KR101594382B1

KR101594382B1 - 무선랜 시스템에서 서브채널 선택적 액세스를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR101594382B1
Application number: KR1020157006100A
Authority: KR
Inventors: 석용호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2016-02-26
Also published as: US20140086200A1; JP6126226B2; CA2884587C; RU2015115641A; CN104662987A; EP2901796B1; AU2013320766A1; WO2014051324A1; EP2901796A4; JP2017121084A; RU2625441C2; AU2013320766B2; CN104662987B; CA2884587A1; EP2901796A1; JP2015534389A; KR20150040356A; JP6377799B2; US9900865B2

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선랜 시스템에서 서브채널 선택적 액세스 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 스테이션(STA)이 서브채널 선택적 액세스를 수행하는 방법은, 소정의 프레임을 액세스 포인트(AP)로부터 수신하는 단계; 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 채널 리스트 정보, 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 대역폭 정보 및 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 시간 정보가 상기 소정의 프레임에 포함된 경우, 하나 이상의 서브채널을 선택하는 단계; 및 선택된 상기 하나 이상의 서브채널 상에서 동작하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 서브채널 선택적 액세스를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUB-CHANNEL SELECTIVE ACCESS IN WIRELESS LAN SYSTEM}

본 발명은 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 구체적으로 무선랜(WLAN) 시스템에서 서브채널 선택적 액세스를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.

정보통신 기술의 빠른 발전에 따라 다양한 무선통신기술시스템이 개발되어 왔다. 다른 무선 통신 기술들 중 WLAN 기술은 무선 기술에 기초하여 PDA, 노트북 컴퓨터, PMP 등과 같은 무선단말을 이용할 수 있는 가정 내, 사무실 및 특정 지역에서 인터넷 접속을 가능하게 한다.

WLAN의 장점 중 하나인 통신 속도를 제안하는 것을 피하기 위해 최근 기술표준은 무선 네트워크의 커버리지를 넓힘과 동시에 네트워크의 속도와 신뢰도를 증가시킬 수 있는 발전된 시스템을 제안하였다. 예를 들어, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11n은 540Mbps의 최대 고속 처리율(high throughput: HT)을 지원하기 위한 데이터 처리 속도를 제공한다. 또한, 전송 오류를 감소시킴과 동시에 데이터 전송율을 증가시키기 위해 다중 안테나 기술(MIMO)이 송신기와 수신기 모두에 적용되었다.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 제한 및 단점으로 인한 하나 이상의 문제를 해결하기 위해 WLAN 시스템에서 부분 연결 식별자(PAID: partial association identifier )를 포함하는 프레임을 송수신하는 방법 및 장치를 지향한다. 기기간 통신(M2M) 기술은 차세대 통신 기술로서 논의되어 왔다. IEEE 802.11 WLAN 에서 M2M 통신을 지원하기 위한 표준으로 IEEE 802.11ah가 개발되었다. M2M 통신은 많은 수의 장치를 포함하는 환경에서 낮은 속도로 소량의 데이터를 통신할 수 있는 시나리오로서 간주될 수 있다.

본 발명에서는 무선랜 시스템에서 동작하는 장치가 정확하고 효율적으로 서브채널 선택적 액세스를 수행/지원할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 스테이션(STA)이 서브채널 선택적 액세스를 수행하는 방법은, 소정의 프레임을 액세스 포인트(AP)로부터 수신하는 단계; 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 채널 리스트 정보, 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 대역폭 정보 및 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 시간 정보가 상기 소정의 프레임에 포함된 경우, 하나 이상의 서브채널을 선택하는 단계; 및 선택된 상기 하나 이상의 서브채널 상에서 동작하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 서브채널 선택적 액세스를 수행하는 스테이션(STA) 장치는, 송수신기; 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 송수신기를 이용하여 소정의 프레임을 액세스 포인트(AP)로부터 수신하고; 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 채널 리스트 정보, 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 대역폭 정보 및 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 시간 정보가 상기 소정의 프레임에 포함된 경우, 하나 이상의 서브채널을 선택하고; 선택된 상기 하나 이상의 서브채널 상에서 동작하도록 설정될 수 있다.

상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.

상기 하나 이상의 서브채널은 상기 채널 리스트 정보에 의해서 지시되는 하나 이상의 서브채널 중에서 선택될 수 있다.

상기 채널 리스트 정보는 상기 STA의 액세스가 허용되는 하나 이상의 서브채널을 지시할 수 있다.

상기 대역폭 정보는 상기 채널 리스트 정보에 의해서 지시되는 하나 이상의 서브채널 상에서 허용되는 프레임의 대역폭을 지시할 수 있다.

상기 소정의 프레임은, 상기 채널 리스트에 의해서 지시되는 하나 이상의 서브채널 상에서 상기 STA의 전송이 허용됨을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 채널 리스트 정보, 상기 대역폭 정보 또는 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 시간 정보 중의 적어도 하나가 상기 소정의 프레임에 포함되지 않은 경우에는, 상기 STA은 프라이머리 채널(primary channel) 상에서 동작할 수 있다.

상기 소정의 프레임은 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임일 수 있다.

상기 소정의 프레임은 상기 STA이 연관(association)을 맺은 AP로부터 전송될 수 있다.

상기 소정의 프레임은 널-데이터 패킷(NDP) 사운딩 여부를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 채널 리스트 정보, 상기 대역폭 정보 및 상기 NDP 사운딩 여부를 지시하는 정보 중의 하나 이상에 기초하여, 상기 소정의 프레임에 후속하여 NDP 프레임이 전송되는 서브채널, 상기 NDP 프레임의 대역폭 및 상기 NDP 프레임이 전송되는 시간 중의 하나 이상이 결정될 수 있다.

상기 NDP 사운딩 여부를 지시하는 정보가 NDP 프레임이 전송되는 것으로 지시하는 경우, 상기 STA은 상기 NDP 프레임을 이용하여 서브채널의 채널 품질을 결정하고, 결정된 채널 품질에 기초하여 상기 하나 이상의 서브채널을 선택할 수 있다.

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

본 발명에 따르면 무선랜 시스템에서 동작하는 장치가 정확하고 효율적으로 서브채널 선택적 액세스를 수행/지원할 수 있는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 무선랜 시스템에서의 링크 셋업 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 8은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 80MHz 채널 대역폭을 사용하는 광대역 채널 액세스 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 주파수에 대한 채널 품질을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 CTS 프레임 포맷의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 서브채널 프로브 동작을 포함하는 협대역 채널 액세스 메커니즘의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 서브채널 프로브 동작을 포함하는 협대역 채널 액세스 메커니즘의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 서브채널 선택적 액세스 방안의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 CH-Poll 프레임 포맷의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 서브채널 선택적 액세스를 지원하기 위한 복수개의 NDP 프레임 전송 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 변형예에 따른 서브채널 선택적 액세스 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 다른 일례에 따른 서브채널 선택적 액세스를 지원하기 위한 복수개의 NDP 프레임 전송 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 일례에 따른 서브채널 선택적 액세스를 지원하기 위한 복수개의 NDP 프레임 전송 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 일례에 따른 서브채널 선택적 액세스를 지원하기 위한 복수개의 NDP 프레임 전송 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른 NDP 프레임 포맷의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명의 일례에 따른 서브채널 선택적 액세스 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

WLAN 시스템의 구조

도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.

IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 WLAN이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(Basic Service Set; BSS)는 IEEE 802.11 LAN에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2 개의 STA이 포함되는 것(STA1 및 STA2 는 BSS1에 포함되고, STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA이 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.

IEEE 802.11 LAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(Independent BSS; IBSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.

STA의 켜지거나 꺼짐, STA이 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA은 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA은 BSS에 연관(associated)되어야 한다. 이러한 연관(association)은 동적으로 설정될 수 있고, 분배시스템서비스(Distribution System Service; DSS)의 이용을 포함할 수 있다.

도 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2 에서는 도 1 의 구조에서 분배시스템(Distribution System; DS), 분배시스템매체(Distribution System Medium; DSM), 액세스 포인트(Access Point; AP) 등의 구성요소가 추가된 형태이다.

LAN에서 직접적인 스테이션-대-스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배시스템(DS)이 구성될 수 있다.

DS는 BSS들이 상호연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.

DS는 논리적인 개념이며 분배시스템매체(DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체(Wireless Medium; WM)와 분배시스템매체(DSM)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 LAN 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 LAN 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 LAN 구조가 특정될 수 있다.

DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 기기를 지원할 수 있다.

AP 는, 연관된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS 로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 엔티티(entity)를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2 에서 도시하는 STA2 및 STA3 은 STA의 기능성을 가지면서, 연관된 STA들(STA1 및 STA4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 엔티티이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.

AP에 연관된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 엔티티에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 전송 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.

도 3 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 3 에서는 도 2 의 구조에 추가적으로 넓은 커버리지를 제공하기 위한 확장된 서비스 세트(Extended Service Set; ESS)를 개념적으로 나타낸다.

임의의(arbitrary) 크기 및 복잡도를 가지는 무선 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성될 수 있다. IEEE 802.11 시스템에서는 이러한 방식의 네트워크를 ESS 네트워크라고 칭한다. ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다. 그러나, ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS 네트워크는 LLC(Logical Link Control) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로 (동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다.

IEEE 802.11 에서는 도 3 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. BSS들은 부분적으로 중첩될 수 있고, 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한, BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고, 논리적으로는 BSS들 간의 거리에 제한은 없다. 또한, BSS들은 물리적으로 동일한 위치에 위치할 수 있고, 이는 리던던시를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 (또는 하나 이상의) ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 애드-혹 네트워크가 동작하는 경우나, 상이한 기관(organizations)에 의해서 물리적으로 중첩되는 IEEE 802.11 네트워크들이 구성되는 경우나, 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.

도 4 는 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 에서는 DS를 포함하는 기반 구조 BSS 의 일례가 도시된다.

도 4 의 예시에서 BSS1 및 BSS2가 ESS를 구성한다. 무선랜 시스템에서 STA은 IEEE 802.11 의 MAC/PHY 규정에 따라 동작하는 기기이다. STA은 AP STA 및 비-AP(non-AP) STA을 포함한다. Non-AP STA은 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 도 4 의 예시에서 STA1, STA3, STA4 는 non-AP STA에 해당하고, STA2 및 STA5 는 AP STA 에 해당한다.

이하의 설명에서 non-AP STA은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장치(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동단말(Mobile Terminal), 이동 가입자국(Mobile Subscriber Station; MSS) 등으로 칭할 수도 있다. 또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국(Base Station; BS), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(evolved Node-B; eNB), 기저 송수신 시스템(Base Transceiver System; BTS), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.

링크 셋업 과정

도 5는 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.

STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하고, 인증(authentication)을 수행하고, 연관(association)을 맺고(establish), 보안(security)을 위한 인증 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 과정을 세션 개시 과정, 세션 셋업 과정이라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 과정의 발견, 인증, 연관, 보안 설정의 과정을 통칭하여 연관 과정이라고 칭할 수도 있다.

