WO2016195212A1 - 무선 통신 시스템에서 nan 단말의 상태 천이 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 nan 단말의 상태 천이 방법 및 장치 Download PDF

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WO2016195212A1
WO2016195212A1 PCT/KR2016/001643 KR2016001643W WO2016195212A1 WO 2016195212 A1 WO2016195212 A1 WO 2016195212A1 KR 2016001643 W KR2016001643 W KR 2016001643W WO 2016195212 A1 WO2016195212 A1 WO 2016195212A1
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WO
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type
discovery window
nan terminal
nan
terminal
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/001643
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English (en)
French (fr)
Inventor
김동철
이병주
박기원
박현희
임태성
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present specification relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transitioning a state of a NAN terminal in a wireless communication system.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • WLAN is based on radio frequency technology, and can be used in homes, businesses, or businesses by using portable terminals such as personal digital assistants (PDAs), laptop computers, and portable multimedia players (PMPs). It is a technology that allows wireless access to the Internet in a specific service area.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • An object of the present specification is to provide a method and apparatus for transitioning a state of a NAN terminal in a wireless communication system.
  • An object of the present specification is to provide a method for a state transition of a NAN terminal based on a synchronization beacon frame in a wireless communication system.
  • An object of the present disclosure is to provide a method for controlling the operation of a NAN terminal when a NAN terminal does not receive a synchronization beacon frame in a wireless communication system.
  • a method of transitioning a state from a neighbor awareness networking (NAN) terminal in a wireless communication system may be included.
  • the method for the NAN terminal transition state is the first type NAN terminal awake only in the first discovery window, receiving the synchronization beacon frame in the first discovery window, and the synchronization based on the received synchronization beacon frame It may include the step of fitting.
  • the first discovery window is a discovery window in which all NAN terminals awake regardless of the type of the NAN terminal, and when the first type NAN terminal does not receive the synchronization beacon frame in the first discovery window, the first type NAN terminal May be changed to the second type NAN terminal.
  • a NAN (Neighbor Awareness Networking) terminal device for transitioning states in a wireless communication system, comprising: a receiving module for receiving information from an external device, a transmitting module for transmitting information to an external device, and It may include a processor for controlling the receiving module and the transmitting module.
  • the processor sets the NAN terminal as the first type NAN terminal, awakes the first type NAN terminal only in the first discovery window, receives the synchronization beacon frame in the first discovery window using the receiving module, and receives the Synchronize based on one synchronization beacon frame, wherein the first discovery window is a discovery window in which all NAN terminals are awake regardless of the type of the NAN terminal, and the first type NAN terminal uses the synchronization beacon frame in the first discovery window. If not, the first type NAN terminal may be changed to a second type NAN terminal.
  • the following may be commonly applied to a method and a terminal apparatus for transitioning a state of a NAN terminal in a wireless communication system.
  • the first type NAN terminal when the first type NAN terminal does not receive the synchronization beacon frame in the first discovery window, the first type NAN terminal may change to the second type NAN terminal and then create a new cluster. have.
  • the type of the NAN terminal may be set to any one of an anchor-master type, a master type, a non-master sink type, and a middle non-master non-sink type.
  • the first type NAN terminal may be a non-master non-sink type NAN terminal
  • the second type NAN terminal may be an anchor-master type terminal
  • an anchor master rank is set to a master rank value of the NAN terminal.
  • the hop count and anchor master beacon transmission time may be set to the smallest value.
  • the first type NAN terminal may be awakened in the second discovery window and the third discovery window, and may further receive a synchronization beacon frame in the second discovery window and the third discovery window.
  • the synchronization is performed based on the received synchronization beacon frame and the device enters the sleep state until the next first discovery window. Can be.
  • the first discovery window, the second discovery window, and the third discovery window may be continuous discovery windows in the same discovery window set.
  • the first type NAN terminal may be switched to a sleep state when a synchronization beacon frame is received.
  • the first type NAN terminal is changed to the second type NAN terminal. Can be.
  • the first discovery window is a discovery window set in the discovery window set, and the discovery window set may be repeated based on the first period.
  • the first type NAN terminal when the first type NAN terminal does not receive the synchronization beacon frame in the first discovery window in the discovery window set while the N discovery window sets are repeated, the first type NAN terminal is changed to the second type NAN terminal. Can be.
  • the present disclosure may provide a method and apparatus for transitioning a state of a NAN terminal in a wireless communication system.
  • the present disclosure may provide a method for the NAN terminal to transition states based on a synchronization beacon frame in a wireless communication system.
  • the present disclosure may provide a method for controlling the operation of the NAN terminal when the NAN terminal does not receive the synchronization beacon frame in the wireless communication system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an exemplary structure of an IEEE 802.11 system.
  • 2 to 3 are diagrams illustrating a NAN cluster.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a NAN terminal.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state transition of a NAN terminal.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a discovery window and the like.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a repetition period of a discovery window.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an embodiment of a method of awakening in a discovery window according to a state of a NAN terminal.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of transitioning states by a NAN terminal according to one embodiment of the present specification.
  • FIG. 14 is a block diagram of a terminal device according to one embodiment of the present specification.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-A (LTE-Advanced) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • first and / or second may be used herein to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of rights in accordance with the concepts herein, the first component may be called a second component, and similarly The second component may also be referred to as a first component.
  • unit refers to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in a combination of hardware and / or software.
  • FIG. 1 is a diagram showing an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • the IEEE 802.11 architecture may be composed of a plurality of components, and by their interaction, a WLAN may be provided that supports transparent STA mobility for higher layers.
  • the Basic Service Set (BSS) may correspond to a basic building block in an IEEE 802.11 WLAN.
  • FIG. 1 exemplarily shows that two BSSs (BSS1 and BSS2) exist and include two STAs as members of each BSS (STA1 and STA2 are included in BSS1 and STA3 and STA4 are included in BSS2). do.
  • an ellipse representing a BSS may be understood to represent a coverage area where STAs included in the BSS maintain communication. This area may be referred to as a basic service area (BSA).
  • BSA basic service area
  • the most basic type of BSS in an IEEE 802.11 WLAN is an independent BSS (IBSS).
  • the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs.
  • the BSS (BSS1 or BSS2) of FIG. 1, which is the simplest form and other components are omitted, may correspond to a representative example of the IBSS. This configuration is possible when STAs can communicate directly.
  • this type of WLAN is not configured in advance, but may be configured when a WLAN is required, and may be referred to as an ad-hoc network.
  • the membership of the STA in the BSS may be dynamically changed by turning the STA on or off, the STA entering or exiting the BSS region, and the like.
  • the STA may join the BSS using a synchronization process.
  • the STA In order to access all services of the BSS infrastructure, the STA must be associated with the BSS. This association may be set up dynamically and may include the use of a Distribution System Service (DSS).
  • DSS Distribution System Service
  • FIG. 1 illustrates components of a distribution system (DS), a distribution system medium (DSM), an access point (AP), and the like.
  • DS distribution system
  • DSM distribution system medium
  • AP access point
  • the station-to-station distance directly in the WLAN may be limited by PHY performance. In some cases, this distance limit may be sufficient, but in some cases, communication between more distant stations may be necessary.
  • the distribution system DS may be configured to support extended coverage.
  • the DS refers to a structure in which BSSs are interconnected. Specifically, instead of the BSS independently as shown in FIG. 1, the BSS may exist as an extended type component of a network composed of a plurality of BSSs.
  • DS is a logical concept and can be specified by the nature of the distribution system medium (DSM).
  • the IEEE 802.11 standard logically distinguishes between wireless medium (WM) and distribution system media (DSM). Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components.
  • the definition of the IEEE 802.11 standard does not limit these media to the same or to different ones. In this way the plurality of media are logically different, the flexibility of the IEEE 802.11 WLAN structure (DS structure or other network structure) can be described. That is, the IEEE 802.11 WLAN structure can be implemented in various ways, the corresponding WLAN structure can be specified independently by the physical characteristics of each implementation.
  • the DS may support the mobile device by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services for handling addresses to destinations.
  • An AP refers to an entity that enables access to a DS through WM for associated STAs and has STA functionality. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP.
  • STA2 and STA3 shown in FIG. 1 have the functionality of a STA, and provide a function to allow associated STAs STA1 and STA4 to access the DS.
  • all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities. The address used by the AP for communication on the WM and the address used by the AP for communication on the DSM need not necessarily be the same.
  • Data transmitted from one of the STAs associated with an AP to the STA address of that AP may always be received at an uncontrolled port and processed by an IEEE 802.1X port access entity.
  • transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
  • the operation of the STA operating in the WLAN system may be described in terms of a layer structure.
  • the hierarchy may be implemented by a processor.
  • the STA may have a plurality of hierarchical structures.
  • the hierarchical structure covered by the 802.11 standard document is mainly the MAC sublayer and physical (PHY) layer on the DLL (Data Link Layer).
  • the PHY may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity, a Physical Medium Dependent (PMD) entity, and the like.
  • PLCP Physical Layer Convergence Procedure
  • PMD Physical Medium Dependent
  • the MAC sublayer and PHY conceptually contain management entities called MAC sublayer management entities (MLMEs) and physical layer management entities (PLMEs), respectively.These entities provide a layer management service interface on which layer management functions operate. .
  • SME Station Management Entity
  • An SME is a layer-independent entity that can appear to be in a separate management plane or appear to be off to the side. While the exact features of the SME are not described in detail in this document, they generally do not include the ability to collect layer-dependent states from various Layer Management Entities (LMEs), and to set similar values for layer-specific parameters. You may seem to be in charge. SMEs can generally perform these functions on behalf of general system management entities and implement standard management protocols.
  • LMEs Layer Management Entities
  • the aforementioned entities interact in a variety of ways.
  • entities can interact by exchanging GET / SET primitives.
  • a primitive means a set of elements or parameters related to a particular purpose.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a given MIB attribute (management information based attribute information).
  • the XX-GET.confirm primitive is used to return the appropriate MIB attribute information value if the Status is "Success", otherwise it is used to return an error indication in the Status field.
  • the XX-SET.request primitive is used to request that the indicated MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute means a specific operation, this is to request that the operation be performed.
  • the XX-SET.confirm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value when status is "success", otherwise it is used to return an error condition in the status field. If the MIB attribute means a specific operation, this confirms that the operation has been performed.
  • the MLME and SME may exchange various MLME_GET / SET primitives through a MLME_SAP (Service Access Point).
  • various PLME_GET / SET primitives may be exchanged between PLME and SME through PLME_SAP and may be exchanged between MLME and PLME through MLME-PLME_SAP.
  • the NAN network may consist of NAN terminals using the same set of NAN parameters (eg, time interval between successive discovery windows, interval of discovery window, beacon interval or NAN channel, etc.).
  • the NAN terminals may configure a NAN cluster, where the NAN cluster uses the same set of NAN parameters and means a set of NAN terminals synchronized to the same discovery window schedule.
  • 2 shows an example of a NAN cluster.
