WO2020162721A1 - 무선랜에서의 상호 공존 통신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜에서의 상호 공존 통신을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2020162721A1
WO2020162721A1 PCT/KR2020/001789 KR2020001789W WO2020162721A1 WO 2020162721 A1 WO2020162721 A1 WO 2020162721A1 KR 2020001789 W KR2020001789 W KR 2020001789W WO 2020162721 A1 WO2020162721 A1 WO 2020162721A1
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김용호
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현대자동차주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless LAN communication method, and more particularly, to a communication method, apparatus, and system in which new wireless LAN communication nodes can coexist with legacy wireless LAN communication nodes.
  • Wireless LAN technology is a technology that enables mobile devices such as smart phones, smart pads, laptop computers, portable multimedia players, and embedded devices to wirelessly access the Internet based on wireless communication technology in a short distance.
  • Wireless LAN technology is a technology that enables mobile devices such as smart phones, smart pads, laptop computers, portable multimedia players, and embedded devices to wirelessly access the Internet based on wireless communication technology in a short distance.
  • IEEE 802.11 In the early days, wireless LAN technology supported 1 ⁇ 2Mbps by using a 2.4GHz frequency through IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 through frequency hopping, spreading, and infrared communication, and recently, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) can be applied to support a maximum speed of 54Mbps.
  • IEEE 802.11 improves QoS (Quality for Service), access point (AP) protocol compatibility, security enhancement, radio resource measurement, and wireless access vehicular for vehicle environments. environment), fast roaming, mesh network, interworking with external network, wireless network management, etc.
  • IEEE 802.11b supports a communication speed of up to 11Mbps while using a frequency of the 2.4GHz band.
  • IEEE 802.11a commercialized after IEEE 802.11b, has reduced the effect of interference compared to the frequency of the 2.4GHz band, which is quite congested by using the frequency of the 5GHz band instead of the 2.4GHz band, and uses OFDM technology to maximize the communication speed. Up to 54Mbps.
  • IEEE 802.11a has a short communication distance compared to IEEE 802.11b.
  • IEEE 802.11g like IEEE 802.11b, implements a communication speed of up to 54Mbps using a frequency of the 2.4GHz band, and has received considerable attention because it satisfies backward compatibility. Have the upper hand.
  • IEEE 802.11n As a technical standard established to overcome the limitation on communication speed that has been pointed out as a vulnerability in wireless LAN. IEEE 802.11n aims to increase the speed and reliability of the network and extend the operating distance of the wireless network. More specifically, IEEE 802.11n supports high throughput (HT) whose data processing speed is up to 540Mbps or more, and uses multiple antennas at both ends of the transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. It is based on multiple inputs and multiple outputs (MIMO) technology. In addition, this standard not only uses a coding scheme that transmits multiple duplicate copies to increase data reliability, but may also use orthogonal frequency division multiplex (OFDM) to increase speed.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplex
  • IEEE 802.11ac supports a wide bandwidth (80MHz ⁇ 160MHz) at 5GHz frequency.
  • the IEEE 802.11ac standard is defined only in the 5GHz band, but for backward compatibility with existing 2.4GHz band products, the initial 11ac chipsets will also support operation in the 2.4GHz band. At this time, 802.11ac supports bandwidth from 2.4GHz to 40MHz.
  • the wireless LAN speed of multiple terminals is at least 1 Gbps, and the maximum single link speed is at least 500 Mbps.
  • 802.11n such as wider radio frequency bandwidth (up to 160 MHz), more MIMO spatial streams (up to 8), multi-user MIMO, and high-density modulation (up to 256 QAM).
  • IEEE 802.11ad is a transmission standard that provides a maximum speed of 7Gbps using beamforming technology, and is suitable for high bit rate video streaming such as large amounts of data or uncompressed HD video.
  • the 60GHz frequency band has the disadvantage that it is difficult to pass through obstacles and can only be used between devices in a short distance.
  • the wireless LAN can use a wide frequency band.
  • it checks whether there is a possible band for a certain period of time before transmitting data, and uses the frequency band by concatenating the data according to whether the frequency band of the adjacent region is available. For example, if the 20MHz band is the main frequency band (main channel) and then 20MHz is available and the next 20MHz is unavailable, then the data is transmitted using a total of 40MHz as the transmission band. Since only contiguous frequency bands are used as data transmission bands, there is a problem that it cannot be used even though there is an actual available frequency band.
  • IEEE 802.11p is a standard developed for intelligent transport system (ITS) communication. It follows the physical layer of IEEE 802.11a, and the MAC adopts the EDCA of IEEE 802.11e. The channel bandwidth is based on 10MHz, and a 20MHz channel is also available. It supports OCB (outside context of BSS) communication that allows terminals to transmit and receive data without making association with an access point.
  • ITS intelligent transport system
  • the wireless LAN Since the wireless LAN is used mixed with various versions of wireless LAN communication methods, it may interfere with each other. Due to this problem, performance may be degraded. For example, if an 11ac-supporting AP and a terminal coexist in an area in which an 11n-supporting AP and a terminal operate, if an operation for mutual coexistence is not performed, the performance is degraded due to interference from each other.
  • a method of operating a first communication node in a wireless communication network for achieving the above object, the method comprising: receiving a first frame according to a first communication protocol from a second communication node; Determining whether hop count information is included in the first frame; Generating and transmitting a second frame according to the first communication protocol including information of a hop count set as an initial value when the hop count information is not included in the first frame; And setting an operating state of the first communication node to a first state operating according to the first communication protocol.
  • the second communication node is an IEEE 802.11p legacy communication node
  • the first communication protocol is IEEE 802.11p.
  • the operation state of the first communication node is determined according to the second communication protocol. And setting it to a second operating state.
  • the transmission power of the first communication node is a second transmission power different from the first transmission power. It further includes the step of setting to.
  • the first communication node After the transmission power of the first communication node is set to the second transmission power, when a frame according to the first communication protocol is not received from other communication nodes for a preset time period, the first communication node And setting the transmission power to the first transmission power.
  • the second transmission power is set. And additionally maintaining the transmission power of the first communication node during the preset time period.
  • the second frame indicates information of the hop count through at least one of a frame control field, a duration field, and a sequence control field of the second frame. .
  • a method of operating a first communication node in a wireless communication network includes: receiving a first frame according to a first communication protocol from a second communication node; Checking information on the hop count included in the first frame; When the hop count is within a preset value, the hop count is increased, a second frame according to the first communication protocol including information of the increased hop count is generated and transmitted, and the operation state of the first communication node is recorded. Setting to a first state operating according to a first communication protocol; And when the hop count exceeds the preset value, setting an operating state of the first communication node to a second state operating according to a second communication protocol.
  • the information on the hop count included in the first frame is characterized in that information on the hop count between the second communication node and a legacy communication node.
  • the transmission power of the first communication node is a second transmission power different from the first transmission power. It further includes the step of setting to.
  • the first communication node After the transmission power of the first communication node is set to the second transmission power, when a frame according to the first communication protocol is not received from other communication nodes for a preset time period, the first communication node And setting the transmission power to the first transmission power.
  • the second transmission power is set. And additionally maintaining the transmission power of the first communication node during the preset time period, wherein a hop count of a frame according to the first communication protocol is the same as a hop count of the first frame.
  • the transmission power of the first communication node when a frame according to the first communication protocol transmitted from other communication nodes with a second transmission power lower than the transmission power of the first frame is received, the transmission power of the first communication node And setting to the second transmission power.
  • the second frame includes hop count information of the second frame through at least one of a frame control field, a duration field, and a sequence control field of the second frame. Instruct.
  • the second frame further indicates transmission power information of the second frame through at least one of a frame control field, a duration field, and a sequence control field of the second frame.
  • a method of operating a first communication node in a wireless communication network includes: receiving a first frame according to a first communication protocol from a second communication node; Checking a hop count between the second communication node and a legacy communication node included in the first frame; And when the hop count is less than or equal to a preset value, generating and transmitting a second frame according to the first communication protocol, and setting the operation state of the first communication node to a first state operating according to the first communication protocol.
  • the first frame further includes information on received signal strength intensity (RSSI) in the second communication node of the frame transmitted from the legacy communication node.
  • RSSI received signal strength intensity
  • the operation state of the first communication node is set to a second state operating according to a second communication protocol.
  • the second frame includes hop count information of the second frame through at least one of a frame control field, a duration field, and a sequence control field of the second frame, and Indicate at least one information of RSSI information in the first communication node of the first frame.
  • OCB outside the context of a basic service set
  • AP wireless access point
  • the present invention can be used in various communication devices such as a terminal (station) using a wireless LAN, an AP, or an access management device, and a station or a base station using cellular communication.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a wireless LAN system.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a communication node constituting a wireless LAN system according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a connection procedure of a station in a wireless LAN system.
  • FIG. 4 is a timing diagram showing a first embodiment of a method of operating a communication node based on EDCA.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing an embodiment of a communication system in which a legacy communication node and a new communication node coexist.
  • 6A is a conceptual diagram showing a first embodiment of a configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • 6B is a conceptual diagram showing a first embodiment of a configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing an operation state and transition of a new communication node transmitting a legacy frame according to a first embodiment.
  • 8A is a conceptual diagram showing an embodiment of a first operation of a new communication node for transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • 8B is a conceptual diagram showing an embodiment of a second operation of a new communication node transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • 8C is a conceptual diagram showing an embodiment of a third operation of a new communication node for transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • 8D is a conceptual diagram showing an embodiment of a fourth operation of a new communication node transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • 8E is a conceptual diagram showing an embodiment of a fifth operation of a new communication node for transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • 8F is a conceptual diagram showing an embodiment of a sixth operation of a new communication node for transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • 8G is a conceptual diagram showing an embodiment of a seventh operation of a new communication node for transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • 8H is a conceptual diagram showing an embodiment of an eighth operation of a new communication node for transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • 9A is a conceptual diagram showing a second embodiment of the configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • 9B is a conceptual diagram showing a second embodiment of the configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of an operation state and transition of a new communication node transmitting a legacy frame.
  • 11A is a conceptual diagram showing an embodiment of a first operation of a new communication node for transitioning an operation state according to the second embodiment of the present invention.
  • 11B is a conceptual diagram showing an embodiment of a second operation of a new communication node for transitioning an operation state according to the second embodiment of the present invention.
  • 12A is a conceptual diagram showing a third embodiment of the configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • 12B is a conceptual diagram showing a third embodiment of the configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • 13A is a conceptual diagram showing an embodiment of a first operation of a new communication node for setting a hop count.
  • 13B is a conceptual diagram showing an embodiment of a second operation of a new communication node for setting a hop count.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of an operation between layers for exchanging frame reception information.
  • first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.
  • the term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • a communication system eg, a wireless local area network (LAN) system
  • LAN wireless local area network
  • the communication system to which the embodiments according to the present invention are applied is not limited to the contents described below, and the embodiments according to the present invention can be applied to various communication systems.
  • the communication system may be used with the same meaning as a communication network.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a wireless LAN system.
  • a wireless LAN system may include at least one basic service set (BSS).
  • BSS refers to a set of stations (STA1, STA2 (AP1), STA3, STA4, STA5 (AP2), STA6, STA7, STA8) that can communicate with each other by successfully synchronizing, and does not mean a specific area.
  • AP1 stations
  • STA3, STA4, STA5 stations
  • STA6, STA7, STA8 that can communicate with each other by successfully synchronizing, and does not mean a specific area.
  • AP1 stations
  • STA3, STA4, STA5 (AP2) STA6, STA7, STA8
  • BSS can be divided into an infrastructure BSS (infrastructure BSS) and an independent BSS (IBSS).
  • BSS1 and BSS2 may refer to infrastructure BSS
  • BSS3 may refer to IBSS.
  • BSS1 is a distribution that connects a first station (STA1), a first access point (STA2 (AP1)) providing a distribution service, and a plurality of access points (STA2 (AP1), STA5 (AP2)) System (distribution system, DS) may be included.
  • STA1 first station
  • AP1 first access point
  • AP2 AP1
  • AP1 distributed system
  • BSS2 includes a third station (STA3), a fourth station (STA4), a second access point (STA5 (AP2)) providing a distribution service, and a plurality of access points (STA2 (AP1), STA5 (AP2)). It may include a connecting distribution system (DS).
  • the second access point STA5 (AP2) may manage the third station STA3 and the fourth station STA4.
  • BSS3 may mean IBSS operating in an ad-hoc mode.
  • an access point which is a centralized management entity, may not exist. That is, in BSS3, the stations STA6, STA7, and STA8 may be managed in a distributed manner. In BSS3, all the stations STA6, STA7, and STA8 may refer to mobile stations, and since access to the distribution system DS is not allowed, a self-contained network is formed.
  • the access points STA2 (AP1) and STA5 (AP2) may provide access to the distributed system DS through a wireless medium for the stations STA1, STA3, and STA4 coupled to them. Communication between stations STA1, STA3, and STA4 in BSS1 or BSS2 is generally performed through an access point (STA2 (AP1), STA5 (AP2)), but when a direct link is established, the stations ( Direct communication between STA1, STA3, and STA4 is possible.
  • a plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a distribution system (DS).
  • DS distribution system
  • a plurality of BSSs connected through the distribution system (DS) is referred to as an extended service set (ESS).
  • Communication nodes (STA1, STA2 (AP1), STA3, STA4, STA5 (AP2)) included in the ESS can communicate with each other, and any station (STA1, STA3, STA4) within the same ESS communicates without interruption. You can move from one BSS to another.
  • Distribution system is a mechanism for one access point to communicate with another access point.
  • the access point transmits frames for stations coupled to the BSS managed by itself or moves to another BSS. Frames can be transmitted for any station.
  • the access point can transmit and receive frames with an external network such as a wired network.
  • Such a distribution system (DS) does not necessarily have to be a network, and there is no limitation on its form as long as it can provide a predetermined distribution service specified in the IEEE 802.11 standard.
  • the distribution system may be a wireless network such as a mesh network, or a physical structure connecting access points to each other.
  • Communication nodes STA1, STA2 (AP1), STA3, STA4, STA5 (AP2), STA6, STA7, and STA8 included in the WLAN system may be configured as follows.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a communication node constituting a wireless LAN system according to a first embodiment.
  • the communication node 200 may include at least one processor 210, a memory 220, and a transmission/reception device 230 connected to a network to perform communication.
  • the transmission/reception device 230 may be referred to as a transceiver, a radio frequency (RF) unit, an RF module, or the like.
  • the communication node 200 may further include an input interface device 240, an output interface device 250, and a storage device 260.
  • Each of the components included in the communication node 200 may be connected by a bus 270 to perform communication with each other.
  • each of the components included in the communication node 200 may be connected through an individual interface or an individual bus centered on the processor 210, not through the common bus 270.