도 5를 참조하여 예시적인 링크 셋업 과정에 대해서 설명한다.

단계 S510에서 STA은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA의 스캐닝(scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉, STA이 네트워크에 액세스하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데, 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.

스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝(active scanning)과 수동적 스캐닝(passive scanning)이 있다.

도 5에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 전송한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어, 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1번 채널에서 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널(예를 들어, 2번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝(즉, 2번 채널 상에서 프로브 요청/응답 송수신)을 수행할 수 있다.

도 5에서 도시하고 있지 않지만, 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다.

능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이(delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.

STA이 네트워크를 발견한 후에, 단계 S520에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S540의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 칭할 수 있다.

인증 과정은 STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다.

인증 프레임은 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number), 상태 코드(status code), 검문 텍스트(challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.

STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다.

STA이 성공적으로 인증된 후에, 단계 S530에서 연관 과정이 수행될 수 있다. 연관 과정은 STA이 연관 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 연관 응답 프레임(association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다.

예를 들어, 연관 요청 프레임은 다양한 능력(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 방송 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.

예를 들어, 연관 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(연관 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS 맵 등의 정보를 포함할 수 있다.

이는 연관 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.

STA이 네트워크에 성공적으로 연관된 후에, 단계 S540에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S540의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청/응답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고, 상기 단계 S520의 인증 과정을 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 하고, 단계 S540의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.

단계 S540의 보안 셋업 과정은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이(way) 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 보안 셋업 과정은 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 보안 방식에 따라 수행될 수도 있다.

WLAN의 진화

무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO)-OFDM을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput; HT)을 지원한다.

무선랜에서 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 비교적 최근에 제정된 기술 표준으로서 IEEE 802.11n이 존재한다. 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.

IEEE 802.11 VHT 시스템은 MAC SAP 에서 1Gbps 이상의 처리율을 제공하기 위해서, 80MHz 이상의 채널 대역폭, 8 개 이상의 공간 스트림을 요구한다. VHT BSS의 집성 처리율(aggregated throughput)이 1Gbps 이상이 되도록 하기 위해서는, 여러 VHT non-AP STA들이 동시에 채널을 사용하도록 하여야 한다. 여러 VHT non-AP STA들이 동시에 채널을 사용하기 위해, VHT AP STA는 공간 분할 다중 액세스(Space Division Multiple Access; SDMA) 또는 MU-MIMO 기법을 사용할 수 있다. 즉, 여러 VHT non-AP STA들과 VHT AP STA 사이에서 동시에 송수신이 발생하는 것이 허용된다.

또한, 기존의 2.4 GHz 대역 또는 5 GHz 대역 외에, 아날로그 TV의 디지털화로 인한 유휴 상태의 주파수 대역(예를 들어, 54-698MHz 대역)과 같은 TV 화이트스페이스(TVWS)에서의 대역에서 비면허 기기(unlicensed device)의 동작을 규정하기 위한 IEEE 802.11af 표준이 개발되고 있다. TVWS는 브로드캐스트(broadcast) TV에 할당된 주파수로서 UHF(Ultra High Frequency) 대역 및 VHF(very high frequency) 대역을 포함하고, 해당 주파수 대역에서 동작하는 면허 기기(licensed device)의 통신을 저해하지 않는다는 조건 하에서 비면허 기기의 사용이 허가된 주파수 대역을 의미한다. 면허 기기에는 TV, 무선 마이크 등이 있을 수 있다. 면허 기기는 우선적 사용자(incumbent user) 또는 프라이머리 사용자(primary user)로 불릴 수도 있다. 또한, TVWS를 사용하는 비면허 기기들간에 공존(coexistence) 문제를 해결하기 위해 공통 비콘 프레임(common beacon frame) 등과 같은 시그널링 프로토콜(signaling protocol), 주파수 센싱 메커니즘 등이 필요할 수 있다.

512-608 MHz, 614-698 MHz에서는 특수한 몇 가지 경우를 제외하고 모든 비면허 기기들의 동작이 허용되나, 54-60 MHz, 76-88 MHz, 174-216 MHz, 470-512 MHz 대역에서는 고정된 기기(fixed device) 간의 통신만이 허용된다. 고정된 기기란 정해진 위치에서만 신호의 전송을 수행하는 기기를 말한다. IEEE 802.11 TVWS 단말은 TVWS 스펙트럼(spectrum)에서 IEEE 802.11 MAC 계층(Media Access Control layer) 및 PHY 계층(Physical layer)을 사용해 동작하는 비면허 기기를 의미한다.

TVWS를 사용하기 원하는 비면허 기기는 면허 기기에 대한 보호 기능을 제공해야 한다. 따라서, 비면허 기기는 TVWS에서 신호의 전송을 시작하기 전에 반드시 면허 기기가 해당 대역을 점유하고 있는지 여부를 확인해야 한다. 이를 위하여, 비면허 기기는 스펙트럼 센싱(spectrum sensing)을 수행하여 해당 대역이 면허 기기에 의해 사용되고 있는지 여부를 확인할 수도 있다. 스펙트럼 센싱 메커니즘(mechanism)에는 에너지 검출(Energy Detection) 방식, 피쳐 검출(Feature Detection) 방식 등이 있다. 비면허 기기는 특정 채널에서 수신된 신호의 강도가 일정 값 이상이거나, DTV 프리앰블(Preamble)이 검출되면 면허 기기가 특정 채널을 사용 중인 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 현재 사용 중인 채널과 바로 인접해 있는 채널에서 면허 기기가 사용 중인 것으로 판단되면, 비면허 기기는 전송 전력을 낮추어야 한다.

또한, 차세대 통신 기술로서 M2M(Machine-to-Machine) 통신 기술이 논의되고 있다. IEEE 802.11 무선랜 시스템에서도 M2M 통신을 지원하기 위한 기술 표준이 IEEE 802.11ah로서 개발되고 있다. M2M 통신은 하나 이상의 머신(Machine)이 포함되는 통신 방식을 의미하며, MTC(Machine Type Communication) 또는 사물 통신으로 칭하여지기도 한다. 여기서, 머신이란 사람의 직접적인 조작이나 개입을 필요로 하지 않는 엔티티(entity)를 의미한다. 예를 들어, 무선 통신 모듈이 탑재된 검침기(meter)나 자동 판매기와 같은 장치는 물론, 사용자의 조작/개입 없이 자동으로 네트워크에 접속하여 통신을 수행할 수 있는 스마트폰과 같은 사용자 기기도 머신의 예시에 해당할 수 있다. M2M 통신은 디바이스 간의 통신(예를 들어, D2D(Device-to-Device) 통신), 디바이스와 서버(application server) 간의 통신 등을 포함할 수 있다. 디바이스와 서버 통신의 예시로, 자동 판매기와 서버, POS(Point of Sale) 장치와 서버, 전기, 가스 또는 수도 검침기와 서버 간의 통신을 들 수 있다. 그 외에도 M2M 통신 기반의 애플리케이션(application)에는, 보안(security), 운송(transportation), 헬스 케어(health care) 등이 포함될 수 있다. 이러한 적용례의 특성을 고려하면, 일반적으로 M2M 통신은 매우 많은 기기가 존재하는 환경에서 가끔씩 적은 양의 데이터를 저속으로 송수신하는 것을 지원할 수 있어야 한다.

구체적으로, M2M 통신은 많은 STA의 개수를 지원할 수 있어야 한다. 현재 정의되어 있는 무선랜 시스템에서는 하나의 AP에 최대 2007 개의 STA이 연관되는 경우를 가정하지만, M2M 통신에서는 이보다 많은 개수(약 6000 개)의 STA이 하나의 AP에 연관되는 경우를 지원하는 방안들이 논의되고 있다. 또한, M2M 통신에서는 낮은 전송 속도를 지원/요구하는 애플리케이션이 많을 것으로 예상된다. 이를 원활하게 지원하기 위해서, 예를 들어, 무선랜 시스템에서는 TIM(Traffic Indication Map) 요소 기반으로 STA이 자신에게 송신될 데이터의 존재 여부를 인지할 수 있는데, TIM의 비트맵 크기를 줄이는 방안들이 논의되고 있다. 또한, M2M 통신에서는 송신/수신 간격이 매우 긴 트래픽이 많을 것으로 예상된다. 예를 들어, 전기/가스/수도 사용량과 같이 긴 주기(예를 들어, 한 달) 마다 매우 적은 양의 데이터를 주고 받는 것이 요구된다. 이에 따라, 무선랜 시스템에서는, 하나의 AP에 연관될 수 있는 STA의 개수는 매우 많아지더라도, 하나의 비콘 주기 동안에 AP로부터 수신할 데이터 프레임이 존재하는 STA의 개수가 매우 적은 경우를 효율적으로 지원하는 방안들이 논의되고 있다.

이와 같이 무선랜 기술은 빠르게 진화하게 있으며, 전술한 예시들 외에도 직접 링크 셋업, 미디어 스트리밍 성능의 개선, 고속 및/또는 대규모의 초기 세션 셋업의 지원, 확장된 대역폭 및 동작 주파수의 지원 등을 위한 기술이 개발되고 있다.

매체 액세스 메커니즘

IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에서, MAC(Medium Access Control)의 기본 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(Distributed Coordination Function, DCF)이라고도 불리는데, 기본적으로 "listen before talk" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서, 소정의 시간구간(예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space) 동안 무선 채널 또는 매체(medium)를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단 되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유 상태(occupied status)인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간(예를 들어, 임의 백오프 주기(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 주기의 적용으로, 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다.

또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 PCF(Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF는 폴링(polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및/또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한, HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 하는 것이고, HCCA는 폴링(polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 WLAN의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기(Contention Period; CP)와 비경쟁 주기(Contention Free Period; CFP) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.

도 6은 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하여 임의 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다. 점유(occupy 또는 busy) 상태이던 매체가 유휴(idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이 때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 임의 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에, 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 의사-임의 정수(pseudo-random integer) 값을 가지며, 0 내지 CW 범위의 값 중에서 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우(Contention Window) 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기값으로 CWmin이 주어지지만, 전송 실패의 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2 배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CWmin 값으로 리셋된다. CW, CWmin 및 CWmax 값은 2ⁿ-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다.

임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고, 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다.

도 6의 예시에서 STA3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 한편, 나머지 STA들은 매체가 점유(busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA1, STA2 및 STA5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. 도 6의 예시에서는 STA2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타낸다. 즉, STA2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA5의 잔여 백오프 시간은 STA1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. STA1 및 STA5는 STA2가 매체를 점유하는 동안에 잠시 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA2의 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA1 및 STA5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA5의 잔여 백오프 시간이 STA1보다 짧았으므로 STA5이 프레임 전송을 시작하게 된다. 한편, STA2가 매체를 점유하는 동안에 STA4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이 때, STA4의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 전송을 시작할 수 있다. 도 6의 예시에서는 STA5의 잔여 백오프 시간이 STA4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우, STA4와 STA5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA4와 STA5 모두 ACK을 받지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA4와 STA5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. 한편, STA1은 STA4와 STA5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다.