  • a NAN terminal belonging to a NAN cluster may directly transmit a multicast / unicast NAN service discovery frame to another NAN terminal within a range of a discovery window.
  • one or more NAN masters may exist in the NAN cluster, and the NAN master may be changed.
  • the NAN master may transmit both a sync beacon frame, a discovery beacon frame, and a NAN service discovery frame.
  • the NAN terminal is based on a physical layer of 802.11, and includes a NAN discovery engine, a NAN medium access control (MAC), and applications (Application 1, Application 2, ..., Application N).
  • NAN APIs are the main component.
  • the service request and response are processed through the NAN discovery engine, and the NAN MAC processes the NAN Beacon frames and the NAN Service Discovery frame.
  • the NAN discovery engine can provide the functionality of subscribe, publish, and follow-up.
  • the publish / subscribe function operates from the service / application through the service interface. When the publish / subscribe command is executed, an instance of the publish / subscribe function is created. Each instance runs independently, and depending on the implementation, several instances can run simultaneously.
  • the follow-up function is a means for a service / application to send and receive service specific information.
  • the NAN terminal may perform a master role and this may be changed. That is, the NAN terminal may transition various roles and states, and an example thereof is illustrated in FIG. 7.
  • the role and state that a NAN terminal may have include a master (hereinafter, master is a master role and sync.State), a non-master sync, a non-master non-sync Sync) and the like.
  • master is a master role and sync.State
  • non-master sync a non-master non-sync Sync
  • Each role and state may determine whether to transmit a discovery beacon frame and / or a sync beacon frame, which may be illustrated in Table 1 below.
  • the state of the NAN terminal may be determined through a master rank.
  • the master rank indicates the will of the NAN terminal to operate as a NAN master. In other words, a large value indicates a large preference for the NAN master.
  • NAN MR may be determined by the following equation (1) by the Master Preference, Random Factor, Device MAC address.
  • Master Rank Master Preference * 2 ⁇ 56 + Random Factor * 2 ⁇ 48 + MAC [5] * 2 ⁇ 40 +... + MAC [0]
  • the Master Preference, Random Factor, and Device MAC address may be indicated through a master indication attribute included in a NAN Beacon frame.
  • the master indication attorney may be as illustrated in Table 2 below.
  • the NAN terminal that activates the NAN service and starts the NAN cluster sets both the Master Preference and the Random Factor to 0, and resets the NANWarmUp. Until the NANWarmUp expires, the NAN terminal should set the Master Preference field value in the master indication attribute to a value greater than 0 and set the Random Factor value in the master indication attribute to a new value.
  • a NAN terminal joining a NAN cluster having an anchor master's Master Preference set to a value greater than 0 may set the Master Preference to a value greater than 0 and set a Random Factor to a new value regardless of whether NANWarmUp expires. .
  • the NAN terminal may be an anchor master of the NAN cluster according to the MR value. That is, all NAN terminals have the capability to operate as an anchor master.
  • the anchor master means a device having the largest MR in the NAN cluster, having a HC (Hop count to the Anchor Master) value of 0 and having the smallest Anchor Master Beacon Transmit Time (AMBTT) value.
  • Two anchor masters may exist temporarily in a NAN cluster, but one anchor master is a principle.
  • the NAN terminal which becomes the anchor master in the already existing NAN cluster uses the time synchronization function (TSF) used in the existing NAN cluster as it is.
  • TSF time synchronization function
  • the NAN terminal may be an anchor master in the following case.
  • a new NAN cluster is started, when a master rank is changed (when the MR value of another NAN terminal is changed or when the anchor master's own MR is changed), or when the beacon frame of the current anchor master is no longer received, the NAN The terminal may be an anchor master.
  • the NAN terminal may lose the status of the anchor master.
  • the anchor master may be determined by an anchor master selection algorithm as described below. That is, the anchor master selection is an algorithm for determining which NAN terminal is the anchor master of the NAN cluster, and each NAN terminal drives the anchor master selection algorithm when participating in the NAN cluster.
  • the NAN terminal When the NAN terminal starts a new NAN cluster, the NAN terminal becomes an anchor master of the new NAN cluster. NAN sync beacon frames with hop counters exceeding the threshold are not used by the NAN terminal. Otherwise NAN sync beacon frame is used to determine the anchor master of the NAN cluster.
  • the NAN terminal Upon receiving a NAN sync beacon frame having a hop counter that does not exceed the threshold, the NAN terminal compares the stored anchor master rank value with the anchor master rank value in the beacon frame. If the stored anchor master rank value is larger than the anchor master value in the beacon frame, the NAN terminal discards the anchor master value in the beacon frame. If the stored anchor master rank value is smaller than the anchor master value in the beacon frame, the NAN terminal stores a new value increased by 1 in the anchor master rank and the hop counter included in the beacon frame and the AMBTT value in the beacon frame. Also, if the stored anchor master rank value is equal to the anchor master value in the beacon frame, the hop counter is compared. If the hop counter value of the beacon frame is larger than the stored value, the NAN terminal ignores the received beacon frame.
  • the NAN terminal When the hop counter value of the beacon frame is equal to (stored value? 1) and the AMBTT value is larger than the stored value, the NAN terminal newly stores the AMBTT value of the beacon frame. If the hop counter value of the beacon frame is less than (stored value? 1), the NAN terminal increments the hop counter value of the beacon frame by one.
  • the stored AMBTT value is updated according to the following rules. If the received beacon frame is transmitted by the anchor master, the AMBTT value is set to the lowest 4 octet value of the time stamp included in the beacon. If the received beacon frame is received from a device other than the NAN master or master sink, the AMBTT value is set to a value included in the NAN cluster attribute of the received beacon.
  • the NAN terminal assumes itself as an anchor master and sets an anchor master record. You can update it.
  • the NAN terminal not the anchor master compares the changed MR with the stored value. If the changed MR value of the NAN terminal is larger than the stored value, the NAN terminal may assume itself as an anchor master and update the anchor master record.
  • the NAN terminal sets the anchor master field of the cluster attribute in the NAN sync and discovery beacon frame to the value in the anchor master record, except when the anchor master sets the AMBTT value to the TSF value of the corresponding beacon transmission. Can be.
  • the NAN terminal transmitting the NAN sync or discovery beacon frame may ensure that the TSF of the beacon frame will be derived from the same anchor master included in the cluster attribute.
  • the NAN terminal i) when the NAN beacon indicates an anchor master rank of a value larger than the anchor master record of the NAN terminal, ii) the NAN beacon indicates an anchor master rank of the same value as the anchor master record of the NAN terminal,
  • the TSF timer value in the NAN beacon received with the same cluster ID may be applied.
  • NAN terminals participating in the same NAN cluster may be synchronized to a common clock.
  • TSF of the NAN cluster may be implemented by a distributed algorithm that must be performed in all NAN terminals.
  • Each NAN terminal participating in the NAN cluster may transmit NAN Sync. Beacon frames according to the algorithm.
  • the device may synchronize its clock during the discovery window DW.
  • the length of the discovery window is 16 TUs.
  • one or more NAN terminals may transmit synchronization beacon frames to help all NAN terminals in the NAN cluster synchronize their clocks.
  • the transmission time of the NAN Beacon frame is a discovery window interval existing every 512 TUs. All NAN terminals may participate in NAN beacon generation and transmission according to the role and state of the device. Each NAN terminal must maintain its own TSF timer used for NAN beacon cycle timing.
  • the NAN sync beacon period may be established by the NAN terminal generating the NAN cluster. A series of TBTTs are defined such that the discovery window interval that can transmit a sync beacon frame is exactly 512 TU apart. A time of zero is defined as the first TBTT, and the discovery window starts at each TBTT.
  • Each NAN terminal serving as a master transmits a NAN discovery beacon frame outside the NAN discovery window.
  • the NAN terminal in the master role transmits the NAN discovery beacon every 100 TUs.
  • the time between successive NAN discovery beacons transmitted from the same NAN terminal is 200 TUs or less.
  • the NAN terminal in the master role may omit transmission of the NAN discovery beacon.
  • the NAN terminal in the master role may use a WMM Access Category-Voice (AC_VO) contention setting.
  • AC_VO WMM Access Category-Voice
  • FIG. 8 illustrates a relationship between the transmission of the NAN discovery beacon frame, the NAN sync / discovery beacon frame, and the discovery window.
  • FIG. 8 (a) shows transmission of a NAN discovery beacon and a sync beacon frame of a NAN terminal operating in a 2.4 GHz band
  • FIG. 8 (b) shows a NAN discovery beacon and synchronization of a NAN terminal operating in a 2.4 GHz and a 5 GHz band. Indicates transmission of a beacon frame.
  • each NAN terminal serving as a master may transmit a synchronization beacon frame in the discovery window and may transmit a discovery beacon frame outside the discovery window.
  • the discovery window may be repeated every 512 TUs.
  • the duration of the discovery window may be 16 TU.
  • the discovery window may last for 16 TUs.
  • all NAN terminals in the NAN cluster are awakened for each discovery window to receive a synchronization beacon frame from the master NAN terminal, thereby maintaining the NAN cluster.
  • power consumption of the terminal may be severe. Therefore, there may be a need for a method of reducing power consumption by dynamically controlling the duration of the discovery window while maintaining synchronization in one NAN cluster.
  • the NAN terminal may operate in the 2.4 GHz band or the 5 GHz band.
  • the NAN terminal may operate in the Sub 1 GHz band.
  • the NAN terminal may be configured to support IEEE 802.11ah supporting the Sub 1 GHz band.
  • the NAN terminal may have a different link quality and physical model from 2.4GHz or 5GHz.
  • the discovery window setting method of the NAN terminal may be different, which will be described later.
  • the NAN terminal may transmit a signal farther, and may perform communication in a wide range.
  • NAN terminals data communication between NAN terminals may be performed, and data may be exchanged between NAN terminals.
  • the method of efficiently operating power in the NAN terminal may be a problem because it is based on data communication.
  • a method of setting a discovery window section may be differently set. 9 is a basic structure in which a synchronization beacon frame is transmitted within a discovery window and a discovery beacon frame is transmitted outside the discovery window, and may be similarly applied to a NAN terminal supporting a 900 MHz band.
  • the duration of the discovery window may be 16 TU.
  • the discovery window may be set in one discovery window set.
  • one discovery window set may be set to 8192TU.
  • 16 discovery windows may be included in one discovery window set.
  • the first discovery window 1010 in the first discovery window set may be maintained for 16 TU.
  • the start point of the second discovery window 1020 may be a point 512 TU away from the start point of the first discovery window 1010.
  • the start point of the third discovery window (not shown) may be a point 512 TU away from the start point of the second discovery window 1020. That is, the discovery windows in the first discovery window set may be set at equal intervals.
  • the second discovery window set may start when the duration of the first discovery window set is completed.
  • the first discovery window of the second discovery window set may be the first discovery window 1030. That is, the first discovery window 1030 may be set in the first discovery window and the seventeenth discovery window, and may be continuously set based on the same period.