  • the processor 210 may be connected to at least one of the memory 220, the transceiver 230, the input interface device 240, the output interface device 250, and the storage device 260 through a dedicated interface. .
  • the processor 210 may execute a program command stored in at least one of the memory 220 and the storage device 260.
  • the processor 210 may refer to a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor in which methods according to embodiments of the present invention are performed.
  • Each of the memory 220 and the storage device 260 may be configured with at least one of a volatile storage medium and a nonvolatile storage medium.
  • the memory 220 may be composed of at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).
  • connection procedure in the wireless LAN system may be performed as follows.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a connection procedure of a station in a wireless LAN system.
  • connection procedure of a station is largely a probe step, an authentication step with a detected access point (AP), and authentication. It may be classified into an association step with an access point (AP) that has performed the procedure.
  • the station STA may first detect neighboring access points APs using a passive scanning method or an active scanning method.
  • the station STA may detect neighboring APs by overhearing beacons transmitted by the APs.
  • the station (STA) can transmit a probe request frame, and receives a probe response frame, which is a response to the probe request frame from access points (APs). By doing so, neighboring access points (APs) can be detected.
  • the station (STA) may perform an authentication step with the detected access points (AP).
  • the station STA may perform an authentication step with a plurality of access points APs.
  • the authentication algorithm according to the IEEE 802.11 standard can be classified into an open system algorithm for exchanging two authentication frames, a shared key algorithm for exchanging four authentication frames, and the like.
  • the station (STA) can transmit an authentication request frame based on an authentication algorithm according to the IEEE 802.11 standard, and receive an authentication response frame that is a response to the authentication request frame from the access point (AP). By receiving, authentication with the access point (AP) can be completed.
  • the station (STA) may perform a connection step with the access point (AP).
  • the station STA may select one access point AP from among the access points APs that have performed the authentication step with itself, and may perform a connection step with the selected access point AP. That is, the station (STA) may transmit an association request frame (association request frame) to the selected access point (AP), and the association response frame (association response frame) that is a response to the connection request frame from the selected access point (AP).
  • association request frame association request frame
  • association response frame association response frame
  • communication nodes eg, access points, stations, etc. belonging to the WLAN system are PCF (point coordination function), HCF (hybrid coordination function), HCCA (HCF controlled channel access), DCF (distributed coordination function),
  • PCF point coordination function
  • HCF hybrid coordination function
  • HCCA HCF controlled channel access
  • DCF distributed coordination function
  • a frame transmission/reception operation may be performed based on an enhanced distributed channel access (EDCA) or the like.
  • EDCA enhanced distributed channel access
  • frames may be classified into a management frame, a control frame, and a data frame.
  • the management frame is an association request frame, a response frame, a reassociation request frame, a reconnection response frame, a probe request frame, a probe response frame, a beacon frame, and a connection. It may include a disassociation frame, an authentication frame, a deauthentication frame, an action frame, and the like.
  • the control frame includes an acknowledgment (ACK) frame, a block ACK request (BAR) frame, a block ACK (BA) frame, a power saving (PS)-Poll frame, a request to send (RTS) frame, a clear to send (CTS) frame, and the like.
  • ACK acknowledgment
  • BAR block ACK request
  • BA block ACK
  • PS power saving
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • Data frames may be classified into quality of service (QoS) data frames and non-QoS (non-QoS) data frames.
  • QoS data frame may indicate a data frame requiring transmission according to QoS
  • the non-QoS data frame may indicate a data frame not requiring transmission according to QoS.
  • a communication node eg, an access point, a station
  • EDCA EDCA
  • FIG. 4 is a timing diagram showing a first embodiment of a method of operating a communication node based on EDCA.
  • a communication node that wants to transmit a control frame (or a management frame) monitors a channel state during a preset period (eg, short interframe space (SIFS), PIFS (PCF IFS)).
  • An operation for example, a carrier sensing operation
  • the channel state is determined to be an idle state during a preset period (for example, SIFS, PIFS)
  • the control frame Alternatively, a management frame
  • the communication node may transmit an ACK frame, a BA frame, a CTS frame, and the like when the channel state is determined to be an idle state during SIFS.
  • the communication node may transmit a beacon frame or the like when the channel state is determined to be an idle state during PIFS.
  • the communication node may not transmit a control frame (or a management frame).
  • the carrier sensing operation may indicate a clear channel assessment (CCA) operation.
  • a communication node that wants to transmit a non-QoS data frame can perform a channel state monitoring operation (e.g., a carrier sensing operation) during DIFS (DCF IFS), and when the channel state is determined to be an idle state during DIFS
  • a random backoff procedure can be performed.
  • the communication node may select a backoff value (for example, a backoff counter) within a contention window according to a random backoff procedure, and a section corresponding to the selected backoff value (hereinafter, "backoff counter") During the "off period"), a channel state monitoring operation (eg, a carrier sensing operation) may be performed.
  • the communication node may transmit a non-QoS data frame when it is determined that the channel state is an idle state during the backoff period.
  • a communication node that wants to transmit a QoS data frame can perform a channel state monitoring operation (e.g., a carrier sensing operation) during AIFS (arbitration IFS), and if the channel state is determined to be idle during AIFS, a random back The off procedure can be performed.
  • AIFS may be set according to an access category (AC) of a data unit (eg, a protocol data unit (PDU)) included in a QoS data frame.
  • the AC of the data unit may be as shown in Table 1 below.
  • AC_BK may indicate background data
  • AC_BE may indicate data transmitted in a best effort method
  • AC_VI may indicate video data
  • AC_VO may indicate voice ( voice) data can be indicated.
  • the length of AIFS for the QoS data frame corresponding to each of AC_VO and AC_VI may be set equal to the length of DIFS.
  • the length of the AIFS for the QoS data frame corresponding to each of AC_BE and AC_BK may be set longer than the length of DIFS.
  • the length of the AIFS for the QoS data frame corresponding to AC_BK may be set to be longer than the length of the AIFS for the QoS data frame corresponding to AC_BE.
  • the communication node may select a backoff value (eg, a backoff counter) within a contention window according to AC of a QoS data frame.
  • a backoff value eg, a backoff counter
  • the competition window according to AC may be shown in Table 2 below.
  • CW min may indicate the minimum value of the contention window
  • CW max may indicate the maximum value of the contention window
  • each of the minimum and maximum values of the contention window may be expressed by the number of slots.
  • the communication node may perform a channel state monitoring operation (eg, a carrier sensing operation) during the backoff period, and may transmit a QoS data frame when the channel state is determined to be an idle state during the backoff period.
  • a channel state monitoring operation eg, a carrier sensing operation
  • the second communication node corresponding thereto is a method corresponding to the method performed in the first communication node (e.g., signal reception or transmission) may be performed. That is, when the operation of the terminal is described, the base station corresponding thereto may perform the operation corresponding to the operation of the terminal. Conversely, when the operation of the base station is described, a terminal corresponding thereto may perform an operation corresponding to the operation of the base station.
  • wireless communication network to which embodiments according to the present invention are applied will be described.
  • the wireless communication network to which the embodiments according to the present invention are applied is not limited to the contents described below, and the embodiments according to the present invention can be applied to various wireless communication networks.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing an embodiment of a communication system in which a legacy communication node and a new communication node coexist.
  • moving objects for example, vehicles equipped with a communication node of the present invention may transmit data frames containing driving information such as their speed and movement direction periodically or when certain conditions are met.
  • Legacy communication nodes may transmit and receive data frames using an existing communication protocol (eg, 802.11p, etc.).
  • the new communication node may transmit and receive data frames using the new communication protocol (802.11bd).
  • 6A and 6B are conceptual diagrams showing a first embodiment of a configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • frames transmitted and received by communication nodes include a frame control field, a duration/ID (duration/ID) field, and at least one destination address field.
  • a sequence control field a quality of service (QoS) control (QoS control) field, and a high throughput (HT) control (HT control) field.
  • QoS quality of service
  • HT control high throughput
  • the legacy frame generated by the new communication node further includes a hop count value and a transmission power value indicating a hop value between the legacy communication node and the new communication node, and a legacy frame by the legacy communication node. Can be distinguished from.
  • the transmission power value may indicate a transmission power value of a frame generated by a new communication node.
  • the frames of FIGS. 6A and 6B may indicate two hop counts and two transmission powers.
  • the new communication node may indicate Power #: 1 or Power #: 2, and coverage of frames transmitted by applying different transmission powers may be different.
  • the new communication node may set indicators not defined in the existing standard in the MAC header.
  • a new communication node may indicate a hop count and transmission power by setting a duration value of the MAC header to a value different from the legacy standard.
  • the legacy standard one OFDM symbol time of an 11p 10 MHz channel may be 8 ⁇ s.
  • the communication node may set a value smaller than 8 ⁇ s to indicate the hop count and transmit power of the frame.
  • the communication node may indicate HOP #: 1 and Power #: 1 by setting the duration value to 1.
  • the communication node may indicate that HOP #: 1, Power #: 2 by setting the duration value to 2.
  • the communication node may indicate that HOP #: 2, Power #: 1 by setting the duration value to 3.
  • the communication node may indicate that HOP #: 2, Power #: 2 by setting the duration value to 4.
  • the new communication node may set the value of the frame control field of the MAC header to a combination of a type and subtype different from the existing standard. Specifically, the communication node may set the hop count and transmission power of the frame by setting 6 bits of the sum of the 2-bit type field and the 4-bit subtype field included in the frame control field. For example, the communication node may indicate HOP #: 1 and Power #: 1 by setting values of the type field and subtype field to 100001. The communication node may indicate HOP #: 1 and Power #: 2 by setting the values of the type field and subtype field to 100010. By setting it to 100011, HOP #: 2, Power #: 1 can be indicated. The communication node may indicate HOP #: 2 and Power #: 2 by setting the values of the type field and subtype field to 100100.
  • the new communication node may set the value of the frame control field of the MAC header to a combination of a type and subtype different from the legacy standard. Specifically, the communication node may set the hop count and transmission power of a frame through a combination of a 2-bit type field, a 4-bit subtype field, and a 1-bit power management field value included in the frame control field.
  • the communication node can indicate HOP #: 1 by setting the value of the type field and subtype field to 100001, and can indicate HOP #: 2 by setting the value of the type field and subtype field to 100010. I can.
  • the communication node may indicate Power #: 1 of the frame by setting the power management field value to 0, and may indicate Power #: 2 of the frame by setting the power management field value to 1.
  • the new communication node may set the value of the sequence number field to one of preset values.
  • the communication node may set the hop count and transmission power of the frame by setting the values of the sequence number and the access category index (ACI) of the sequence number field to a preset value.
  • ACI access category index
  • the communication node may indicate HOP #: 1 by setting the sequence number to 1111111110, and may indicate HOP #: 2 by setting the sequence number to 1111111111.
  • the communication node may indicate Power #: 1 of the frame by setting the value of the ACI field to 00, and may indicate Power #: 2 of the frame by setting the value of the ACI field to 11.
  • the communication node may set different hop counts and transmit powers by fixing the ACI value and setting one of four different sequence number field values.
  • New communication nodes may transmit and receive frames including the structure shown in FIGS. 6A and 6B, and may transition an operation state based on a result of the frame transmission and reception.
  • the operation of the communication nodes transitioning the operation state and each operation state may be as described below.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing an operation state and transition of a new communication node transmitting a legacy frame according to a first embodiment.
  • the new communication node may operate in five states of S1, S2, S3, S4, and S5.
  • the frame transmission method of the new communication node may be different according to the operation state of the new communication node. Table 3 below describes each state.
  • the new communication node can transmit and receive new frames with other new communication nodes.
  • a new communication node transmitting and receiving a new frame may operate in the S1 state.
  • a new frame eg, a frame according to a standard defined by IEEE 802.11bd
  • the operation may continue in the S1 state.
  • the new communication node may receive a legacy frame according to the existing standard from the legacy communication node.
  • the communication node receiving the legacy frame may transition to the S2 state.
  • the communication node operating in the S2 state may transmit frames to other communication nodes a predetermined number of times when there is a message to be periodically transmitted.
  • the new communication node operating in the S2 state may add indicators indicating Hop #1 and Power #1 to the legacy frame.
  • the Power #1 state may be a state in which the transmission distance is longer than the conventional one using a new transmission method.
  • a new communication node that has transmitted frames to other communication nodes a predetermined number of times may transition from the S2 state to the S3 state.
  • a new communication node that has transitioned to the S3 state can drive the T1 timer.
  • the new communication node operating in the S3 state may add indicators indicating Hop #1 and Power #2 to the legacy frame.
  • Power #2 state may be the same state as the existing communication coverage using the existing transmission method.
  • the new communication node may maintain the S3 state.
  • the new communication node receiving the legacy frame can cancel the running T1 timer and start the T1 timer again.
  • the transition to the S2 state and the T2 timer can be driven.
  • the new communication node transitions to the S1 state.
  • the new communication node may maintain the S1 state.
  • the new communication node in the S1 state receives a legacy frame indicating Hop #1, Power #1, or Power #2, the new communication node may transition to the S4 state.
  • the new communication node may set the T2 timer.
  • the new communication node may transmit a legacy frame indicating Hop #2 and Power #1 as many times as a preset number. .
  • the new communication node operating in the S4 state When the new communication node operating in the S4 state receives the legacy frame indicating Hop #1 and Power #2, the new communication node can transmit the legacy frame indicating Hop #2 and Power #2 as many times as preset. have.
  • the new communication node operating in the S4 state When the new communication node operating in the S4 state receives a legacy frame from the legacy communication node, the new communication node can transition to the S2 state, and transmits a legacy frame indicating Hop #1 and Power #1 as many times as a preset number. can do.
  • the new communication node When a new communication node operating in the S4 state transmits a legacy frame indicating Hop #2 and Power #1 as many times as a preset number, the new communication node may transition to the S5 state.
  • the new communication node that has transitioned to the S5 state can drive the T1 timer.
  • the new communication node may drive the T2 counter.
  • the new communication node receiving the legacy frame indicating Hop #1 and Power #2 may transition to the S5 state.
  • the new communication node may maintain the S5 state.
  • the new communication node may cancel the T1 timer and start the T1 timer again.
  • the legacy frame is received from the legacy communication node in the S5 state
  • the new communication node may transition to the S3 state.
  • a new communication node that has transitioned to the S3 state can drive the T1 timer.
  • the new communication node may transition to the S4 state and may drive the T2 timer.
  • the new communication node may transition to the S1 state.
  • 8A to 8H are conceptual diagrams showing an embodiment of operations of a new communication node for transitioning an operation state according to the first embodiment of the present invention.
  • the coexistence communication system may be a communication system in which a new communication node 11bd and a legacy communication node 11p are mixed.
  • the new communication node 11bd may transmit and receive frames using the new frame format and transmission method
  • the legacy communication node 11p may transmit and receive frames using the legacy frame format and transmission method.
