WO2016129915A1 - 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치 Download PDF

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WO2016129915A1
WO2016129915A1 PCT/KR2016/001359 KR2016001359W WO2016129915A1 WO 2016129915 A1 WO2016129915 A1 WO 2016129915A1 KR 2016001359 W KR2016001359 W KR 2016001359W WO 2016129915 A1 WO2016129915 A1 WO 2016129915A1
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WO
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nan
tim
aid
nan device
offset
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PCT/KR2016/001359
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박기원
김동철
이병주
박현희
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엘지전자 주식회사
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    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a data transmission method and an apparatus using the same in a wireless communication system.
  • a wireless communication system performs communication between terminals through a management medium such as a base station or an access point (AP).
  • the management medium is responsible for scheduling for data communication.
  • NAN Neighbor Awareness Network
  • WFA Wi-Fi Alliance
  • the present invention provides a data transmission method and a device using the same in a neighbor awareness network (NAN) network.
  • NAN neighbor awareness network
  • a method of data transmission in a Neighbor Awareness Network (NAN) network includes obtaining a NAN association identifier (AID) from a unique identifier by a NAN device and receiving traffic indication map (TIM) information for determining whether the NAN device has buffered traffic based on the NAN AID. Determining a TIM offset to perform, and the NAN device receiving the TIM information from a transmitting NAN device based on the TIM offset.
  • NAN Neighbor Awareness Network
  • the TIM offset may be determined based on the NAN AID and the number of devices in a specific group.
  • the TIM offset may be defined based on a discovery window used for synchronization of devices in a cluster to which the NAN device belongs.
  • an apparatus for data transmission in a NAN (Neighbor Awareness Network) network includes a transceiver for transmitting and receiving radio signals and a processor coupled to the transceiver.
  • the processor obtains a NAN association identifier (NAN AID) from a unique identifier, and determines a TIM offset for receiving traffic indication map (TIM) information for determining whether there is buffered traffic based on the NAN AID, And receiving the TIM information from the transmitting NAN device through the transceiver based on the TIM offset.
  • NAN AID NAN association identifier
  • TIM traffic indication map
  • the power consumption of the device can be reduced, and traffic data can be transmitted in a NAN (Neighbor Awareness Network) network.
  • NAN Neighbor Awareness Network
  • FIG. 1 shows an example of a NAN topology.
  • FIG 3 shows an example of a power management operation in a WLAN according to the prior art.
  • FIG. 4 shows a data transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • 5 shows an example of receiving a TIM message.
  • FIG. 6 shows a data transmission method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • NAN Network Awareness Network
  • WFA Wi-Fi Alliance
  • NAN devices are devices that support the NAN standard.
  • the NAN device may support various communication protocols and may be part of a station (STA) or part of an access point (AP).
  • the STA may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a personal digital assistant (PDA), and a wireless modem ( It may be called other terms such as a wireless modem and a handheld device.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • MT mobile terminal
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • PDA personal digital assistant
  • It may be called other terms such as a wireless modem and a handheld device.
  • NAN devices can operate in the 2.5 GHz or 5 GHz frequency band and can exchange information based on the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11a / b / g / n / ac protocol.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the NAN device may search for a service of an adjacent device by using the NAN protocol, execute an application, and use the searched service by connecting to a wireless local area network (WLAN) or other network.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 1 shows an example of a NAN topology.
  • the NAN cluster may be a set of NAN devices that share a set of NAN parameters and are synchronized to the same discovery window schedule. NAN devices participating in the same NAN cluster are synchronized to a common clock.
  • the NAN parameter may include at least one of a duration of a discovery window, a discovery window interval, and a NAN channel.
  • the discovery window interval refers to the time interval between successive discovery windows.
  • the NAN network may include at least one NAN cluster.
  • the NAN device may join one or more NAN clusters.
  • NAN devices in a NAN cluster may operate in a master role or a non-master role.
  • the NAN device operating in the master role may transmit a synchronization beacon frame and a discovery beacon frame.
  • NAN devices operating in a sync state and non-master role cannot transmit discovery beacon frames.
  • NAN devices operating in a non-sync state and non-master role cannot transmit sync beacon frames and discovery beacon frames. Every NAN device can transmit a service discovery frame.
  • the synchronous beacon frame is used for synchronization of NAN devices in a NAN cluster.
  • the discovery beacon frame is used to advertise the cluster to discover NAN devices that are not joined to the NAN cluster.
  • the service discovery frame is used for exchanging information about a service between NAN devices.
  • the discovery window (DW) may be referred to as a time and channel at which NAN devices converge.
  • one or more NAN devices may transmit synchronous beacon frames to synchronize all NAN devices in the NAN cluster.
  • One NAN device may transmit one synchronous beacon frame during one discovery window.
  • one or more NAN devices may transmit discovery beacon frames, allowing the NAN devices to discover the NAN cluster.
  • the NAN device may transmit a service discovery frame on a contention basis.
