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WO2012078000A2 - 무선통신 시스템에서 단말 및 기지국 간 접속 방법 및 그 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 단말 및 기지국 간 접속 방법 및 그 장치 Download PDF

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Publication number
WO2012078000A2
WO2012078000A2 PCT/KR2011/009491 KR2011009491W WO2012078000A2 WO 2012078000 A2 WO2012078000 A2 WO 2012078000A2 KR 2011009491 W KR2011009491 W KR 2011009491W WO 2012078000 A2 WO2012078000 A2 WO 2012078000A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
terminal
base station
authentication
message
invite message
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/009491
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English (en)
French (fr)
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WO2012078000A3 (ko
Inventor
김서욱
석용호
김봉회
김은선
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US13/885,559 priority Critical patent/US9497690B2/en
Priority to KR1020137012449A priority patent/KR101785667B1/ko
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Publication of WO2012078000A3 publication Critical patent/WO2012078000A3/ko

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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present specification relates to a method and an apparatus for accessing a terminal and a base station in a wireless communication system.
  • a terminal requests information from a base station, and the base station sends information corresponding thereto to the terminal. That is, many communication systems up to now have been developed based on downlink.
  • M2M M2M communication
  • a terminal when a terminal first operates, it discovers neighboring networks and selects a network to be connected according to the result.
  • a machine directly establishes a network. It cannot be selected and must be controlled by a predetermined base station or network.
  • the method for searching and selecting a network by the terminal as described above may have the following problems.
  • power consumption is large because the search process must be carried out until the UE finds a certain network in all channels.
  • the M2M communication network assumes a very large number of terminals, which causes a waste of radio resources since many management frames have to be transmitted in order to perform network discovery and selection.
  • the terminal when the terminal performs network search and selection, the terminal may not properly receive data or control commands to be transmitted by the base station, which may cause network management problems.
  • the present specification provides a terminal and a base station access method and apparatus for reducing a function of an existing terminal and expanding a management function of a base station with an emphasis on a network search and selection function in an M2M communication network environment.
  • the present disclosure provides a terminal and a base station access method and apparatus for performing a network search and selection process in an M2M communication network environment.
  • an advertisement message including identification information for notifying the existence of the terminal is broadcasted to at least one base station. And receiving an invite message allowing access from the base station to the base station, and performing an access procedure with the base station according to the received invite message.
  • the advertisement message may be characterized in that the advertisement message includes a sleep interval and a listening duration.
  • the method may further include operating in a sleep mode when the invite message is not received during the listening interval.
  • the advertisement message may include one or more of a MAC address of the terminal, a type of the terminal, and a service category.
  • the invite message may include one or more of an address of the base station, an ID of the base station, a capability, a power constraint, and supported rates.
  • the invite message may include authentication information including an authentication algorithm and an authentication key of the terminal.
  • the performing of the access procedure may include performing an authentication procedure for authentication with the base station, wherein the authentication procedure is based on the invite message including the authentication information. Characterized in that it is performed by sending a response.
  • the terminal disclosed herein is a terminal for accessing a base station in a wireless communication system, and a wireless communication unit for transmitting and receiving a wireless signal with the outside, and for controlling the wireless communication unit for the presence of the terminal to inform the presence of the terminal Broadcast an advertisement message containing identification information to at least one base station, receive an invite message allowing access from the base station to the base station, and perform an access procedure with the base station according to the received invite message. It characterized in that it comprises a control unit for.
  • the advertisement message may include a sleep interval and a listening duration.
  • the control unit may control to operate in a sleep mode when the invite message is not received during the listening interval.
  • the advertisement message may include one or more of a MAC address of the terminal, a type of the terminal, and a service category.
  • the invite message may include one or more of an address of the base station, an ID of the base station, a capability, a power constraint, and supported rates.
  • the invite message may include authentication information including an authentication algorithm and an authentication key of the terminal.
  • the processor may control the wireless communication unit to transmit an authentication response to the base station based on the invite message including the authentication information.
  • the terminal broadcasts, the advertisement message including identification information for notifying the existence of the terminal; Receiving a message, transmitting an invite message to allow access to the base station to the terminal, and performing an access procedure with the terminal according to the invite message.