  • the transmission/reception operation and range of the new frame may be illustrated with a line marked 11bd
  • the transmission and reception operation and range of the legacy frame may be illustrated with a line marked 11p.
  • 11p NVM
  • 11p may be generated by new communication nodes to illustrate a transmission/reception operation and range of a legacy frame further including information on hop count and transmission power.
  • new communication nodes STA2 to STA4 may be located outside the communication coverage of the legacy communication node STA1. Accordingly, new communication nodes may not be able to receive the legacy frame and may operate in the S1 state of FIG. 7.
  • STA2 may be located within the communication coverage of the legacy communication node STA1.
  • STA2 may receive the legacy frame from the legacy communication node STA1.
  • the STA2 may recognize the legacy communication node STA1. Accordingly, the STA2 may set the frame to enable communication with the legacy communication node.
  • the STA2 may operate in the S2 state of FIG. 7.
  • the STA2 operating in the S2 state follows the standard of the legacy frame for a preset number of times and may transmit frames including indicators indicating hop count and transmission power to STA3 to STA4. That is, the STA2 may transmit at least one or more times by adding an indicator indicating HOP #1 and Power #1 to the legacy frame.
  • the method of indicating the hop count and transmission power through the legacy frame may be one of methods 1 to 4 shown in FIGS. 6A and 6B.
  • Each transmission event may mean that the number of times a frame including the same or different data to be transmitted is transmitted is a predetermined number of times. Since the legacy communication node receiving the frame of STA2 cannot interpret the indicator, it can recognize it as a legacy frame, and the new communication node can recognize the hop count and transmit power level of the frame.
  • the STA2 that has transmitted the legacy frame as many times as a preset number of times may change states to change the hop count and the transmission power indicator of the legacy frame. That is, STA2 may operate in the S3 state of FIG. 7 and may drive the T1 timer. The STA2 operating in the S3 state may add indicators indicating HOP #1 and Power #2 to the legacy frame and transmit a preset number of times. The communication coverage of the frame transmitted by the STA2 in the S3 state may be the same as the communication coverage of the legacy communication node. When the new communication node operating in the S3 state while the T1 timer is running does not receive the legacy frame, the new communication node may transition to the S2 state. The new communication node operating in the S2 state may transmit a legacy frame indicating HOP #1 and Power #1.
  • the new communication node STA3 may receive a legacy frame set as HOP #1 and Power #2 from STA 2.
  • STA3 may transition to the state and operate in the S4 state.
  • STA3 operating in the S4 state may transmit a legacy frame indicating HOP #2 and Power #1.
  • the STA3 transitioning to the S4 state may drive the T2 timer.
  • the STA3 in which the T2 timer is driven does not receive the legacy frame, the STA3 may transition to the state and operate in the S1 state.
  • STA3 may receive a legacy frame indicating HOP #1 and Power #2 from another new communication node (eg, STA2). Upon receiving the legacy frame indicating HOP #1 and Power #2, the STA3 may transition to the state and operate in the S5 state. STA3 operating in the S5 state may drive the T1 timer. STA3 can operate in the S5 state and can transmit legacy frames indicating HOP #2 and Power #2.
  • STA2 may receive a legacy frame indicating HOP #1 and Power #2 from another new communication node (eg, STA2).
  • the STA3 may transition to the state and operate in the S5 state.
  • STA3 operating in the S5 state may drive the T1 timer.
  • STA3 can operate in the S5 state and can transmit legacy frames indicating HOP #2 and Power #2.
  • the STA3 operating in the S5 state may receive a legacy frame from the legacy communication node STA1. Upon receiving the legacy frame, the STA3 may transition to the state and operate in the S3 state. In addition, STA3 may initialize the operation of the T1 counter. STA3 operating in the S3 state may transmit a legacy frame indicating HOP #1 and Power #2.
  • the new communication node STA4 may receive a legacy frame set as HOP #1 and Power #2 from STA3. Upon receiving the legacy frame from STA3, STA4 may transition to the state and operate in the S4 state. STA4 operating in the S4 state may transmit a legacy frame indicating HOP #2 and Power #1. STA4 transitioning to the S4 state may drive the T2 timer. When the STA3 in which the T2 timer is driven does not receive the legacy frame, the STA3 may transition to the state and operate in the S1 state.
  • the STA4 which has transitioned from S1 to S4, may operate in the S5 state by transitioning the state after transmitting the legacy frame a predetermined number of times.
  • STA4 operating in the S5 state may set the T1 counter.
  • STA4 operating in S5 may transmit a legacy frame indicating HOP #2 and Power #2.
  • 9A and 9B are conceptual diagrams showing a second embodiment of the configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • frames transmitted and received by communication nodes include a frame control field, a duration/ID field, at least one receiving address field, a sequence control field, and a QoS control field.
  • the legacy frame generated by the new communication node may further include a hop count value and may be distinguished from the legacy frame generated by the legacy communication node.
  • the frames of FIGS. 9A and 9B may indicate two hop counts. To indicate that this is a legacy frame transmitted by the new communication node, the communication node may set indicators not previously used in the MAC header.
  • the new communication node may set the hop count by setting the duration value of the MAC header to a value different from the legacy standard.
  • the legacy standard one OFDM symbol time of an 11p 10 MHz channel may be 8 ⁇ s.
  • the communication node can set the hop count of the frame by setting a value less than 8 ⁇ s.
  • the communication node may indicate HOP #: 1 by setting the duration value to 2.
  • the communication node may indicate HOP #: 2 by setting the duration value to 6.
  • the new communication node may set the value of the frame control field of the MAC header to a combination of a type and subtype different from the legacy standard. Specifically, the communication node may set the hop count of the frame by setting 6 bits of the sum of the 2-bit type field and the 4-bit subtype field included in the frame control field. For example, the communication node may indicate HOP #: 1 by setting values of the type field and the subtype field to 100001. The communication node may indicate HOP #: 2 by setting the values of the type field and the subtype field to 100010.
  • the new communication node may set the value of the frame control field of the MAC header to a combination of a type and subtype different from the legacy standard. Specifically, the communication node may set the hop count of a frame through a combination of a 2-bit type field, a 4-bit subtype field, and a 1-bit power management field value included in the frame control field. For example, the communication node may indicate HOP #: 1 by setting values of the type field and subtype field to 1000010. In addition, the communication node may indicate HOP #: 2 by setting values of the type field and the subtype field to 1000011.
  • the new communication node may set the value of the sequence number field to one of preset values.
  • the communication node may set the hop count of the frame by setting the ACI values of the sequence number and sequence number fields to preset values.
  • the communication node may indicate HOP #: 1 by setting the sequence number to 1111111110 and setting the value of the ACI field to 00.
  • the communication node may indicate HOP #: 2 by setting the sequence number to 1111111111 and setting the value of the ACI field to 00.
  • the communication node may indicate HOP #: 1 by setting the sequence number to 1111111111 and setting the value of the ACI field to 00.
  • the communication node may indicate HOP #: 2 by setting the sequence number to 1111111111 and setting the value of the ACI field to 01.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of an operation state and transition of a new communication node transmitting a legacy frame.
  • a new communication node may operate in three states: S1, S2, and S3.
  • the frame transmission method of the new communication node may be different according to the operation state of the new communication node. Table 4 below is a description of each state.
  • the new communication node can transmit and receive new frames with other new communication nodes.
  • a new communication node transmitting and receiving a new frame may operate in the S1 state.
  • a new frame eg, a frame according to a standard defined by IEEE 802.11bd
  • the operation may continue in the S1 state.
  • the new communication node may receive a legacy frame according to the existing standard from the legacy communication node.
  • the communication node receiving the legacy frame may transition to the S2 state.
  • the communication node operating in the S2 state may drive the T1 timer. While the T1 timer is running, the communication node operating in the S2 state may add an indicator indicating Hop #1 to the legacy frame.
  • the new communication node operating in the S2 state may receive the legacy frame from the legacy communication node before the T1 timer expires.
  • the new communication node receiving the legacy frame may maintain the S2 state.
  • the new communication node receiving the legacy frame may restart the T1 timer.
  • a new communication node in the S2 state that has not received the legacy frame from the legacy communication node before the T1 timer expires may transition to the S1 state.
  • the new communication node may maintain the S1 state.
  • a legacy frame indicating Hop #1 is received
  • a new communication node operating in the S1 state may transition to the S3 state.
  • the communication node operating in the S3 state can drive the T2 timer. While the T2 timer is running, the communication node operating in the S3 state may add an indicator indicating Hop #2 to the legacy frame.
  • the new communication node operating in the S3 state may receive the legacy frame from the legacy communication node before the T2 timer expires.
  • the new communication node receiving the legacy frame may transition to the S2 state.
  • the new communication node that has received the legacy frame may terminate the driving of the T2 timer and start the T1 timer.
  • the new communication node operating in the S3 state may receive the legacy frame indicating Hop #1 before the T2 timer expires.
  • the new communication node receiving the legacy frame indicating Hop #1 may maintain the S3 state.
  • the new communication node receiving the legacy frame may restart the T2 timer.
  • a new communication node in the S3 state that has not received the legacy frame before the expiration of the T2 timer may transition to the S1 state.
  • 11A to 11B are conceptual diagrams showing an embodiment of operations of a new communication node for transitioning an operation state according to the second embodiment of the present invention.
  • the coexistence communication system may be a communication system in which a new communication node 11bd and a legacy communication node 11p are mixed.
  • the new communication node 11bd may transmit and receive frames using the new frame format and transmission method
  • the legacy communication node 11p may transmit and receive frames using the legacy frame format and transmission method.
  • the transmission/reception operation and range of the new frame may be illustrated with a line marked 11bd
  • the transmission and reception operation and range of the legacy frame may be illustrated with a line marked 11p.
  • 11p NVM
  • 11p may be generated by new communication nodes to illustrate a transmission/reception operation and range of a legacy frame further including information on hop count and transmission power.
  • new communication nodes N2 to N3 may be located outside the communication coverage of the legacy communication node STA1. Accordingly, new communication nodes may not be able to receive the legacy frame and may operate in the S1 state of FIG. 10.
  • N1 of the new communication nodes may receive legacy frames of legacy communication nodes L1 and L2 located in the sensing area. Upon receiving the legacy frame, N1 may recognize the legacy communication nodes L1 and L2. Therefore, N1 can set the frame to enable communication with the legacy communication node.
  • STA2 receiving the legacy frame may operate in the S2 state of FIG. 10.
  • N1 operating in the S2 state can drive the T1 timer.
  • N1 operating in the S2 state conforms to the standard of the legacy frame, and may transmit a frame including indicators indicating hop count. That is, an indicator indicating N2 HOP #1 may be added to the legacy frame and transmitted.
  • the method of indicating the hop count through the legacy frame may be one of methods 1 to 4 shown in FIGS. 9A and 9B.
  • the legacy communication node that has received the frame of N2 cannot interpret the indicator, so it can be recognized as a legacy frame, and the new communication node can recognize the hop count and transmit power level of the frame.
  • the new communication node N2 may receive the legacy frame set as HOP #1 from N1. Upon receiving the legacy frame from N1, N2 may operate in the S3 state of FIG. 10. N2 operating in the S3 state can drive the T2 timer. N2 operating in the S3 state may transmit an indicator indicating HOP #2 in addition to the legacy frame.
  • the new communication node N3 may receive a legacy frame set as HOP #2 from N2. Upon receiving the legacy frame from N2, N3 may operate in the S1 state of FIG. 10. That is, N3 can maintain the existing operating state.
  • N2 may receive the legacy frame of the legacy communication node L2 located in the sensing area. Upon receiving the legacy frame, N2 may recognize the legacy communication node L2. Therefore, N2 can set the frame to enable communication with the legacy communication node.
  • N2 may operate in the S2 state of FIG. 10.
  • N1 operating in the S2 state can drive the T1 timer.
  • N2 operating in the S2 state may transmit an indicator indicating HOP #1 in addition to the legacy frame.
  • the new communication node N3 may receive a legacy frame set as HOP #1 from N2. Upon receiving the legacy frame from N2, N3 may operate in the S3 state of FIG. 10. N3 operating in the S3 state can drive the T2 timer. N2 operating in the S3 state may transmit an indicator indicating HOP #2 in addition to the legacy frame.
  • 12A to 12B are conceptual diagrams showing a third embodiment of the configuration of a legacy frame generated by a new communication node.
  • frames transmitted and received by communication nodes include a frame control field, a duration/ID field, at least one receiving address field, a sequence control field, and a QoS control field.
  • the legacy frame generated by the new communication node may further include a frame format indicator, a hop count value, and an RSSI (received signal strength indicator) value, and may be distinguished from the legacy frame by the legacy communication node.
  • the frames of FIGS. 9A and 9B may indicate two hop counts. To indicate that this is a legacy frame transmitted by the new communication node, the communication node may set indicators not previously used in the MAC header.
  • the new communication node may indicate that the frame structure is a legacy frame by setting a value of the frame control field of the MAC header to a combination of a type and subtype different from the legacy standard.
  • the communication node may set the legacy frame indicator by setting 6 bits of the sum of the 2-bit type field and the 4-bit subtype field included in the frame control field.
  • the communication node may indicate that the frame is a legacy frame by setting values of the type field and the subtype field to 101101.
  • the new communication node may set the hop count and RSSI by setting the duration value of the MAC header to a value different from the legacy standard.
  • the MAC header may indicate three types of different hop count numbers and three types of RSSI information.
  • the new communication node can indicate the hop count and RSSI by setting the value of the duration field of the MAC header according to the table.
  • the new communication node may set the value of the frame control field of the MAC header to a combination of a type and subtype different from the legacy standard. Specifically, the communication node may set the hop count of a frame through a combination of a 2-bit type field, a 4-bit subtype field, and a 1-bit power management field value included in the frame control field. For example, the new communication node may indicate HOP #: 1 by setting values of the type field and subtype field to 1000010. In addition, the new communication node may indicate HOP #: 2 by setting values of the type field and the subtype field to 1000011.
  • the new communication node may indicate the hop count and RSSI of the frame by using some bits of the sequence number field.
  • the new communication node may indicate a hop count using the 4th to 5th bits of the sequence control field, and may indicate the RSSI using the 6th to 13th bits.
  • a new communication node may indicate the hop count and RSSI of a frame by using some bits of the QoS control field.
  • the new communication node may indicate a hop count using the 7th to 8th bits of the sequence control field, and may indicate the RSSI using the 10th to 15th bits.
  • 13A to 13B are conceptual diagrams illustrating an embodiment of operations of a new communication node for setting a hop count.
  • the coexistence communication system may be a communication system in which a new communication node 11bd and a legacy communication node 11p are mixed.
  • the new communication node 11bd may transmit and receive frames using the new frame format and transmission method
  • the legacy communication node 11p may transmit and receive frames using the legacy frame format and transmission method.