  • the NAN device may start a backoff timer set to an arbitrary value, and transmit a service discovery frame when the value of the backoff timer becomes zero.
  • FIG 3 shows an example of a power management operation in a WLAN according to the prior art.
  • the AP transmits a beacon frame having a traffic indication map (TIM) every beacon interval.
  • the TIM includes information indicating whether the AP has downlink (DL) data to send to the STA.
  • the STA receives the first TIM 310 and, when the STA determines that there is no data to receive, switches to the sleep mode. The STA wakes up again at the next beacon interval and receives the second TIM 320. When the STA determines that there is data to receive, the STA transmits a power save (PS) -pol frame 330 to the AP and waits in the wakeup mode. The AP receiving the PS-poll frame 330 transmits DL data 340 to the STA.
  • PS power save
  • the TIM may correspond to a paging message and the beacon interval may correspond to a paging cycle.
  • the STA knows in advance the beacon interval in which the beacon frame is transmitted. That is, the AP informs the STA of information related to the beacon interval, and the STA wakes up at the time when the beacon frame is transmitted and receives the TIM in the beacon frame.
  • attempting to receive a TIM from a counterpart NAN device at a specific interval may increase power consumption in the NAN network.
  • Existing TIM is based on one-to-many communication, all STAs managed by the AP receive the TIM, but only a specific NAN device needs to receive the TIM based on peer-to-peer communication.
  • the TIM in the WLAN is designed based on an association identifier (AID).
  • AID is a 16-bit identifier for the STA assigned by the AP.
  • BSS basic service set
  • An AID of a corresponding STA is unique.
  • the STA checks its position in the bitmap in the TIM element based on its AID.
  • NANs allocate AIDs to each other based on P2P, NAN cannot be guaranteed to be unique in a cluster.
  • FIG. 4 shows a data transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • the first NAN device determines its own NAN AID.
  • the second NAN device determines its own NAN AID.
  • the NAN AID is an identifier arbitrarily determined by each NAN device.
  • the NAN device may determine the NAN AID based on a 48-bit medium access control (MAC) address.
  • the NAN AID may have a size of 16 bits or 24 bits, but is not limited in size.
  • 16 bits of LSB (least significant bit) of the MAC address may be defined as a NAN AID.
  • the first NAN device transmits the first service discovery frame to the second NAN device during the first discovery window (S410).
  • the service discovery frame may include the NAN AID of the first NAN device.
  • the service discovery frame may further include an ID of a cluster to which the first NAN device belongs and information about a service supported by the first NAN device.
  • the second NAN device transmits the second service discovery frame to the first NAN device during the second discovery window (S420).
  • the service discovery frame may include the NAN AID of the second NAN device.
  • the service discovery frame may further include an ID of a cluster to which the second NAN device belongs and information about a service supported by the second NAN device.
  • the first NAN device and the second NAN device perform an authentication and association procedure based on each NAN AID (S430).
  • the first NAN device sends a TIM message to the second NAN device (S440).
  • the TIM message may be sent based on contention during the discovery window.
  • the first NAN device and the second NAN device may share information regarding when the TIM message will be sent. For example, an interval at which a TIM message is transmitted at an end point of a discovery window is called a TIM offset.
  • the first and second NAN devices may exchange information about the TIM offset through an authentication and association procedure or a service discovery frame.
  • each NAN device may determine the TIM offset based on the NAN AID. This will be described later.
  • the second NAN device which has confirmed that there is buffered traffic through the TIM message transmits a PS-Poll message to the first NAN device (S450).
  • the PS-Poll message may include the NAN AID of the second NAN device.
  • the first NAN device transmits the traffic data to the second NAN device (S460).
  • the NAN device may determine the TIM offset based on at least one of the NAN AID and the number of NAN devices in a specific group.
  • the specific group may be a NAN device group for clustering or paging.
  • Information about the number of NAN devices in the specific group may be shared through an authentication and association procedure.
  • Information about the number of NAN devices in the specific group may be included in a service discovery frame, a sync beacon frame, or a discovery beacon frame.
  • the TIM offset is said to start from the end of the discovery window, but this is only an example.
  • the TIM offset can be initiated from the start point or any point in time of the discovery window.
  • the NAN device may receive the TIM message after the TIM offset.
  • the NAN device can operate in sleep mode to reduce power consumption. After the TIM offset, the NAN device may switch to the wakeup mode to receive the TIM message.
  • the TIM offset may be given as ⁇ (DWi-DWd) / Num_Cluster ⁇ * (NAN AID mod Num_Cluster).
  • DWi is the discovery window interval
  • DWd is the interval of the discovery window
  • Num_Cluster is the number of NAN devices in the cluster
  • NAN AID is the ID of the NAN device to receive the TIM.
  • the TIM offset may be given as ⁇ (DWi-DWd) / Num_PG ⁇ * (NAN AID mod Num_PG).