  • the first discovery window may be a terminal in which all NAN terminals are awake regardless of the type of the NAN terminal, which will be described later.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an embodiment of a method of awakening in a discovery window according to a state of a NAN terminal.
  • the discovery window may have a duration set based on the discovery window set.
  • the NAN terminal may transition to various roles and states.
  • the NAN terminal may be an anchor master role, a master role, a non-master sync role, or a non-master non-sync role. Any one of the roles may be performed, and each role and state may transition under a certain condition, as described above.
  • all NAN terminals in one cluster may have a capability of becoming an anchor master NAN terminal 1010.
  • synchronization in one cluster may be set based on the anchor master NAN terminal 1110.
  • the master NAN terminal may send a synchronization beacon frame together with the anchor master NAN terminal 1110 within the discovery window, and thus may perform synchronization with other NAN terminals. That is, the master NAN terminal may be a NAN terminal having a capability of performing synchronization by transmitting a synchronization beacon frame to another NAN terminal.
  • a plurality of NAN terminals may be included in one cluster.
  • the plurality of NAN terminals included in one cluster may form a master group based on the master NAN terminal. That is, one master group may include one master NAN terminal and at least one non-master NAN terminal performing a master role.
  • the non-master NAN terminal may be configured only with a NAN terminal serving as a non-master sink. Also, as an example, the non-master NAN terminal may be configured only with a NAN terminal serving as a non-master non-sink. As another example, the non-master NAN terminal may have a NAN terminal serving as a non-master sink and a NAN terminal serving as a non-master non-sink, and the present invention is not limited thereto.
  • a NAN terminal performing a master role included in one master group may synchronize with the anchor master NAN terminal 1110.
  • both the anchor master NAN terminal 1110 and the master NAN terminals 1120, 1130, and 1140 may be awakened in the first discovery window to synchronize.
  • the non-master sink NAN terminal and the non-master non-sink NAN terminal may also be awakened in the first discovery window to synchronize. That is, the first discovery window may be a discovery window in which all of the NAN terminals are awake regardless of the type of the NAN terminal.
  • NAN terminals performing each role may in principle be able to transition roles and states under certain conditions. For example, if the NAN terminal does not receive the synchronization beacon frame to pass three discovery windows, it may transition its role and state. That is, since the NAN terminal does not perform synchronization while a predetermined number of discovery windows have elapsed, the NAN terminal may change its role to perform synchronization.
  • the non-master NAN terminals may not transition the role and state even when a certain condition is reached.
  • the non-master NAN terminals may be aware of synchronization through the master NAN terminal and may not change their role even based on the above-described conditions. Through this, one cluster can be maintained.
  • FIG. 12 illustrates an awake period of a non-master non-sink NAN terminal.
  • all NAN terminals may be awakened in the first discovery window as the first discovery window in one discovery window set. That is, all NAN terminals may be awake regardless of the role and state (or type) of the NAN terminal.
  • the non-master non-sync NAN terminal may select whether to awake in a discovery window other than the first discovery window. Through this, the non-master non-sink NAN terminal may reduce power consumption.
  • the non-master non-sink NAN terminal A 1220 may be awakened for every third discovery window. That is, after the non-master non-sink NAN terminal A 1220 is awakened in the first discovery window, the non-master non-sink NAN terminal A 1220 may be awakened in the third discovery window while remaining in the sleep state in two consecutive discovery windows. It can be awake based on.
  • the non-master non-sink NAN terminal B 1230 may be a NAN terminal that is awake only in the first discovery window and not awake in the remaining discovery windows. That is, the non-master non-sink NAN terminal B 1220 may be awake only in the first discovery window, which is the first discovery window in one discovery window set, but not in the other discovery window. Through this, the non-master non-sink NAN terminal may reduce power consumption.
  • the non-master non-sink NAN terminal awakened only in the first discovery window does not receive a synchronization beacon frame in the first discovery window and thus does not synchronize, the non-master non-sink NAN terminal may not be synchronized. Since the first discovery window of the next discovery window set may not be synchronized, the signal transmission / reception operation of the non-master non-sync NAN terminal may be limited.
  • the first type NAN terminal when the first type NAN terminal does not receive the synchronization beacon frame in the first discovery window, the first type NAN terminal may be changed to the second type NAN terminal. Also, after changing to the second type NAN terminal, a new cluster may be generated.
  • the first type NAN terminal may be the non-master non-sink terminal described above.
  • the second type NAN terminal may be an anchor master terminal.
  • the type may correspond to the above-described role or state, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the first type NAN terminal may be equally applicable to the non-master sink terminal.
  • the second type NAN terminal may be equally applied to the master terminal. That is, when the first type terminal awakened only in the first discovery window does not receive the synchronization beacon frame, it may be changed to the second type terminal and may be variously set for each type.
  • the first type terminal is a non-master non-sink NAN terminal
  • the second type terminal is described based on the case of an anchor master terminal.
  • the non-master non-sink NAN terminal may change its role to an anchor master.
  • the NAN terminal having changed its role to the anchor master may create a new cluster.
  • the NAN terminal that has changed its role to the anchor master may update the current / last Anchor Master Record.
  • the anchor master may mean a device having the largest MR in the NAN cluster, having a HC (Hop count to the Anchor Master) value of 0 and having the smallest Anchor Master Beacon Transmit Time (AMBTT) value.
  • a NAN terminal that becomes an anchor master in an existing NAN cluster may use a time synchronization function (TSF) used in an existing NAN cluster as it is.
  • TSF time synchronization function
  • the NAN terminal when the NAN terminal becomes an anchor master, the NAN terminal may set a last Anchor Master Record and set a current Anchor Master Record.
  • the AMR of the last Anchor Master Record may be set to a value set in the current Anchor Master Record.
  • the AMR of the last Anchor Master Record may be set to the master rank value of the NAN terminal.
  • the AMBTT of the last Anchor Master Record may be set to a current Anchor Master Record value.
  • the AMBTT of the last Anchor Master Record when the NAN terminal starts a new cluster, the AMBTT of the last Anchor Master Record may be set as 0x00000000. That is, when starting a new cluster, the last Anchor Master Record may be set to the value or initial value of the current NAN terminal.
  • the current anchor master record may be set to the MR value that the NAN terminal has.
  • the HC value of the current Anchor Master Record may be set to 0, and the AMBTT value of the current Anchor Master Record may be set to 0x00000000. That is, the HC and AMBTT values of the current Anchor Master Record may be set to the smallest values.
  • the non-master non-sink NAN terminal may further awake in the second discovery window and the third discovery window as well as the first discovery window to receive the synchronization beacon frame.
  • the first discovery window may be DW0
  • the second discovery window may be DW1
  • the third discovery window may be DW2. That is, the first discovery window, the second discovery window, and the third discovery window may be continuous discovery windows in the same discovery window set.
  • the non-master non-sync NAN terminal may synchronize based on the received synchronization beacon frame. have.
  • the non-master non-sink NAN terminal may maintain a sleep state until the first discovery window of the next discovery window set.
  • the non-master non-sync NAN terminal may immediately switch to a sleep state without waiting for the third discovery window to reduce power consumption.
  • the non-master non-sync NAN terminal is awakened in three consecutive discovery windows of the discovery window set to synchronize, and upon receiving a synchronization beacon frame from any one of them, performs the synchronization, and the next discovery window set. Can sleep until That is, the non-master non-sink NAN terminal may be awakened in the first three discovery windows in order to perform synchronization while reducing power consumption of the non-master non-sink NAN terminal.
  • the non-master non-sink NAN terminal when the non-master non-sink NAN terminal does not receive a synchronization beacon frame in the first three discovery windows in the discovery window set, the non-master non-sink NAN terminal changes its role to an anchor master NAN terminal. Can be. Also, as an example, the NAN terminal that has changed its role to the anchor master NAN terminal may start a new cluster.
  • the non-master non-sink NAN terminal does not update AMBTT during the first three discovery windows in the discovery window set, and the non-master non-sink NAN terminal becomes the anchor master and becomes the last / current. You will update the Anchor Master Record.
  • the non-master non-sink NAN terminal does not receive the synchronization beacon frame during the first three discovery windows in the discovery window set, the AMBTT value is when the HC value is smaller than the HC value of the current Anchor Master Record. Even when updated, the HC value of the current Anchor Master Record can be changed to 255.
  • the non-master non-sink NAN terminal may be awakened during the first three discovery windows of the discovery window set to perform synchronization by receiving a synchronization beacon frame.
  • the Anchor Master Record value may be changed.
  • the non-master non-sink terminal may be awakened in the first discovery window as the first discovery window in one discovery window set to receive the synchronization beacon frame.
  • the non-master terminal may maintain the role without changing the role.
  • the non-master non-sync terminal may awake again in the first discovery window in the next discovery window set to receive the synchronization beacon frame to perform synchronization.
  • the non-master non-sink terminal may be awakened in the first discovery window of the plurality of discovery window sets to receive the synchronization beacon frame to perform synchronization.
  • the non-master non-sink NAN terminal may change its role to an anchor master NAN terminal.
  • the NAN terminal that has changed its role to the anchor master NAN terminal may start a new cluster.
  • the NAN terminal that has changed its role to the anchor master NAN terminal may update the last / current Anchor Master Record, as described above.
  • N may be an arbitrary value and may be a value that may be set separately in the system.
  • N may be 3 or may have another value. That is, the N value may be variously set in consideration of the side in which the non-master non-sink NAN terminal performs synchronization and power consumption, and is not limited to the above-described embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of transitioning states by a NAN terminal according to one embodiment of the present specification.
  • the first type NAN terminal may be awake only in the first discovery window (S1310).
  • the first type NAN terminal may be a non-master non-sink NAN terminal.
  • the first discovery window may be the first discovery window of one discovery window set, as described above.
  • the first type NAN terminal may maintain a sleep state until the next first discovery window. That is, the first type NAN terminal may awake again only in the first discovery window of the next discovery window set to receive the synchronization beacon frame again.
  • the first type NAN terminal may be changed to the second type NAN terminal.
  • the second type NAN terminal may be an anchor master terminal.
  • a new cluster may be started. That is, the non-master non-sink terminal awakened only in the first discovery window in one discovery window set may change its role based on whether a synchronization beacon frame is received and is not limited to the above-described embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram of a terminal device according to one embodiment of the present specification.
  • the terminal device may be a NAN terminal included in one cluster.
  • the terminal device may perform any one of an anchor master role, a master role, a non-master sink role, and a non-master non-sync role. That is, the terminal device can perform a plurality of roles under a certain condition.
  • the terminal device 100 includes a transmitting module 110 for transmitting a wireless signal, a receiving module 130 for receiving a wireless signal, and a processor 120 for controlling the transmitting module 110 and the receiving module 130. can do.
  • the terminal 100 may communicate with an external device by using the transmitting module 110 and the receiving module 130.
  • the external device may be another terminal device.