  • the transmission/reception operation and range of the new frame may be illustrated with a line marked 11bd
  • the transmission and reception operation and range of the legacy frame may be illustrated with a line marked 11p.
  • 11p NVM
  • 11p may be generated by new communication nodes to illustrate a transmission/reception operation and range of a legacy frame further including information on hop count and transmission power.
  • new communication nodes N2 to N6 may be located outside the communication coverage of the legacy communication node STA1. Accordingly, new communication nodes may not be able to receive the legacy frame and may operate in the S1 state of FIG. 10.
  • N1 may receive a legacy frame of a legacy communication node located in the sensing area. Upon receiving the legacy frame, N1 may recognize the legacy communication node. Therefore, N1 can set the frame to enable communication with the legacy communication node.
  • N1 may transmit a frame further including indicators indicating the hop count and RSSI of the frame. That is, N1 may transmit by adding an indicator indicating HOP #1 and RSSI to the legacy frame.
  • the method of indicating the hop count and RSSI through the legacy frame may be one of methods 1 to 3 shown in FIGS. 12A to 12B.
  • the legacy communication node receiving the frame of N1 cannot interpret the indicator, so it can be recognized as a legacy frame, and new communication nodes (e.g., N2 to N6) can recognize the hop count and transmit power level of the frame. have.
  • the new communication node N2 may receive the legacy frame set as HOP #1 from N1. Upon receiving the legacy frame from N1, N2 may transmit a frame further including indicators indicating the hop count and RSSI of the frame. That is, N1 may transmit by adding an indicator indicating HOP #2 and RSSI to the legacy frame. New communication nodes N3 to N6 may receive a legacy frame including an indicator indicating a hop count and an RSSI from another new communication node, and may set a hop count based on an indication of the received legacy frame. New communication nodes may transmit a frame including the set hop count and RSSI indicator to other communication nodes.
  • a legacy communication node located within the communication coverage of N1 may move to the communication coverage of N2.
  • N2 may receive the legacy frame of the legacy communication node located in the sensing area.
  • N2 may reset the hop count. That is, N2 may transmit by adding an indicator indicating HOP #1 and RSSI to the legacy frame.
  • the new communication node, N1 (or N3) may receive the legacy frame set as HOP #1 from N2.
  • N1 (or N3) may transmit a frame further including indicators indicating the hop count and RSSI of the frame. That is, N1 (or N3) may transmit an indicator indicating HOP #2 and RSSI in addition to the legacy frame.
  • New communication nodes N4 to N5 may receive a legacy frame including an indicator indicating a hop count and an RSSI from another new communication node, and may set a hop count based on an indication of the received legacy frame.
  • New communication nodes may transmit a frame including the set hop count and RSSI indicator to other communication nodes.
  • the communication nodes of FIGS. 13A to 13B may generate a frame including hop count and RSSI information according to the method described below.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of an operation between layers for exchanging frame reception information.
  • the new communication node may receive the legacy frame from the legacy communication node.
  • the new communication node may recognize that the received frame is a legacy frame.
  • the new communication node may transmit information on the received frame to an upper layer.
  • the new communication node may deliver information on the hop count of the frame and the RSSI of the frame to an upper layer (eg, a WAVE short message protocol (WSMP) layer).
  • the communication node receiving the legacy frame may set the hop count to 1.
  • the WSMP layer may acquire the hop count and RSSI information of the legacy frame received from the MAC layer.
  • the WSMP layer may determine the format of the MPDU based on the acquired hop count and RSSI information. For example, when the hop count of the legacy frame exceeds the preset range or the RSSI is less than the preset range, the WSMP layer may determine the format of the transmission frame of the new communication node as the new frame. In addition, when the hop count of the legacy frame is less than or equal to the preset range or the RSSI is greater than or equal to the preset range, the WSMP layer may determine the format of the frame of the new communication node as the legacy frame.
  • the WSMP layer may deliver an indicator including information on the format information of the MPDU and information on the legacy frame detection timer to the LLC sublayer, which is a lower layer.
  • the LLC sublayer may deliver an indicator including the format information of the MPDU obtained from the WSMP layer and information on the legacy frame detection timer to the MAC layer, which is a lower layer.
  • the MAC layer may generate a frame including the MPDU based on the received MPDU format information and the legacy frame detection timer information.
  • the new communication node may transmit the frame generated by the MAC layer to other communication nodes.
  • the new communication node may detect the legacy frame from another communication node until the timer expires based on the acquired legacy frame detection timer information.
  • the methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable media include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the above-described hardware device may be configured to operate as at least one software module to perform the operation of the present invention, and vice versa.

Abstract

무선 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서, 제2 통신 노드로부터 제1 통신 프로토콜에 따른 제1 프레임을 수신하는 단계; 상기 제1 프레임에 홉 카운트(hop count) 정보가 포함되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 상기 제1 프레임에 홉 카운트 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 초기 값으로 설정된 홉 카운트의 정보를 포함하는 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 제2 프레임을 생성하여 송신하는 단계; 및 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 상기 제1 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제1 상태로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜에서의 상호 공존 통신을 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선랜 통신방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신규 무선랜 통신 노드들이 레거시(legacy) 무선랜 통신 노드들과 공존(coexistence)할 수 있는 통신 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.
최근 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라 이들에게 빠른 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 무선랜(Wireless LAN) 기술이 많은 각광을 받고 있다. 무선랜 기술은 근거리에서 무선 통신 기술을 바탕으로 스마트 폰, 스마트 패드, 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어, 임베디드 기기 등과 같은 모바일 기기들이 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
최근 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라 이들에게 빠른 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 무선랜(Wireless LAN) 기술이 많은 각광을 받고 있다. 무선랜 기술은 근거리에서 무선 통신 기술을 바탕으로 스마트 폰, 스마트 패드, 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어, 임베디드 기기 등과 같은 모바일 기기들이 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
초기의 무선랜 기술은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11을 통해 2.4GHz 주파수를 사용하여 주파수 도약(hopping), 대역확산, 적외선 통신 등으로 1~2Mbps의 속도를 지원한 이래, 최근에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 적용하여 최대 54Mbps의 속도를 지원할 수 있다. 이외에도 IEEE 802.11에서는 QoS(Quality for Service)의 향상, 액세스 포인트(Access Point, AP) 프로토콜 호환, 보안 강화(security enhancement), 무선 자원 측정(radio resource measurement), 차량 환경을 위한 무선 접속(wireless access vehicular environment), 빠른 로밍(fast roaming), 메쉬 네트워크(mesh network), 외부 네트워크와의 상호작용(interworking with external network), 무선 네트워크 관리(wireless network management) 등 다양한 기술의 표준을 실용화 또는 개발 중에 있다.
IEEE 802.11 중에서 IEEE 802.11b는 2.4GHz 밴드의 주파수를 사용하면서 최고 11Mbps의 통신 속도를 지원한다. IEEE 802.11b 이후에 상용화된 IEEE 802.11a는 2.4GHz 밴드가 아닌 5GHz 밴드의 주파수를 사용함으로써 상당히 혼잡한 2.4GHz 밴드의 주파수에 비해 간섭에 대한 영향을 줄였으며, OFDM 기술을 사용하여 통신 속도를 최대 54Mbps까지 향상시켰다. 그러나 IEEE 802.11a는 IEEE 802.11b에 비해 통신 거리가 짧은 단점이 있다. 그리고 IEEE 802.11g는 IEEE 802.11b와 마찬가지로 2.4GHz 밴드의 주파수를 사용하여 최대 54Mbps의 통신속도를 구현하며, 하위 호환성(backward compatibility)을 만족하고 있어 상당한 주목을 받았는데, 통신 거리에 있어서도 IEEE 802.11a보다 우위에 있다.
그리고, 무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 제정된 기술 규격으로써 IEEE 802.11n이 있다. IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(high throughput, HT)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(multiple inputs and multiple outputs) 기술에 기반을 두고 있다. 또한, 이 규격은 데이터 신뢰성을 높이기 위해 중복되는 사본을 여러 개 전송하는 코딩 방식을 사용할 뿐만 아니라, 속도를 증가시키기 위해 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplex, OFDM)을 사용할 수도 있다.
무선랜의 보급이 활성화되고, 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, 최근에는 IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율(Very High Throughput, VHT)을 지원하기 위한 새로운 무선랜 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이 중 IEEE 802.11ac는 5GHz 주파수에서 넓은 대역폭(80MHz~160MHz)을 지원한다. IEEE 802.11ac 표준은 5GHz 대역에서만 정의되어 있으나, 기존 2.4GHz 대역 제품들과의 하위 호환성을 위해 초기 11ac 칩셋들은 2.4GHz 대역에서의 동작도 지원할 것이다. 이때 802.11ac는 2.4GHz에서 최대 40MHz까지 대역폭을 지원한다. 이론적으로, 이 규격에 따르면 다중 단말의 무선랜 속도는 최소 1Gbps, 최대 단일 링크 속도는 최소 500Mbps까지 가능하게 된다. 이는 더 넓은 무선 주파수 대역폭(최대 160MHz), 더 많은 MIMO 공간적 스트림(최대 8개), 다중 사용자 MIMO, 그리고 높은 밀도의 변조(최대 256 QAM) 등 802.11n에서 받아들인 무선 인터페이스 개념을 확장하여 이루어진다. 또한, 기존 2.5GHz/5GHz 대신 60GHz 밴드를 사용해 데이터를 전송하는 방식으로 IEEE 802.11ad가 있다. IEEE 802.11ad는 빔포밍 기술을 이용하여 최대 7Gbps의 속도를 제공하는 전송규격으로써, 대용량의 데이터나 무압축 HD 비디오 등 높은 비트레이트 동영상 스트리밍에 적합하다. 하지만 60GHz 주파수 밴드는 장애물 통과가 어려워 근거리 공간에서의 디바이스들 간에만 이용이 가능한 단점이 있다.
무선랜은 넓은 주파수 대역을 사용할 수 있다. 넓은 주파수 대역을 사용하기 위해 데이터를 전송하기 전에 일정 시간 동안 가능한 대역이 있는지 살펴보고 데이터를 인접한 영역의 주파수 대역이 가용한지 여부에 따라 연접하여 주파수 대역을 사용한다. 예를 들어 20MHz 대역이 주 주파수 대역 (주 채널)이고 그 다음 20MHz가 사용가능하고 그 다음 20MHz가 사용 불가능 그 다음 20MHz가 사용 가능이라면 총 40MHz를 전송 대역으로 하여 데이터를 전송한다. 연접한 주파수 대역만을 데이터 전송 대역으로 사용하기 때문에 실제 가용한 주파수 대역이 있음에도 불구하고 사용하지 못하는 문제가 있다. 또한 종래의 무선 접속 기술은 동일한 BSS(basic service set) 내에서 매 전송 시도마다 하나의 송신 단말 및 수신 단말의 일대일 접속만을 지원하기 때문에 단말들의 접속 환경이나 전송 데이터의 특성을 반영하지 못하여 비효율적이라는 문제를 지니고 있다.
IEEE 802.11p는 지능형 교통정보시스템 (intelligent transport system, ITS) 통신용으로 개발된 표준이다. IEEE 802.11a의 물리계층을 따르고 MAC은 IEEE 802.11e의 EDCA를 채용하고 있다. 채널 대역폭은 10MHz를 기본으로 하며 20MHz 채널도 사용 가능하다. 단말들이 접속점과 Association을 하지 않고도 데이터를 송수신할 수 있는 OCB(outside context of BSS) 통신을 지원한다.
무선랜은 다양한 버전의 무선랜 통신 방법과 혼재되어 사용이 되기 때문에 상호 간섭을 줄 수 있다. 이러한 문제점 때문에 성능이 저하될 수 있다. 예를 들어 11n을 지원하는 AP와 단말들이 동작하는 영역에 11ac를 지원하는 AP와 단말들이 같이 존재할 경우 상호 공존을 위한 동작을 수행해 주지 않는다면 서로 간섭 등의 영향을 미쳐 성능이 저하된다.
한편, 발명의 배경이 되는 기술은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 내용을 포함할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 종래의 통신 방법을 지원하는 레거시 통신 노드들과 새로운 무선랜 통신 방법을 지원하는 신규 통신 노드들이 혼재되어 동작할 때, 레거시 통신 노드들과 신규 통신 노드들의 성능이 저하되는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선랜을 이용한 상호 공존 동작을 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서, 제2 통신 노드로부터 제1 통신 프로토콜에 따른 제1 프레임을 수신하는 단계; 상기 제1 프레임에 홉 카운트(hop count) 정보가 포함되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 상기 제1 프레임에 홉 카운트 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 초기 값으로 설정된 홉 카운트의 정보를 포함하는 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 제2 프레임을 생성하여 송신하는 단계; 및 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 상기 제1 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제1 상태로 설정하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제2 통신 노드는 IEEE 802.11p 레거시(legacy) 통신 노드이며, 상기 제1 통신 프로토콜은 IEEE 802.11p이다.
여기서, 상기 제2 프레임을 송신한 이후, 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신하지 않은 경우, 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 제2 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제2 상태로 설정하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 상태에서, 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임들을 미리 설정된 횟수만큼 제1 전송 전력으로 송신한 경우, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제1 전송 전력과 상이한 제2 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력이 상기 제2 전송 전력으로 설정된 이후, 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신하지 않은 경우, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제1 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력이 상기 제2 전송 전력으로 설정된 이후, 미리 설정된 시구간 이내에 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신한 경우, 상기 제2 전송 전력으로 설정된 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 미리 설정된 시구간 동안 추가로 유지하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 상기 제2 프레임은, 상기 제2 프레임의 프레임 제어(frame control) 필드, 듀레이션(duration) 필드, 및 시퀀스 제어(sequence control) 필드 중 적어도 하나의 필드를 통해 상기 홉 카운트의 정보를 지시한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법은, 제2 통신 노드로부터 제1 통신 프로토콜에 따른 제1 프레임을 수신하는 단계; 상기 제1 프레임에 포함된 홉 카운트의 정보를 확인하는 단계; 상기 홉 카운트가 미리 설정된 값 이내인 경우, 상기 홉 카운트를 증가시키고, 증가된 홉 카운트의 정보를 포함한 제1 통신 프로토콜에 따른 제2 프레임을 생성하여 송신하고 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 상기 제1 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제1 상태로 설정하는 단계; 및 상기 홉 카운트가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 제2 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제2 상태로 설정하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 프레임에 포함된 홉 카운트의 정보는, 상기 제2 통신 노드와 레거시(legacy) 통신 노드 간의 홉 카운트의 정보인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2 프레임을 송신한 이후, 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드들로부터 프레임을 수신하지 않은 경우, 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 상기 제2 상태로 설정하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 상기 제1 상태에서, 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임들을 미리 설정된 횟수만큼 제1 전송 전력으로 송신한 경우, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제1 전송 전력과 상이한 제2 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력이 상기 제2 전송 전력으로 설정된 이후, 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신하지 않은 경우, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제1 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력이 상기 제2 전송 전력으로 설정된 이후, 미리 설정된 시구간 이내에 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신한 경우, 상기 제2 전송 전력으로 설정된 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 미리 설정된 시구간 동안 추가로 유지하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임의 홉 카운트는 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 동일하다.