  • Num_PG is the number of NAN devices in the NAN device group for paging.
  • 5 shows an example of receiving a TIM message.
  • DW discovery window
  • the transmitting NAN device to transmit the TIM message determines the TIM offset based on the NAN AID of the receiving NAN device to receive the buffered traffic.
  • the transmitting NAN device may transmit a TIM message having the NAN AID of the receiving NAN device to the receiving NAN device after the TIM offset.
  • the receiving NAN device may transmit a PS-Poll message to the transmitting NAN device if the TIM message includes information related to its NAN AID.
  • the TIM message refers to a message having TIM information indicating that there is buffered traffic, but is not limited to a name.
  • the TIM message may be called a paging message or a transmission indication message.
  • the TIM message may be included in a sync beacon frame, discovery beacon frame, and the like.
  • the PS-poll frame refers to a message requesting transmission of buffered data, but is not limited to a name.
  • the PS-Poll frame may be called a paging response message or a transmission request message.
  • FIG. 6 shows a data transmission method according to another embodiment of the present invention. Receive TIM during discovery window and propose for transmission of PS-Poll message based on data offset.
  • the sending NAN device has a buffer of traffic data to send to the receiving MAN device.
  • the transmitting NAN device sends TIM information to the receiving NAN device indicating that there is buffered data.
  • the TIM information may include a NAN AID of a receiving NAN device.
  • the TIM information may be included in a service discovery frame transmitted during the discovery window.
  • the transmitting NAN device may perform a backoff during the discovery window, and transmit a service discovery frame if the channel is not busy.
  • the receiving NAN device which has confirmed that there is buffered data through the TIM information, may perform a backoff after the data offset and transmit a PS-pole frame if the channel is not busy.
  • the data offset is said to start from the end of the discovery window, but this is only an example.
  • the data offset can be started from the beginning of the discovery window or any point in time.
  • the transmitting NAN device receiving the PS-poll message may transmit an ACK message and transmit traffic data.
  • the receiving NAN device When the receiving NAN device receives the service discovery frame including its NAN AID during the discovery window, the receiving NAN device confirms that the transmitting NAN device has buffered traffic. The receiving NAN device goes to sleep during data offset to reduce power consumption. After the data offset, the receiving NAN device switches to the wakeup mode to check whether the channel is idle. If the channel is idle, the receiving NAN device sends a PS-Poll message to the transmitting NAN device. Upon receiving an ACK for the PS-Poll from the transmitting NAN device, the receiving NAN device subsequently receives the traffic data.
  • the NAN device may determine the data offset based on at least one of the NAN AID and the number of NAN devices in a specific group.
  • the specific group may be a NAN device group for clustering or paging.
  • Information about the number of NAN devices in the specific group may be shared through an authentication and association procedure.
  • Information about the number of NAN devices in the specific group may be included in a service discovery frame, a sync beacon frame, or a discovery beacon frame.
  • the data offset may be given as ⁇ (DWi-DWd) / Num_Cluster ⁇ * (NAN AID mod Num_Cluster).
  • DWi is the discovery window interval
  • DWd is the interval of the discovery window
  • Num_Cluster is the number of NAN devices in the cluster
  • NAN AID is the ID of the NAN device to receive the TIM.
  • the data offset may be given as ⁇ (DWi-DWd) / Num_PG ⁇ * (NAN AID mod Num_PG).
  • Num_PG is the number of NAN devices in the NAN device group for paging.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the device 100 includes a processor 110, a memory 120, and a transceiver 130.
  • the memory 120 is connected to the processor 110 to store various instructions executed by the processor 110.
  • the transceiver 130 is connected to the processor 110 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the processor 110 implements the proposed functions, processes and / or methods. In the above embodiment, the processor 110 implements the NAN protocol, and the reception or transmission of the TIM information, the reception or transmission of the PS-pole may be implemented by the processor 110.
  • the instructions may be stored in the memory 120 and executed by the processor 110 to perform the above-described operations.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Abstract

NAN(Neighbor Awareness Network) 네트워크에서 데이터 전송 방법 및 장치가 제공된다. NAN 기기가 고유한 식별자로부터 NAN AID(association identifier)를 획득하고, TIM 오프셋을 기반으로 TIM 정보를 수신한다. 상기 TIM 오프셋은 상기 NAN AID를 기반으로 결정된다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템은 기지국이나 AP(access point)와 같은 관리 매체를 경유하여 단말간 통신이 이루어진다. 관리 매체는 데이터 통신을 위한 스케줄링을 담당한다.
통신의 유연성을 확보하기 위해, 관리 매체없이 기기간 직접 통신을 위한 다양한 프로토콜이 제안되고 있다. NAN(Neighbor Awareness Network)은 Wi-Fi 표준을 기반으로 WFA(Wi-Fi Alliance)에서 제정하고 있는 규격이다. NAN 규격은 2.5GHz 또는 5GHz의 주파수 밴드에서 기기들간의 동기화 및 탐색 절차에 대해 규정하고 있다.
