2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 제2 릴레이 BSS(R2-BSS)를 구성할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)의 송신 전력이 충분히 큰 경우 프레임은 상향링크 릴레이 모드를 통해 전송될 수 있다. 상향링크 릴레이 모드에서, 하향링크 전송의 경우 주-액세스 포인트(M-AP)는 프레임을 직접 단말(STA1, STA2, STA4)에 전송할 수 있고, 상향링크의 전송의 경우 단말(STA1, STA2, STA4)은 릴레이 장치(R1, R2)를 통해 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다.
릴레이 장치(R1, R2)에 연결된 모든 단말은 상향링크 릴레이 모드로 동작할 수 있다. 또는, 릴레이 장치(R1, R2)에 연결된 일부 단말은 상향링크 릴레이 모드로 동작할 수 있고 나머지 단말은 일반 릴레이 모드(즉, 상향링크 및 하향링크 모두 릴레이를 통한 전송)로 동작할 수 있다. 제1 릴레이 장치(R1)에 연결된 제1 단말(STA1) 및 제2 단말(STA2)은 M-BSS에 속하므로 상향링크 릴레이 모드로 동작할 수 있다. 제2 릴레이 장치(R2)에 연결된 제3 단말(STA3)은 M-BSS에 속하지 않으므로 상향링크 릴레이 모드가 아닌 일반 릴레이 모드로 동작할 수 있고, 제2 릴레이 장치(R2)에 연결된 제4 단말(STA4)은 M-BSS에 속하므로 상향링크 릴레이 모드로 동작할 수 있다.
한편, 상향링크 릴레이 모드의 시작은 특정 단말의 요청에 의해 시작될 수 있다. 예를 들어, 제1 단말(STA1)은 자신이 M-BSS 내에 위치한 것을 인지한 경우 제1 릴레이 장치(R1)에 상향링크 릴레이 모드 동작을 요청할 수 있다. 이 경우, 제1 릴레이 장치(R1)는 주-액세스 포인트(M-AP)의 TBTT(target beacon transmission time)를 제1 단말(STA1)에 알려줄 수 있고, 주-액세스 포인트(M-AP)에 제1 단말(STA1)이 상향링크 릴레이 모드로 동작함을 알릴 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA1)이 상향링크 릴레이 모드로 동작하는 것을 인지한 경우 제1 단말(STA1)에 데이터를 전송하기 위해 비컨 프레임에 포함된 TIM 중 제1 단말(STA1)의 AID에 대응하는 비트를 1로 설정할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 주-액세스 포인트(M-AP)의 TBTT를 기반으로 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 전송되는 비컨 프레임을 수신할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 수신된 비컨 프레임에 포함된 TIM 중 자신의 AID에 대응하는 비트가 1로 설정되어 있는 경우 자신으로 전송될 데이터가 주-액세스 포인트(M-AP)에 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 송수신 방법을 도시한 개념도이다.