여기서, 상기 제1 상태에서, 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 프레임의 전송 전력보다 낮은 제2 전송 전력으로 전송된 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신한 경우, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제2 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 상기 제2 프레임은, 상기 제2 프레임의 프레임 제어(frame control) 필드, 듀레이션(duration) 필드 및 시퀀스 제어(sequence control) 필드 중 적어도 하나의 필드를 통해 상기 제2 프레임의 홉 카운트 정보를 지시한다.
여기서, 상기 제2 프레임은, 상기 제2 프레임의 프레임 제어 필드, 듀레이션 필드 및 시퀀스 제어 필드 중 적어도 하나의 필드를 통해 상기 제2 프레임의 전송 전력 정보를 추가로 지시한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법은, 제2 통신 노드로부터 제1 통신 프로토콜에 따른 제1 프레임을 수신하는 단계; 상기 제1 프레임에 포함된 상기 제2 통신 노드와 레거시(legacy) 통신 노드 간의 홉 카운트(hop count)를 확인하는 단계; 및 상기 홉 카운트가 미리 설정된 값 이하인 경우, 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 제2 프레임을 생성하여 송신하고, 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 제1 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제1 상태로 설정하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 프레임은, 상기 레거시 통신 노드로부터 전송된 프레임의 상기 제2 통신 노드에서의 RSSI(received signal strength intensity)의 정보를 더 포함한다.
여기서, 상기 홉 카운트가 상기 미리 설정된 값 이하이고, 상기 RSSI가 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 제2 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제2 상태로 설정한다.
여기서, 상기 제2 프레임은, 상기 제2 프레임의 프레임 제어(frame control) 필드, 듀레이션(duration) 필드 및 시퀀스 제어(sequence control) 필드 중 적어도 하나의 필드를 통해 상기 제2 프레임의 홉 카운트 정보 및 상기 제1 프레임의 상기 제1 통신 노드에서의 RSSI의 정보 중 적어도 하나의 정보를 지시한다.
본 발명에 의하면, 레거시(legacy) 통신 노드들과 신규 통신 노드들들이 무선 액세스 포인트(access point, AP)와 결합(association)하지 않고 통신을 하는 OCB(outside the context of a basic service set) 통신에서 상호 공존(coexistence) 할 수 있도록 하여 적은 간섭 시간과 불필요한 성능 지연을 방지하는 효과가 있다.
본 발명은 무선랜을 이용하는 단말기(스테이션) 내지 AP 내지 접속 관리장치, 셀룰러 통신을 이용하는 스테이션 내지 기지국 등 다양한 통신 디바이스에 사용 가능하다.
도 1은 무선랜 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 무선랜 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 무선랜 시스템에서 스테이션의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 4는 EDCA에 기초한 통신 노드의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 5는 레거시(legacy) 통신 노드와 신규 통신 노드가 공존(coexistence)하는 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6a는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임(legacy frame)의 구성의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6b는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임(legacy frame)의 구성의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7은 레거시 프레임을 송신하는 신규 통신 노드의 동작 상태 및 천이의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8a은 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제1 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8b는 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제2 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8c는 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제3 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8d는 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제4 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8e는 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제5 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8f는 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제6 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8g는 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제7 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8h는 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제8 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9a는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임의 구성의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9b는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임의 구성의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 레거시 프레임을 송신하는 신규 통신 노드의 동작 상태 및 천이의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11a은 본 발명의 제2 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제1 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 제2 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12a는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임의 구성의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12b는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임의 구성의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13a은 홉 카운트(hop count)를 설정하는 신규 통신 노드의 제1 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13b는 홉 카운트를 설정하는 신규 통신 노드의 제2 동작의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14는 프레임의 수신 정보를 교환하는 계층 간의 동작의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)(예를 들어, 무선랜(wireless local area network) 시스템)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 무선랜 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set; BSS)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2), STA6, STA7, STA8)의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다. 아래 실시예들에서 액세스 포인트(access point)의 기능을 수행하는 스테이션은 "액세스 포인트(AP)"로 지칭될 수 있고, 액세스 포인트의 기능을 수행하지 않는 스테이션은 "non-AP 스테이션" 또는 "스테이션"으로 지칭될 수 있다.
BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS; IBSS)로 구분될 수 있다. 여기서, BSS1과 BSS2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미할 수 있고, BSS3은 IBSS를 의미할 수 있다. BSS1은 제1 스테이션(STA1), 분배 서비스(distribution service)를 제공하는 제1 액세스 포인트(STA2(AP1)), 및 다수의 액세스 포인트들(STA2(AP1), STA5(AP2))을 연결하는 분배 시스템(distribution system, DS)을 포함할 수 있다. BSS1에서 제1 액세스 포인트(STA2(AP1))는 제1 스테이션(STA1)을 관리할 수 있다.
BSS2는 제3 스테이션(STA3), 제4 스테이션(STA4), 분배 서비스를 제공하는 제2 액세스 포인트(STA5(AP2)), 및 다수의 액세스 포인트들(STA2(AP1), STA5(AP2))을 연결하는 분배 시스템(DS)을 포함할 수 있다. BSS2에서 제2 액세스 포인트(STA5(AP2))는 제3 스테이션(STA3)과 제4 스테이션(STA4)을 관리할 수 있다.
BSS3은 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 IBSS를 의미할 수 있다. BSS3에는 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)인 액세스 포인트가 존재하지 않을 수 있다. 즉, BSS3에서 스테이션들(STA6, STA7, STA8)은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리될 수 있다. BSS3에서 모든 스테이션들(STA6, STA7, STA8)은 이동 스테이션을 의미할 수 있으며, 분배 시스템(DS)으로 접속이 허용되지 않으므로 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))는 자신에게 결합된 스테이션(STA1, STA3, STA4)을 위하여 무선 매체를 통해 분산 시스템(DS)에 대한 접속을 제공할 수 있다. BSS1 또는 BSS2에서 스테이션들(STA1, STA3, STA4) 사이의 통신은 일반적으로 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 통해 이루어지나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 스테이션들(STA1, STA3, STA4) 간의 직접 통신이 가능하다.
복수의 인프라스트럭쳐 BSS들은 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템(DS)을 통하여 연결된 복수의 BSS들을 확장된 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 통신 노드들(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2))은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 임의의 스테이션(STA1, STA3, STA4)은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
분배 시스템(DS)은 하나의 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트와 통신하기 위한 메커니즘(mechanism)으로서, 이에 따르면 액세스 포인트는 자신이 관리하는 BSS에 결합된 스테이션들을 위해 프레임을 전송하거나, 다른 BSS로 이동한 임의의 스테이션을 위해 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 유선 네트워크 등과 같은 외부 네트워크와 프레임을 송수신할 수 있다. 이러한 분배 시스템(DS)은 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11 표준에 규정된 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예를 들어, 분배 시스템은 메쉬 네트워크(mesh network)와 같은 무선 네트워크이거나, 액세스 포인트들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수 있다. 무선랜 시스템에 포함된 통신 노드들(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2), STA6, STA7, STA8)은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 2는 무선랜 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 송수신 장치(230)는 트랜시버(transceiver), RF(radio frequency) 유닛, RF 모듈(module) 등으로 지칭될 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
한편, 무선랜 시스템에서 연결 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 3은 무선랜 시스템에서 스테이션의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS에서 스테이션(STA)의 연결 절차는 크게 액세스 포인트(AP)를 탐지하는 단계(probe step), 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계(authentication step), 및 인증 절차를 수행한 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계(association step)로 구분될 수 있다.
스테이션(STA)은 먼저 패시브 스캐닝(passive scanning) 방법 또는 액티브 스캐닝(active scanning) 방법을 사용하여 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 패시브 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 스테이션(STA)은 액세스 포인트들(APs)이 전송하는 비컨을 엿들음(overhearing)으로써 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 액티브 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 스테이션(STA)은 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송할 수 있고, 액세스 포인트들(APs)로부터 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 수신함으로써 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다.
이웃한 액세스 포인트들(APs)이 탐지된 경우, 스테이션(STA)은 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 스테이션(STA)은 복수의 액세스 포인트들(APs)과 인증 단계를 수행할 수 있다. IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘(algorithm)은 두 개의 인증 프레임을 교환하는 오픈 시스템(open system) 알고리즘, 네 개의 인증 프레임을 교환하는 공유 키(shared key) 알고리즘 등으로 구분될 수 있다.
스테이션(STA)은 IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘을 기반으로 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 전송할 수 있고, 액세스 포인트(AP)로부터 인증 요청 프레임에 대한 응답인 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 수신함으로써 액세스 포인트(AP)와의 인증을 완료할 수 있다.
액세스 포인트(AP)와의 인증이 완료된 경우, 스테이션(STA)은 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 스테이션(STA)은 자신과 인증 단계를 수행한 액세스 포인트들(APs) 중 하나의 액세스 포인트(AP)를 선택할 수 있고, 선택된 액세스 포인트(AP)와 연결 단계를 수행할 수 있다. 즉, 스테이션(STA)은 연결 요청 프레임(association request frame)을 선택된 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있고, 선택된 액세스 포인트(AP)로부터 연결 요청 프레임에 대한 응답인 연결 응답 프레임(association response frame)을 수신함으로써 선택된 액세스 포인트(AP)와의 연결을 완료할 수 있다.
한편, 무선랜 시스템에 속한 통신 노드(예를 들어, 액세스 포인트, 스테이션 등)는 PCF(point coordination function), HCF(hybrid coordination function), HCCA(HCF controlled channel access), DCF(distributed coordination function), EDCA(enhanced distributed channel access) 등에 기초하여 프레임의 송수신 동작을 수행할 수 있다.
무선랜 시스템에서 프레임은 관리(management) 프레임, 제어(control) 프레임 및 데이터 프레임으로 분류될 수 있다. 관리 프레임은 연결 요청(association request) 프레임, 연결 응답(response) 프레임, 재연결(reassociation) 요청 프레임, 재연결 응답 프레임, 프로브 요청(probe request) 프레임, 프로브 응답 프레임, 비컨(beacon) 프레임, 연결 해제(disassociation) 프레임, 인증(authentication) 프레임, 인증 해제(deauthentication) 프레임, 액션(action) 프레임 등을 포함할 수 있다.
제어 프레임은 ACK(acknowledgement) 프레임, BAR(block ACK request) 프레임, BA(block ACK) 프레임, PS(power saving)-Poll 프레임, RTS(request to send) 프레임, CTS(clear to send) 프레임 등을 포함할 수 있다. 데이터 프레임은 QoS(quality of service) 데이터 프레임 및 비-QoS(non-QoS) 데이터 프레임으로 분류될 수 있다. QoS 데이터 프레임은 QoS에 따른 전송이 요구되는 데이터 프레임을 지시할 수 있고, 비-QoS 데이터 프레임은 QoS에 따른 전송이 요구되지 않는 데이터 프레임을 지시할 수 있다.
한편, 무선랜 시스템에서 통신 노드(예를 들어, 액세스 포인트, 스테이션)는 EDCA에 기초하여 동작할 수 있다.
도 4는 EDCA에 기초한 통신 노드의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 4를 참조하면, 제어 프레임(또는, 관리 프레임)을 전송하고자 하는 통신 노드는 미리 설정된 구간(예를 들어, SIFS(short interframe space), PIFS(PCF IFS)) 동안 채널 상태의 모니터링(monitoring) 동작(예를 들어, 캐리어 센싱(carrier sensing) 동작)을 수행할 수 있고, 미리 설정된 구간(예를 들어, SIFS, PIFS) 동안 채널 상태가 아이들 상태(idle state)로 판단된 경우에 제어 프레임(또는, 관리 프레임)을 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 SIFS 동안 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 ACK 프레임, BA 프레임, CTS 프레임 등을 전송할 수 있다. 또한, 통신 노드는 PIFS 동안 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 비컨 프레임 등을 전송할 수 있다. 반면, 미리 설정된 구간(예를 들어, SIFS, PIFS) 동안 채널 상태가 비지(busy) 상태로 판단된 경우, 통신 노드는 제어 프레임(또는, 관리 프레임)을 전송하지 않을 수 있다. 여기서, 캐리어 센싱 동작은 CCA(clear channel assessment) 동작을 지시할 수 있다.
비-QoS 데이터 프레임을 전송하고자 하는 통신 노드는 DIFS(DCF IFS) 동안 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있고, DIFS 동안 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 랜덤 백오프(random backoff) 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 랜덤 백오프 절차에 따른 경쟁 윈도우(contention window) 내에서 백오프 값(예를 들어, 백오프 카운터)를 선택할 수 있고, 선택된 백오프 값에 대응하는 구간(이하 "백오프 구간"이라 함) 동안에 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있다. 통신 노드는 백오프 구간 동안에 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 비-QoS 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
QoS 데이터 프레임을 전송하고자 하는 통신 노드는 AIFS(arbitration IFS) 동안에 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있고, AIFS 동안 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 랜덤 백오프 절차를 수행할 수 있다. AIFS는 QoS 데이터 프레임에 포함된 데이터 유닛(예를 들어, PDU(protocol data unit))의 AC(access category)에 따라 설정될 수 있다. 데이터 유닛의 AC는 아래 표 1과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020001789-appb-T000001
AC_BK는 백그라운드(background) 데이터를 지시할 수 있고, AC_BE는 베스트 에퍼트(best effort) 방식으로 전송되는 데이터를 지시할 수 있고, AC_VI는 비디오(video) 데이터를 지시할 수 있고, AC_VO는 보이스(voice) 데이터를 지시할 수 있다. 예를 들어, AC_VO 및 AC_VI 각각에 대응하는 QoS 데이터 프레임을 위한 AIFS의 길이는 DIFS의 길이와 동일하게 설정될 수 있다. AC_BE 및 AC_BK 각각에 대응하는 QoS 데이터 프레임을 위한 AIFS의 길이는 DIFS의 길이보다 길게 설정될 수 있다. 여기서, AC_BK에 대응하는 QoS 데이터 프레임을 위한 AIFS의 길이는 AC_BE에 대응하는 QoS 데이터 프레임을 위한 AIFS의 길이보다 길게 설정될 수 있다.