STA의 센싱 동작

전술한 바와 같이 CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다. 가상 캐리어 센싱은 숨겨진 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 액세스에서 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, 무선랜 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector; NAV)를 이용할 수 있다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시(indicate)하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 "duration" 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.

또한, 충돌 가능성을 감소시키기 위해서 강인한 충돌 검출(robust collision detect) 메커니즘이 도입되었다. 이에 대해서 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 실제 캐리어 센싱 범위와 전송 범위는 동일하지 않을 수도 있지만, 설명의 편의를 위해서 동일한 것으로 가정한다.

도 7은 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.

도 7(a)는 숨겨진 노드에 대한 예시이며, STA A와 STA B는 통신 중에 있고 STA C가 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 구체적으로 STA A가 STA B에 정보를 전송하고 있는 상황이지만, STA C가 STA B로 데이터를 보내기 전에 캐리어 센싱을 수행할 때에 매체가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이는 STA A의 전송(즉, 매체 점유)을 STA C의 위치에서는 센싱하지 못할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우에, STA B는 STA A와 STA C의 정보를 동시에 받기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 이 때 STA A는 STA C의 숨겨진 노드라고 할 수 있다.

도 7(b)는 노출된 노드(exposed node)에 대한 예시이며, STA B는 STA A에 데이터를 전송하고 있는 상황에서, STA C가 STA D에서 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우에 STA C가 캐리어 센싱을 수행하면, STA B의 전송으로 인하여 매체가 점유된 상태라고 판단할 수 있다. 이에 따라, STA C가 STA D에 전송할 정보가 있더라도 매체 점유 상태라고 센싱되기 때문에 매체가 유휴 상태가 될 때까지 기다려야 한다. 그러나, 실제로는 STA A는 STA C의 전송 범위 밖에 있으므로, STA C로부터의 전송과 STA B로부터의 전송은 STA A의 입장에서는 충돌하지 않을 수도 있으므로, STA C는 STA B가 전송을 멈출 때까지 불필요하게 대기하는 것이 된다. 이 때 STA C를 STA B의 노출된 노드라고 할 수 있다.

도 8은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.

도 7과 같은 예시적인 상황에서 충돌 회피(collision avoidance) 메커니즘을 효율적으로 이용하기 위해서, RTS(request to send)와 CTS(clear to send)등의 짧은 시그널링 패킷(short signaling packet)을 이용할 수 있다. 두 STA 간의 RTS/CTS는 주위의 STA(들)이 오버히어링(overhearing)할 수 있도록 하여, 상기 주위의 STA(들)이 상기 두 STA 간의 정보 전송 여부를 고려하도록 할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 전송하려는 STA이 데이터를 받는 STA에 RTS 프레임을 전송하면, 데이터를 받는 STA은 CTS 프레임을 주위의 STA들에게 전송함으로써 자신이 데이터를 받을 것임을 알릴 수 있다.

도 8(a)는 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA C가 모두 STA B에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정한다. STA A가 RTS를 STA B에 보내면 STA B는 CTS를 자신의 주위에 있는 STA A와 STA C에 모두 전송을 한다. 그 결과 STA C는 STA A와 STA B의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다리게 되어 충돌을 피할 수 있게 된다.

도 8(b)는 노출된 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA B 간의 RTS/CTS 전송을 STA C가 오버히어링함으로써, STA C는 자신이 다른 STA(예를 들어, STA D)에게 데이터를 전송하더라도 충돌이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 즉, STA B는 주위의 모든 STA들에게 RTS를 전송하고, 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A만 CTS를 전송하게 된다. STA C는 RTS만을 받고 STA A의 CTS를 받지 못했기 때문에 STA A는 STC C의 캐리어 센싱 밖에 있다는 것을 알 수 있다.

프레임 구조

도 9는 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

PPDU(Physical Layer Convergence Protocol(PLCP) Packet Data Unit) 프레임 포맷은, STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 가장 기본적인(예를 들어, non-HT(High Throughput)) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다. 또한, PPDU 프레임 포맷의 종류(예를 들어, HT-mixed 포맷 PPDU, HT-greenfield 포맷 PPDU, VHT(Very High Throughput) PPDU 등)에 따라서, SIG 필드와 데이터 필드 사이에 추가적인 (또는 다른 종류의) STF, LTF, SIG 필드가 포함될 수도 있다.

STF는 신호 검출, AGC(Automatic Gain Control), 다이버시티 선택, 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호이고, LTF는 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 신호이다. STF와 LTF를 합쳐서 PCLP 프리앰블(preamble)이라고 칭할 수 있고, PLCP 프리앰블은 OFDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정을 위한 신호라고 할 수 있다.

SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, SIG 필드는 패리티(parity) 비트, SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다.

데이터 필드는 SERVICE 필드, PSDU(PLCP Service Data Unit), PPDU TAIL 비트를 포함할 수 있고, 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다. SERVICE 필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의 동기화를 위해 사용될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MAC PDU(Protocol Data Unit)에 대응하며, 상위 계층에서 생성/이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다.

MAC PDU는 다양한 MAC 프레임 포맷에 따라서 정의되며, 기본적인 MAC 프레임은 MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS(Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC 프레임은 MAC PDU로 구성되어 PPDU 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU를 통하여 송신/수신될 수 있다.

MAC 헤더는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 기간(Duration)/ID 필드, 주소(Address) 필드 등을 포함한다. 프레임 제어 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다. 기간/ID 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다. 4 개의 주소 필드(Address 1, Address 2, Address 3, Address 4)는 BSSID(Basic Service Set Identifier), SA(Source Address), DA(Destination Address), TA(Transmitter Address), RA(Receiver Address) 등을 지시하는 데에 이용될 수 있으며, 프레임 타입에 따라서 4 개의 주소 필드 중에서 일부만을 포함할 수도 있다.

한편, 널-데이터 패킷(NDP) 프레임 포맷은 데이터 패킷을 포함하지 않는 형태의 프레임 포맷을 의미한다. 즉, NDP 프레임은, 일반적인 PPDU 포맷에서 PLCP 헤더 부분(즉, STF, LTF 및 SIG 필드)만을 포함하고, 나머지 부분(즉, 데이터 필드)은 포함하지 않는 프레임 포맷을 의미한다. NDP 프레임은 짧은(short) 프레임 포맷이라고 칭할 수도 있다.

서브채널 선택적 액세스 방안 1

IEEE 802.11 VHT 시스템이 요구하는 높은 처리율을 달성하기 위해서는 넓은 대역폭(예를 들어, 80 MHz)을 사용하는 것이 요구된다. 그러나, IEEE 802.11a/b/g/n 과 같은 레거시(legacy) 시스템에 따른 기기들에 의한 채널 사용으로 인하여, 비어 있는 연속적인 80 MHz 크기의 채널을 찾는 것은 쉽지 않다. 이에 대한 해결책으로서, 불연속적인(non-contiguous) 채널들을 집성하여(aggregate) 사용하는 것을 고려할 수 있다. 불연속적인 채널들을 집성하여 80 MHz 이상의 채널 대역폭을 사용하기 위해서는, 집성된 채널들의 일부에 대한 액세스 메커니즘이 필요하다.

한편, 낮은 레이트, 낮은 전력, 넓은 범위의 통신이 요구되는 M2M, 스마트 그리드 애플리케이션 등에서는, 협대역(narrow band) 채널을 이용하는 것이 적합하다. 레거시 WLAN 시스템에서는 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz의 채널 대역폭을 정의 및 이용하며, 이를 광대역(wide band) 채널 액세스 방식이라고 칭할 수 있다.

즉, 본 발명에서 제안하는 협대역 채널 액세스 방식은 기존의 WLAN 채널 대역폭의 최소 단위보다도 작은 채널 대역폭(예를 들어, 0.5MHz, 1MHz 또는 2MHz)을 이용하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 문서에서 사용하는 협대역 채널이라는 용어는, 하나의 기본적인 채널 유닛의 대역폭의 일부라는 의미로서, 서브채널이라고 칭할 수도 있다.

이러한 서브채널 또는 협대역 채널을 이용한 통신 방식에 대해서는 아직까지 구체적으로 정의된 바 없다. 본 발명에서는 IEEE 802.11 WLAN 시스템에서 협대역 채널 액세스 (또는 서브채널 액세스) 메커니즘에 대해서 제안한다.

먼저, 레거시 WLAN 시스템(예를 들어, IEEE 802.11a/n/ac 시스템)에서 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz과 같은 광대역 채널을 사용하는 경우의 채널 액세스 방식에 대해서 설명한다.

도 10은 80MHz 채널 대역폭을 사용하는 광대역 채널 액세스 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.

80MHz 데이터 프레임을 전송하기 전에, AP는 20MHz 채널 대역폭을 사용하는 RTS 프레임을 각각의 20MHz 채널들로 전송할 수 있다. 즉, 80MHz 채널 대역폭에 대해서는, 총 4개의 RTS 프레임들이 듀플리케이티드 PPDU(duplicated PPDU) 형태로 전송될 수 있다.

STA은, AP가 전송한 RTS 프레임들을 성공적으로 수신한 20MHz 채널의 각각에 대해서, 20MHz 채널 대역폭을 사용하는 CTS 프레임을 이용하여 응답할 수 있다. STA가 80MHz 대역폭의 전체에서 모두 성공적으로 RTS 프레임들을 수신한 경우에는, 80MHz 채널 대역폭을 커버하기 위해서 총 4개의 RTS 프레임들이 duplicated PPDU 형태로 전송될 수 있다.

AP 가 80MHz 채널에 대해서 CTS 프레임들을 모두 수신한 경우(즉, 총 4개의 CTS 프레임들을 수신하는 경우), 80MHz 채널 대역폭을 이용하여 DATA 프레임을 전송할 수 있다.

DATA 프레임을 수신한 STA은 ACK 프레임을 이용하여 DATA 프레임을 성공적으로 수신했는지 여부를 응답할 수 있다.

도 10과 같은 광대역 채널을 사용하는 시스템에서 서브채널은 20MHz로 구성된다. 만약, 서브채널 대역폭이 0.5MHz, 1MHz 또는 2MHz처럼 협대역인 경우에, 도 11과 같은 주파수 선택적 채널 액세스(frequency selective channel access)가 요구된다.

도 11은 주파수에 대한 채널 품질을 예시적으로 나타내는 도면이다.

도 11에서 채널 품질(예를 들어, SNR(Signal to Noise Ratio))은 주파수에 걸쳐 변화할 수 있다. 예를 들어, 어떤 하나의 채널(Channel N)이 4 개의 서브채널(서브채널 0, 1, 2 및 3)을 포함하는 경우, 서브채널 0에 해당하는 주파수에서는 가장 좋은 채널 품질을 보이고, 서브채널 2에 해당하는 주파수에서 가장 나쁜 채널 품질을 보일 수 있다. 이와 같이 주파수 위치 별로 상이한 채널 품질을 가지는 것을, 채널의 주파수 선택적인 특성이라고 표현할 수 있다.