  • the transmitting of the invite message may include determining whether to connect with the terminal based on the advertisement message, and transmitting the invite message to the terminal according to the determination result.
  • the advertisement message may include a MAC address of the terminal, a type of the terminal, a service category, a sleep interval, and a listening duration.
  • the invite message may include one or more of an address of the base station, an ID of the base station, a capability, a power constraint, and supported rates.
  • the invite message may include authentication information including an authentication algorithm and an authentication key of the terminal.
  • the performing of the access procedure may include performing an authentication procedure for authentication with the terminal, wherein the authentication procedure is based on the invite message including the authentication information. Characterized in that it is performed by receiving a response.
  • the terminal can briefly inform its own information periodically without having to search the network and operate in the sleep mode for the remaining time, thereby reducing power consumption.
  • the base station can select the terminal based on the information transmitted by the terminal, to prevent the connection request of the undesired terminal, and to adjust the number of connected terminals, such as active To manage the network.
  • the terminal since the terminal needs to transmit its information only in the channel to be used, the terminal efficiently manages radio resources by preventing unnecessary channel discovery and frame transmission or collision between base stations. can do.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication system.
  • FIG. 2 is an internal block diagram of a terminal and a base station in a wireless communication system.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a combining process for data transmission in the wireless communication system of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an access method between a terminal and a base station according to the first embodiment disclosed in the present specification.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a frame format of an advertisement message according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a frame format of an invite message according to the first embodiment disclosed herein.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for accessing a base station by a terminal according to the first embodiment disclosed in the present specification.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an access procedure through authentication between a terminal and a base station according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an access procedure through authentication with a base station of a terminal according to the second embodiment of the present disclosure.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A Advanced is the evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication system.
  • the wireless communication system is widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data.
  • the wireless communication system includes a mobile station (MS) 10 and a base station 20 (BS).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a user equipment (UE), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and an advanced mobile station (AMS). Can be.
  • UE user equipment
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • the base station 20 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to as other terms such as a NodeB, a base transceiver system (BTS), and an access point. have. At least one cell may exist in one base station 20.
  • BTS base transceiver system
  • the wireless communication system may be an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) / Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) based system.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • OFDM uses multiple orthogonal subcarriers. OFDM uses orthogonality between inverse fast fourier transforms (IFFTs) and fast fourier transforms (FFTs).
  • IFFTs inverse fast fourier transforms
  • FFTs fast fourier transforms
  • the transmitter data is sent by performing an IFFT.
  • the receiver performs FFT on the received signal to recover the original data.
  • the transmitter uses an IFFT to combine multiple subcarriers, and the receiver uses a corresponding FFT to separate multiple subcarriers.
  • a slot is also the minimum possible data allocation unit, defined by time and subchannels.
  • a subchannel may be composed of a plurality of tiles.
  • the subchannel consists of 6 tiles, and one burst in uplink may consist of 3 OFDM symbols and 1 subchannel.
  • each tile may include 4 contiguous subcarriers on 3 OFDM symbols.
  • each tile may comprise three contiguous subcarriers on three OFDM symbols.
  • the bin includes 9 contiguous subcarriers on the OFDM symbol.
  • a band refers to a group of four rows of bins, and an adaptive modulation and coding (AMC) subchannel consists of six contiguous bins in the same band.
  • AMC adaptive modulation and coding
  • FIG. 2 is an internal block diagram of a terminal and a base station in a wireless communication system.
  • the terminal 10 may include a controller 11, a memory 12, and a radio communication (RF) unit 13.
  • RF radio communication
  • the terminal 10 may include a display unit, a user interface unit, and the like.
  • the controller 11 implements a proposed function, process and / or method. Layers of a radio interface protocol may be implemented by the controller 11.
  • the memory 12 is connected to the control unit 11 to store a protocol or parameter for performing wireless communication. That is, it stores the terminal driving system, the application, and the general file.
  • the RF unit 13 is connected to the control unit 11 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the display unit displays various information of the terminal, and may use well-known elements such as liquid crystal display (LCD) and organic light emitting diodes (OLED).