현재 NAN 규격은 기기간 데이터 통신을 지원하고 있지 않다. 인접한 기기들간의 직접 데이터 전송을 위한 프로토콜이 제공된다.
본 발명은 NAN(Neighbor Awareness Network) 네트워크에서 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치를 제공한다.
일 양태에서, NAN(Neighbor Awareness Network) 네트워크에서 데이터 전송 방법이 제공된다. 상기 방법은 NAN 기기가 고유한 식별자로부터 NAN AID(association identifier)를 획득하는 단계, 상기 NAN 기기가 상기 NAN AID를 기반으로 버퍼된 트래픽이 있는지 여부를 확인하기 위한 TIM(traffic indication map) 정보를 수신하기 위한 TIM 오프셋을 결정하는 단계, 및 상기 NAN 기기가 상기 TIM 오프셋을 기반으로 전송 NAN 기기로부터 상기 TIM 정보를 수신하는 단계를 포함한다.
상기 TIM 오프셋은 상기 NAN AID와 특정 그룹 내 기기들의 수를 기반으로 결정될 수 있다.
상기 TIM 오프셋은 상기 NAN 기기가 속하는 클러스터내 기기들의 동기화에 사용되는 디스커버리 윈도우를 기반으로 정의될 수 있다.
다른 양태에서, NAN(Neighbor Awareness Network) 네트워크에서 데이터 전송을 위한 장치는 무선신호를 송수신하는 송수신기와 상기 송수신기에 연결되는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 고유한 식별자로부터 NAN AID(association identifier)를 획득하고, 상기 NAN AID를 기반으로 버퍼된 트래픽이 있는지 여부를 확인하기 위한 TIM(traffic indication map) 정보를 수신하기 위한 TIM 오프셋을 결정하고, 및 상기 TIM 오프셋을 기반으로 전송 NAN 기기로부터 상기 TIM 정보를 상기 송수신기를 통해 수신한다.
기기의 파워 소모를 줄일 수 있고, NAN(Neighbor Awareness Network) 네트워크에서 트래픽 데이터의 전송이 가능하게 된다.
도 1은 NAN 토폴로지(topology)의 일 예를 보여준다.
도 2는 디스커버리 윈도우에서의 동작을 보여준다.
도 3은 종래 기술에 따른 무선랜에서 파워 관리 동작의 일 예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 보여준다.
도 5는 TIM 메시지를 수신하는 일 예를 보여준다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 보여준다.
도 7은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
NAN(Neighbor Awareness Network)은 Wi-Fi 표준을 기반으로 WFA(Wi-Fi Alliance)에서 제정하고 있는 규격이다. NAN 기기는 NAN 규격을 지원하는 기기이다. NAN 기기는 다양한 통신 프로토콜을 지원할 수 있으며, STA(station)의 일부 또는 AP(access point)의 일부일 수 있다. STA는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
NAN 기기는 2.5 GHz 또는 5 GHz의 주파수 밴드에서 동작할 수 있으며, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11a/b/g/n/ac 프로토콜을 기반으로 정보를 교환할 수 있다.
NAN 기기는 NAN 프로코콜을 이용하여 인접한 기기의 서비스를 탐색한 후, 애플리케이션을 실행시키고, WLAN(wireless local area network) 이나 기타 네트워크에 연결하여 탐색한 서비스를 이용할 수 있다.
도 1은 NAN 토폴로지(topology)의 일 예를 보여준다.
NAN 클러스터는 NAN 파라미터의 집합을 공유하며, 동일한 디스커버리 윈도우(discovery window) 스케줄에 동기화되는 NAN 기기의 집합일 수 있다. 동일한 NAN 클러스터에 참가하는 NAN 기기들은 공용 클럭에 동기화된다. NAN 파라미터는 디스커버리 윈도우의 구간(duration), 디스커버리 윈도우 인터벌, NAN 채널 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스커버리 윈도우 인터벌은 연속하는 디스커버리 윈도우간의 시간 간격을 말한다.
NAN 네트워크는 적어도 하나의 NAN 클러스터를 포함할 수 있다. NAN 기기는 하나 또는 그 이상의 NAN 클러스터에 참가할 수 있다.
NAN 클러스터내 NAN 기기는 마스터 역활(master role) 또는 비-마스터 역활에서 동작할 수 있다. 마스터 역활에서 동작하는 NAN 기기는 동기 비콘 프레임(Synchronization Beacon frame)과 디스커버리 비콘 프레임(Discovery Beacon frame)을 전송할 수 있다. 동기 상태 및 비-마스터 역활에서 동작하는 NAN 기기는 디스커버리 비콘 프레임을 전송할 수 없다. 비-동기 상태 및 비-마스터 역활에서 동작하는 NAN 기기는 동기 비콘 프레임과 디스커버리 비콘 프레임을 전송할 수 없다. 모든 NAN 기기는 서비스 디스커버리 프레임을 전송할 수 있다.