  • the external device may be a base station. That is, the external device may be a device capable of communicating with the terminal device 100 and is not limited to the above-described embodiment.
  • the terminal device 100 may transmit and receive digital data such as content using the transmission module 110 and the reception module 130.
  • the terminal device 100 may exchange a beacon frame, a service discovery frame, etc. using the transmitting module 110 and the receiving module 130, but is not limited to the above-described embodiment. That is, the terminal device 100 may exchange information with an external device by performing communication by using the transmitting module 110 and the receiving module 130.
  • the processor 120 of the terminal device 100 may set the terminal device 100 as the first type NAN terminal and awake the first type NAN terminal only in the first discovery window. have.
  • the processor 120 of the terminal device 100 may receive the synchronization beacon frame using the reception module 130 in the first discovery window and synchronize with the received synchronization beacon frame.
  • the first discovery window is a discovery window in which all terminal devices 100 awake regardless of the role and type of the terminal device 100, and the first type NAN terminal does not receive the synchronization beacon frame in the first discovery window. If not, the first type NAN terminal may be changed to a second type NAN terminal.
  • the first type NAN terminal may be a non-master non-sink terminal
  • the second type terminal may be an anchor master terminal, as described above.
  • the processor 120 of the terminal device 100 may awake in the first three discovery windows in the discovery set to receive the synchronization beacon frame. In this case, when the processor 120 of the terminal device 100 does not receive the synchronization beacon frame in the first three discovery windows, the processor 120 of the terminal device 100 plays the role of the terminal device 100. It is possible to change from the type 1 NAN terminal to the type 2 NAN, as described above.
  • the processor 120 of the terminal device 100 may awake in the first discovery windows of the N discovery window sets to receive the synchronization beacon frame. In this case, when the processor 120 of the terminal device 100 does not receive all of the synchronization beacon frames in the first discovery windows of the N discovery window sets, the terminal device 100 plays a role of the second type in the first type NAN terminal. It can be changed to the type NAN terminal, as described above.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the present invention has been described assuming that it is applied to an IEEE 802.11-based WLAN system, but the present invention is not limited thereto.
  • the present invention can be applied to various wireless systems in the same manner.

Abstract

본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 NAN 단말이 상태를 천이하는 방법에 대한 것이다. NAN 단말이 상태를 천이하는 방법은 제 1타입 NAN 단말이 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되는 단계, 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하는 단계 및 수신한 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞추는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 디스커버리 윈도우는 NAN 단말의 타입과 무관하게 모든 NAN 단말이 어웨이크되는 디스커버리 윈도우이고, 제 1 디스커버리 윈도우에서 제 1 타입 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 NAN 단말의 상태 천이 방법 및 장치
본 명세서는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 NAN 단말의 상태를 천이하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선통신시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 및 MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
또한, 최근 정보 통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대용 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player; PMP)등과 같은 휴대용 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 액세스할 수 있도록 하는 기술이다.
본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 NAN 단말이 상태를 천이하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 목적을 가지고 있다.
본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 동기화 비콘 프레임에 기초하여 NAN 단말이 상태를 천이하는 방법을 제공하는데 목적을 가지고 있다.
본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우에 NAN 단말의 동작을 제어하는 방법을 제공하는데 목적을 가지고 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라 무선통신시스템에서 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말이 상태를 천이하는 방법을 포함할 수 있다. 이때, NAN 단말이 상태를 천이하는 방법은 제 1타입 NAN 단말이 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되는 단계, 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하는 단계, 및 수신한 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞추는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 디스커버리 윈도우는 NAN 단말의 타입과 무관하게 모든 NAN 단말이 어웨이크되는 디스커버리 윈도우이고, 제 1 디스커버리 윈도우에서 제 1 타입 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경될 수 있다.
본 명세서의 또 다른 일 실시예에 따라, 무선통신시스템에서 상태를 천이하는 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말 장치에 있어서, 외부 디바이스로부터 인포메이션을 수신하는 수신 모듈, 외부 디바이스로 인포메이션을 송신하는 송신 모듈 및 수신 모듈과 송신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는, NAN 단말을 제 1 타입 NAN 단말로 설정하고, 제 1 타입 NAN 단말을 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크시키고, 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신 모듈을 이용하여 수신하고, 수신한 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞추되, 제 1 디스커버리 윈도우는 NAN 단말의 타입과 무관하게 모든 NAN 단말이 어웨이크되는 디스커버리 윈도우이고, 제 1 디스커버리 윈도우에서 제 1 타입 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경될 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템에서 NAN 단말의 상태를 천이하는 방법 및 단말 장치에 대해서 다음 사항들이 공통으로 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라, 제 1 디스커버리 윈도우에서 제 1 타입 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경된 후, 새로운 클러스터를 생성할 수 있다.
이때, NAN 단말의 타입은 앵커-마스터 타입, 마스터 타입, 논-마스터 싱크 타입 및 중 논-마스터 논-싱크 타입 중 어느 하나로 설정될 수 있다.
이때, 제 1 타입 NAN 단말은 논-마스터 논-싱크 타입 NAN 단말이고, 제 2 타입 NAN 단말은 앵커-마스터 타입 단말일 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제 1 타입 NAN 단말이 제 2 타입 NAN 단말로 변경되어 새로운 클러스터를 생성하는 경우, 앵커 마스터 랭크(Anchor Master Rank)는 NAN 단말의 마스터 랭크 값으로 설정되고, 홉 카운트(Hop Count) 및 앵커 마스터 비콘 전송 시간(Anchor Master Beacon Transmission Time)은 가장 작은 값으로 설정될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제 1타입 NAN 단말이 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우에서도 어웨이크되고, 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 더 수신할 수 있다. 이때, 제 1 디스커버리 윈도우, 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우 중 적어도 어느 하나로부터 동기화 비콘 프레임을 수신하는 경우, 수신된 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞추고 다음 제 1 디스커버리 윈도우까지 슬립 상태로 전환될 수 있다.
이때, 제 1 디스커버리 윈도우, 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우는 동일한 디스커버리 윈도우 셋에서 연속하는 디스커버리 윈도우일 수 있다.
또한, 본 명세서의 또 다른 일 실시예에 따라, 제 1 타입 NAN 단말은 동기화 비콘 프레임이 수신되는 시점에서 슬립 상태로 전환될 수 있다.
또한, 본 명세서의 또 다른 일 실시예에 따라, 제 1 디스커버리 윈도우, 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우 동안에 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경될 수 있다.
또한, 본 명세서의 또 다른 일 실시예에 따라, 제 1 디스커버리 윈도우는 디스커버리 윈도우 셋 내에서 설정되는 디스커버리 윈도우이고, 디스커버리 윈도우 셋은 제 1 주기에 기초하여 반복될 수 있다.
이때, N개의 상기 디스커버리 윈도우 셋이 반복되는 동안 디스커버리 윈도우 셋 내의 제 1 디스커버리 윈도우에서 제 1 타입 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경될 수 있다.
본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 NAN 단말이 상태를 천이하는 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 동기화 비콘 프레임에 기초하여 NAN 단말이 상태를 천이하는 방법을 제공할 수 있다.
본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우에 NAN 단말의 동작을 제어하는 방법을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 3은 NAN 클러스터를 예시하는 도면이다.
도 4에는 NAN 단말의 구조가 예시되어 있다.
도 5 내지 도 6에는 NAN 컴포넌트들의 관계가 도시되어 있다.
도 7은 NAN 단말은 상태 천이를 나타낸 도면이다.
도 8은 디스커버리 윈도우 등을 나타낸 도면이다.
도 9은 디스커버리 윈도우를 나타낸 도면이다.
도 10은 디스커버리 윈도우의 반복 주기를 나타낸 도면이다.
도 11은 NAN 단말의 상태에 따라 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되는 방법에 대한 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 논-마스터 논-싱크 NAN 단말의 어웨이크 주기를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따라 NAN 단말이 상태를 천이하는 방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 명세서의 일 실시예에 따라 단말 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 명세서의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게, 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
또한 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 그리고 명세서에 기재된 “…유닛”, “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는, 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
WLAN 시스템의 구조
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 WLAN이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(Basic Service Set; BSS)는 IEEE 802.11 WLAN에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2 개의 STA이 포함되는 것(STA1 및 STA2 는 BSS1에 포함되고, STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA이 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
IEEE 802.11 WLAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(Independent BSS; IBSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 WLAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 WLAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.
STA의 켜지거나 꺼짐, STA이 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA은 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA은 BSS에 연관(associated)되어야 한다. 이러한 연관(association)은 동적으로 설정될 수 있고, 분배시스템서비스(Distribution System Service; DSS)의 이용을 포함할 수 있다.
추가적으로, 도 1에서는 분배시스템(Distribution System; DS), 분배시스템매체(Distribution System Medium; DSM), 액세스 포인트(Access Point; AP) 등의 구성요소에 대해서 도시한다.
WLAN에서 직접적인 스테이션-대-스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배시스템(DS)이 구성될 수 있다.
DS는 BSS들이 상호연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.
DS는 논리적인 개념이며 분배시스템매체(DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체(Wireless Medium; WM)와 분배시스템매체(DSM)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 WLAN 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 WLAN 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 WLAN 구조가 특정될 수 있다.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 기기를 지원할 수 있다.
AP는, 연관된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS 로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 엔티티(entity)를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1 에서 도시하는 STA2 및 STA3 은 STA의 기능성을 가지면서, 연관된 STA들(STA1 및 STA4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 엔티티이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.
AP에 연관된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 송신되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 엔티티에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 송신 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.
계층 구조
무선랜 시스템에서 동작하는 STA의 동작은 계층(layer) 구조의 관점에서 설명할 수 있다. 장치 구성의 측면에서 계층 구조는 프로세서에 의해서 구현될 수 있다. STA는 복수개의 계층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 802.11 표준문서에서 다루는 계층 구조는 주로 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) 및 물리(PHY) 계층이다. PHY은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체, PMD(Physical Medium Dependent) 개체 등을 포함할 수 있다. MAC 서브계층 및 PHY은 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity) 및 PLME((Physical Layer Management Entity)라고 칭하여지는 관리 개체들을 개념적으로 포함한다. 이러한 개체들은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서, SME(Station Management Entity) 가 각각의 STA 내에 존재한다. SME는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져(off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는, 계층 독립적인 개체이다. SME의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만, 일반적으로는 다양한 계층 관리 개체(LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고, 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여(on behalf of) 이러한 기능들을 수행하고, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
전술한 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 예를 들어, 개체들 간에는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환(exchange)함으로써 상호작용할 수 있다. 프리머티브는 특정 목적에 관련된 요소(element)나 파라미터들의 세트를 의미한다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIB attribute(관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET.confirm 프리머티브는, Status가 "성공"인 경우에는 적절한 MIB 속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status 필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET.confirm 프리머티브는 status가 "성공"인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다.