도 11의 예시에서와 같이 서브채널 별로 채널 품질에 큰 차이를 보이는 경우, 그 중에서 채널 품질이 가장 좋은 서브채널을 선택하는 것이 유리하다. 이러한 채널 액세스 방식을, 주파수 선택적 채널 액세스 방식이라고 칭할 수 있다.

주파수 선택적 채널 액세스 방식을 IEEE 802.11 WLAN 환경에 적용하기 위해서, 복수의 서브채널 중에서 채널 품질(예를 들어, SNR)이 가장 높은 서브채널을 선택하는, 서브채널 프로브 동작이 요구된다. 레거시 WLAN 시스템에서는 하나의 채널 유닛이 복수개의 서브채널을 포함하는 경우에는 그 중에서 프라이머리 채널이 설정되고, 기본적으로는 프라이머리 채널을 사용하는 것이 요구된다. 그러나, 본 발명에서는 채널 품질은 시간이나 주변 환경에 따라서 변화하는 것이므로 항상 프라이머리 채널을 사용하도록 제한하는 것을 탈피하여, 프라이머리 채널이 아니더라도 채널 품질이 가장 좋은 임의의 서브채널을 액세스하는 방식을 제안한다.

본 발명에서는 RTS/CTS 프레임을 이용한 서브채널 프로브 방식을 제안한다. 즉, 하나의 채널 유닛을 복수개의 서브채널로 분할하고, 복수개의 서브채널의 각각 상에서 RTS 프레임을 전송하고, SNR이 가장 높은 서브채널에 대해서 CTS 프레임을 통해서 시그널링하여 줄 수 있다. 도 10의 예시에서와 같이 하나의 채널 유닛에 속한 복수개의 서브 채널 상에서 RTS 프레임이 전송되는 것은 유사하지만, 그 중에서 채널 품질이 높은 일부 서브채널 상에서만 CTS 프레임이 전송되도록 하는 점에서 도 10의 CTS 프레임 전송의 경우와 상이하다.

도 12는 본 발명에 따른 CTS 프레임 포맷의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 CTS 프레임을 전송하는 PPDU의 스크램블링 시퀀스의 처음 7 개의 비트의 값을 설정하는 방안을 나타낸다. DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터는, 비-고처리율 설정에서 대역폭이 동적으로 설정되는지 여부를 나타내는 파라미터이다.

DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하지 않는 경우에는, 처음 5 개의 비트(첫 번째 비트가 B0인 경우, B0 내지 B4)는, NON-HT 채널 대역폭(CBW)이 20 MHz인 경우에는 0이 아닌(nonzero) 5 비트의 의사랜덤(pseudo-random) 정수 값으로 설정되고, 그렇지 않은 경우에는 5 비트 의사랜덤 정수 값으로 설정될 수 있다.

한편, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT의 값에 무관하게 스크램블링 시퀀스의 마지막 2 비트(B5-B6)는 NON-HT CBW의 크기를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.

본 발명에서는, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하는 경우에, CTS 프레임을 전송하는 PPDU의 initial scrambling sequence 7 비트 중에서 하나의 비트를 널 패딩 지시 비트(Null Padding Indication bit)로 할당하는 것을 제안한다. 도 12의 예시에서는 4 번째 비트(B3)가 Null Padding Indication bit로 할당되는 예시를 나타낸다. 또한, 도 12의 예시에서 처음 3 개의 비트(B0-B2) 유보(Reserved; Rsvd)되고, 5 번째 비트(B4)는 대역폭 설정이 동적(dynamic)인지 아니면 정적(static)인지를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.

만약, CTS 프레임에서 Null Padding Indication bit가 1로 설정되는 경우, 해당 CTS 프레임이 전송되는 서브채널은 DATA 프레임 전송 용도로 사용하지 않고 Null 값으로 패딩할 것을 요청한다.

서브채널을 Null Padding 한다는 것은, 특정 서브채널 상에서 어떠한 물리 신호(physical signal)를 보내지 않는 것을 의미할 수도 있고, 정해진 물리 신호 또는 아무런 의미 없는 물리 신호를 보내는 것을 의미할 수도 있다. 예를 들어, 정해진 신호로 DATA 프레임을 중복해서 보내는 것도 Null Padding의 범주에 속한다.

따라서, 서브채널의 SNR이 낮을 경우, 해당 서브채널로 전송되는 CTS 프레임의 Null Padding Indication bit를 1로 설정하여, 실제 DATA 프레임의 전송이 이루어지지 않게 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예로서, CTS 프레임에 비트맵을 추가하여 각각의 서브채널에 대한 SNR 레벨을 지시할 수도 있다. 예를 들어, 4개의 서브채널에 대해서 2 레벨(low 또는 high) SNR 지시를 하는 경우, 총 4 비트 크기의 비트맵이 CTS 프레임에 추가된다. 예를 들어, High SNR 은 1로 인코딩되고 Low SNR 은 0으로 인코딩되는 경우에, 첫 번째 서브채널의 SNR이 가장 높다면 [1000]로 구성된 비트맵이 CTS 프레임에 포함된다.

도 13은 본 발명에 따른 서브채널 프로브 동작을 포함하는 협대역 채널 액세스 메커니즘의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 13의 예시에서 AP는 각각의 서브채널 상에서 RTS 프레임을 전송하고, RTS 프레임을 수신한 STA은 CTS 프레임의 Null Padding Indication bit를 통해 서브채널 프로브 과정을 수행할 수 있다.

도 13의 예시에서는 두 번째 서브채널이 가장 높은 SNR을 가지는 경우를 가정한다. 이에 따라, 첫 번째, 세 번째 및 네 번째 서브채널 상에서 전송되는 CTS 프레임은 Null Padding Indication bit가 1로 설정되고, DATA 프레임에 대한 전송은 두 번째 서브채널에 대해서만 요청될 수 있다.

RTS/CTS 프레임 교환 이후에 DATA 프레임이 전송된다. RTS/CTS 프레임을 이용한 서브채널 프로브 과정에 의해서 결정된 두 번째 서브채널을 이용하여 DATA 프레임이 전송되고, 첫 번째, 세 번째 및 네 번째 서브채널은 널 값으로 패딩된다.

DATA 프레임 전송을 할 때, 실제 DATA 프레임이 전송되는 서브채널에 대한 지시가 다시 한번 요구 된다. 이를 위해 DATA 프레임을 위한 PLCP 프리앰블은 데이터가 전송되지 않더라도 모든 서브채널 상에서 각각 전송된다. 즉, PLCP 프리앰블에 포함되는 Null Padding Indication bit를 통해 해당 PLCP 프리앰블이 전송되는 서브채널 상에서 DATA 프레임이 전송되는지 여부를 알려줄 수 있다.

도 13의 예시에서는, 두 번째 서브채널 상에서 PLCP 프리앰블에서만, Null Padding Indication bit 값이 0으로 설정된다. 첫 번째, 세 번째 및 네 번째 서브채널 상에서 전송되는 PLCP 프리앰블의 Null Padding Indication bit는 1로 설정된다.

전술한 바와 같이, Null Padding이란 특정 서브 채널 상에서 아무런 물리 신호를 보내지 않는 것, 정해지거나 의미 없는 물리 신호를 보내는 것 모두를 포함한다. 다른 시스템과의 공존(coexistence)을 고려하면 정해지거나 의미 없는 물리 신호를 Null padding으로서 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 한 개의 서브채널만을 사용해 DATA 프레임을 전송하게 되면, 다른 시스템에서 해당 서브채널의 사용을 검출하지 못할 수도 있다. 예를 들어, 에너지 검출 방식의 CCA에 의존하는 시스템의 경우, 실제 DATA 프레임 전송에 사용되는 서브채널 외에 다른 서브채널들에 대해서도 물리 신호(예를 들어, null padding으로서의 물리 신호)를 전송하는 것이 더 바람직할 수 있다. 이는, 실제 데이터가 전송되는 서브채널 외의 다른 서브채널 상에서의 물리 신호 전송으로 인해 전체 에너지 레벨이 증가하므로 CCA 검출에 도움을 줄 수 있기 때문이다.

도 14는 본 발명에 따른 서브채널 프로브 동작을 포함하는 협대역 채널 액세스 메커니즘의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 14의 예시에서는, 도 13의 연속적인 서브채널들의 예시와 달리, 불연속적인 서브채널들의 경우를 나타낸다. 도 14의 예시에서는 첫 번째 서브채널의 SNR이 낮은 것으로 가정한다. 이에 따라, STA은 첫 번째 서브채널 상에서 전송되는 CTS 프레임의 Null Padding Indication bit를 1로 설정하여 전송한다. CTS 프레임을 수신한 AP는 Null Padding Indication bit가 0으로 설정된 두 번째 서브채널을 사용해 DATA 프레임을 전송한다.

도 13 및 도 14의 예시에서는 복수개의 서브 채널 중에서 하나의 서브채널만이 사용되는 경우(즉, Null Padding Indication bit 이 0으로 설정된 sub-channel이 하나인 경우)를 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니고 하나 이상의 서브채널이 사용되는 경우(즉, Null Padding Indication bit 이 0으로 설정된 sub-channel이 하나 이상인 경우)에도 본 발명에서 설명하는 원리가 동일하게 적용될 수 있다.

서브채널 선택적 액세스 방안 2

도 15는 본 발명에 따른 서브채널 선택적 액세스 방안의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 15의 협대역 채널(또는 서브채널) 액세스를 위해서, 각각의 서브채널에 대한 폴링(polling)을 수행하는 방식을 나타낸다. 본 발명에서 설명하는 서브채널에 대한 폴링이란, STA에게 해당 서브채널에 액세스하는 것(예를 들어, 상향링크 전송할 데이터를 가지고 있는 STA에게, 해당 서브채널에서 데이터 전송을 수행하는 것)이 가능함을 알려주는 것이라고 할 수 있다. 동일한 의미를 달리 표현하자면, 서브채널에 대한 폴링이란, 서브채널의 세트 중에서 어떤 서브채널(들) 상에서 STA들의 전송이 허용되는지를 지시(indicate)하는 정보를 해당 STA들에게 알려주는 것이라고 할 수 있다. 이하의 실시예에서는 설명의 명료성을 위하여 서브채널에 대한 폴링 정보를 포함하는 프레임을 CH-Poll 프레임으로 칭하지만, 본 발명의 범위가 서브채널에 대한 폴링을 위한 프레임의 명칭에 제한되는 것은 아니다. 즉, 이하의 실시예에서 CH-Poll 프레임은, STA들의 전송이 허용되는 하나 이상의 서브채널이 무엇인지를 지시(indicate)하는 정보를 포함하는 프레임을 의미한다.