랜덤 백오프 절차에서 통신 노드는 QoS 데이터 프레임의 AC에 따른 경쟁 윈도우 내에서 백오프 값(예를 들어, 백오프 카운터)를 선택할 수 있다. AC에 따른 경쟁 윈도우는 아래 표 2와 같을 수 있다. CWmin은 경쟁 윈도우의 최소값을 지시할 수 있고, CWmax는 경쟁 윈도우의 최대값을 지시할 수 있고, 경쟁 윈도우의 최소값 및 최대값 각각은 슬롯의 개수로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020001789-appb-T000002
통신 노드는 백오프 구간 동안에 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있고, 백오프 구간 동안에 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 QoS 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
다음으로, 통신 시스템에서 무선랜 다중 채널 동작 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
아래에서, 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 무선 통신 네트워크(wireless communication network)가 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 무선 통신 네트워크는 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 무선 통신 네트워크들에 적용될 수 있다.
도 5는 레거시(legacy) 통신 노드와 신규 통신 노드가 공존(coexistence)하는 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 통신 노드를 탑재한 이동체(예를 들어, 차량 등)들은 주기적으로 혹은 특정 조건에 맞을 경우 자신의 속도, 이동방향 등의 주행 정보를 담은 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 레거시 통신 노드는 기존의 통신 프로토콜(예를 들어, 802.11p 등)을 이용하여 데이터 프레임을 송수신할 수 있다. 그리고 신규 통신 노드는 새로운 통신 프로토콜(802.11bd)를 이용하여 데이터 프레임을 송수신할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임(legacy frame)의 구성의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 통신 노드들(레거시 통신 노드 및 신규 통신 노드)에 의해 송수신되는 프레임은 프레임 제어 필드, 듀레이션/ID(duration/ID) 필드, 적어도 하나 이상의 수신 주소(address) 필드, 시퀀스 제어(sequence control) 필드, QoS(quality of service) 제어(QoS control) 필드, HT(high throughput) 제어(HT control) 필드를 포함할 수 있다.
신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임은 레거시 통신 노드와 신규 통신 노드 간의 홉 값을 지시하는 홉 카운트(hop count) 값 및 전송 전력(transmission power) 값을 더 포함하여, 레거시 통신 노드에 의한 레거시 프레임과 구별될 수 있다. 전송 전력 값은 신규 통신 노드에 의해 생성되는 프레임의 전송 전력 값을 지시할 수 있다. 도 6a 및 도 6b의 프레임은 2 가지 홉 카운트와 2 가지 전송 전력을 지시할 수 있다. 특히 신규 통신 노드는 Power #: 1 또는 Power #: 2를 지시할 수 있으며, 서로 다른 전송 전력을 적용하여 송신되는 프레임의 커버리지는 서로 다를 수 있다.
신규 통신 노드에 의해 전송되는 레거시 프레임이라는 것을 표시하기 위해, 신규 통신 노드는 MAC 헤더에 기존 규격에 정의되지 않는 지시자들을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 듀레이션 값을 레거시 규격과 상이한 값으로 설정하여 홉 카운트 및 전송 전력을 지시할 수 있다. 레거시 규격에 따르면, 11p의 10MHz 채널의 하나의 OFDM 심볼 타임은 8μs일 수 있다. 따라서, 통신 노드는 8μs보다 작은 값을 설정하여 프레임의 홉 카운트 및 전송 전력을 지시할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 듀레이션 값을 1로 설정함으로써, HOP #: 1, Power #: 1 을 지시할 수 있다. 통신 노드는 듀레이션 값을 2로 설정함으로써 HOP #: 1, Power #: 2 임을 지시할 수 있다. 통신 노드는 듀레이션 값을 3으로 설정함으로써 HOP #: 2, Power #: 1 임을 지시할 수 있다. 통신 노드는 듀레이션 값을 4로 설정함으로써 HOP #: 2, Power #: 2 임을 지시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 프레임 제어 필드의 값을 기존 규격과 상이한 타입 및 서브타입의 조합으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 프레임 제어 필드에 포함된 2 비트의 타입 필드와 4 비트의 서브타입 필드를 합한 6개의 비트를 설정하여 프레임의 홉 카운트 및 전송 전력을 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 100001로 설정하여, HOP #: 1, Power #: 1 을 지시할 수 있다. 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 100010로 설정하여 HOP #: 1, Power #: 2 를 지시할 수 있다. 100011로 설정하여 HOP #: 2, Power #: 1 을 지시할 수 있다. 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 100100으로 설정하여 HOP #: 2, Power #: 2를 지시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 프레임 제어 필드의 값을 레거시 규격과 상이한 타입 및 서브타입의 조합으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 프레임 제어 필드에 포함된 2 비트의 타입 필드, 4 비트의 서브타입 필드와 1 비트의 전력 관리 필드 값의 조합을 통해 프레임의 홉 카운트 및 전송 전력을 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 100001로 설정하여 HOP #: 1을 지시할 수 있으며, 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 100010로 설정하여 HOP #: 2를 지시할 수 있다. 그리고 통신 노드는 전력 관리 필드 값을 0로 설정하여 프레임의 Power #: 1 을 지시할 수 있으며, 전력 관리 필드 값을 1로 설정하여 프레임의 Power #:2를 지시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 시퀀스 넘버 필드의 값을 미리 설정된 값들 중 하나의 값으로 설정할 수 있다. 통신 노드는 시퀀스 넘버 및 시퀀스 넘버 필드의 ACI(access category index)의 값을 미리 설정된 값으로 설정하여 프레임의 홉 카운트 및 전송 전력을 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 시퀀스 넘버를 1111111110으로 설정하여 HOP #: 1을 지시할 수 있으며, 시퀀스 넘버를 1111111111으로 설정하여 HOP #: 2를 지시할 수 있다. 그리고 통신 노드는 ACI 필드의 값을 00로 설정하여 프레임의 Power #: 1 을 지시할 수 있으며, ACI 필드의 값을 11로 설정하여 프레임의 Power #:2를 지시할 수 있다. 또는 통신 노드는 ACI 값을 고정하고 서로 다른 네 가지 시퀀스 넘버 필드 값 중 하나의 값을 설정하여 서로 다른 홉카운트 및 전송 전력을 설정할 수 있다.
신규 통신 노드들은 도 6a 및 도 6b에 도시된 구조를 포함하는 프레임을 송수신할 수 있으며, 프레임 송수신 결과를 기초로 동작 상태를 천이할 수 있다. 동작 상태를 천이하는 통신 노드들의 동작 및 각각의 동작 상태는 아래에 기재된 바와 같을 수 있다.
도 7은 레거시 프레임을 송신하는 신규 통신 노드의 동작 상태 및 천이의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 신규 통신 노드는 S1, S2, S3, S4, S5의 5가지 상태로 동작할 수 있다. 신규 통신 노드의 프레임 전송 방식은 신규 통신 노드의 동작 상태에 따라서 상이할 수 있다. 아래 표 3은 각 상태에 대한 설명이다.
Figure PCTKR2020001789-appb-T000003
신규 통신 노드는 다른 신규 통신 노드들과 신규 프레임을 송수신할 수 있다. 신규 프레임을 송수신하는 신규 통신 노드는 S1 상태로 동작할 수 있다. 그리고 다른 신규 통신 노드로부터 신규 프레임(예를 들어, IEEE 802.11bd에서 정의한 규격에 따른 프레임)을 수신하는 경우, 계속 S1 상태로 동작할 수 있다.
신규 통신 노드는 레거시 통신 노드로부터 기존 규격에 따른 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 통신 노드는 S2 상태로 천이할 수 있다. S2 상태로 동작하는 통신 노드는 주기적으로 전송할 메시지가 있을 때 미리 설정된 횟수만큼 프레임을 다른 통신 노드들로 송신할 수 있다. S2 상태로 동작하는 신규 통신 노드는 레거시 프레임에 Hop #1, Power #1을 지시하는 지시자를 추가할 수 있다. Power #1 상태는 새로운 전송 방법을 사용하여 전송 거리가 종래보다 더 긴 상태일 수 있다.
미리 설정된 횟수만큼 프레임을 다른 통신 노드들로 송신한 신규 통신 노드는 S2 상태에서 S3 상태로 천이할 수 있다. S3 상태로 천이한 신규 통신 노드는 T1 타이머를 구동할 수 있다. S3 상태로 동작하는 신규 통신 노드는 레거시 프레임에 Hop #1, Power #2을 지시하는 지시자를 추가할 수 있다. Power #2 상태는 기존 전송 방법을 사용하여 기존의 통신 커버리지와 동일한 상태일 수 있다.
S3 상태에서 레거시 통신 노드로부터 레거시 프레임을 수신한 경우, 신규 통신 노드는 S3 상태를 유지할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 신규 통신 노드는 구동 중인 T1 타이머를 취소하고 다시 T1 타이머를 시작할 수 있다. S3 상태에서 T1 타이머가 만료되었을 때에는 S2 상태로 천이하고 T2 타이머를 구동할 수 있다. S2 상태에서 T2 타이머가 만료된 경우, 신규 통신 노드는 S1 상태로 천이한다.
S1 상태에서 신규 프레임을 수신하거나, Hop #2, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신한 경우 신규 통신 노드는 S1 상태를 유지할 수 있다. S1 상태의 신규 통신 노드가 Hop #1, Power #1 또는 Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신한 경우, 신규 통신 노드는 S4 상태로 천이할 수 있다.
S1 상태에서 Hop #1, Power #1를 지시하는 레거시 프레임을 수신하여 S4 상태로 천이된 경우, 신규 통신 노드는 T2 타이머를 설정할 수 있다.
S1 상태에서 Hop #1, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신하여 S4 상태로 천이된 경우, 신규 통신 노드는 미리 설정된 횟수 만큼 Hop #2, Power #1를 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다.
S4 상태로 동작하는 신규 통신 노드가 Hop #1, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신한 경우, 신규 통신 노드는 미리 설정된 횟수 만큼 Hop #2, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다.
S4 상태로 동작하는 신규 통신 노드가 레거시 통신 노드로부터 레거시 프레임을 수신한 경우, 신규 통신 노드는 S2 상태로 천이할 수 있으며, 미리 설정된 횟수만큼 Hop #1, Power #1을 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다.
S4 상태로 동작하는 신규 통신 노드가 미리 설정된 횟수 만큼 Hop #2, Power #1를 지시하는 레거시 프레임을 전송한 경우, 신규 통신 노드는 S5 상태로 천이할 수 있다. S5 상태로 천이한 신규 통신 노드는 T1 타이머를 구동할 수 있다.
S1 상태로 동작하는 통신 노드가 Hop #1, Power #1를 지시하는 레거시 프레임을 수신하여 S4 상태로 천이된 경우, 신규 통신 노드는 T2 카운터를 구동할 수 있다. T2 카운터 동작 중에 Hop #1, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신한 신규 통신 노드는 S5 상태로 천이할 수 있다.
S5 상태에서 Hop #1, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신한 경우, 신규 통신 노드는 S5 상태를 유지할 수 있다. 신규 통신 노드는 T1 타이머를 취소하고 다시 T1 타이머를 구동할 수 있다. S5 상태에서 레거시 통신 노드로부터 레거시 프레임을 수신한 경우, 신규 통신 노드는 S3 상태로 천이할 수 있다. S3 상태로 천이한 신규 통신 노드는 T1 타이머를 구동할 수 있다. S5 상태에서 T1 타이머가 만료된 경우에는 신규 통신 노드는 S4 상태로 천이할 수 있으며, T2 타이머를 구동할 수 있다. S4 상태에서 T2 타이머가 만료된 경우, 신규 통신 노드는 S1 상태로 천이할 수 있다.
도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 제1 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 동작들의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8a 내지 도 8h를 참조하면, 상호 공존 통신 시스템은 신규 통신 노드(11bd)와 레거시 통신 노드(11p)가 혼재되어 있는 통신 시스템일 수 있다. 신규 통신 노드(11bd)는 신규 프레임 포맷과 전송 방법을 사용하여 프레임을 송수신할 수 있고 레거시 통신 노드(11p)는 레거시 프레임 포맷과 전송 방법을 사용하여 프레임을 송수신할 수 있다. 신규 프레임의 송수신 동작 및 범위는 11bd라고 표시되어 있는 선으로 도시될 수 있고, 레거시 프레임의 송수신 동작 및 범위는 11p라고 표시한 선으로 도시될 수 있다. 그리고 11p(NGV)는 신규 통신 노드들에 의해 생성되어 홉 카운트 및 전송 전력에 관한 정보를 더 포함하는 레거시 프레임의 송수신 동작 및 범위를 도시할 수 있다.
도 8a에서 신규 통신 노드들(STA2 내지 STA4)은 레거시 통신 노드(STA1)의 통신 커버리지 밖에 위치할 수 있다. 따라서, 신규 통신 노드들은 레거시 프레임을 수신하지 못할 수 있으며, 도 7의 S1 상태로 동작할 수 있다.
도 8b에서 신규 통신 노드들 중 STA2는 레거시 통신 노드(STA1)의 통신 커버리지 내에 위치할 수 있다. STA2는 레거시 통신 노드(STA1)로부터 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 STA2는 레거시 통신 노드(STA1)을 인지할 수 있다. 따라서 STA2는 레거시 통신 노드와의 통신이 가능하도록 프레임을 설정할 수 있다.
레거시 프레임을 수신한 STA2는 도 7의 S2 상태로 동작할 수 있다. S2 상태로 동작하는 STA2는 미리 설정된 횟수 동안 레거시 프레임의 규격을 따르며, 홉 카운트와 전송 전력을 지시하는 지시자들을 포함하는 프레임을 STA3 내지 STA4로 송신할 수 있다. 즉, STA2는 HOP #1과 Power #1 을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 적어도 1회 이상 송신할 수 있다. 레거시 프레임을 통해 홉 카운트 및 전송 전력을 지시하는 방법은 도 6a 및 도 6b에 도시된 방법 1 내지 방법 4 중 하나의 방법일 수 있다. 각각의 전송 이벤트는 송신하고자 하는 동일하거나 서로 다른 데이터를 포함하는 프레임을 전송 하는 회수를 정해진 회수만큼 한다는 의미일 수 있다. STA2의 프레임을 수신한 레거시 통신 노드는 지시자를 해석하지 못하므로 레거시 프레임으로 인식할 수 있고, 신규 통신 노드는 프레임의 홉 카운트 및 전송 전력 수준을 인식할 수 있다.
도 8c에서 미리 설정된 횟수 만큼 레거시 프레임을 송신한 STA2는 상태를 천이하여 레거시 프레임의 홉 카운트 및 전송 전력 지시자를 변경할 수 있다. 즉, STA2는 도 7의 S3 상태로 동작할 수 있으며, T1 타이머를 구동할 수 있다. S3 상태로 동작하는 STA2는 HOP #1과 Power #2를 지시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 미리 설정된 횟수 만큼 송신할 수 있다. S3 상태의 STA2에 의해 송신되는 프레임의 통신 커버리지는 레거시 통신 노드의 통신 커버리지와 동일할 수 있다. T1 타이머가 구동되는 동안 S3 상태로 동작하는 신규 통신 노드가 레거시 프레임을 수신하지 않는 경우, 신규 통신 노드는 S2 상태로 천이할 수 있다. S2 상태로 동작하는 신규 통신 노드는 HOP #1, Power #1를 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다.