동기 비콘 프레임은 NAN 클러스터 내의 NAN 기기들의 동기화를 위해 사용된다. 디스커버리 비콘 프레임은 NAN 클러스터에 가입되지 않은 NAN 기기에게 클러스터를 발견할 수 있도록 광고(advertisement)하기 위해 사용된다. 서비스 디스커버리 프레임은 NAN 기기간의 서비스에 대한 정보를 교환하기 위해 사용된다.
도 2는 디스커버리 윈도우에서의 동작을 보여준다.
디스커버리 윈도우(discovery window, DW)는 NAN 기기들이 수렴하는(converge) 시간 및 채널이라 할 수 있다.
디스커버리 윈도우 동안 하나 또는 그이상의 NAN 기기는 동기 비콘 프레임을 전송하여, NAN 클러스터내 모든 NAN 기기들이 동기화하도록 할 수 있다.하나의 NAN 기기는 하나의 디스커버리 윈도우 동안 하나의 동기 비콘 프레임을 전송할 수 있다.
디스커버리 윈도우 사이에 하나 또는 그이상의 NAN 기기는 디스커버리 비콘 프레임을 전송하여, NAN 기기들이 NAN 클러스터를 발견하도록 할 수 있다.
디스커버리 윈도우 동안 NAN 기기는 경쟁 기반으로 서비스 디스커버리 프레임을 전송할 수 있다. NAN 기기는 임의의 값으로 설정된 백오프 타이머를 개시하고, 백오프 타이머의 값이 영이 되면 서비스 디스커버리 프레임을 전송할 수 있다.
도 3은 종래 기술에 따른 무선랜에서 파워 관리 동작의 일 예를 보여준다.
AP는 매 비콘 인터벌마다 TIM(traffic indication map)을 갖는 비콘 프레임을 전송한다. TIM은 AP가 STA에게 보낼 DL(downlink) 데이터를 가지고 있는지 여부를 지시하는 정보를 포함한다.
STA는 제1 TIM(310)을 수신하여, STA이 수신할 데이터가 없음을 확인하면 슬립모드로 전환한다. STA는 다음 비콘 인터벌에서 다시 깨어나, 제2 TIM(320)을 수신한다. STA이 수신할 데이터가 있음을 확인하면, STA은 AP로 PS(power save)-폴(poll) 프레임(330)을 전송하고, 웨이크업 모드에서 대기한다. PS-폴 프레임(330)을 수신한 AP는 DL 데이터(340)를 STA으로 전송한다.
일반적인 모바일 네트워크에서 TIM은 페이징 메시지에 대응되고, 비콘 인터벌은 페이징 사이클에 대응될 수 있다.
무선랜에서 STA은 비콘 프레임이 전송되는 비콘 인터벌을 미리 알고 있다. 즉, AP는 비콘 인터벌에 관련한 정보를 STA에게 알려주고, STA은 비콘 프레임이 전송되는 시점에 깨어나, 비콘 프레임내의 TIM 을 수신한다.
하지만, NAN 네트워크에서는 NAN 기기가 특정 인터벌 마다 상대 NAN 기기로부터의 TIM의 수신을 시도하는 것은 파워 소모를 증가시킬 수 있다. 기존 TIM은 1 대 다 통신을 기반으로, AP가 관리하는 모든 STA이 TIM을 수신하지만, NAN 네트워크 P2P(peer-to-peer) 통신을 기반으로 특정 NAN 기기만 TIM을 수신하면 된다.
또한, 무선랜에서 TIM은 AID(assocation identifier)를 기반으로 설계되었다. AID는 AP가 할당하는 STA을 위한 16비트 식별자이다. AP가 관리하는 BSS(basic service set)에서 해당 STA의 AID는 고유하다. STA은 자신의 AID를 기반으로 TIM 요소내 비트맵에서 자신의 위치를 확인한다. 하지만, NAN은 P2P 기반으로 NAN 기기들이 서로 AID를 할당하더라도, 클러스터내 고유할지 여부를 보장받을 수 없다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 보여준다.
제1 NAN 기기는 자신의 NAN AID를 결정한다. 그리고, 제2 NAN 기기는 자신의 NAN AID를 결정한다. NAN AID는 각 NAN 기기가 임의로 정하는 식별자이다. 예를 들어, NAN 기기는 48비트의 MAC(medium access control) 주소를 기반으로 NAN AID를 결정할 수 있다. NAN AID는 16비트 또는 24 비트 크기를 가질 수 있으나, 크기에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, MAC 주소의 LSB(least significant bit) 16 비트를 NAN AID로 정의할 수 있다.
제1 NAN 기기는 제1 디스커버리 윈도우 동안 제1 서비스 디스커버리 프레임을 제2 NAN 기기에게 전송한다(S410). 서비스 디스커버리 프레임은 제1 NAN 기기의 NAN AID를 포함할 수 있다. 서비스 디스커버리 프레임은 제1 NAN 기기가 속하는 클러스터의 ID, 제1 NAN 기기가 지원하는 서비스에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.