도 15의 예시에 따르면, AP가 모든 STA들을 대상으로 NDP 사운딩(sounding)을 한 번 수행하고, STA들은 자신이 원하는 서브채널로 이동(또는 스위치)하여 데이터를 대기한다. 이어서, AP가 각각의 채널에 대해서 폴링을 수행하고, 해당 서브채널로 이동한 STA이 폴링 프레임을 수신한 후에 서브채널 액세스를 수행할 수 있다. 여기서, NDP 사운딩은, 송신단으로부터의 NDP 프레임을 이용하여 수신단에서 채널(즉, 송신단으로부터 수신단으로의 채널)의 품질을 측정하는 것을 의미하고, 필요한 경우에는 측정된 채널 품질을 송신단으로 피드백하는 것도 포함할 수 있다.

구체적으로, AP는 CH-Poll 프레임을 BSS의 대역폭 전체로 전송할 수 있다. CH-Poll 프레임은 하나 이상의 서브채널을 통해서 duplicated PPDU 형태로 전송될 수 있다. 여기서, 하나의 서브채널은 협대역 채널 액세스의 단위로 이해될 수 있다. 도 15의 예시에서는 BSS 내에서 서브채널 선택적 액세스를 위해서 사용될 수 있는 서브채널들이 CH1, CH2, CH3 및 CH4가 존재하고, 이 4 개의 서브채널들의 전체에서 CH-Poll 프레임이 전송되는 것을 나타낸다.

또한, CH-Poll 프레임은 NDP 사운딩(NDP Sounding) 필드를 포함할 수 있다. NDP 사운딩 필드는 CH-Poll 프레임에 후속하여 NDP 프레임이 전송되는지 여부를 나타내기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, CH-Poll 프레임 이후에 NDP 프레임이 전송된다는 것을 나타내기 위해서, NDP Sounding 필드의 값이 1로 설정될 수 있다.

AP는 초기 CH-Poll 프레임을 전송할 때, NDP 사운딩 필드를 1로 설정하여 전송하고, PIFS (PCF interframe space) 시간 후에 NDP 프레임을 STA들에게 전송할 수 있다. 도 15의 예시에서 AP가 최초로 전송하는 CH-Poll 프레임에서 NDP 사운딩 필드의 값이 1로 설정되는 것을 나타낸다.

STA들이 CH-Poll 프레임을 수신하여, 만약 NDP 사운딩 필드가 1 값을 가지는 경우, STA들은 CH-Poll 프레임에 이어서 PIFS 시간 후에 NDP 프레임이 전송될 것을 알 수 있다. STA들은 서브채널들의 각각의 품질을 NDP 프레임을 이용하여 측정할 수 있다. 도 15의 예시에서는 복수개의 서브채널 상의 NDP 프레임들이 동시에 전송되는 것으로 나타내지만, 이에 제한되는 것은 아니고 한 번에 하나의 서브채널 상에서 NDP 프레임이 전송되고, 서로 다른 서브채널에 걸쳐서 NDP 프레임이 순서대로 전송될 수도 있다 (후술하는 도 19의 예시 참조). 도 15의 예시에서는 단순하게 NDP 프레임이 전송되는 것을 설명하기 위한 것이며, AP로부터의 NDP 프레임을 이용하여 STA1은 복수개의 서브채널들의 각각에 대한 채널 품질을 측정하고, 다른 STA들도 각자 복수개의 서브채널들의 각각에 대한 채널 품질을 측정할 수 있다.

이와 같이, NDP 프레임을 수신한 STA들의 각각은 채널 품질 측정 결과 에 기초하여, 자신이 사용할 하나 이상의 서브채널을 선택할 수 있다. 또한, 각각의 STA들은 선택한 서브채널로 이동(또는 채널 스위칭)을 수행하고, 이동한 (또는 스위칭한) 서브채널 상에서 소정의 시간 동안 대기할 수 있다. STA이 서브채널 상에서 대기한다는 것은, AP가 해당 서브채널을 폴링하여 채널 액세스를 트리거하는 것을 STA이 대기한다는 것으로 이해될 수 있다. 또한, STA이 채널 액세스를 대기하고 있는 동안에는 NAV를 설정하여 대기 상태를 유지할 수 있다.

AP는 CH-Poll 프레임과 NDP 프레임(들)을 전송한 후에, 각각의 서브채널을 순차적으로 또는 임의의 순서로 이동하면서, 각각의 서브채널 상에서 폴링을 수행할 수 있다. 예를 들어, AP는 CH-Poll 프레임을 BSS의 전체 대역폭 상에서 전송함으로써 폴링을 수행할 수 있다. 여기서, CH-Poll 프레임은 duplicated PPDU 형태로 전송되며, 폴링만을 목적으로 하는 CH-Poll 프레임에서 NDP 사운딩 필드의 값은 0으로 설정될 수 있다. 또한, CH-Poll 프레임은 폴링되는 채널(Polled Channel) 필드를 포함할 수 있다. Polled Channel 필드는, AP가 어떤 서브채널을 폴링하는 것인지를 지시하는 값으로 설정될 수 있다.

예를 들어, 도 15의 예시에서 첫 번째 CH-Poll 프레임에서 Polled channel 필드의 값이 CH1임을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 4 개의 서브채널 중에서 CH1에 대한 채널 품질이 가장 높은 것으로 결정하고 CH1 에서 대기하고 있던 STA(들)이 CH-Poll 프레임을 수신하고 그 Polled Channel 값을 확인하여 CH1인 경우에는, 설정되어 있던 NAV를 리셋(reset)하고 채널 액세스를 시도할 수 있다. 여기서 채널 액세스를 시도한다는 것은, STA이 해당 서브채널에서 백오프를 거쳐 DATA 프레임 전송을 시도하는 것을 의미한다. 도 15의 예시에서는 백오프를 거쳐 STA1이 CH1에 액세스하여 DATA 프레임을 전송하는 것을 나타낸다. STA1으로부터 CH1 상에서 DATA 프레임을 수신한 AP는, SIFS(Short Inter-Frame Space) 시간 후에 ACK 프레임을 CH1 상에서 전송할 수 있다.

요컨대, CH-Poll 프레임을 수신한 STA의 입장에서는, CH-Poll 프레임의 Polled Channel 필드의 값을 확인하고, 자신이 대기 중인 서브채널과 일치하는 경우에는 NAV를 리셋하고 채널 액세스를 시도하고, 일치하지 않는 경우에는 NAV를 설정하고 채널 액세스를 연기(defer)할 수 있다. STA이 NAV를 설정할 수 있도록, CH-Poll 프레임에는 폴링된 채널 듀레이션 필드(Polled Channel Duration field)가 포함될 수 있다. Polled Channel Duration 값은, 폴링한 서브채널에 대해서 STA의 채널 액세스가 허용되는 시간을 나타낼 수 있다. 따라서, Polled Channel에 해당하지 않는 서브채널에서 대기 중인 STA은, Polled Channel Duration 필드가 지시하는 값만큼 NAV를 설정할 수 있다.

AP는 두 번째 CH-Poll 프레임을 보내면서 폴링되는 채널이 CH2임을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 4 개의 서브채널 중에서 CH2에 대한 채널 품질이 가장 높은 것으로 결정한 STA(들)이 NAV를 리셋하고 해당 서브채널에서 백오프를 거쳐 DATA 프레임 전송을 시도할 수 있다. 도 15의 예시에서는 백오프를 거쳐 STA2가 CH2에 액세스하여 DATA 프레임을 전송하는 것을 나타낸다. 다른 STA들은 CH-Poll 프레임의 Polled Channel Duration 값에 기초하여 NAV를 설정할 수 있다. STA2로부터 CH2 상에서 DATA 프레임을 수신한 AP는, SIFS 시간 후에 ACK 프레임을 CH2 상에서 전송할 수 있다.

여기서, CH-Poll 프레임에 포함된 정보로부터 STA이 서브채널 선택적 액세스를 시작하는 시점이 결정될 수 있다. CH-Poll 프레임에서 Polled Channel로 지시되는 서브채널(들) 중에서 하나 이상을 선택한 STA이 해당 하나 이상의 서브채널 상에서 액세스를 시작하는 시점은, CH-Poll에 포함된 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, NDP Sounding 필드의 값이 1로 설정된 경우에는 CH-Poll 프레임에 후속하여 NDP 프레임이 전송되므로, STA은 NDP 프레임(들)의 전송이 완료된 후에 서브채널 상에서 액세스를 시도할 수 있다. 또는, NDP Sounding 필드의 값이 0으로 설정된 경우에는 CH-Poll 프레임에 후속하여 NDP 프레임이 전송되지 않으므로, STA은 NDP 프레임을 대기하지 않고 서브채널 상에서 액세스를 시도할 수 있다. 물론, CH-Poll 프레임에서 Polled Channel로 지시되지 않는 서브채널을 선택한 STA들은 NAV를 설정하여 Polled Channel 상에서 서브채널 액세스를 시도하지 않는다.

도 15의 예시에서 세 번째 CH-Poll 프레임에서는 CH3가 폴링되고, 네 번째 CH-Poll 프레임에서는 CH4가 폴링되며, 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 첫 번째 및 두 번째 CH-Poll 프레임에 대한 것과 유사하므로 경제성을 위해서 생략한다.

도 15의 예시에서 다섯 번째 CH-Poll 프레임에서는 모든 서브채널(CH1-CH4)가 폴링되며, 이는 서브채널 액세스 동작을 종료한다는 것을 의미할 수 있다. 또는, CH-Poll 프레임을 이용하는 대신에 CF-END 프레임을 모든 서브채널 상에서 전송함으로써, 명시적으로 NAV 리셋을 지시함으로써 서브채널 액세스 동작이 종료되는 방식이 이용될 수도 있다. 후속하여, 서브채널이 아닌 기존의 기본 채널 단위에 대한 일반적인 폴링 동작 또는 채널 액세스 동작이 수행될 수 있다.

도 16은 본 발명에 따른 CH-Poll 프레임 포맷의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 16의 CH-Poll 프레임 포맷에서, 프레임 제어(FC) 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다.

듀레이션(Duration) 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다. 본 발명의 예시에서는 전술한 Polled Channel Duration 값, 즉, 폴링한 서브채널에 대해서 STA의 채널 액세스가 허용되는 시간을 나타내는 값으로 설정될 수 있으며, 이 필드의 값에 기초하여 다른 STA들의 NAV 설정이 수행될 수 있다.

수신자 주소(RA) 필드는 브로드캐스트를 나타내는 값(예를 들어, 와일드카드 값 또는 미리 정해진 값)으로 설정될 수 있다. 만약, AP가 특정 STA에 대해서 특정 서브채널에서의 선택적 액세스 동작을 수행하도록 지시하고자 하는 경우에는, RA 필드의 값이 상기 특정 STA의 MAC 주소로 설정될 수도 있다.

송신자 주소(TA) 필드는 CH-Poll을 전송하는 AP의 MAC 주소인 BSSID 값으로 설정될 수 있다.