도 8d에서 신규 통신 노드인 STA3는 STA 2로부터 HOP #1, Power #2로 설정된 레거시 프레임을 수신할 수 있다. STA2로부터의 레거시 프레임을 수신한 STA3은 상태를 천이하여 S4 상태로 동작할 수 있다. S4 상태로 동작하는 STA3는 HOP #2, Power #1을 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다. S4 상태로 천이한 STA3는 T2 타이머를 구동할 수 있다. T2 타이머가 구동되는 STA3가 레거시 프레임을 수신하지 못하는 경우, STA3는 상태를 천이하여 S1 상태로 동작할 수 있다.
도 8e를 참조하면, T2 타이머 만료 이전에 STA3는 다른 신규 통신 노드(예를 들어, STA2)로부터 HOP #1, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신할 수 있다. HOP #1, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신한 STA3는 상태를 천이하여 S5 상태로 동작할 수 있다. S5 상태로 동작하는 STA3는 T1 타이머를 구동할 수 있다. STA3는 S5 상태로 동작할 수 있으며, HOP #2, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다.
도 8f를 참조하면, S5 상태로 동작하던 STA3는 레거시 통신 노드(STA1)로부터 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 STA3는 상태를 천이하여 S3 상태로 동작할 수 있다. 그리고 STA3는 T1 카운터의 구동을 초기화할 수 있다. S3 상태로 동작하는 STA3는 HOP #1, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다.
도 8g를 참조하면, 신규 통신 노드 STA4는 STA3로부터 HOP #1, Power #2로 설정된 레거시 프레임을 수신할 수 있다. STA3로부터의 레거시 프레임을 수신한 STA4은 상태를 천이하여 S4 상태로 동작할 수 있다. S4 상태로 동작하는 STA4는 HOP #2, Power #1을 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다. S4 상태로 천이한 STA4는 T2 타이머를 구동할 수 있다. T2 타이머가 구동되는 STA3가 레거시 프레임을 수신하지 못하는 경우, STA3는 상태를 천이하여 S1 상태로 동작할 수 있다.
도 8h를 참조하면, S1에서 S4로 상태 천이된 STA4는 미리 설정된 횟수 만큼 레거시 프레임을 송신한 이후에 상태를 천이하여 S5 상태로 동작할 수 있다. S5 상태로 동작하는 STA4는 T1 카운터를 설정할 수 있다. 그리고 S5로 동작하는 STA4는 HOP #2, Power #2를 지시하는 레거시 프레임을 송신할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임의 구성의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 통신 노드들(레거시 통신 노드 및 신규 통신 노드)에 의해 송수신되는 프레임은 프레임 제어 필드, 듀레이션/ID 필드, 적어도 하나 이상의 수신 주소 필드, 시퀀스 제어 필드, QoS 제어 필드, HT 제어 필드를 포함할 수 있다.
신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임은 홉 카운트 값을 더 포함하여, 레거시 통신 노드에 의한 레거시 프레임과 구별될 수 있다. 도 9a 및 도 9b의 프레임은 2가지 홉 카운트를 표시할 수 있다. 신규 통신 노드에 의해 전송되는 레거시 프레임이라는 것을 표시하기 위해, 통신 노드는 MAC 헤더에 종래에 사용하지 않았던 지시자들을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 듀레이션 값을 레거시 규격과 상이한 값으로 설정하여 홉 카운트를 설정할 수 있다. 레거시 규격에 따르면, 11p의 10MHz 채널의 하나의 OFDM 심볼 타임은 8μs일 수 있다. 따라서, 통신 노드는 8μs보다 작은 값을 설정하여 프레임의 홉 카운트를 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 듀레이션 값을 2로 설정함으로써, HOP #: 1을 지시할 수 있다. 통신 노드는 듀레이션 값을 6으로 설정함으로써 HOP #: 2를 지시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 프레임 제어 필드의 값을 레거시 규격과 상이한 타입 및 서브타입의 조합으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 프레임 제어 필드에 포함된 2 비트의 타입 필드와 4 비트의 서브타입 필드를 합한 6개의 비트를 설정하여 프레임의 홉 카운트를 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 100001로 설정하여, HOP #: 1을 지시할 수 있다. 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 100010로 설정하여 HOP #: 2를 지시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 프레임 제어 필드의 값을 레거시 규격과 상이한 타입 및 서브타입의 조합으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 프레임 제어 필드에 포함된 2 비트의 타입 필드, 4 비트의 서브타입 필드와 1 비트의 전력 관리 필드 값의 조합을 통해 프레임의 홉 카운트를 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 1000010로 설정하여 HOP #: 1을 지시할 수 있다. 그리고 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 1000011로 설정하여 HOP #: 2를 지시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 시퀀스 넘버 필드의 값을 미리 설정된 값들 중 하나의 값으로 설정할 수 있다. 통신 노드는 시퀀스 넘버 및 시퀀스 넘버 필드의 ACI의 값을 미리 설정된 값으로 설정하여 프레임의 홉 카운트를 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 시퀀스 넘버를 1111111110으로 설정하고, ACI 필드의 값을 00로 설정하여 HOP #: 1을 지시할 수 있다. 그리고 통신 노드는 시퀀스 넘버를 1111111111로 설정하고, ACI 필드의 값을 00로 설정하여 HOP #: 2을 지시할 수 있다. 또는 통신 노드는 시퀀스 넘버를 1111111111로 설정하고, ACI 필드의 값을 00로 설정하여 HOP #: 1을 지시할 수 있다. 그리고 통신 노드는 시퀀스 넘버를 1111111111로 설정하고, ACI 필드의 값을 01로 설정하여 HOP #: 2을 지시할 수 있다.
도 10은 레거시 프레임을 송신하는 신규 통신 노드의 동작 상태 및 천이의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10을 참조하면, 신규 통신 노드는 S1, S2, S3의 3가지 상태로 동작할 수 있다. 신규 통신 노드의 프레임 전송 방식은 신규 통신 노드의 동작 상태에 따라서 상이할 수 있다. 아래 표 4는 각 상태에 대한 설명이다.
Figure PCTKR2020001789-appb-T000004
신규 통신 노드는 다른 신규 통신 노드들과 신규 프레임을 송수신할 수 있다. 신규 프레임을 송수신하는 신규 통신 노드는 S1 상태로 동작할 수 있다. 그리고 다른 신규 통신 노드로부터 신규 프레임(예를 들어, IEEE 802.11bd에서 정의한 규격에 따른 프레임)을 수신하는 경우, 계속 S1 상태로 동작할 수 있다.
신규 통신 노드는 레거시 통신 노드로부터 기존 규격에 따른 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 통신 노드는 S2 상태로 천이할 수 있다. S2 상태로 동작하는 통신 노드는 T1 타이머를 구동할 수 있다. T1 타이머가 구동되는 동안, S2 상태로 동작하는 통신 노드는 레거시 프레임에 Hop #1을 지시하는 지시자를 추가할 수 있다.
S2 상태로 동작하는 신규 통신 노드는 T1 타이머의 만료 이전에 레거시 통신 노드로부터 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 신규 통신 노드는 S2 상태를 유지할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 신규 통신 노드는 T1 타이머를 재구동할 수 있다. T1 타이머의 만료 이전에 레거시 통신 노드로부터 레거시 프레임을 수신하지 않은 S2 상태의 신규 통신 노드는 S1 상태로 천이할 수 있다.
S1 상태에서 신규 프레임을 수신하거나, Hop #2를 지시하는 레거시 프레임을 수신한 경우 신규 통신 노드는 S1 상태를 유지할 수 있다. Hop #1을 지시하는 레거시 프레임을 수신한 경우, S1 상태로 동작하는 신규 통신 노드는 S3 상태로 천이할 수 있다. S3 상태로 동작하는 통신 노드는 T2 타이머를 구동할 수 있다. T2 타이머가 구동되는 동안, S3 상태로 동작하는 통신 노드는 레거시 프레임에 Hop #2를 지시하는 지시자를 추가할 수 있다.
S3 상태로 동작하는 신규 통신 노드는 T2 타이머의 만료 이전에 레거시 통신 노드로부터 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 신규 통신 노드는 S2 상태로 천이할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 신규 통신 노드는 T2 타이머의 구동을 종료하고 T1 타이머를 구동할 수 있다.
S3 상태로 동작하는 신규 통신 노드는 T2 타이머의 만료 이전에 Hop #1을 지시하는 레거시 프레임을 수신할 수 있다. Hop #1을 지시하는 레거시 프레임을 수신한 신규 통신 노드는 S3 상태를 유지할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 신규 통신 노드는 T2 타이머를 재구동할 수 있다. T2 타이머의 만료 이전에 레거시 프레임을 수신하지 않은 S3 상태의 신규 통신 노드는 S1 상태로 천이할 수 있다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 동작 상태를 천이하는 신규 통신 노드의 동작들의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11a 내지 도 11b를 참조하면, 상호 공존 통신 시스템은 신규 통신 노드(11bd)와 레거시 통신 노드(11p)가 혼재되어 있는 통신 시스템일 수 있다. 신규 통신 노드(11bd)는 신규 프레임 포맷과 전송 방법을 사용하여 프레임을 송수신할 수 있고 레거시 통신 노드(11p)는 레거시 프레임 포맷과 전송 방법을 사용하여 프레임을 송수신할 수 있다. 신규 프레임의 송수신 동작 및 범위는 11bd라고 표시되어 있는 선으로 도시될 수 있고, 레거시 프레임의 송수신 동작 및 범위는 11p라고 표시한 선으로 도시될 수 있다. 그리고 11p(NGV)는 신규 통신 노드들에 의해 생성되어 홉 카운트 및 전송 전력에 관한 정보를 더 포함하는 레거시 프레임의 송수신 동작 및 범위를 도시할 수 있다.
Figure PCTKR2020001789-appb-T000005
도 11a에서 신규 통신 노드들(N2 내지 N3)은 레거시 통신 노드(STA1)의 통신 커버리지 밖에 위치할 수 있다. 따라서, 신규 통신 노드들은 레거시 프레임을 수신하지 못할 수 있으며, 도 10의 S1 상태로 동작할 수 있다.
도 11a에서 신규 통신 노드들 중 N1은 감지 영역에 위치한 레거시 통신 노드들(L1, L2)의 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 N1은 레거시 통신 노드들(L1, L2)을 인지할 수 있다. 따라서 N1은 레거시 통신 노드와의 통신이 가능하도록 프레임을 설정할 수 있다.
레거시 프레임을 수신한 STA2는 도 10의 S2 상태로 동작할 수 있다. S2 상태로 동작하는 N1은 T1 타이머를 구동할 수 있다. S2 상태로 동작하는 N1은 레거시 프레임의 규격을 따르며, 홉 카운트를 지시하는 지시자들을 포함하는 프레임을 송신할 수 있다. 즉, N2 HOP #1을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 송신할 수 있다. 레거시 프레임을 통해 홉 카운트를 지시하는 방법은 도 9a 및 도 9b에 도시된 방법 1 내지 방법 4 중 하나의 방법일 수 있다. N2의 프레임을 수신한 레거시 통신 노드는 지시자를 해석하지 못하므로 레거시 프레임으로 인식할 수 있고, 신규 통신 노드는 프레임의 홉 카운트 및 전송 전력 수준을 인식할 수 있다.
신규 통신 노드인 N2는 N1으로부터 HOP #1로 설정된 레거시 프레임을 수신할 수 있다. N1으로부터 레거시 프레임을 수신한 N2는 도 10의 S3 상태로 동작할 수 있다. S3 상태로 동작하는 N2는 T2 타이머를 구동할 수 있다. S3 상태로 동작하는 N2는 HOP #2을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 송신할 수 있다.
신규 통신 노드인 N3는 N2로부터 HOP #2로 설정된 레거시 프레임을 수신할 수 있다. N2로부터 레거시 프레임을 수신한 N3는 도 10의 S1 상태로 동작할 수 있다. 즉, N3는 기존의 동작 상태를 유지할 수 있다.
도 11b에서 신규 통신 노드들 중 N2는 감지 영역에 위치한 레거시 통신 노드(L2)의 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 N2는 레거시 통신 노드(L2)를 인지할 수 있다. 따라서 N2는 레거시 통신 노드와의 통신이 가능하도록 프레임을 설정할 수 있다.
레거시 프레임을 수신한 N2는 도 10의 S2 상태로 동작할 수 있다. S2 상태로 동작하는 N1은 T1 타이머를 구동할 수 있다. S2 상태로 동작하는 N2는 HOP #1을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 송신할 수 있다.
신규 통신 노드인 N3는 N2로부터 HOP #1로 설정된 레거시 프레임을 수신할 수 있다. N2로부터 레거시 프레임을 수신한 N3는 도 10의 S3 상태로 동작할 수 있다. S3 상태로 동작하는 N3는 T2 타이머를 구동할 수 있다. S3 상태로 동작하는 N2는 HOP #2을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 송신할 수 있다.
도 12a 내지 도 12b는 신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임의 구성의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12a 내지 도 12b를 참조하면, 통신 노드들(레거시 통신 노드 및 신규 통신 노드)에 의해 송수신되는 프레임은 프레임 제어 필드, 듀레이션/ID 필드, 적어도 하나 이상의 수신 주소 필드, 시퀀스 제어 필드, QoS 제어 필드, HT 제어 필드를 포함할 수 있다.