도 20을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 도 19에 도시된 주-액세스 포인트(M-AP)를 의미할 수 있고, 제1 릴레이 장치(R1)는 도 19에 도시된 제1 릴레이 장치(R1)를 의미할 수 있고, 제1 단말(STA1)은 도 19에 도시된 제1 단말(STA1)을 의미할 수 있다. 즉, 제1 릴레이 장치(R1)는 주-액세스 포인트(M-AP)에 연결될 수 있고, 제1 단말(STA1)은 제1 릴레이 장치(R1)에 연결될 수 있다. 제1 단말(STA1)은 주-액세스 포인트(M-AP)가 서빙하는 M-BSS 및 제1 릴레이 장치(R)가 서빙하는 R1-BSS에 속할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP), 제1 릴레이 장치(R1) 및 제1 단말(STA1) 간의 프레임 송수신은 상향링크 릴레이 모드를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우, 주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA1)로 전송할 데이터가 버퍼링되어 있으면 TIM 중 제1 단말(STA1)의 AID에 대응하는 비트를 1로 설정할 수 있고, TIM을 포함한 비컨 프레임(2000)을 전송할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 M-BSS 내에 위치하므로 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 전송된 비컨 프레임(2000)을 수신할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 수신된 비컨 프레임(2000)에 포함된 TIM 중 자신의 AID에 대응하는 비트가 1로 설정되어 있으므로, 자신으로 전송될 데이터가 주-액세스 포인트(M-AP)에 버퍼링되어 있는 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 제1 단말(STA1)은 비컨 프레임(2000)의 수신 종료 시점으로부터 DIFS 동안 채널이 아이들 상태인 경우 랜덤 백오프 절차에 따른 경쟁 윈도우 후에 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2001)을 제1 릴레이 장치(R1)에 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2001)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b10'으로 설정함으로써 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2001) 이후에 노멀 타입의 응답 프레임인 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2002)이 전송됨을 나타낼 수 있다. 한편, 제1 단말(STA1)은 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2001)이 NDP(null data packet) 타입의 프레임인 경우 SIG 필드의 RID 비트를 'b01'로 설정함으로써 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2001) 이후에 NDP 타입의 응답 프레임인 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2002)이 전송됨을 나타낼 수 있다. 즉, 제1 단말(STA1)이 전송하는 임의의 프레임은 임의의 프레임을 수신한 통신 개체(예를 들어, 릴레이 장치(R) 또는 주-액세스 포인트(M-AP))가 전송하는 프레임의 타입을 나타내는 정보인 RID 비트를 포함할 수 있다.
제1 릴레이 장치(R1)는 제1 단말(STA1)로부터 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2001)을 수신한 경우 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2001)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2002)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2002)은 제1 단말(STA1)로부터 수신한 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2001)과 동일한 정보를 포함할 수 있다. 이때, 제1 릴레이 장치(R1)는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2002)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b11'로 설정함으로써 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2002) 이후에 긴 타입의 응답 프레임인 데이터 프레임(2003)이 전송됨을 나타낼 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 릴레이 장치(R1)로부터 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2002)을 수신한 경우 제1 단말(STA1)이 프레임을 수신할 수 있는 상태(즉, 웨이크 상태)인 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)(2002)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 데이터 프레임(2003)을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 이때, 주-액세스 포인트(M-AP)는 데이터 프레임(2003)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b10'으로 설정함으로써 데이터 프레임(2003) 이후에 노멀 타입의 응답 프레임인 ACK 프레임(2004)이 전송됨을 나타낼 수 있다.
한편, 데이터 프레임(2003)에 대한 응답은 제1 릴레이 장치(R1)를 통해 전송되므로, 주-액세스 포인트(M-AP)는 ACK 프레임(2004, 2005)의 전송을 보호하기 위해 데이터 프레임(2003)에 포함된 듀레이션 필드를 'SIFS + ACK 프레임(2004)의 길이 + SIFS + ACK 프레임(2005)의 길이'만큼의 기간으로 설정할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 데이터 프레임(2003)을 수신한 경우, 데이터 프레임(2003)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 데이터 프레임(2003)에 대한 응답인 ACK 프레임(2004)을 제1 릴레이 장치(R1)에 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 ACK 프레임(2004)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b10'으로 설정함으로써 ACK 프레임(2004) 이후에 노멀 타입의 응답 프레임인 ACK 프레임(2005)이 전송됨을 나타낼 수 있다.
제1 릴레이 장치(R1)는 ACK 프레임(2004)을 수신한 경우, ACK 프레임(2004)의 수신 종료 시점으로부터 SIFS 후에 ACK 프레임(2005)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. ACK 프레임(2005)은 데이터 프레임(2003)에 대한 응답인 ACK 프레임(2004)과 동일할 정보를 포함할 수 있다. 이때, 제1 릴레이 장치(R1)는 ACK 프레임(2005)에 포함된 SIG 필드의 RID 비트를 'b00'으로 설정함으로써 ACK 프레임(2005) 이후에 프레임이 전송되지 않음을 나타낼 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)는 ACK 프레임(2005)을 수신한 경우, 제1 단말(STA1)에서 데이터 프레임(2003)이 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 데이터 프레임(2003)에 대한 응답은 제1 릴레이 장치(R1)를 통해 주-액세스 포인트(M-AP)로 전송되므로, 주-액세스 포인트(M-AP)는 상향링크 릴레이 모드로 동작하는 제1 단말(STA1)을 위해 별도의 릴레이 ACK 타임아웃(Relay ACK Timeout)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 릴레이 ACK 타임아웃은 상기 수학식 1과 같이 기존의 ACK 타임아웃(즉, SIFS + 수신_시작_지연(RX_Start_Delay) + 슬롯타임(slot time))보다 길게 설정될 수 있다. 기존의 ACK 타임아웃은 제1 통신 개체가 임의의 프레임을 제2 통신 개체에 전송한 후 제2 통신 개체로부터 임의의 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 수신하기 위해 대기하는 최대 시간을 의미할 수 있다.