Polled Channel 필드는 CH-Poll 프레임에 의해서 폴링되는 채널(들)의 번호(또는 인덱스)를 지시하는 값으로 설정될 수 있다. 여기서, Polled Channel 필드는 복수개의 채널에 대한 리스트로서 구성될 수도 있다. 예를 들어, 도 15의 예시에서 마지막 CH-Poll 프레임에서는 CH1, CH2, CH3 및 CH4가 폴링되는 것을 지시할 수 있는 데, 이 경우에 Polled Channel 필드는 복수개의 서브채널을 지시하는 채널 리스트 형태를 가질 수 있다.

NDP 사운딩 필드는 CH-Poll 프레임에 후속하여 NDP 프레임이 전송되는지 여부를 나타내기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, CH-Poll 프레임 이후에 NDP 프레임이 전송된다는 것을 나타내기 위해서, NDP Sounding 필드의 값이 1로 설정될 수 있다.

FCS 필드는 Frame Check Sequence 필드이다.

이와 같은 폴링 방식 서브채널 선택적 액세스 방안에 의하면, STA이 자신이 어떤 서브채널을 선택하였는지를 AP에게 시그널링하지 않아도 되기 때문에, 피드백 시그널링 오버헤드가 감소함으로써 전체 시스템 처리율이 증가될 수 있다. 또한, STA 트래픽 양에 따라서 정해진 스케줄링을 사용하지 않고, 각각의 서브채널에 대한 서비스 시간을 AP가 임의로 (또는 동적으로) 변경할 수 있으므로, 시스템 자원 활용의 효율성이 증대될 수 있다.

도 17은 본 발명에 따른 서브채널 선택적 액세스를 지원하기 위한 복수개의 NDP 프레임 전송 방안을 설명하기 위한 도면이다.

STA이 모든 서브 채널 상에서의 채널 품질 측정을 동시에 수행할 수 없는 경우, 서브채널 별로 채널 품질 측정을 수행하여야 한다. 예를 들어, STA는 한 번에 하나의 서브채널 상에서 NDP 프레임을 수신하여 해당 서브채널에서의 채널 품질을 측정하고, 그 후에 다른 서브채널에서의 NDP 프레임을 이용하여 채널 품질을 측정할 수 있다. 즉, AP는 다른 시간에 걸쳐 복수개의 NDP 프레임을 전송해야 한다. 예를 들어, 4 개의 서브채널에 대해서 채널 품질 측정을 수행하는 경우에, 4 개의 NDP 프레임이 시간 상에서 순서대로 (또는, 연속적으로) 전송될 수 있다.

예를 들어, 어떤 STA이 4 개의 서브채널에 대한 채널 품질을 측정하기 위해서, 첫 번째 NDP 프레임이 전송되는 시간에는 CH1으로 스위칭(또는 이동)하여 CH1의 채널 품질을 측정할 수 있다. 그 후, 두 번째, 세 번째 및 네 번째 NDP 프레임이 전송되는 시간에 STA은 CH2, CH3, CH4로 스위칭(또는 이동)하여 CH2, CH3, CH4의 채널 품질을 순서대로 측정할 수 있다. 다만, CH1부터 CH4으로의 순서에 제한되는 것은 아니고, 하나의 NDP 프레임이 전송되는 시간 동안 복수개의 서브채널 중에서 하나의 서브채널에 대한 채널 품질 측정이 수행될 수 있다.

AP가 전송하는 NDP 프레임에 앞서서 NDPA(NDP Announcement) 프레임이 전송될 수 있다. NDPA 프레임은 NDP 프레임이 뒤따를 것을 알리는 역할을 하는 PPDU 프레임이다. AP는 NDPA 프레임을 전송하고 SIFS 인터벌 후에 NDP 프레임을 전송할 수 있다. 복수개의 NDP 프레임의 전송을 위해서, NDPA 프레임에는 NDP 프레임의 채널 대역폭에 대한 정보 및 연속적으로 전송되는 NDP 프레임의 개수에 대한 정보가 포함될 수 있다.

도 17의 예시에서는 NDPA 프레임을 통하여, 4 개의 연속적인 NDP 프레임이 CH1-CH4의 대역폭 상에서 전송된다는 것을 알려주고, NDPA 프레임에 후속하여 4 개의 NDP 프레임이 전송되는 예시를 나타낸다.

도 18은 본 발명의 변형예에 따른 서브채널 선택적 액세스 방안을 설명하기 위한 도면이다.

도 15 내지 도 17의 예시에서와 같이 채널 폴링에 기반한 서브채널 선택적 액세스 방안은, 많은 개수의 STA들이 주파수 선택적 채널 액세스를 사용하고자 하는 경우에는 그 효과가 증대될 수 있다.

그러나, 적은 개수의 STA만이 주파수 선택적 채널 액세스를 사용하고자 하는 경우에는, AP가 모든 서브채널 상에서 폴링을 수행하는 경우 STA이 선택하지 않은 서브채널이 많이 존재하는 경우에는 불필요한 채널 폴링이 수행되는 것이므로, 채널 폴링으로 인한 오버헤드가 오히려 커질 수도 있다. 예를 들어, AP에 의해서 특정 STA에 대한 웨이크업 스케줄이 설정되어 있는 경우, 해당 STA은 자신이 원하는 서브채널을 AP에게 직접 전달함으로써 주파수 선택적 채널 액세스를 사용하는 것이, 채널 폴링 방식에 비해서 효율적일 수 있다.

도 18의 예시에서, AP가 NDPA 프레임 및 NDP 프레임을 SIFS 간격을 두고 전송할 수 있다. NDPA 프레임과 NDP 프레임을 수신한 STA은, 채널 품질 측정 결과에 기초하여 데이터 프레임 전송에 사용할 하나 이상의 서브채널을 선택할 수 있다.

서브채널 선택적 액세스가 허용되지 않은 상태의 STA은 기존과 같이 프라이머리 채널을 사용하여 전송을 수행하여야 한다. 따라서, STA은 프라이머리 채널 상에서 채널 스위치 요청 프레임(Channel Switch Request frame)을 AP로 전송할 수 있다. Channel Switch Request 프레임에는 STA이 선택한 서브채널이 무엇인지 나타내는 정보가 포함된다. Channel Switch Request 프레임을 수신한 AP는, 프라이머리 채널 상에서 채널 스위치 응답 프레임(Channel Switch Response frame)을 STA에게 전송할 수 있다.

Channel Switch Request 프레임 및 Channel Switch Response 프레임을 성공적으로 주고받은 STA과 AP는, 선택된 서브채널로 이동(또는 채널 스위치)할 수 있다. 이동한(또는 스위치한) 서브채널에서 STA과 STA는 데이터 프레임 및 ACK 프레임의 송신/수신을 수행할 수 있다.

STA과 AP가 선택된 채널로 이동(또는 스위치)하기 위해서는, 스위치 시간(switch time)이 정해져야 한다. 스위치 시간에 대한 정보는 Channel Switch Request 프레임에 포함될 수 있다. 예를 들어, STA이 선택된 서브채널이 무엇인지를 나타내는 정보를 AP에게 전달할 때, 자신이 선택한 서브채널로 이동(또는 스위치)하는 데 필요한 스위치 시간 정보를 함께 전달할 수 있다.

Switch time에 대한 정보가 포함된 Channel Switch Request 프레임을 수신한 AP는, Channel Switch Response 프레임을 STA에게 전송하고, 스위치 시간이 지난 후에 선택된 서브채널을 사용하여 해당 STA과 통신할 수 있다.

만약, STA이 선택된 서브채널로 이동(또는 스위치)하는 데 필요한 시간보다, AP가 선택된 서브채널로 이동(또는 스위치)하는데 필요한 시간이 더 긴 경우, AP 가 설정한 스위치 시간에 대한 정보가 Channel Switch Response 프레임에 포함될 수 있다. 이 경우, STA은 Channel Switch Response 프레임에 포함된 스위치 시간이 지난 후에 선택된 서브채널을 사용하여 AP와 통신을 수행할 수 있다.

추가적으로, Channel Switch Request 프레임에는 듀레이션 정보가 포함될 수 있다. Channel Switch Request 프레임에 포함된 듀레이션 값에 해당하는 시간 동안만, STA이 선택된 서브채널을 사용할 것으로 AP에게 요청하는 것을 의미할 수 있다. 듀레이션 값에 해당하는 시간 이후에, AP는 프라이머리 채널로 돌아와서 다른 STA과의 통신을 준비할 수 있다.

또한, Channel Switch Response 프레임에도 듀레이션 정보가 포함될 수 있다. Channel Switch Response 프레임에 포함되는 듀레이션 값은, Channel Switch Request 프레임의 Duration 값에서, SIFS 및 Channel Switch Response 프레임의 전송 시간을 뺀 값에 해당할 수 있다. 이에 따라, 다른 STA들은 Channel Switch Request 프레임의 듀레이션 값, Channel Switch Response 프레임의 듀레이션 값을 확인하여, 이에 해당하는 시간만큼 NAV를 설정하여 채널 액세스를 연기(defer)할 수 있다.

도 18의 예시에서 설명한 Channel Switch Request 프레임 및 Channel Switch Response 프레임 대신에, RTS 프레임 및 CTS 프레임이 사용될 수도 있다. 이 경우, RTS 프레임에는 STA이 선택한 서브채널을 나타내는 정보, 스위치 시간 정보, 듀레이션 정보가 포함될 수 있다. 또한, CTS 프레임에는 스위치 시간 정보 및 듀레이션 정보가 포함될 수 있다.

도 19는 본 발명의 다른 일례에 따른 서브채널 선택적 액세스를 지원하기 위한 복수개의 NDP 프레임 전송 방안을 설명하기 위한 도면이다.

도 19의 예시에서는 AP가 한 번에 하나의 서브채널에서 NDP 프레임을 전송하고, 이어서 다른 서브채널에서 NDP 프레임을 전송하는 방식을 나타낸다. 도 19에서는 BSS에서 동작가능한 서브채널의 세트가 CH1-CH8이고 그 중에서 일부인 4 개의 서브채널 CH5-CH8 상에서 STA의 전송이 가능한 경우를 예시적으로 나타낸다. 이 경우, 4 개의 서브채널에 대해서 채널 품질 측정을 수행하는 경우에, 4 개의 NDP 프레임이 시간 상에서 순서대로 (단, 연속하는 NDP 프레임 간에는 PIFS 만큼의 시간 간격을 두고) 전송될 수 있다. STA은 NDP 프레임 전송에 맞춰서 해당 서브채널로 이동하여, 각각의 서브채널에서의 채널 품질 측정을 수행할 수 있다.

도 19의 예시에서는 STA의 전송이 허용되는 서브채널이 무엇인지를 나타내는 정보(즉, Channel Activity Bitmap)가, AP로부터의 비콘 프레임을 통하여 STA에게 제공되는 예시를 나타낸다. 즉, 전술한 실시예에서는 STA들의 전송이 허용되는지를 하나 이상의 서브채널이 무엇인지를 지시(indicate)하는 정보를 포함하는 프레임을 CH-Poll 프레임으로 칭하였지만, 본 실시예에서는 이러한 정보가 비콘 프레임을 통하여 제공되는 것을 보여준다.