또한, MLME 및 SME는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP(Service Access Point)을 통하여 교환할 수 있다. 또한, 다양한 PLME_GET/SET 프리머티브들이, PLME_SAP을 통해서 PLME와 SME 사이에서 교환될 수 있고, MLME-PLME_SAP을 통해서 MLME와 PLME 사이에서 교환될 수 있다.
NAN (Neighbor Awareness Networking) 토폴로지
NAN 네트워크는 동일한 NAN 파라미터들(예를 들어, 연속된 디스커버리 윈도우 사이의 시간 구간, 디스커버리 윈도우의 구간, 비콘 인터벌 또는 NAN 채널 등)의 집합을 사용하는 NAN 단말들로 이루어질 수 있다. NAN 단말들은 NAN 클러스터를 구성할 수 있는데, 여기서 NAN 클러스터는 동일한 NAN 파라미터들의 집합을 사용하며, 동일한 디스커버리 윈도우 스케줄에 동기화되어 있는 NAN 단말들의 집합을 의미한다. 도 2에는 NAN 클러스터의 예가 도시되어 있다. NAN 클러스터에 속한 NAN 단말은 멀티캐스트/유니캐스트 NAN 서비스 디스커버리 프레임을, 디스커버리 윈도우의 범위 내에서, 다른 NAN 단말에게 직접 전송할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, NAN 클러스터에는 하나 이상의 NAN 마스터가 존재할 수 있으며, NAN 마스터는 변경될 수 있다. 또한, NAN 마스터는 동기 비콘 프레임과 디스커버리 비콘 프레임, NAN 서비스 디스커버리 프레임을 모두 전송할 수 있다.
NAN Device Architecture
도 4에는 NAN 단말의 구조가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, NAN 단말은 802.11의 물리 계층을 기반으로 하며, NAN 디스커버리 엔진(NAN Discovery Engine), NAN MAC (Medium Access Control), 각 애플리케이션(Application 1, Application 2, … , Application N )으로의 NAN API들이 주요 컴포넌트이다.
도 5 내지 도 6에는 NAN 컴포넌트들의 관계가 도시되어 있다. 서비스 요청 및 응답은 NAN 디스커버리 엔진을 통해 처리되며, NAN MAC은 NAN 비콘 프레임들과 NAN 서비스 디스커버리 프레임을 처리한다. NAN 디스커버리 엔진은 서브스크라이브(Subscribe), 퍼블리시(Publish) 및 팔로우-업(Follow-up)의 기능을 제공할 수 있다. 퍼블리시/서브스크라이브 기능은 서비스/애플리케이션으로부터 서비스 인터페이스를 통해 동작한다. 퍼블리시/서브스크라이브 명령이 실행되면 퍼블리시/서브스크라이브 기능의 인스턴스(instance)가 생성된다. 각 인스턴스는 독립적으로 구동되며 구현에 따라 동시에 여러 개의 인스턴스가 구동될 수도 있다. 팔로우-업 기능은 서비스 특정 정보를 송수신하는 서비스/애플리케이션을 위한 수단이다.
NAN 단말의 역할 및 상태
NAN 단말은 마스터 역할을 수행할 수도 있고 또한 이는 변경될 수 있다. 즉, NAN 단말은 여러 역할 및 상태(Role and State)를 천이할 수 있으며, 도 7에는 그 예시가 도시되어 있다. NAN 단말이 가질 수 있는 역할 및 상태는, 마스터(이하, 마스터는 Master role and sync. State임.), 논-마스터 싱크(Non-Master Sync), 논-마스터 논-싱크(Non-Master Non-Sync) 등이 있을 수 있다. 각 역할과 상태에 따라 디스커버리 비콘 프레임 및/또는 동기 비콘 프레임의 전송 가부가 결정될 수 있으며, 이는 다음 표 1에 예시된 바와 같을 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2016001643-appb-I000001
NAN 단말의 상태는 마스터 랭크(Master Rank)를 통해 결정될 수 있다. 마스터 랭크는 NAN 마스터로써 동작하려는 NAN 단말의 의지를 나타낸다. 즉, 큰 값은 NAN 마스터에 대한 큰 선호도를 나타낸다. NAN MR는 Master Preference, Random Factor, Device MAC address 에 의해, 다음 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 1]
Master Rank = Master Preference *2^56 + Random Factor * 2^48 + MAC[5] *2^40 +… + MAC[0]
상기 Master Preference, Random Factor, Device MAC address은 NAN 비콘 프레임에 포함된 마스터 인디케이션 어트리뷰트를 통해 지시될 수 있다. 마스터 인디케이션 어트르뷰트는 다음 표 2에 예시된 바와 같을 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2016001643-appb-I000002
상기 MR과 관련하여, NAN 서비스를 활성화시키고 NAN 클러스터를 시작하는 NAN 단말은 Master Preference, Random Factor를 모두 0으로 설정하고, NANWarmUp를 리셋한다. NAN 단말은 NANWarmUp가 만료될 때까지, 마스터 인디케이션 어트리뷰트 내 Master Preference 필드 값을 0보다 큰 값으로 설정하여야 하고, 마스터 인디케이션 어트리뷰트 내 Random Factor 값을 새로운 값으로 설정해야 한다. 앵커 마스터의 Master Preference 가 0보다 큰 값으로 설정된 NAN 클러스터에 조인한 NAN 단말은, NANWarmUp가 만료되는지 여부에 관계없이, Master Preference를 0보다 큰 값으로 설정하고, Random Factor를 새로운 값으로 설정할 수 있다.
계속하여, NAN 단말은 MR 값에 따라 NAN 클러스터의 앵커마스터(Anchor Master)가 될 수도 있다. 즉, 모든 NAN 단말은 앵커 마스터로써 동작할 수 있는 능력(capability)가 있다. 앵커마스터는 NAN 클러스터에서 가장 큰 MR을 가지며 HC(Hop count to the Anchor Master)값이 0이며 AMBTT(Anchor Master Beacon Transmit Time)값이 가장 작은 장치를 의미한다. NAN 클러스터에는 일시적으로 두 개의 앵커 마스터가 존재할 수도 있지만, 하나의 앵커 마스터가 있는 것이 원칙이다. 이미 존재하던 NAN 클러스터에서 앵커 마스터가 된 NAN 단말은, 이미 존재하던 NAN 클러스터에서 사용된 TSF(Time Synchronization Function)를 그대로 사용한다.
NAN 단말은 다음 경우, 앵커 마스터가 될 수 있다. 새로운 NAN 클러스터를 시작하거나, 마스터 랭크 변경(다른 NAN 단말의 MR 값이 변경되거나 또는 앵커 마스터 자신의 MR이 변경되는 경우)에 따라, 또는 현재 앵커 마스터의 비콘 프레임이 더 이상 수신되지 않는 경우, NAN 단말은 앵커 마스터가 될 수 있다. 또한, 다른 NAN 단말의 MR 값이 변경되거나 또는 앵커 마스터 자신의 MR이 변경되는 경우, NAN 단말은 앵커 마스터의 지위를 상실할 수 있다. 앵커 마스터는 아래의 설명과 같은 앵커 마스터 선택(Anchor Master Selection) 알고리즘에 의해 결정될 수 있다. 즉, 앵커 마스터 선택은 어떤 NAN 단말이 NAN 클러스터의 앵커 마스터인지를 결정하는 알고리즘이며, 각 NAN 단말은 NAN 클러스터에 참여할 때 앵커 마스터 선택 알고리즘을 구동한다.
NAN 단말이 새로운 NAN 클러스터를 시작하는 경우, 그 NAN 단말은 새로운 NAN 클러스터의 앵커 마스터가 된다. 임계치를 초과하는 홉 카운터를 갖는 NAN 동기 비콘 프레임은 NAN 단말에 의해 사용되지 않는다. 그렇지 않은 NAN 동기 비콘 프레임은, NAN 클러스터의 앵커 마스터를 결정하는데 사용된다.
임계치를 초과하지 않는 홉 카운터를 갖는 NAN 동기 비콘 프레임을 수신하면, NAN 단말은 저장된 앵커 마스터 랭크 값과 비콘 프레임 내 앵커 마스터 랭크 값을 비교한다. 만약 저장된 앵커 마스터 랭크 값이 비콘 프레임 내 앵커 마스터 값보다 큰 경우, NAN 단말은 비콘 프레임 내 앵커 마스터 값을 버린다. 만약 저장된 앵커 마스터 랭크 값이 비콘 프레임 내 앵커 마스터 값보다 작은 경우, NAN 단말은 비콘 프레임에 포함된 앵커 마스터 랭크와 홉 카운터에서 1씩 증가한 값 그리고, 비콘 프레임 내 AMBTT 값을 새로이 저장한다. 또한, 만약 저장된 앵커 마스터 랭크 값이 비콘 프레임 내 앵커 마스터 값과 동일한 경우, 홉 카운터를 비교한다. 비콘 프레임의 홉 카운터 값이 저장된 값보다 큰 경우, NAN 단말은 수신한 비콘 프레임을 무시한다. 비콘 프레임의 홉 카운터 값이 (저장된 값 ? 1)과 동일하고, AMBTT 값이 저장된 값보다 큰 경우, NAN 단말은 비콘 프레임의 AMBTT 값을 새로이 저장한다. 비콘 프레임의 홉 카운터 값이 (저장된 값 ? 1)보다 작은 경우, NAN 단말은 비콘 프레임의 홉 카운터 값을 1 증가시킨다. 저장된 AMBTT 값은 다음과 규칙에 따라 업데이트된다. 만약, 수신된 비콘 프레임이 앵커 마스터에 의해 전송된 경우, AMBTT 값은 비콘에 포함된 타임 스탬프의 가장 낮은 4 옥텟 값으로 설정된다. 만약, 수신된 비콘 프레임이 NAN 마스터 또는 마스터 싱크가 아닌 장치로부터 수신된 경우, AMBTT 값은 수신된 비콘의 NAN 클러스터 어트리뷰트에 포함된 값으로 설정된다.
한편, NAN 단말의 TSF 타이머가 저장된 AMBTT 값을 16*512 TUs(Time Units), (예를 들어, 16 DW periods) 이상 초과한 경우, NAN 단말은 자신을 앵커 마스터로 가정하고, 앵커 마스터 레코드를 업데이트할 수 있다. 또한, MR에 포함된 요소(Master Preference, Random Factor, MAC Address) 중 어느 하나에라도 변경이 있으면, 앵커 마스터가 아닌 NAN 단말은 변경된 MR을 저장된 값과 비교한다. 만약 NAN 단말의 변경된 MR 값이 저장된 값보다 큰 경우, NAN 단말은 자신을 앵커 마스터로 가정하고 앵커 마스터 레코드를 업데이트할 수 있다.
또한, NAN 단말은, 앵커 마스터가 AMBTT 값을 상응하는 비콘 전송의 TSF 값으로 설정하는 경우를 제외하고는, NAN 동기 및 디스커버리 비콘 프레임 내 클러스터 어트리뷰트의 앵커 마스터 필드를 앵커 마스터 레코드에 있는 값으로 설정할 수 있다. NAN 동기 또는 디스커버리 비콘 프레임을 전송하는 NAN 단말은 비콘 프레임의 TSF가 클러스터 어트리뷰트에 포함된 동일한 앵커 마스터로부터 유도될 것임을 보장할 수 있다.