신규 통신 노드에 의해 생성되는 레거시 프레임은 프레임 포맷 지시자, 홉 카운트 값 및 RSSI(received signal strength indicator) 값을 더 포함하여, 레거시 통신 노드에 의한 레거시 프레임과 구별될 수 있다. 도 9a 및 도 9b의 프레임은 2가지 홉 카운트를 표시할 수 있다. 신규 통신 노드에 의해 전송되는 레거시 프레임이라는 것을 표시하기 위해, 통신 노드는 MAC 헤더에 종래에 사용하지 않았던 지시자들을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 프레임 제어 필드의 값을 레거시 규격과 상이한 타입 및 서브타입의 조합으로 설정하여 프레임의 구조가 레거시 프레임임을 지시할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 프레임 제어 필드에 포함된 2 비트의 타입 필드와 4 비트의 서브타입 필드를 합한 6개의 비트를 설정하여 레거시 프레임 지시자를 설정할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 101101로 설정하여, 프레임이 레거시 프레임임을 지시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 듀레이션 값을 레거시 규격과 상이한 값으로 설정하여 홉 카운트 및 RSSI를 설정할 수 있다. MAC 헤더는 3가지 유형의 서로 다른 홉 카운트 수 및 3가지 유형의 RSSI 정보를 지시할 수 있다. 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 듀레이션 필드의 값을 표 에 따라 설정함으로써, 홉 카운트 및 RSSI를 지시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 MAC 헤더의 프레임 제어 필드의 값을 레거시 규격과 상이한 타입 및 서브타입의 조합으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 통신 노드는 프레임 제어 필드에 포함된 2 비트의 타입 필드, 4 비트의 서브타입 필드와 1 비트의 전력 관리 필드 값의 조합을 통해 프레임의 홉 카운트를 설정할 수 있다. 예를 들어, 신규 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 1000010로 설정하여 HOP #: 1을 지시할 수 있다. 그리고 신규 통신 노드는 타입 필드와 서브타입 필드의 값을 1000011로 설정하여 HOP #: 2를 지시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 시퀀스 넘버 필드의 일부 비트를 사용하여 프레임의 홉 카운트 및 RSSI를 지시할 수 있다. 예를 들어, 신규 통신 노드는 시퀀스 제어 필드의 4 번째 내지 5 번째 비트들을 이용하여 홉 카운트를 지시할 수 있고, 6 번째 내지 13 번째 비트들을 이용하여 RSSI를 지시할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 신규 통신 노드는 QoS 제어 필드의 일부 비트를 사용하여 프레임의 홉 카운트 및 RSSI를 지시할 수 있다. 예를 들어, 신규 통신 노드는 시퀀스 제어 필드의 7 번째 내지 8 번째 비트들을 이용하여 홉 카운트를 지시할 수 있고, 10 번째 내지 15 번째 비트들을 이용하여 RSSI를 지시할 수 있다.
도 13a 내지 도 13b는 홉 카운트(hop count)를 설정하는 신규 통신 노드의 동작들의 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13a 내지 도 13b를 참조하면, 상호 공존 통신 시스템은 신규 통신 노드(11bd)와 레거시 통신 노드(11p)가 혼재되어 있는 통신 시스템일 수 있다. 신규 통신 노드(11bd)는 신규 프레임 포맷과 전송 방법을 사용하여 프레임을 송수신할 수 있고 레거시 통신 노드(11p)는 레거시 프레임 포맷과 전송 방법을 사용하여 프레임을 송수신할 수 있다. 신규 프레임의 송수신 동작 및 범위는 11bd라고 표시되어 있는 선으로 도시될 수 있고, 레거시 프레임의 송수신 동작 및 범위는 11p라고 표시한 선으로 도시될 수 있다. 그리고 11p(NGV)는 신규 통신 노드들에 의해 생성되어 홉 카운트 및 전송 전력에 관한 정보를 더 포함하는 레거시 프레임의 송수신 동작 및 범위를 도시할 수 있다.
도 13a에서 신규 통신 노드들(N2 내지 N6)은 레거시 통신 노드(STA1)의 통신 커버리지 밖에 위치할 수 있다. 따라서, 신규 통신 노드들은 레거시 프레임을 수신하지 못할 수 있으며, 도 10의 S1 상태로 동작할 수 있다.
도 13a에서 신규 통신 노드들 중 N1은 감지 영역에 위치한 레거시 통신 노드의 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 N1은 레거시 통신 노드를 인지할 수 있다. 따라서 N1은 레거시 통신 노드와의 통신이 가능하도록 프레임을 설정할 수 있다.
레거시 프레임을 수신한 N1은 프레임의 홉 카운트 및 RSSI를 지시하는 지시자들을 더 포함하는 프레임을 송신할 수 있다. 즉, N1은 HOP #1 및 RSSI을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 송신할 수 있다. 레거시 프레임을 통해 홉 카운트 및 RSSI를 지시하는 방법은 도 12a 내지 도 12b에 도시된 방법 1 내지 방법 3 중 하나의 방법일 수 있다. N1의 프레임을 수신한 레거시 통신 노드는 지시자를 해석하지 못하므로 레거시 프레임으로 인식할 수 있고, 신규 통신 노드들(예를 들어, N2 내지 N6)는 프레임의 홉 카운트 및 전송 전력 수준을 인식할 수 있다.
신규 통신 노드인 N2는 N1으로부터 HOP #1로 설정된 레거시 프레임을 수신할 수 있다. N1으로부터 레거시 프레임을 수신한 N2는 프레임의 홉 카운트 및 RSSI를 지시하는 지시자들을 더 포함하는 프레임을 송신할 수 있다. 즉, N1은 HOP #2 및 RSSI을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 송신할 수 있다. 신규 통신 노드들 N3 내지 N6은 다른 신규 통신 노드로부터 홉 카운트 및 RSSI를 지시하는 지시자를 포함하는 레거시 프레임을 수신할 수 있으며, 수신한 레거시 프레임이 지시하는 바를 기초로 홉 카운트를 설정할 수 있다. 신규 통신 노드들은 설정한 홉 카운트 및 RSSI 지시자를 포함하는 프레임을 다른 통신 노드들로 송신할 수 있다.
도 13b에서 N1의 통신 커버리지 내에 위치한 레거시 통신 노드는 N2의 통신 커버리지로 이동할 수 있다. 신규 통신 노드들 중 N2은 감지 영역에 위치한 레거시 통신 노드의 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 N2는 홉 카운트를 재설정할 수 있다. 즉, N2는 HOP #1 및 RSSI을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 송신할 수 있다.
신규 통신 노드인 N1(또는 N3)는 N2로부터 HOP #1로 설정된 레거시 프레임을 수신할 수 있다. N2로부터 레거시 프레임을 수신한 N1(또는 N3)는 프레임의 홉 카운트 및 RSSI를 지시하는 지시자들을 더 포함하는 프레임을 송신할 수 있다. 즉, N1(또는 N3)은 HOP #2 및 RSSI을 표시하는 지시자를 레거시 프레임에 추가하여 송신할 수 있다. 신규 통신 노드들 N4 내지 N5는 다른 신규 통신 노드로부터 홉 카운트 및 RSSI를 지시하는 지시자를 포함하는 레거시 프레임을 수신할 수 있으며, 수신한 레거시 프레임이 지시하는 바를 기초로 홉 카운트를 설정할 수 있다. 신규 통신 노드들은 설정한 홉 카운트 및 RSSI 지시자를 포함하는 프레임을 다른 통신 노드들로 송신할 수 있다.
도 13a 내지 도 13b의 통신 노드들은 아래에 기재된 방법에 따라서 홉 카운트 및 RSSI 정보를 포함하는 프레임을 생성할 수 있다.
도 14는 프레임의 수신 정보를 교환하는 계층 간의 동작의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
신규 통신 노드는 레거시 통신 노드로부터 레거시 프레임을 수신할 수 있다. 수신한 레거시 프레임이 신규 통신 노드에 관한 정보를 포함하지 않는 경우, 신규 통신 노드는 수신한 프레임이 레거시 프레임임을 인식할 수 있다. 신규 통신 노드는 수신한 프레임에 관한 정보를 상위 계층으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 신규 통신 노드는 프레임의 홉 카운트 및 프레임의 RSSI에 관한 정보를 상위 계층(예를 들어, WSMP(WAVE short message protocol) 계층 등)으로 전달할 수 있다. 레거시 프레임을 수신한 통신 노드는 홉 카운트를 1로 설정할 수 있다.
WSMP 계층은 MAC 계층으로부터 수신한 레거시 프레임의 홉 카운트 및 RSSI 정보를 획득할 수 있다. WSMP 계층은 획득한 홉 카운트 및 RSSI 정보를 기초로 MPDU의 포맷을 결정할 수 있다. 예를 들어, 레거시 프레임의 홉 카운트가 미리 설정된 범위를 초과하거나 RSSI가 미리 설정된 범위 미만인 경우, WSMP 계층은 신규 통신 노드의 송신 프레임의 포맷을 신규 프레임으로 결정할 수 있다. 그리고 레거시 프레임의 홉 카운트가 미리 설정된 범위 이하이거나 RSSI가 미리 설정된 범위 이상인 경우, WSMP 계층은 신규 통신 노드의 프레임의 포맷을 레거시 프레임으로 결정할 수 있다.
WSMP 계층은 MPDU의 포맷 정보 및 레거시 프레임 탐지 타이머에 관한 정보를 포함하는 지시자를 하위 계층인 LLC 서브계층으로 전달할 수 있다. LLC 서브계층은 WSMP 계층으로부터 획득한 MPDU의 포맷 정보 및 레거시 프레임 탐지 타이머에 관한 정보를 포함하는 지시자를 하위 계층인 MAC 계층으로 전달할 수 있다. MAC 계층은 전달받은 MPDU의 포맷 정보 및 레거시 프레임 탐지 타이머에 관한 정보를 기초로 MPDU를 포함하는 프레임을 생성할 수 있다. 신규 통신 노드는 MAC 계층에 의해 생성된 프레임을 다른 통신 노드들로 송신할 수 있다. 그리고 신규 통신 노드는 획득한 레거시 프레임 탐지 타이머 정보를 기초로 구동한 타이머 만료 시까지 다른 통신 노드로부터의 레거시 프레임을 탐지할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬, 램, 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
    제2 통신 노드로부터 제1 통신 프로토콜에 따른 제1 프레임을 수신하는 단계; 상기 제1 프레임에 홉 카운트(hop count) 정보가 포함되어 있는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제1 프레임에 홉 카운트 정보가 포함되어 있지 않은 경우, 초기 값으로 설정된 홉 카운트의 정보를 포함하는 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 제2 프레임을 생성하여 송신하는 단계; 및
    상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 상기 제1 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제1 상태로 설정하는 단계를 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어,
    상기 제2 통신 노드는 IEEE 802.11p 레거시(legacy) 통신 노드이며,
    상기 제1 통신 프로토콜은 IEEE 802.11p인, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어,
    상기 제2 프레임을 송신한 이후, 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신하지 않은 경우,
    상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 제2 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제2 상태로 설정하는 단계를 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어,
    상기 제1 상태에서,
    상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임들을 미리 설정된 횟수만큼 제1 전송 전력으로 송신한 경우, 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제1 전송 전력과 상이한 제2 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  5. 청구항 4에 있어,
    상기 제1 통신 노드의 전송 전력이 상기 제2 전송 전력으로 설정된 이후, 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신하지 않은 경우,
    상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제1 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  6. 청구항 4에 있어,
    상기 제1 통신 노드의 전송 전력이 상기 제2 전송 전력으로 설정된 이후, 미리 설정된 시구간 이내에 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신한 경우,
    상기 제2 전송 전력으로 설정된 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 미리 설정된 시구간 동안 추가로 유지하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어,
    상기 제2 프레임은,
    상기 제2 프레임의 프레임 제어(frame control) 필드, 듀레이션(duration) 필드, 및 시퀀스 제어(sequence control) 필드 중 적어도 하나의 필드를 통해 상기 홉 카운트의 정보를 지시하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  8. 무선 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
    제2 통신 노드로부터 제1 통신 프로토콜에 따른 제1 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제1 프레임에 포함된 홉 카운트의 정보를 확인하는 단계;
    상기 홉 카운트가 미리 설정된 값 이내인 경우, 상기 홉 카운트를 증가시키고, 증가된 홉 카운트의 정보를 포함한 제1 통신 프로토콜에 따른 제2 프레임을 생성하여 송신하고 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 상기 제1 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제1 상태로 설정하는 단계; 및
    상기 홉 카운트가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 제2 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제2 상태로 설정하는 단계를 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  9. 청구항 8에 있어,
    상기 제1 프레임에 포함된 홉 카운트의 정보는,
    상기 제2 통신 노드와 레거시(legacy) 통신 노드 간의 홉 카운트의 정보인 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  10. 청구항 8에 있어,
    상기 제2 프레임을 송신한 이후, 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드들로부터 프레임을 수신하지 않은 경우,
    상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 상기 제2 상태로 설정하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  11. 청구항 8에 있어,
    상기 제1 상태에서,
    상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임들을 미리 설정된 횟수만큼 제1 전송 전력으로 송신한 경우,
    상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제1 전송 전력과 상이한 제2 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  12. 청구항 11에 있어,
    상기 제1 통신 노드의 전송 전력이 상기 제2 전송 전력으로 설정된 이후, 미리 설정된 시구간 동안 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신하지 않은 경우,
    상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제1 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  13. 청구항 11에 있어,
    상기 제1 통신 노드의 전송 전력이 상기 제2 전송 전력으로 설정된 이후, 미리 설정된 시구간 이내에 다른 통신 노드들로부터 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신한 경우,
    상기 제2 전송 전력으로 설정된 상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 미리 설정된 시구간 동안 추가로 유지하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임의 홉 카운트는 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 동일한, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  14. 청구항 8에 있어,
    상기 제1 상태에서,
    다른 통신 노드들로부터 상기 제1 프레임의 전송 전력보다 낮은 제2 전송 전력으로 전송된 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 프레임을 수신한 경우,
    상기 제1 통신 노드의 전송 전력을 상기 제2 전송 전력으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  15. 청구항 8에 있어,
    상기 제2 프레임은,
    상기 제2 프레임의 프레임 제어(frame control) 필드, 듀레이션(duration) 필드 및 시퀀스 제어(sequence control) 필드 중 적어도 하나의 필드를 통해 상기 제2 프레임의 홉 카운트 정보를 지시하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  16. 청구항 14에 있어,
    상기 제2 프레임은,
    상기 제2 프레임의 프레임 제어 필드, 듀레이션 필드 및 시퀀스 제어 필드 중 적어도 하나의 필드를 통해 상기 제2 프레임의 전송 전력 정보를 추가로 지시하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  17. 무선 통신 네트워크에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
    제2 통신 노드로부터 제1 통신 프로토콜에 따른 제1 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제1 프레임에 포함된 상기 제2 통신 노드와 레거시(legacy) 통신 노드 간의 홉 카운트(hop count)를 확인하는 단계; 및
    상기 홉 카운트가 미리 설정된 값 이하인 경우, 상기 제1 통신 프로토콜에 따른 제2 프레임을 생성하여 송신하고, 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 제1 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제1 상태로 설정하는 단계를 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  18. 청구항 17에 있어,
    상기 제1 프레임은,
    상기 레거시 통신 노드로부터 전송된 프레임의 상기 제2 통신 노드에서의 RSSI(received signal strength intensity)의 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  19. 청구항 18에 있어,
    상기 홉 카운트가 상기 미리 설정된 값 이하이고, 상기 RSSI가 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 제1 통신 노드의 동작 상태를 제2 통신 프로토콜에 따라 동작하는 제2 상태로 설정하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 노드의 동작 방법.
  20. 청구항 18에 있어,
    상기 제2 프레임은,
    상기 제2 프레임의 프레임 제어(frame control) 필드, 듀레이션(duration) 필드 및 시퀀스 제어(sequence control) 필드 중 적어도 하나의 필드를 통해 상기 제2 프레임의 홉 카운트 정보 및 상기 제1 프레임의 상기 제1 통신 노드에서의 RSSI의 정보 중 적어도 하나의 정보를 지시하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
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