제2 NAN 기기는 제2 디스커버리 윈도우 동안 제2 서비스 디스커버리 프레임을 제1 NAN 기기에게 전송한다(S420). 서비스 디스커버리 프레임은 제2 NAN 기기의 NAN AID를 포함할 수 있다. 서비스 디스커버리 프레임은 제2 NAN 기기가 속하는 클러스터의 ID, 제2 NAN 기기가 지원하는 서비스에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.
제1 NAN 기기와 제2 NAN 기기는 각 NAN AID를 기반으로 인증 및 결합(authentication and association) 절차를 수행한다(S430).
제2 NAN 기기에게 보낼 버퍼된 트래픽이 있다면, 제1 NAN 기기는 제2 NAN 기기에게 TIM 메시지를 보낸다(S440).
일 실시예에서, TIM 메시지는 디스커버리 윈도우 동안 경쟁을 기반으로 전송될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 NAN 기기와 제2 NAN 기기는 언제 TIM 메시지가 전송될지에 관한 정보를 공유할 수 있다. 예를 들어, 디스커버리 윈도우의 종착점에서 TIM 메시지가 전송되는 인터벌을 TIM 오프셋이라 하자. 제1 및 제2 NAN 기기는 인증 및 결합 절차 또는 서비스 디스커버리 프레임을 통해 TIM 오프셋에 관한 정보를 교환할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 각 NAN 기기는 NAN AID를 기반으로 TIM 오프셋을 결정할 수 있다. 이는 후술한다.
TIM 메시지를 통해 버퍼된 트래픽이 있음을 확인한 제2 NAN 기기는 PS-폴 메시지를 제1 NAN 기기에게 전송한다(S450). PS-폴 메시지는 제2 NAN 기기의 NAN AID를 포함할 수 있다.
제1 NAN 기기는 트래픽 데이터를 제2 NAN 기기에게 전송한다(S460).
이제 NAN 기기가 TIM 오프셋을 결정하는 방법에 대해 기술한다.
NAN 기기는 NAN AID 및 특정 그룹내 NAN 기기의 수 중 적어도 어느 하나를 기반으로 TIM 오프셋을 결정할 수 있다. 상기 특정 그룹은 클러스터 또는 페이징을 위한 NAN 기기 그룹일 수 있다. 상기 특정 그룹내 NAN 기기의 수에 관한 정보는 인증 및 결합 절차를 통해 공유될 수 있다. 상기 특정 그룹내 NAN 기기의 수에 관한 정보는 서비스 디스커버리 프레임, 동기 비콘 프레임 또는 디스커버리 비콘 프레임에 포함될 수 있다.
TIM 오프셋은 디스커버리 윈도우의 종착점부터 시작된다고 하나, 이는 예시에 불과하다. TIM 오프셋은 디스커버리 윈도우의 시작점 또는 임의의 시점부터 개시될 수 있다. NAN 기기는 TIM 오프셋 후에 TIM 메시지를 수신할 수 있다.
TIM 오프셋 동안 NAN 기기는 슬립 모드에서 동작하여 파워 소모를 줄일 수 있다. TIM 오프셋 이후 NAN 기기는 웨이크업 모드로 전환하여 TIM 메시지를 수신할 수 있다.
TIM 오프셋은 {(DWi-DWd)/Num_Cluster}*(NAN AID mod Num_Cluster)와 같이 주어질 수 있다. DWi는 디스커버리 윈도우 인터벌, DWd는 디스커버리 윈도우의 구간, Num_Cluster는 클러스터내 NAN 기기의 개수, NAN AID는 TIM을 수신할 NAN 기기의 ID이다. 또는, TIM 오프셋은 {(DWi-DWd)/Num_PG}*(NAN AID mod Num_PG)와 같이 주어질 수 있다. Num_PG 는 페이징을 위한 NAN 기기 그룹 내 NAN 기기의 개수이다.
예를 들어, DWi=512ms, DWd=16ms, Num_Cluster=4라 하자.
- (NAN AID mod 4)=0 이면, {(512-16)/4}*0 = 0 이다. 이는 NAN 기기가 디스커버리 윈도우의 종착점부터 TIM 메시지를 수신할 수 있음을 의미한다.
- (NAN AID mod 4)=1 이면, {(512-16)/4}*1 = 124ms 이다. 이는 NAN 기기가 디스커버리 윈도우의 종착점부터 124ms 후에 TIM 메시지를 수신할 수 있음을 의미한다.
- (NAN AID mod 4)=2 이면, {(512-16)/4}*2 = 248ms 이다. 이는 NAN 기기가 디스커버리 윈도우의 종착점부터 248ms 후에 TIM 메시지를 수신할 수 있음을 의미한다.