또한, NAN 단말은 i) NAN 비콘이 NAN 단말의 앵커 마스터 레코드보다 큰 값의 앵커 마스터 랭크를 지시하는 경우, ii) NAN 비콘이 NAN 단말의 앵커 마스터 레코드와 동일한 값의 앵커 마스터 랭크를 지시하고, NAN 비콘 프레임의 홉 카운터 값과 AMBTT 값이 앵커 마스터 레코드보다 큰 값을 지시하는 경우, 동일한 클러스터 ID로 수신된 NAN 비콘 내 TSF 타이머 값을 적용할 수 있다.
NAN 동기 ( NAN synchronization)
동일한 NAN 클러스터에 참여하는 NAN 단말은 공통의 클럭에 동기화될 수 있다. NAN 클러스터의 TSF는 모든 NAN 단말에서 수행되어야만 하는 분산 알고리즘에 의해 구현될 수 있다. NAN 클러스터에 참여하는 각 NAN 단말은 상기 알고리즘에 따라 NAN 동기화 비콘 프레임(NAN Sync. Beacon frames)을 전송할 수 있다. 장치는 디스커버리 윈도우(DW) 동안 자신의 클럭을 동기화할 수 있다. 디스커버리 윈도우의 길이는 16 TUs이다. 디스커버리 윈도우 동안, 하나 이상의 NAN 단말은 NAN 클러스터 내 모든 NAN 단말이 자신의 클럭을 동기화하는 것을 돕기 위해 동기화 비콘 프레임(Synchronization Beacon frames)을 전송할 수 있다.
NAN 비콘 전송은 분산적이다. NAN 비콘 프레임의 전송 시점은 512TU마다 존재하는 디스커버리 윈도우 구간이 된다. 모든 NAN 단말은 장치의 역할과 상태에 따라 NAN 비콘 생성 및 전송에 참여할 수 있다. 각 NAN 단말은 NAN 비콘 주기 타이밍에 사용되는 자신만의 TSF 타이머를 유지하여야 한다. NAN 동기 비콘 구간은 NAN 클러스터를 생성하는 NAN 단말에 의해 수립될 수 있다. 동기화 비콘 프레임을 전송할 수 있는 디스커버리 윈도우 구간은 정확히 512 TU만큼 떨어지도록 일련의 TBTT가 정의된다. 0인 시간은 첫 번째 TBTT로 정의되며, 디스커버리 윈도우는 각 TBTT에서 시작된다.
마스터 역할을 수행하는 각 NAN 단말은 NAN 디스커버리 비콘 프레임을 NAN 디스커버리 윈도우 밖에서 전송한다. 평균적으로, 마스터 역할의 NAN 단말은 매 100 TUs 마다 NAN 디스커버리 비콘을 전송한다. 동일한 NAN 단말에서 전송되는 연속된 NAN 디스커버리 비콘 사이의 시간은 200 TUs 이하이다. 예정된 전송 시간이, NAN 단말이 참여하고 있는 NAN 클러스터의 NAN 디스커버리 윈도우와 오버랩되는 경우, 마스터 역할의 NAN 단말은 NAN 디스커버리 비콘의 전송을 생략할 수 있다. NAN 디스커버리 비콘 프레임을 전송을 위한 전력을 최소화하기 위해, 마스터 역할의 NAN 단말은 AC_VO (WMM Access Category - Voice) 컨텐션 세팅을 사용할 수 있다. 상술한 NAN 디스커버리 비콘 프레임, NAN 동기/디스커버리 비콘 프레임의 전송과 디스커버리 윈도우의 관계가 도 8에 도시되어 있다. 도 8(a)는 2.4 GHz 대역에서 동작하는 NAN 단말의 NAN 디스커버리 비콘 및 동기 비콘 프레임의 전송을 나타내며, 도 8(b)는 2.4 GHz 및 5 GHz 대역에서 동작하는 NAN 단말의 NAN 디스커버리 비콘 및 동기 비콘 프레임의 전송을 나타낸다.
도 9은 디스커버리 윈도우를 나타낸 도면이다. 상술한 바와 같이, 마스터 역할을 수행하는 각 NAN 단말은 디스커버리 윈도우 내에서 동기화 비콘 프레임을 전송하고, 디스커버리 윈도우 밖에서 디스커버리 비콘 프레임을 전송할 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 디스커버리 윈도우는 매 512TU마다 반복될 수 있다. 이때, 디스커버리 윈도우의 듀레이션은 16TU일 수 있다. 즉, 디스커버리 윈도우는 16TU동안 지속될 수 있다. 이때, 일 예로, NAN 클러스터 내의 모든 NAN 단말들은 디스커버리 윈도우마다 어웨이크되어 마스터 NAN 단말로부터 동기화 비콘 프레임을 전송 받고, 이를 통해 NAN 클러스터를 유지하게 된다. 이때, 디스커버리 윈도우마다 모든 NAN 단말들이 고정적으로 어웨이크되면 단말의 전력 소모가 심해질 수 있다. 따라서, 하나의 NAN 클러스터 내에서 동기화를 유지하면서 디스커버리 윈도우의 듀레이션을 동적으로 제어하여 전력 소모를 줄이는 방법이 필요할 수 있다.
또한, 일 예로, 상술한 바와 같이, NAN 단말은 2.4GHz 대역 또는 5GHz 대역에서 동작할 수 있다. 또 다른 일 예로, NAN 단말은 Sub 1GHz 대역에서 동작할 수 있다. 일 예로, NAN 단말은 Sub 1GHz 대역을 지원하는 IEEE 802.11ah를 지원하도록 설정될 수 있다. 일 예로, NAN 단말이 900MHz를 지원하는 경우, 2.4GHz 또는 5GHz와는 다른 링크 품질 및 Physical 모델을 가질 수 있다. 이때, NAN 단말의 디스커버리 윈도우 설정 방법이 다를 수 있으며, 이와 관련해서는 후술한다. 일 예로, NAN 단말이 900MHz를 지원하는 경우, NAN 단말은 신호를 보다 멀리 보낼 수 있으며, 넓은 범위에서 통신을 수행할 수 있다. 이때, NAN 단말 간의 데이터 통신이 수행될 수 있으며, NAN 단말 간의 데이터가 교환될 수 있다. 이때, 데이터 통신을 기반으로 하기 때문에 NAN 단말에서 전력을 효율적으로 운영하는 방안이 문제될 수 있으며, 이를 위해 디스커버리 윈도우 구간의 설정 방법이 다르게 설정될 수 있다. 도 9는 디스커버리 윈도우 내에서 동기화 비콘 프레임이 전송되고, 디스커버리 윈도우 밖에서 디스커버리 비콘 프레임이 전송되는 기본 구조로서, 900MHz 대역을 지원하는 NAN 단말에도 유사하게 적용될 수 있다.
도 10은 디스커버리 윈도우의 반복 주기를 나타낸 도면이다. 도 9에서 상술한 바와 같이, 디스커버리 윈도우의 듀레이션은 16TU일 수 있다. 또한, 디스커버리 윈도우는 하나의 디스커버리 윈도우 셋 내에서 설정될 수 있다.
보다 상세하게는, 하나의 디스커버리 윈도우 셋은 8192TU로 설정될 수 있다. 이때, 일 예로, 하나의 디스커버리 윈도우 셋 내에는 16개의 디스커버리 윈도우가 포함될 수 있다. 이때, 제 1 디스커버리 윈도우 셋 내의 제 1 디스커버리 윈도우(1010)는 16TU동안 유지될 수 있다. 이때, 제 2 디스커버리 윈도우(1020)의 시작 지점은 제 1 디스커버리 윈도우(1010)의 시작 지점으로부터 512TU만큼 떨어진 지점일 수 있다. 또한, 제 3 디스커버리 윈도우(미도시)의 시작 지점은 제 2 디스커버리 윈도우(1020)의 시작 지점과 512TU만큼 떨어진 지점일 수 있다. 즉, 제 1 디스커버리 윈도우 셋 내에서 디스커버리 윈도우들은 동일한 간격을 가지면서 설정될 수 있다. 이때, 제 1 디스커버리 윈도우 셋의 듀레이션이 완료된 시점에서 제 2 디스커버리 윈도우 셋이 시작될 수 있다. 이때, 제 2 디스커버리 윈도우 셋의 첫 번째 디스커버리 윈도우는 제 1 디스커버리 윈도우(1030)일 수 있다. 즉, 제 1 디스커버리 윈도우(1030)는 첫 번째 디스커버리 윈도우 및 열일곱번째 디스커버리 윈도우에서 설정될 수 있으며, 동일한 주기에 기초하여 지속적으로 설정될 수 있다. 이때, 일 예로, 제 1 디스커버리 윈도우는 NAN 단말의 타입과 무관하게 모든 NAN 단말이 어웨이크되는 단말일 수 있으며, 이에 대해 후술한다.
도 11은 NAN 단말의 상태에 따라 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되는 방법에 대한 일 실시예를 나타낸 도면이다. 상술한 바와 같이, 디스커버리 윈도우는 디스커버리 윈도우 셋에 기초하여 듀레이션이 설정될 수 있다. 이때, NAN 단말은 여러 역할 및 상태(Role and State)로 천이될 수 있다. 이때, NAN 단말은 앵커 마스터 역할(Anchor Master role), 마스터 역할(Master role), 논-마스터 싱크 역할(Non-master Sync role) 또는 논-마스터 논-싱크 역할(Non-master Non-Sync role) 중 어느 하나의 역할을 수행할 수 있으며, 일정한 조건하에 각각의 역할 및 상태가 천이될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
이때, 일 예로, 하나의 클러스터 내의 모든 NAN 단말은 앵커 마스터 NAN 단말(1010)이 될 수 있는 능력(capability)를 가질 수 있다. 이때, 하나의 클러스터 내의 동기화는 앵커 마스터 NAN 단말(1110)을 기준으로 설정될 수 있다. 또한, 마스터 NAN 단말은 앵커 마스터 NAN 단말(1110)과 함께 동기화 비콘 프레임을 디스커버리 윈도우 내에서 보낼 수 있는바, 다른 NAN 단말들과 동기화를 수행할 수 있다. 즉, 마스터 NAN 단말은 동기화 비콘 프레임을 다른 NAN 단말로 전송하여 동기화를 수행할 수 있는 능력을 가진 NAN 단말일 수 있다.
또한, 하나의 클러스터 내에서는 복수 개의 NAN 단말이 포함될 수 있다. 이때, 하나의 클러스터 내에 포함된 복수 개의 NAN 단말은 마스터 NAN 단말을 기준으로 마스터 그룹을 형성할 수 있다. 즉, 하나의 마스터 그룹에는 마스터 역할을 수행하는 하나의 마스터 NAN 단말 및 적어도 하나의 논-마스터 NAN 단말을 포함할 수 있다.