  • the user interface may be a combination of a well-known user interface such as a keypad or a touch screen.
  • the base station 20 may include a control unit 21, a memory 22, and a radio frequency unit (RF) unit 23.
  • RF radio frequency unit
  • the controller 21 implements the proposed function, process and / or method. Layers of a radio interface protocol may be implemented by the controller 21.
  • the memory 22 is connected to the control unit 21 to store a protocol or parameter for performing wireless communication.
  • the RF unit 23 is connected to the control unit 21 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the controllers 11 and 21 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and / or a data processing device.
  • the memories 12 and 22 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and / or other storage devices.
  • the RF unit 13 and 23 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 12 and 22 and executed by the controllers 11 and 21.
  • the memories 12 and 22 may be inside or outside the controllers 11 and 21, and may be connected to the controllers 11 and 21 by various well-known means.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a combining process for data transmission in the wireless communication system of FIG. 1.
  • the combining process for data transmission between the terminal 10 and the base station 20 in the wireless communication system 100 includes a scanning process (S310) and an authentication process (Authentication, S320). It may include a process (Association, S330).
  • the terminal 10 and the base station 20 perform a data transmission process (Data Transmission, S340) via the above processes (S310, S320, S330).
  • the discovery process S310 is a process of finding a base station 20 in the vicinity using a beacon or a probe message.
  • the beacon message contains various capabilities (speed, encryption, etc.) that the base station 20 can support, and SSID (Service Set ID), which is a service group name to which the base station 20 belongs.
  • the authentication process (S320) is a process in which the terminal 10 having selected the appropriate base station 20 by the discovery process S310 proves that the terminal 10 is a valid terminal. That is, the authentication process (S320) is a process in which the terminal 10 negotiates an authentication procedure and an encryption method with the base station 20. In this case, since most of them use an open system authentication method, the base station 20 authenticates the authentication request from the terminal 10 unconditionally.
  • Enhanced authentication methods include IEEE 802.1x-based EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-FAST, and PEAP.
  • the association process (S330) is a process in which the terminal 10 accesses the base station 20 after successful authentication.
  • the connection process (S330) means to establish an identifiable connection between the terminal 10 and the base station 20.
  • the terminal 10 can communicate with other terminals via the base station 20.
  • the base station 20 stores an association ID (AID) that can be distinguished from other terminals. This is done by sending an Association Response.
  • AID association ID
  • the terminal 10 and the base station 20 perform a data transmission process (Data Transmission, S340) via the above processes (S310, S320, S330).
  • the reconnection process is a process of connecting the base station 20 to another base station 20 to which the terminal 10 is connected.
  • the reconnection process is a process of establishing a new combination of another new base station.
  • M2M Device to Device Communication
  • M2M Communication device-to-device communication
  • Machine to Machine (M2M) communication hereinafter refers to communication between an electronic device and an electronic device as it is. In other words, it means communication between things. In general, although it refers to wired or wireless communication between electronic devices or communication between a device controlled by a person and a machine, it is used to mean a wireless communication between an electronic device and an electronic device, that is, between devices. In addition, M2M terminals used in a cellular network are inferior in performance or capability to general terminals.
  • the characteristics of the M2M environment is as follows.
  • M2M machine to machine
  • MTC machine type communication
  • M2M terminals in a cell having the above characteristics may transmit or receive signals between terminals or to a base station using a multi-hop configuration or using a hierarchical structure.
  • each M2M terminals may be connected to each other in an upper / lower structure to transmit a signal. It is also possible to apply the same concept of parent / child.
  • MS1 receives a signal transmitted by a base station and transmits it to MS2.
  • the MS1 may transmit a signal not only to the MS2 but also to another terminal MS below.
  • MS2 refers to a terminal below MS1.
  • MS2 Upon receiving the signal from MS1, MS2 transmits the received signal to the lower MS, and up to MS N in this manner.
  • many terminals may be connected in a multi-hop form or hierarchically between MS2 and MS N.
  • a signal may be transmitted as follows for signal transmission between M2M terminals.
  • the lower M2M terminal may transmit a signal to another M2M terminal or a base station using the upper M2M terminal.