이러한 사운딩 NDP 프레임 전송에 관련된 정보를 다음과 같이 AP가 STA에게 알려줄 수 있다.

또한, 상기 도 17의 예시에서는 NDP 프레임의 개수 및 대역폭 정보에 대해서 NDPA 프레임을 통하여 STA에게 알려주는 것으로 설명하였지만, 도 19의 예시에서는 비콘 프레임을 통하여 이러한 정보가 제공될 수 있다. 구체적으로, 비콘 프레임을 통해서 사운딩 시작 채널, 사운딩 NDP 대역폭, 사운딩 NDP의 개수에 대한 정보가 STA들에게 제공될 수 있다. 사운딩 시작 채널은 사운딩이 시작되는 채널(예를 들어, CH5)를 나타내는 정보이다. 도 19의 예시에서는 채널 인덱스가 1부터 시작하는 경우(즉, 첫 번째 채널이 CH1으로 인덱스되는 경우)를 나타내지만, 채널 인덱스가 0부터 시작하는 경우에는 사운딩 시작 채널의 값이 N 이면 N+1 번째 채널에서부터 사운딩이 시작되는 것을 나타낸다. 사운딩 NDP 대역폭은 사운딩 NDP 프레임의 채널 대역폭을 나타내며, 도 19의 예시에서는 사운딩 목적으로 전송되는 하나의 NDP 프레임의 대역폭이 하나의 서브채널의 대역폭(예를 들어, 2MHz 대역폭)과 동일한 경우를 나타낸다. 사운딩 NDP의 개수는 사운딩 NDP의 전송 횟수를 나타내며, 도 19의 예시에서는 4 개의 사운딩 NDP가 PIFS 만큼의 시간 간격을 두고 연속적으로 전송되는 것을 나타낸다.

도 19에 대한 본 발명의 추가적인 예시로서, 비콘 프레임을 통해서 채널 액티비티 비트맵(Channel Activity Bitmap), 최대 전송 폭(Maximum Transmission Width)에 대한 정보가 STA들에게 제공될 수 있다. 이 경우에는 전술한 사운딩 시작 채널, 사운딩 NDP 대역폭, 사운딩 NDP의 개수에 대한 정보가 비콘 프레임에 포함되지 않을 수도 있다.

Channel Activity Bitmap은 사운딩의 대상이 되는 채널 리스트(또는 하나 이상의 서브채널)을 비트맵의 형태로 나타내는 정보이다. 도 19의 예시에서는 CH5부터 CH8이 사운딩의 대상이 되는 채널들인 경우를 나타낸다. 사운딩의 대상이 되는 서브채널이라는 것으로부터, 해당 서브채널에서 STA의 전송이 허용된다는 것이 지시될 수 있다. 본 발명의 예시에서는 Channel Activity Bitmap의 각각의 비트는 2MHz 대역폭을 가지는 하나의 서브채널에 대응하며, 해당 2MHz 서브채널에 대한 단말의 송수신 가능 여부를 지시한다.

Maximum Transmission Width은 하나의 사운딩 NDP 프레임의 채널 대역폭을 나타낸다. 도 19의 예시에서는 2MHz NDP 프레임이 사운딩 목적으로 전송되는 경우를 나타내며, 이 경우, 최대 전송 폭 정보가 2MHz NDP 프레임을 지시하는 값으로 설정될 수 있다.

다음으로, 사운딩 NDP의 전송 횟수는, 이전에 설명한 예시에서와 같이 명시적으로 제공되는 것이 아니라, Channel Activity Bitmap 및 Maximum Transmission Bandwidth에 의해서 간접적/묵시적으로 결정된다. 예를 들어, CH5 내지 CH8이 사운딩의 대상의 되는 서브채널들인데 하나의 서브채널의 대역폭이 2MHz이므로 전체 8MHz의 대역폭에 대해서 사운딩이 수행되는 것이 결정되고, 또한 하나의 사운딩 NDP 프레임의 폭이 2 MHz (즉, 하나의 서브채널의 대역폭과 같은 크기)이므로, 결국 4 개의 (또는 4 번의) 사운딩 NDP 프레임이 전송되는 것으로 결정될 수 있다.

도 20은 본 발명의 또 다른 일례에 따른 서브채널 선택적 액세스를 지원하기 위한 복수개의 NDP 프레임 전송 방안을 설명하기 위한 도면이다.

도 20에서는 비콘 프레임을 통하여 전송되는 Channel Activity Bitmap이, BSS에서 동작가능한 서브채널의 세트가 CH1-CH8이고 그 전부에서 STA의 전송이 가능한 경우를 예시적으로 나타낸다. 이 경우에, CH1-CH8을 커버하는 하나의 사운딩 NDP 프레임이 전송될 수 있다. 이러한 사운딩 NDP 프레임 전송에 관련된 정보를 다음과 같이 AP가 STA에게 알려줄 수 있다.

도 20에 대한 본 발명의 예시로서, 비콘 프레임을 통해서 사운딩 시작 채널, 사운딩 NDP 대역폭, 사운딩 NDP의 개수에 대한 정보가 STA들에게 제공될 수 있다. 이 경우에, 사운딩 시작 채널 정보는 첫 번째 서브채널(채널 인덱스가 1부터 시작하는 경우에는 CH1)을 지시할 수 있다. 또한, 사운딩 NDP 대역폭 정보는, 사운딩 목적으로 전송되는 하나의 NDP 프레임의 대역폭이 16MHz임을 지시할 수 있다. 사운딩 NDP의 개수 정보는 1을 지시할 수 있으며, 이는 곧 사운딩 NDP 프레임이 비콘 프레임 이후에 PIFS 시간 간격을 두고 한 번만 전송된다는 것을 의미할 수 있다.

도 20에 대한 본 발명의 추가적인 예시로서, 비콘 프레임을 통해서 Channel Activity Bitmap, Maximum Transmission Width에 대한 정보가 제공될 수 있다. 이 경우에는 비콘 프레임에 전술한 사운딩 시작 채널, 사운딩 NDP 대역폭, 사운딩 NDP의 개수에 대한 정보가 포함되지 않을 수도 있다. Channel Activity Bitmap은 첫 번째 채널부터 여덟 번째 채널(채널 인덱스가 1부터 시작하는 경우에는 CH1-CH8)이 사운딩의 대상이 된다는 것(해당 서브채널에서 STA의 전송이 허용된다는 것)을 지시할 수 있다. 또한, Maximum Transmission Width는 사운딩 목적으로 전송되는 하나의 NDP 프레임의 대역폭이 16MHz임을 지시할 수 있다. 이에 따라, 사운딩 NDP의 전송 횟수가 명시적으로 지시되지 않더라도, Channel Activity Bitmap 및 Maximum Transmission Bandwidth에 의해서 간접적/묵시적으로, CH1 내지 CH8이 사운딩의 대상의 되는 서브채널들인데 하나의 서브채널의 대역폭이 2MHz이므로 전체 16MHz의 대역폭에 대해서 사운딩이 수행되는 것이 결정되고, 또한 하나의 사운딩 NDP 프레임의 폭이 16MHz이므로, 결국 1 개의 (또는 1 번의) 사운딩 NDP 프레임이 전송되는 것으로 결정될 수 있다.

도 21은 본 발명의 또 다른 일례에 따른 서브채널 선택적 액세스를 지원하기 위한 복수개의 NDP 프레임 전송 방안을 설명하기 위한 도면이다.

도 21에서는 비콘 프레임을 통하여 전송되는 Channel Activity Bitmap이, BSS에서 동작가능한 서브채널의 세트가 CH1-CH8이고 그 중에서 일부인 4 개의 서브채널 CH5-CH8 상에서 STA의 전송이 가능한 경우를 예시적으로 나타낸다. 이 경우에, CH5-CH8을 커버하는 하나의 사운딩 NDP 프레임이 전송될 수 있다. 이러한 사운딩 NDP 프레임 전송에 관련된 정보를 다음과 같이 AP가 STA에게 알려줄 수 있다.

도 21에 대한 본 발명의 예시로서, 비콘 프레임을 통해서 사운딩 시작 채널, 사운딩 NDP 대역폭, 사운딩 NDP의 개수에 대한 정보가 STA들에게 제공될 수 있다. 이 경우에, 사운딩 시작 채널 정보는 다섯 번째 서브채널(채널 인덱스가 1부터 시작하는 경우에는 CH5)을 지시할 수 있다. 또한, 사운딩 NDP 대역폭 정보는, 사운딩 목적으로 전송되는 하나의 NDP 프레임의 대역폭이 8MHz임을 지시할 수 있다. 사운딩 NDP의 개수 정보는 1을 지시할 수 있으며, 이는 곧 사운딩 NDP 프레임이 비콘 프레임 이후에 PIFS 시간 간격을 두고 한 번만 전송된다는 것을 의미할 수 있다.

*도 21에 대한 본 발명의 추가적인 예시로서, 비콘 프레임을 통해서 Channel Activity Bitmap, Maximum Transmission Width에 대한 정보가 제공될 수 있다. 이 경우에는 전술한 사운딩 시작 채널, 사운딩 NDP 대역폭, 사운딩 NDP의 개수에 대한 정보가 비콘 프레임에 포함되지 않을 수도 있다. Channel Activity Bitmap은 다섯 번째 채널부터 여덟 번째 채널(채널 인덱스가 1부터 시작하는 경우에는 CH5-CH8)이 사운딩의 대상이 된다는 것(해당 서브채널에서 STA의 전송이 허용된다는 것)을 지시할 수 있다. 또한, Maximum Transmission Width는 사운딩 목적으로 전송되는 하나의 NDP 프레임의 대역폭이 8MHz임을 지시할 수 있다. 이에 따라, 사운딩 NDP의 전송 횟수가 명시적으로 지시되지 않더라도, Channel Activity Bitmap 및 Maximum Transmission Bandwidth에 의해서 간접적/묵시적으로, CH5 내지 CH8이 사운딩의 대상의 되는 서브채널들인데 하나의 서브채널의 대역폭이 2MHz이므로 전체 8MHz의 대역폭에 대해서 사운딩이 수행되는 것이 결정되고, 또한 하나의 사운딩 NDP 프레임의 폭이 8MHz이므로, 결국 1 개의 (또는 1 번의) 사운딩 NDP 프레임이 전송되는 것으로 결정될 수 있다.