따라서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 데이터 프레임(2003)의 전송 종료 시점으로부터 릴레이 ACK 타임아웃 내에 데이터 프레임(2003)에 대한 응답인 ACK 프레임(2005)을 릴레이 장치(R1)로부터 수신하지 못한 경우, 제1 단말(STA1)에서 데이터 프레임(2003)이 성공적으로 수신되지 못한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 주-액세스 포인트(M-AP)는 데이터 프레임(2003)을 제1 단말(STA1)에 재전송할 수 있다.
본 발명에 의하면, 주-액세스 포인트는 릴레이 장치를 통해 서비스 영역을 확장할 수 있다. 단말은 릴레이 장치를 통해 양호한 품질의 링크를 확보할 수 있으므로 데이터를 고속으로 전송할 수 있다. 즉, 릴레이 장치가 사용됨으로써 무선 채널의 사용 효율이 향상될 수 있고 단말의 전력 소모가 감소될 수 있다.
또한, 주-액세스 포인트는 사용 가능한 AID 자원을 릴레이 장치에 할당할 수 있고, 릴레이 장치는 주-액세스 포인트로부터 할당받은 AID 자원 내에서 종단 단말에 AID를 할당할 수 있다. 이를 통해, 주-액세스 포인트는 R-BSS에 속한 종단 단말의 AID를 직접 관리할 수 있다. 따라서, 주-액세스 포인트는 릴레이 장치를 통해 데이터 프레임을 종단 단말에 전송하는 경우 종단 단말의 AID를 TIM에 용이하게 설정할 수 있다. 릴레이 장치는 주-액세스 포인트로부터 수신한 데이터 프레임을 종단 단말에 전달하는 과정에서 데이터 프레임의 수신 주소를 용이하게 매핑할 수 있다.
또한, 릴레이 장치의 AID는 해당 R-BSS에 속한 종단 단말들로의 브로드캐스트(또는 멀티캐스트) 전송을 위한 표시자로 사용될 수 있다. 따라서, 주-액세스 포인트는 릴레이 장치의 AID를 사용하여 해당 R-BSS에 속한 단말에 데이터 프레임을 브로드캐스트(또는 멀티캐스트) 할 수 있다.
또한, 주-액세스 포인트는 릴레이 장치를 통해 데이터 프레임을 종단 단말에 전송하는 경우 데이터 프레임의 수신 주소(즉, RA 필드)로 릴레이 장치의 MAC 주소 대신에 릴레이 장치의 AID를 사용할 수 있으므로 데이터 프레임의 길이를 줄일 수 있다.
또한, 주-액세스 포인트는 릴레이 장치를 통해 데이터 프레임을 종단 단말에 전송하는 경우 데이터 프레임의 수신 주소(즉, DA 필드)로 종단 단말의 MAC 주소 대신에 종단 단말의 AID를 사용할 수 있으므로 데이터 프레임의 길이를 줄일 수 있다.
또한, 상향링크 릴레이 모드에 의하면, 하향링크 전송의 경우 주-액세스 포인트는 프레임을 직접 종단 단말에 전송할 수 있고, 상향링크 전송의 경우 종단 단말은 릴레이 장치를 통해 프레임을 주-액세스 포인트에 전송할 수 있다. 따라서, 상향링크 릴레이 모드가 사용되는 경우, 릴레이를 통해 양방향으로 프레임이 전송되는 일반 릴레이 모드에 비해 무선 채널 자원이 효율적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명의 실시예들을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 의미할 수 있다. 하드웨어 장치는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 기반으로 컴퓨터에서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 의미할 수 있다.