- (NAN AID mod 4)=3 이면, {(512-16)/4}*3 = 372ms 이다. 이는 NAN 기기가 디스커버리 윈도우의 종착점부터 372ms 후에 TIM 메시지를 수신할 수 있음을 의미한다.
도 5는 TIM 메시지를 수신하는 일 예를 보여준다.
(NAN AID mod 4)=1 인 경우를 예시적으로 보여준다. NAN 기기는 디스커버리 윈도우(DW) 만료 후, TIM 오프셋 = 124ms 동안 슬립 모드로 천이할 수 있다. TIM 오프셋 후에 웨이크업 상태로 천이하여 TIM 메시지를 수신한다.
TIM 메시지를 전송할 전송 NAN 기기는 버퍼된 트래픽을 수신할 수신 NAN 기기의 NAN AID를 기반으로 TIM 오프셋을 결정한다. 그리고, 전송 NAN 기기는 TIM 오프셋 이후에 수신 NAN 기기의 NAN AID를 갖는 TIM 메시지를 수신 NAN 기기에게 전송할 수 있다.
수신 NAN 기기는 TIM 메시지가 자신의 NAN AID에 관련된 정보를 포함하면, 전송 NAN 기기로 PS-폴 메시지를 전송할 수 있다.
TIM 메시지는 버퍼된 트래픽이 있음을 알리는 TIM 정보를 갖는 메시지를 말하며, 명칭에 제한되는 것은 아니다. TIM 메시지는 페이징 메시지 또는 전송 지시 메시지로 불릴 수 있다. TIM 메시지는 동기 비콘 프레임, 디스커버리 비콘 프레임 등에 포함될 수 있다.
PS-폴 프레임은 버퍼된 데이터의 전송을 요청하는 메시지를 말하면, 명칭에 제한되는 것은 아니다. PS-폴 프레임은 페이징 응답 메시지 또는 전송 요청 메시지로 불릴 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 보여준다. 디스커버리 윈도우 동안 TIM을 수신하고 데이터 오프셋을 기반으로 PS-폴 메시지의 전송에 대해 제안한다.
전송 NAN 기기가 수신 MAN 기기로 보낼 트래픽 데이터를 버퍼에 보관하고 있다고 하자. 전송 NAN 기기는 버퍼된 데이터가 있음을 알리는 TIM 정보를 수신 NAN 기기로 보낸다. 상기 TIM 정보는 수신 NAN 기기의 NAN AID를 포함할 수 있다. TIM 정보는 디스커버리 윈도우 동안 전송되는 서비스 디스커버리 프레임에 포함될 수 있다. 전송 NAN 기기는 디스커버리 윈도우 동안 백오프를 수행하고, 채널이 비지(busy)하지 않으면 서비스 디스커버리 프레임을 전송할 수 있다.
TIM 정보를 통해 버퍼된 데이터가 있음을 확인한 수신 NAN 기기는 데이터 오프셋 이후 백오프를 수행하고 채널이 비지하지 않으면 PS-폴 프레임을 전송할 수 있다.
데이터 오프셋은 디스커버리 윈도우의 종착점부터 시작된다고 하나, 이는 예시에 불과하다. 데이터 오프셋은 디스커버리 윈도우의 시작점 또는 임의의 시점부터 개시될 수 있다.
PS-폴 메시지를 수신한 전송 NAN 기기는 ACK 메시지를 전송하고, 트래픽 데이터를 전송할 수 있다.
수신 NAN 기기는 디스커버리 윈도우 동안 구간에서 자신의 NAN AID가 포함된 서비스 디스커버리 프레임을 수신하면, 전송 NAN 기기가 버퍼된 트래픽을 갖고 있는 것을 확인한다. 수신 NAN 기기는 데이터 오프셋 동안 슬립 모드로 전환하여 파워 소모를 줄인다. 데이터 오프셋 이후 수신 NAN 기기는 웨이크업 모드로 전환하여 채널이 아이들한지 여부를 확인한다. 채널이 아이들 하면, 수신 NAN 기기는 PS-폴 메시지를 전송 NAN 기기로 전송한다. 전송 NAN 기기로부터 PS-폴에 대한 ACK을 수신하면, 수신 NAN 기기는 트래픽 데이터를 이어서 수신한다
NAN 기기는 NAN AID 및 특정 그룹내 NAN 기기의 수 중 적어도 어느 하나를 기반으로 데이터 오프셋을 결정할 수 있다. 상기 특정 그룹은 클러스터 또는 페이징을 위한 NAN 기기 그룹일 수 있다. 상기 특정 그룹내 NAN 기기의 수에 관한 정보는 인증 및 결합 절차를 통해 공유될 수 있다. 상기 특정 그룹내 NAN 기기의 수에 관한 정보는 서비스 디스커버리 프레임, 동기 비콘 프레임 또는 디스커버리 비콘 프레임에 포함될 수 있다.