전술한 예시들에서와 같이, AP가 비콘 프레임 이후에 사운딩 NDP 프레임이 전송되는지 여부와, 사운딩 NDP 프레임이 전송된다면 그 설정에 대한 정보를, 비콘 프레임을 통하여 STA에게 알려줄 수 있다. 여기서, 사운딩 NDP 프레임이 전송되는지 여부는, 비콘 프레임에서 사운딩 NDP 프레임 전송 여부를 명시적으로 알려줄 수도 있고, 또는 상기 사운딩 NDP 프레임의 설정에 대한 정보로부터 묵시적으로 지시될 수도 있다. 또한, 사운딩 NDP 프레임의 설정에 대한 정보는, 예를 들어, Channel Activity Bitmap, Maximum Transmission Width를 포함할 수 있고, 이들 정보로부터 사운딩 NDP 프레임이 어떤 서브채널에서 어떤 PPDU 대역폭으로 몇 번 전송되는지가 직접적/간접적으로 결정될 수 있다.

STA의 입장에서는 이와 같이 전송되는 사운딩 NDP 프레임을 이용하여 채널 품질(예를 들어, SNR)을 고려하여 하나 이상의 서브채널을 선택할 수 있다.

NDP 프레임의 구성

도 22는 본 발명에 따른 NDP 프레임 포맷의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.

일반적으로, NDP 프레임에 전송되는 LTF 개수는 지원되는 공간 스트림(supported spatial stream)의 개수에 의해서 결정된다.

예를 들어, 1 개의 공간 스트림을 지원하는 경우, 도 22(a)에서와 같이 NDP 프레임은 STF, LTF 및 SIG 필드로 구성될 수 있다. 2 개의 공간 스트림을 지원하는 경우, 도 22(b)에서와 같이 NDP 프레임은 STF, LTF, SIG 및 LTF 필드로 구성될 수 있다. 4 개의 공간 스트림을 지원하는 경우, 도 22(c)에서와 같이 NDP 프레임은 STF, LTF, SIG, LTF, LTF 및 LTF 필드로 구성될 수 있다.

한편, STA이 서브채널을 이동하면서 서브채널 별로 채널 품질 측정을 수행하는 경우에는, 지원되는 공간 스트림의 개수 이상의 LTF 필드가 NDP 프레임에 포함될 수 있다. 지원되는 공간 스트림의 개수에 해당하는 LTF 필드를 제외한 나머지 LTF 필드는, STA의 채널 스위칭 시간을 고려한 더미 신호(dummy signal)로서의 의미를 가질 수 있다.

예를 들어, 2 개의 공간 스트림을 지원하는 경우, 도 22(d)에서와 같이 NDP 프레임은 STF, LTF, SIG, LTF, LTF 및 LTF 필드로 구성될 수 있다. 여기서, 마지막 2 개의 LTF 필드는, STA의 채널 스위칭 시간을 고려한 더미 신호로서 사용된다. 즉, 마지막 2개의 LTF 필드에 해당하는 시간 동안, STA는 다른 서브채널로 이동할 수 있다.

추가적으로, NDP 프레임에는 공간 스트림 필드(spatial stream field), 잔여 NDP 필드(remaining NDP field )가 포함될 수 있다. 공간 스트림 필드 및 잔여 NDP 필드는, NDP 프레임의 SIG 필드의 서브필드로서 포함될 수 있다.

공간 스트림 필드는 해당 NDP 프레임에 포함되는 LTF 필드의 개수를 나타낸다.

잔여 NDP 필드는 해당 NDP 프레임 이후에 전송될 NDP 프레임(들)의 개수를 나타낸다. 예를 들어, 상기 도 17 또는 도 19의 예시에서, NDPA 프레임 또는 비콘 프레임에 후속하여 첫 번째 NDP 프레임에서, 잔여 NDP 필드는 3개(즉, 두 번째, 세 번째 및 네 번째 NDP 프레임의 전송을 의미)를 지시하는 값으로 설정될 수 있다. 네 번째 NDP 프레임의 잔여 NDP 필드는 0을 지시하는 값으로 설정될 수 있다. 네 번째 NDP 프레임이 마지막 NDP 프레임이고, 후속하여 NDP 프레임이 더 이상 전송되지 않기 때문이다.

도 23은 본 발명의 일례에 따른 서브채널 선택적 액세스 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 S2310에서 AP는 STA에게 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임을 전송할 수 있다. 여기서, AP는 STA과 연관을 맺은 AP일 수 있다. 또한, CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임에는, 서브채널 선택적 액세스를 위한 정보 (예를 들어, 채널 리스트 필드, 대역폭 필드, 시간 필드, NDP 사운딩 필드 등)이 포함될 수 있다.

채널 리스트 필드(예를 들어, Channel Activity Bitmap)는 STA의 액세스가 허용되는 서브채널(들)을 지시할 수 있다. 대역폭 필드(예를 들어, Maximum Transmission Width)는 채널 리스트 필드에 의해서 지시되는 서브채널(들) 상에서 허용되는 프레임의 대역폭을 지시할 수 있다. 시간 필드(예를 들어, Polled Channel Duration)는 채널 리스트 필드에 의해서 지시되는 서브채널(들)에 대해서 STA의 채널 액세스가 허용되는 시간을 나타낼 수 있다. NDP 사운딩 필드는 상기 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임에 후속하여 사운딩 NDP 프레임이 전송되는지 여부를 나타낼 수 있다.

단계 S2320에서 STA은 단계 S2310에서 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임을 통하여 수신한 정보들에 기초하여 하나 이상의 서브채널을 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 23에서 도시하고 있지는 않지만 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임에 후속하여 전송되는 NDP 프레임을 이용하여 서브채널에 대한 채널 품질을 측정하고, 그 결과에 기초하여 하나 이상의 서브채널을 선택할 수 있다. STA은 채널 리스트 필드, 대역폭 필드, NDP 사운딩 필드 중의 하나 이상에 기초하여, 상기 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임에 후속하여 NDP 프레임이 전송되는 서브채널, NDP 프레임의 대역폭 및 NDP 프레임이 전송되는 시간 등을 결정하고, 이에 따라 NDP 프레임을 수신할 수 있다.

단계 S2330에서 STA은 단계 S2320에서 선택된 하나 이상의 서브채널 상에서 동작(예를 들어, AP로 상향링크 DATA를 전송)할 수 있다.

만약 STA이 상기 단계 S2310에서 언급한 서브채널 선택적 액세스를 위한 정보 또는 이러한 정보를 포함하는 프레임을 수신하지 못한 경우, STA은 프라이머리 채널 상에서 동작해야 한다.

도 23에서 예시하는 서브채널 선택적 액세스 방법에 있어서, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.

도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

AP(10)는 프로세서(11), 메모리(12), 송수신기(13)를 포함할 수 있다. STA (20)는 프로세서(21), 메모리(22), 송수신기(23)를 포함할 수 있다. 송수신기(13 및 23)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 송수신기(13 및 21)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(12 및 22)에 저장되고, 프로세서(11 및 21)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리(12 및 22)는 프로세서(11 및 21)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(11 및 21)의 외부에 설치되어 프로세서(11 및 21)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.

도 24의 AP(10)는 STA(20)의 서브채널 선택적 액세스를 지원하는 정보를 STA(20)에게 전송할 수 있다. 예를 들어, AP(10)의 프로세서(11)는 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임을 통하여, 서브채널 선택적 액세스를 위한 채널 리스트 정보, 대역폭 정보, 시간 정보, NDP 사운딩 정보 중의 하나 이상을 STA(20)에게 제공하도록 AP(10)를 제어할 수 있다.

도 24의 STA(20)은 서브채널 선택적 액세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, STA(20)의 프로세서(21)는, AP(10)로부터의 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임을 통해 제공되는 정보에 기초하여, 하나 이상의 서브채널을 선택하고 선택된 서브채널 상에서 동작하도록 STA(20)을 제어할 수 있다. 또한, STA(20)의 프로세서(21)는, CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임에 후속하여 전송되는 NDP 프레임을 이용하여 서브채널의 채널 품질을 측정하고, 이에 기초하여 상기 하나 이상의 서브채널을 선택하도록 STA(20)을 제어할 수도 있다. NDP 프레임의 전송에 대한 설정은 상기 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임에 포함된 서브채널 선택적 액세스를 위한 정보로부터 결정될 수 있다.

도 24의 AP(10) 및 STA(20)구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims

무선랜 시스템에서 스테이션(STA)이 서브채널 선택적 액세스를 수행하는 방법에 있어서,
소정의 프레임을 액세스 포인트(AP)로부터 수신하는 단계;
상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 채널 리스트 정보, 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 대역폭 정보 및 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 시간 정보가 상기 소정의 프레임에 포함된 경우, 하나 이상의 서브채널을 선택하는 단계; 및
선택된 상기 하나 이상의 서브채널 상에서 동작하는 단계를 포함하는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 서브채널은 상기 채널 리스트 정보에 의해서 지시되는 하나 이상의 서브채널 중에서 선택되는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 채널 리스트 정보는 상기 STA의 액세스가 허용되는 하나 이상의 서브채널을 지시하는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 대역폭 정보는 상기 채널 리스트 정보에 의해서 지시되는 하나 이상의 서브채널 상에서 허용되는 프레임의 대역폭을 지시하는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 프레임은, 상기 채널 리스트 정보에 의해서 지시되는 하나 이상의 서브채널 상에서 상기 STA의 전송이 허용됨을 지시하는 정보를 더 포함하는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 채널 리스트 정보, 상기 대역폭 정보 또는 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 시간 정보 중의 적어도 하나가 상기 소정의 프레임에 포함되지 않은 경우에는, 상기 STA은 프라이머리 채널(primary channel) 상에서 동작하는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 프레임은 CH-Poll 프레임 또는 비콘 프레임인, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 프레임은 상기 STA이 연관(association)을 맺은 AP로부터 전송되는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 프레임은 널-데이터 패킷(NDP) 사운딩 여부를 지시하는 정보를 더 포함하는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 채널 리스트 정보, 상기 대역폭 정보 및 상기 NDP 사운딩 여부를 지시하는 정보 중의 하나 이상에 기초하여,
상기 소정의 프레임에 후속하여 NDP 프레임이 전송되는 서브채널, 상기 NDP 프레임의 대역폭 및 상기 NDP 프레임이 전송되는 시간 중의 하나 이상이 결정되는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 NDP 사운딩 여부를 지시하는 정보가 NDP 프레임이 전송되는 것으로 지시하는 경우,
상기 STA은 상기 NDP 프레임을 이용하여 서브채널의 채널 품질을 결정하고,
결정된 채널 품질에 기초하여 상기 하나 이상의 서브채널을 선택하는, 서브채널 선택적 액세스 방법.
무선랜 시스템에서 서브채널 선택적 액세스를 수행하는 스테이션(STA) 장치에 있어서,
송수신기; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 송수신기를 이용하여 소정의 프레임을 액세스 포인트(AP)로부터 수신하고; 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 채널 리스트 정보, 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 대역폭 정보 및 상기 서브채널 선택적 액세스를 위한 시간 정보가 상기 소정의 프레임에 포함된 경우, 하나 이상의 서브채널을 선택하고; 선택된 상기 하나 이상의 서브채널 상에서 동작하도록 설정되는,
서브채널 선택적 액세스 STA 장치.