이상 실시예를 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.

Claims (15)

  1. 단말에서 수행되는 연결(association) 방법으로서,
    프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하는 단계;
    상기 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 주-액세스 포인트(master-access point)로부터 수신하는 단계; 및
    상기 프로브 응답 프레임에 포함된 정보를 기반으로 상향링크 릴레이 모드(uplink relay mode)로 동작하는 것으로 판단된 경우, 상기 프로브 응답 프레임에 대한 응답인 ACK(acknowledgement) 프레임을 상기 주-액세스 포인트에 연결된 릴레이 장치에 전송하는 단계를 포함하는, 연결 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 방법은,
    인증 요청 프레임(authentication request frame)을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계; 및
    상기 인증 요청 프레임에 대한 응답인 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 상기 주-액세스 포인트로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 연결 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 방법은,
    연결 요청 프레임(association request frame)을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계; 및
    상기 연결 요청 프레임에 대한 응답인 연결 응답 프레임(association response frame)을 상기 주-액세스 포인트로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 연결 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로브 요청 프레임은 릴레이 방식으로 전송되는 프레임인지 여부를 나타내는 필드를 포함하는, 연결 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로브 응답 프레임은 상향링크 릴레이 모드로 동작하는지 여부를 나타내는 필드 및 상기 릴레이 장치의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는, 연결 방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 연결 응답 프레임은 상기 단말이 상향링크 릴레이 모드로 상기 주-액세스 포인트에 연결되었는지 여부를 나타내는 필드를 포함하는, 연결 방법.
  7. 릴레이(relay) 장치와 연결된 단말에서 수행되는 데이터 수신 방법으로서,
    상기 릴레이 장치와 연결된 주-액세스 포인트(master-access point)로부터 비컨 프레임(beacon frame)을 수신하는 단계;
    상기 비컨 프레임에 의해 상기 단말로 전송될 데이터가 주-액세스 포인트에 존재하는 것으로 판단된 경우 PS(power save)-Poll 프레임을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계;
    상기 주-액세스 포인트로부터 상기 PS-Poll 프레임에 대한 응답으로 데이터 프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK(acknowledgement) 프레임을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계를 포함하는, 데이터 수신 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 단말은,
    상기 주-액세스 포인트에 의해 형성된 주-베이직 서비스 세트(master-basic service set) 및 상기 릴레이 장치에 의해 형성된 릴레이-베이직 서비스 세트(relay-basic service set)에 속하는, 데이터 수신 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 단말이 전송하는 임의의 프레임은 상기 임의의 프레임을 수신한 통신 개체가 전송하는 프레임의 타입을 나타내는 정보를 포함하는, 데이터 수신 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 PS-Poll 프레임은 상기 릴레이 장치를 통해 상기 주-액세스 포인트로 전송되는, 데이터 수신 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 PS-Poll 프레임의 SIG(signal) 필드는 상기 PS-Poll 이후에 노멀 타입(normal type)의 응답 프레임이 전송되는 것을 나타내는 정보를 포함하는, 데이터 수신 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 데이터 프레임의 SIG 필드는 상기 데이터 프레임 이후에 노멀 타입의 응답 프레임이 전송되는 것을 나타내는 정보를 포함하는, 데이터 수신 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 데이터 프레임의 듀레이션(duration) 필드에 적어도 2개의 ACK 프레임의 전송을 보호하기 위한 기간이 설정되는, 데이터 수신 방법.
  14. 청구항 7에 있어서,
    상기 ACK 프레임은 상기 릴레이 장치를 통해 상기 주-액세스 포인트로 전송되는, 데이터 수신 방법.
  15. 청구항 7에 있어서,
    상기 ACK 프레임의 SIG 필드는 상기 ACK 프레임 이후에 노멀 타입의 응답 프레임이 전송되는 것을 나타내는 정보를 포함하는, 데이터 수신 방법.
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