  • Machine-to-Machine (M2M) communication An information exchange that can be performed without user involvement between user devices through a base station or between a server and a device in a core network through a base station.
  • M2M ASN Refers to an access service network capable of supporting an M2M (M2M) service.
  • M2M Device Refers to a terminal having (or supporting) M2M function.
  • M2M subscriber A consumer of M2M service.
  • M2M Server An entity that can communicate with M2M devices.
  • the M2M server provides an interface that can be accessed by M2M subscribers.
  • M2M feature A unique feature of M2M applications supported by the M2M ASN. One or more features may be needed to support the application.
  • M2M group refers to a group of M2M terminals including a common and / or identical M2M subcriber, that is, sharing one or more features.
  • an 802.11 system will be described as an example, but the method proposed in the present specification is not limited to the 802.11 system, and it can be used in a system such as LTE, LTE-A, and the like.
  • the first embodiment provides a method for accessing a terminal and a base station defined in an 802.11 system by using an advertising message and an invitation message.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a network access method in a wireless communication system according to a first embodiment of the present specification.
  • the terminal 10 broadcasts an advertisement message to at least one base station 20 (S410).
  • the terminal 10 may broadcast the advertisement message to notify the existence of the terminal 10 to at least one base station 20 existing within a communication range.
  • the terminal 10 may arbitrarily select one of the available channels of the terminal 10 to broadcast the advertisement message.
  • the advertisement message may include identification information for notifying the existence of the terminal 10.
  • the advertisement message may include information necessary for requesting a connection for data communication to the base station 20.
  • the advertisement message may include a sleep interval and a listening duration of the terminal 10.
  • the terminal 10 may repeatedly broadcast the advertisement message.
  • the terminal 10 may operate in a sleep mode to reduce power.
  • the terminal 10 may operate in a sleep mode during the sleep period, wake up after the sleep period passes, and broadcast the advertisement message again.
  • the terminal 10 may repeat this operation and periodically broadcast the advertisement message.
  • the base station 20 may perform scanning to receive the advertisement message (S420).
  • the base station 20 may find an advertisement message broadcast from the terminal 10 while changing all available channels of the base station 20. When the advertisement message is found in a specific channel, the base station 20 may stop changing channels, receive the advertisement message, and perform an operation for establishing a connection with the terminal 10.
  • the base station 20 transmits an invite message to the terminal 10 (S430).
  • the base station 20 may transmit an invite message to allow the access to the base station 20 to the terminal 10.
  • the terminal 10 may operate in the sleep mode. Accordingly, when the base station 20 receives the advertisement message, the base station 20 sends the invite message to the terminal 10 when the listening interval has not passed, referring to the listening interval included in the advertisement message. ) Can be sent.
  • the base station 20 may determine whether to access the terminal 10 based on the advertisement message, and transmit the invite message to the terminal 10 according to the determination result.
  • the base station 20 determines whether to access the terminal 10 based on the advertisement message. That is, the base station 20 is based on the information of the terminal 10 included in the advertisement message, whether the terminal 10 is a terminal capable of supporting the base station 20 or normal data with the base station 20 It is possible to determine whether or not communication is possible. If it is determined that the determination result is to be connected to the terminal 10, the base station 20 may transmit the invite message to the terminal 10.
  • the terminal 10 may perform an access procedure for data communication with the base station 20 according to the received inbound message.
  • the access procedure may include an authentication procedure between the terminal 10 and the base station 20 as necessary.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a frame format of an advertisement message according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the advertisement message 500 includes an address 510, a station type 520, a sleep interval 530, and a listening duration 540. And a service category 550.
  • the address 510 may include a MAC address of the terminal 10 for identifying the terminal 10.
  • the terminal type 520 may include information indicating the type of the terminal 10. That is, when the terminal 10 is an M2M terminal, the type of the M2M terminal may be very diverse, so the terminal type 520 may include information indicating the type of the M2M terminal to distinguish the type of the M2M terminal. Can be.
  • the terminal type 520 may have different values. have.
  • the terminal type 520 may be used to provide a terminal management function supported by the base station 20 according to the type of the terminal 10. In addition, the terminal type 520 may be used to determine an access procedure or an authentication procedure for access with the base station 20.