데이터 오프셋은 {(DWi-DWd)/Num_Cluster}*(NAN AID mod Num_Cluster)와 같이 주어질 수 있다. DWi는 디스커버리 윈도우 인터벌, DWd는 디스커버리 윈도우의 구간, Num_Cluster는 클러스터내 NAN 기기의 개수, NAN AID는 TIM을 수신할 NAN 기기의 ID이다. 또는, 데이터 오프셋은 {(DWi-DWd)/Num_PG}*(NAN AID mod Num_PG)와 같이 주어질 수 있다. Num_PG 는 페이징을 위한 NAN 기기 그룹 내 NAN 기기의 개수이다.
예를 들어, DWi=512ms, DWd=16ms, Num_Cluster=4라 하자.
- (NAN AID mod 4)=0 이면, {(512-16)/4}*0 = 0 이다. 이는 NAN 기기가 디스커버리 윈도우의 종착점부터 PS-폴 메시지를 전송할 수 있음을 의미한다.
- (NAN AID mod 4)=1 이면, {(512-16)/4}*1 = 124ms 이다. 이는 NAN 기기가 디스커버리 윈도우의 종착점부터 124ms 후에 PS-폴 메시지를 전송할 수 있음을 의미한다.
- (NAN AID mod 4)=2 이면, {(512-16)/4}*2 = 248ms 이다. 이는 NAN 기기가 디스커버리 윈도우의 종착점부터 248ms 후에 PS-폴 메시지를 전송할 수 있음을 의미한다.
- (NAN AID mod 4)=3 이면, {(512-16)/4}*3 = 372ms 이다. 이는 NAN 기기가 디스커버리 윈도우의 종착점부터 372ms 후에 PS-폴 메시지를 전송할 수 있음을 의미한다.
도 7은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기기(100)은 프로세서(processor, 110), 메모리(memory, 120) 및 송수신기(transceiver, 130)를 포함한다. 메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)에 의해 실행되는 다양한 명령어(instructions)를 저장한다. 송수신기(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서, 프로세서(110)는 NAN 프로토콜을 구현하며, TIM 정보의 수신 또는 전송, PS-폴의 수신 또는 전송은 프로세서(110)에 의해 구현될 수 있다. 전술한 실시예가 소프트웨어 명령어로 구현될 때, 명령어는 메모리(120)에 저장되고, 프로세서(110)에 의해 실행되어 전술한 동작이 수행될 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. NAN(Neighbor Awareness Network) 네트워크에서 데이터 전송 방법에 있어서,
    NAN 기기가 고유한 식별자로부터 NAN AID(association identifier)를 획득하는 단계;
    상기 NAN 기기가 상기 NAN AID를 기반으로 버퍼된 트래픽이 있는지 여부를 확인하기 위한 TIM(traffic indication map) 정보를 수신하기 위한 TIM 오프셋을 결정하는 단계; 및
    상기 NAN 기기가 상기 TIM 오프셋을 기반으로 전송 NAN 기기로부터 상기 TIM 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 NAN 기기가 상기 전송 NAN 기기로 상기 NAN AID를 갖는 서비스 디스커버리 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 TIM 정보가 상기 NAN AID를 지시하는 정보를 포함하면, 상기 NAN 기기는 상기 전송 NAN 기기가 상기 NAN 기기를 위한 버퍼된 트래픽을 가짐을 확인하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고유한 식별자는 상기 NAN 기기의 MAC(medium access control) 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 NAN AID는 상기 MAC 주소 보다 더 작은 비트 수를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 TIM 오프셋은 상기 NAN AID와 특정 그룹 내 기기들의 수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 특정 그룹은 하나 또는 그 이상의 클러스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 TIM 오프셋은 상기 NAN 기기가 속하는 클러스터내 기기들의 동기화에 사용되는 디스커버리 윈도우를 기반으로 정의되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 TIM 오프셋은 상기 디스커버리 윈도우의 종착점을 기반으로 개시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. NAN(Neighbor Awareness Network) 네트워크에서 데이터 전송을 위한 장치에 있어서,
    무선신호를 송수신하는 송수신기;와
    상기 송수신기에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    고유한 식별자로부터 NAN AID(association identifier)를 획득하고;
    상기 NAN AID를 기반으로 버퍼된 트래픽이 있는지 여부를 확인하기 위한 TIM(traffic indication map) 정보를 수신하기 위한 TIM 오프셋을 결정하고; 및
    상기 TIM 오프셋을 기반으로 전송 NAN 기기로부터 상기 TIM 정보를 상기 송수신기를 통해 수신하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 TIM 정보가 상기 NAN AID를 지시하는 정보를 포함하면, 상기 NAN 기기는 상기 전송 NAN 기기가 상기 NAN 기기를 위한 버퍼된 트래픽을 가짐을 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 고유한 식별자는 상기 NAN 기기의 MAC(medium access control) 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 TIM 오프셋은 상기 NAN AID와 특정 그룹 내 기기들의 수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
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