이때, 일 예로, 논-마스터 NAN 단말은 논-마스터 싱크 역할을 수행하는 NAN 단말로만 이루어질 수 있다. 또한, 일 예로, 논-마스터 NAN 단말은 논-마스터 논-싱크 역할을 수행하는 NAN 단말로만 이루어질 수 있다. 또 다른 일 예로, 논-마스터 NAN 단말은 논-마스터 싱크 역할을 수행하는 NAN 단말 및 논-마스터 논-싱크 역할을 수행하는 NAN 단말이 혼재하여 존재할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정하지 않는다.
또한, 일 예로, 하나의 마스터 그룹에 포함된 마스터 역할을 수행하는 NAN 단말은 앵커 마스터 NAN 단말(1110)과 동기화를 맞출 수 있다. 이때, 일 예로, 앵커 마스터 NAN 단말(1110) 및 마스터 NAN 단말들(1120, 1130, 1140)은 모두 제 1 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되어 동기를 맞출 수 있다. 또한, 일 예로, 논-마스터 싱크 NAN 단말 및 논-마스터 논-싱크 NAN 단말 역시 제 1 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되어 동기를 맞출 수 있다. 즉, 제 1 디스커버리 윈도우는 NAN 단말의 타입과 무관하게 모든 NAN 단말이 어웨이크되는 디스커버리 윈도우일 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 각각의 역할을 수행하는 NAN 단말들은 원칙적으로 일정한 조건하에 역할 및 상태를 천이할 수 있다. 일 예로, NAN 단말은 3번의 디스커버리 윈도우가 지나도록 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하면 자신의 역할 및 상태를 천이할 수 있다. 즉, NAN 단말은 소정의 횟수의 디스커버리 윈도우가 경과될 동안 동기화가 수행되지 않는바, 자신의 역할을 바꾸어 동기화를 수행하도록 할 수 있다.
또한, 일 예로, 마스터 그룹이 형성되어 마스터 NAN 단말이 제 1 디스커버리 윈도우 구간 동안 역할 및 상태를 천이하지 않는 경우, 논 마스터 NAN 단말들은 일정 조건이 되어도 역할 및 상태를 천이하지 않을 수 있다. 이때, 논 마스터 NAN 단말들은 마스터 NAN 단말을 통해 동기를 맞추고 있음을 알고, 상술한 조건에 기초하여도 자신의 역할을 변경하지 않을 수 있다. 이를 통해, 하나의 클러스터를 유지할 수 있다.
도 12는 논-마스터 논-싱크 NAN 단말의 어웨이크 주기를 나타낸 도면이다. 상술한 바와 같이, 하나의 디스커버리 윈도우 셋 내의 첫 번째 디스커버리 윈도우로서 제 1 디스커버리 윈도우에서는 모든 NAN 단말이 어웨이크될 수 있다. 즉, NAN 단말의 역할 및 상태(또는 타입)과 무관하게 모든 NAN 단말이 어웨이크될 수 있다.
이때, 일 예로, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 제 1 디스커버리 윈도우가 아닌 다른 디스커버리 윈도우에서는 어웨이크될지 여부를 선택할 수 있다. 이를 통해, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 전력 소모를 줄일 수 있다.
이때, 일 예로, 도 12를 참조하면, 일 예로, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말 A(1220)은 세 번째 디스커버리 윈도우마다 어웨이크될 수 있다. 즉, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말 A(1220)는 제 1 디스커버리 윈도우에서 어웨이크된 후 연속되는 두 개의 디스커버리 윈도우에서는 슬립 상태를 유지하다가 세 번째 디스커버리 윈도우에서 다시 어웨이크될 수 있으며, 동일한 주기에 기초하여 어웨이크될 수 있다.
또한, 일 예로, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말 B(1230)는 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되고 나머지 디스커버리 윈도우에서는 어웨이크되지 않는 NAN 단말일 수 있다. 즉, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말 B(1220)는 하나의 디스커버리 윈도우 셋 내에서 첫 번째 디스커버리 윈도우인 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되고 다른 디스커버리 윈도우에서는 어웨이크되지 않을 수 있다. 이를 통해 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 전력 소모를 줄일 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되는 논-마스터 논-싱크 NAN 단말이 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하여 동기를 맞추지 못하는 경우에 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 다음 디스커버리 윈도우 셋의 제 1 디스커버리 윈도우까지 동기를 맞출 수 없을 수 있는바, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말의 신호 송수신 동작이 제한될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제 1 디스커버리 윈도우에서 제 1 타입 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경될 수 있다. 또한, 제 2 타입 NAN 단말로 변경된 후 새로운 클러스터를 생성할 수 있다. 이때, 일 예로, 제 1 타입 NAN 단말은 상술한 논-마스터 논-싱크 단말일 수 있다. 또한, 일 예로, 제 2 타입 NAN 단말은 앵커 마스터 단말일 수 있다. 또한, 일 예로, 타입은 상술한 역할 또는 상태에 대응될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 제 1 타입 NAN 단말이 논-마스터 싱크 단말인 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 또 다른 일 예로, 제 2 타입 NAN 단말이 마스터 단말인 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되는 제 1 타입 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우에 제 2 타입 단말로 변경될 수 있으며, 각각의 타입에 대해서는 다양하게 설정될 수 있다.
다만, 이하에서는 제 1 타입 단말은 논-마스터 논-싱크 NAN 단말이고, 제 2 타입 단말은 앵커 마스터 단말인 경우에 기초하여 실시예를 서술한다.
제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되는 논-마스터 논-싱크 NAN 단말이 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 앵커 마스터로 역할을 변경할 수 있다. 또한, 앵커 마스터로 역할을 변경한 NAN 단말은 새로운 클러스터를 생성할 수 있다.
이때, 일 예로, 앵커 마스터로 역할을 변경한 NAN 단말은 current/last Anchor Master Record를 업데이트할 수 있다. 일 예로, 앵커마스터는 NAN 클러스터에서 가장 큰 MR을 가지며 HC(Hop count to the Anchor Master)값이 0이며 AMBTT(Anchor Master Beacon Transmit Time)값이 가장 작은 장치를 의미할 수 있다. 이미 존재하던 NAN 클러스터에서 앵커 마스터가 된 NAN 단말은, 이미 존재하던 NAN 클러스터에서 사용된 TSF(Time Synchronization Function)를 그대로 사용할 수 있다.
또한, 일 예로, NAN 단말이 앵커 마스터가 되는 경우, NAN 단말은 last Anchor Master Record를 설정하고, current Anchor Master Record를 설정할 수 있다. 이때, last Anchor Master Record의 AMR는 current Anchor Master Record에 설정된 값으로 설정될 수 있다. 다만, NAN 단말이 새로운 클러스터를 시작하는 경우라면 last Anchor Master Record의 AMR은 NAN 단말의 마스터 랭크 값으로 설정될 수 있다. 또한, last Anchor Master Record의 AMBTT는 current Anchor Master Record값으로 설정될 수 있다. 다만, NAN 단말이 새로운 클러스터를 시작하는 경우라면 last Anchor Master Record의 AMBTT는 0x00000000로서 설정될 수 있다. 즉, 새로운 클러스터를 시작하는 경우라면 last Anchor Master Record는 현재 NAN 단말의 값 또는 초기값으로 설정될 수 있다.
또한, current Anchor Master Record는 NAN 단말이 가지고 있는 MR값으로 설정될 수 있다. 또한, current Anchor Master Record의 HC 값은 0으로 설정되고, current Anchor Master Record의 AMBTT 값은 0x00000000으로 설정될 수 있다. 즉, current Anchor Master Record의 HC 및 AMBTT 값은 가장 작은 값으로 설정될 수 있다.
또한, 일 예로, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 제 1 디스커버리 윈도우뿐만 아니라, 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우에서 더 어웨이크하여 동기화 비콘 프레임을 수신할 수 있다.
이때, 도 12를 참조하면, 제 1 디스커버리 윈도우는 DW0, 제 2 디스커버리 윈도우는 DW1이고 제 3 디스커버리 윈도우는 DW2일 수 있다. 즉 제 1 디스커버리 윈도우, 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우는 동일한 디스커버리 윈도우 셋에서 연속하는 디스커버리 윈도우일 수 있다. 이때, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말이 제 1 디스커버리 윈도우, 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우 중 적어도 어느 하나로부터 동기화 비콘 프레임을 수신하는 경우, 수신한 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞출 수 있다. 이때, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 다음 디스커버리 윈도우 셋의 첫 번째 디스커버러 윈도우까지 슬립 상태를 유지할 수 있다. 이때, 일 예로, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 동기화 비콘 프레임을 수신하는 디스커버리 윈도우를 통해 동기화를 수행하면 제 3 디스커버리 윈도우까지 기다리지 않고 바로 슬립 상태로 전환되어 전력 소모를 줄일 수 있다.
즉, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 동기화를 맞추기 위해 디스커버리 윈도우 셋의 연속하는 세 개의 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되고, 이 중 어느 하나로부터 동기화 비콘 프레임을 수신하면 동기화를 수행하고, 다음 디스커버리 윈도우 셋까지 슬립할 수 있다. 즉, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말의 전력 소모를 줄이면서 동기화를 수행하도록 하기 위해 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 처음 세 개의 디스커버리 윈도우에서 어웨이크될 수 있다.
또한, 일 예로, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말이 디스커버리 윈도우 셋 내의 처음 세 개의 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 앵커 마스터 NAN 단말로 역할을 변경할 수 있다. 또한, 일 예로, 앵커 마스터 NAN 단말로 역할을 변경한 NAN 단말은 새로운 클러스터를 시작할 수 있다.
보다 상세하게는, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 디스커버리 윈도우 셋 내의 연속하는 처음 세 개의 디스커버리 윈도우 동안에 AMBTT를 업데이트하지 못한 경우로서, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 앵커 마스터가 되어 last/current Anchor Master Record를 업데이트하게 된다.
또한, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 디스커버리 윈도우 셋 내의 연속하는 처음 세 개의 디스커버리 윈도우 동안에 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못한 경우로서, HC 값이 current Anchor Master Record의 HC 값보다 작은 경우에는 AMBTT 값이 업데이트되더라도 current Anchor Master Record의 HC 값을 255로 변경할 수 있다.
즉, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 디스커버리 윈도우 셋의 처음 세 개의 디스커버리 윈도우동안 어웨이크되어 동기화 비콘 프레임 수신을 시도하여 동기화를 수행할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이, 일정한 조건을 만족하게 되면 Anchor Master Record 값을 변경할 수 있다.
또 다른 일 예로, 상술한 바와 같이, 논-마스터 논-싱크 단말은 하나의 디스커버리 윈도우 셋 내의 첫 번째 디스커버리 윈도우로서 제 1 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되어 동기화 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 이때, 논-마스터 논-싱크 단말은 하나의 디스커버리 윈도우 셋 내의 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하더라도 역할을 변경하지 않고 유지할 수 있다. 이때, 논-마스터 논-싱크 단말은 다음 디스커버리 윈도우 셋 내의 제 1 디스커버리 윈도우에서 다시 어웨이크되어 동기화 비콘 프레임을 수신하여 동기화를 수행할 수 있다.
즉, 논-마스터 논-싱크 단말은 여러 개의 디스커버러 윈도우 셋의 첫 번째 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되어 동기화 비콘 프레임을 수신하여 동기화를 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, 논-마스터 논-싱크 단말이 N개의 디스커버리 윈도우 셋 동안 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 논-마스터 논-싱크 NAN 단말은 앵커 마스터 NAN 단말로 역할을 변경할 수 있다. 또한, 일 예로, 앵커 마스터 NAN 단말로 역할을 변경한 NAN 단말은 새로운 클러스터를 시작할 수 있다. 또한, 일 예로, 앵커 마스터 NAN 단말로 역할을 변경한 NAN 단말은 last/current Anchor Master Record를 업데이트할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
이때, 일 예로, N은 임의의 값일 수 있으며, 시스템에서 별도로 설정될 수 있는 값일 수 있다. 일 예로, N은 3일 수 있으며, 또는 다른 값을 가지는 것도 가능하다. 즉, N값은 논-마스터 논-싱크 NAN 단말이 동기화를 수행하여 동작하는 측면 및 전력 소모 측면을 고려하여 다양하게 설정될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따라 NAN 단말이 상태를 천이하는 방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.
제 1 타입 NAN 단말이 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크될 수 있다.(S1310) 이때, 도 10 내지 도 13에서 상술한 바와 같이, 제 1 타입 NAN 단말은 논-마스터 논-싱크 NAN 단말일 수 있다. 또한, 제 1 디스커버리 윈도우는 하나의 디스커버리 윈도우 셋의 첫 번째 디스커버리 윈도우일 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하는지 여부를 판단할 수 있다.(S1320) 이때, 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 수신한 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞출 수 있다.(S1330) 이때, 도 10 내지 도 13에서 상술한 바와 같이, 제 1 타입 NAN 단말은 다음 제 1 디스커버리 윈도우까지 슬립 상태를 유지할 수 있다. 즉, 제 1 타입 NAN 단말은 다음 디스커버리 윈도우 셋의 첫 번째 디스커버리 윈도우에서만 다시 어웨이크되어 다시 동기화 비콘 프레임을 수신할 수 있다.
또한, 제 1 타입 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경될 수 있다.(S1340) 이때, 도 10 내지 도 13에서 상술한 바와 같이, 제 2 타입 NAN 단말은 앵커 마스터 단말일 수 있다. 또한, 제 2 타입 NAN 단말로 변경된 후, 새로운 클러스터를 시작할 수 있다. 즉, 하나의 디스커버리 윈도우 셋 내의 첫 번째 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되는 논-마스터 논-싱크 단말은 동기화 비콘 프레임 수신 여부에 기초하여 역할을 변경할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
도 14는 본 명세서의 일 실시예에 따라 단말 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
단말 장치는 하나의 클러스터에 포함되는 NAN 단말일 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 단말 장치는 앵커 마스터 역할, 마스터 역할, 논 마스터 싱크 역할 또는 논 마스터 논 싱크 역할 중 어느 하나의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 단말 장치는 일정 조건 하에 복수의 역할을 수행할 수 있다.
이때, 단말 장치(100)는 무선 신호를 송신하는 송신 모듈(110), 무선 신호를 수신하는 수신 모듈(130) 및 송신 모듈(110)과 수신 모듈(130)을 제어하는 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 이때, 단말(100)은 송신 모듈(110) 및 수신 모듈(130)을 이용하여 외부 디바이스와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 외부 디바이스는 다른 단말 장치일 수 있다. 또한, 외부 디바이스는 기지국일 수 있다. 즉, 외부 디바이스는 단말 장치(100)와 통신을 수행할 수 있는 장치일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 단말 장치(100)는 송신 모듈(110) 및 수신 모듈(130)을 이용하여 컨텐츠 등의 디지털 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 단말 장치(100)는 송신 모듈(110) 및 수신 모듈(130)을 이용하여 비콘 프레임 및 서비스 디스커버리 프레임 등을 교환할 수 있으며 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 단말 장치(100)는 송신 모듈(110) 및 수신 모듈(130)을 이용하여 통신을 수행하여 정보를 외부 디바이스와 교환할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 단말 장치(100)의 프로세서(120)는 단말 장치(100)를 제 1 타입 NAN 단말로 설정하고, 제 1 타입 NAN 단말을 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크시킬 수 있다. 또한, 단말 장치(100)의 프로세서(120)는 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신 모듈(130)을 이용하여 수신하고, 수신한 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞출 수 있다. 이때, 제 1 디스커버리 윈도우는 단말 장치(100)의 역할과 타입과 무관하게 모든 단말 장치(100)가 어웨이크되는 디스커버리 윈도우이고, 제 1 디스커버리 윈도우에서 제 1 타입 NAN 단말이 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경될 수 있다. 이때, 제 1 타입 NAN 단말은 논-마스터 논-싱크 단말일 수 있으며, 제 2 타입 단말은 앵커 마스터 단말일 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
또한, 단말 장치(100)의 프로세서(120)는 디스커버리 셋 내의 연속하는 처음 세 개의 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되어 동기화 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 이때, 단말 장치(100)의 프로세서(120)가 연속하는 처음 세 개의 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 단말 장치(100)의 프로세서(120)는 단말 장치(100)의 역할을 제 1 타입 NAN 단말에서 제 2 타입 NAN로 변경할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
또한, 단말 장치(100)의 프로세서(120)는 N개의 디스커버리 윈도우 셋의 첫 번째 디스커버리 윈도우에서 어웨이크되어 동기화 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 이때, 단말 장치(100)의 프로세서(120)가 N개의 디스커버리 윈도우 셋의 첫 번째 디스커버리 윈도우에서 모두 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 단말 장치(100)의 역할을 제 1 타입 NAN 단말에서 제 2 타입 NAN 단말로 변경할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
그리고 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명은 IEEE 802.11 기반 무선랜 시스템에 적용되는 것을 가정하여 설명하였으나, 이에 한정될 필요는 없다. 본 발명은 다양한 무선 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선통신시스템에서 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말이 상태를 천이하는 방법에 있어서,
    제 1타입 NAN 단말이 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크되는 단계;
    상기 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞추는 단계;를 포함하되,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우는 NAN 단말의 타입과 무관하게 모든 NAN 단말이 어웨이크되는 디스커버리 윈도우이고,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우에서 상기 제 1 타입 NAN 단말이 상기 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 상기 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경되는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우에서 상기 제 1 타입 NAN 단말이 상기 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 상기 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경된 후, 새로운 클러스터를 생성하는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 NAN 단말의 타입은 상기 앵커-마스터 타입, 마스터 타입, 논-마스터 싱크 타입 및 중 논-마스터 논-싱크 타입 중 어느 하나로 설정되는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 NAN 단말은 상기 논-마스터 논-싱크 타입 NAN 단말이고,
    상기 제 2 타입 NAN 단말은 상기 앵커-마스터 타입 단말인, NAN 단말 상태 천이 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 NAN 단말이 제 2 타입 NAN 단말로 변경되어 새로운 클러스터를 생성하는 경우, 앵커 마스터 랭크(Anchor Master Rank)는 NAN 단말의 마스터 랭크 값으로 설정되고, 홉 카운트(Hop Count) 및 앵커 마스터 비콘 전송 시간(Anchor Master Beacon Transmission Time)은 가장 작은 값으로 설정되는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 1타입 NAN 단말이 제 2 디스커버리 윈도우 및 제 3 디스커버리 윈도우에서도 어웨이크되는 단계; 및
    상기 제 2 디스커버리 윈도우 및 상기 제 3 디스커버리 윈도우에서 상기 동기화 비콘 프레임을 수신하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우, 상기 제 2 디스커버리 윈도우 및 상기 제 3 디스커버리 윈도우 중 적어도 어느 하나로부터 상기 동기화 비콘 프레임을 수신하는 경우, 상기 수신된 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞추고 다음 제 1 디스커버리 윈도우까지 슬립 상태로 전환되는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우, 상기 제 2 디스커버리 윈도우 및 상기 제 3 디스커버리 윈도우는 동일한 디스커버리 윈도우 셋에서 연속하는 디스커버리 윈도우인, NAN 단말 상태 천이 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 NAN 단말은 상기 동기화 비콘 프레임이 수신되는 시점에서 상기 슬립 상태로 전환되는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우, 상기 제 2 디스커버리 윈도우 및 상기 제 3 디스커버리 윈도우 동안에 상기 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 상기 제 1 타입 NAN 단말은 상기 제 2 타입 NAN 단말로 변경되는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우는 디스커버리 윈도우 셋 내에서 설정되는 디스커버리 윈도우이고, 상기 디스커버리 윈도우 셋은 제 1 주기에 기초하여 반복되는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    N개의 상기 디스커버리 윈도우 셋이 반복되는 동안 상기 디스커버리 윈도우 셋 내의 상기 제 1 디스커버리 윈도우에서 상기 제 1 타입 NAN 단말이 상기 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 상기 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경되는, NAN 단말 상태 천이 방법.
  12. 무선통신시스템에서 상태를 천이하는 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말 장치에 있어서,
    외부 디바이스로부터 인포메이션을 수신하는 수신 모듈;
    외부 디바이스로 인포메이션을 송신하는 송신 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 송신 모듈을 제어하는 프로세서;로서,
    상기 프로세서는,
    NAN 단말을 제 1 타입 NAN 단말로 설정하고,
    상기 제 1 타입 NAN 단말을 제 1 디스커버리 윈도우에서만 어웨이크시키고,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우에서 동기화 비콘 프레임을 상기 수신 모듈을 이용하여 수신하고,
    상기 수신한 동기화 비콘 프레임에 기초하여 동기를 맞추되,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우는 NAN 단말의 타입과 무관하게 모든 NAN 단말이 어웨이크되는 디스커버리 윈도우이고,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우에서 상기 제 1 타입 NAN 단말이 상기 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 상기 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경되는, NAN 단말 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 디스커버리 윈도우에서 상기 제 1 타입 NAN 단말이 상기 동기화 비콘 프레임을 수신하지 못하는 경우, 상기 제 1 타입 NAN 단말은 제 2 타입 NAN 단말로 변경된 후, 새로운 클러스터를 생성하는, NAN 단말 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 NAN 단말의 타입은 상기 앵커-마스터 타입, 마스터 타입, 논-마스터 싱크 타입 및 중 논-마스터 논-싱크 타입 중 어느 하나로 설정되는, NAN 단말 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 타입 NAN 단말은 논-마스터 논-싱크(Non-Master-Non-Sync, NMNS) 타입 NAN 단말이고,
    상기 제 2 타입 NAN 단말은 앵커-마스터 타입 단말인, NAN 단말 장치.
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