  • the sleep period 530 includes time information indicating the length of time that the terminal 10 operates in the sleep mode. While operating in the sleep mode, the terminal 10 may not receive downlink data for power saving. In addition, while operating in the sleep mode, the terminal 10 may not supply power to one or more physical components, and may not communicate with the base station 20.
  • the sleep period 530 may indicate a time interval in which the terminal 10 transmits the advertisement message. That is, if the terminal 10 does not receive a response for a predetermined time after broadcasting the advertisement message, the terminal 10 may operate in a sleep mode and wake up again after the sleep period 530 passes and resend the advertisement message. .
  • the listening interval 540 may include time information indicating a length of time for which the terminal 10 waits for a response.
  • the listening interval 540 may indicate a time waiting for reception of the invite message from the base station 20 with respect to the advertisement message broadcast by the terminal 10. have.
  • the service category 550 may include information about requirements that may be supported by the terminal 10 according to the type of the terminal 10.
  • the service category 550 may include the type of application supported by the terminal 10, location information, delay constraints, minimum rate, and maximum rate. ), Traffic intervals and security requirements.
  • the service category 550 may be used for network access control of the base station 20.
  • the advertisement message 500 may further include an identifier, a service set identifier (SSID), a timestamp, and the like of the terminal 10.
  • SSID service set identifier
  • the frame components of the advertisement message 500 disclosed in FIG. 5 are not all required components, and the advertisement message 500 may be configured by fewer or more components. In addition, there is no particular limitation on the order or number of bits of the frame component of the advertisement message 500 herein.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a frame format of an invite message according to the first embodiment disclosed herein.
  • the invite message 600 includes an address 610, a basic service set ID (BSSID) 620, a capability 630, a power constraint 640, and support. Supported rates 650.
  • BSSID basic service set ID
  • the address 610 may include the MAC address of the base station 20 for identifying the base station 20.
  • the basic service set ID 620 may include information indicating an identifier of the basic service set managed by the base station 20 transmitting the invite message 600.
  • the performance capability 630 may include information indicating the performance capability of the base station 20.
  • the power limit 640 may include information regarding the radio regulation requirements and the transmission power limit by the base station 20. In this case, the transmission power limit should be less than or equal to the radio wave regulation requirement. The value of the power limit 640 may vary fluidly with time.
  • the support rate 650 may include information about a transmission rate that the base station 20 can support in transmitting or receiving a frame or data.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for accessing a base station by a terminal according to the first embodiment disclosed in the present specification.
  • the terminal 10 broadcasts an advertisement message to at least one base station 20 (S710).
  • the terminal 10 may broadcast the advertisement message to notify the existence of the terminal 10 to at least one base station 20 existing within a communication range.
  • the advertisement message may include identification information for notifying the existence of the terminal 10 and / or a sleep interval and a listening duration of the terminal 10.
  • the terminal 10 determines whether an invite message is received within the listening interval (S720).
  • the terminal 10 may receive an invite message allowing the access from the base station 20 to the base station 20.
  • the terminal 10 When receiving the invite message within the listening interval, the terminal 10 performs a procedure with the base station 20 (S730).
  • the terminal 10 may perform an access procedure for data communication with the base station 20 according to the received inbound message.
  • the access procedure may include an authentication procedure between the terminal 10 and the base station 20 as necessary.
  • the terminal 10 If the invite message is not received within the listening interval, the terminal 10 operates in a sleep mode during the sleep period (S740). When it is determined that there is no base station to which the terminal 10 can connect, the terminal 10 may operate in a sleep mode during the sleep period to reduce power. Thereafter, when the sleep period has elapsed, the terminal 10 may wake up from the sleep mode and broadcast the advertisement message again.
  • the second embodiment provides a method for a terminal and a base station defined in an 802.11 system to perform authentication and connection using an invitation message.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an access procedure through authentication between a terminal and a base station according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the base station 20 transmits an invite message to the terminal 10 (S810).
  • the base station 20 may transmit an invite message to allow the access to the base station 20 to the terminal 10.
  • the invite message may include one or more of an address of the base station 20, a basic base station ID, a performance capability, a power limit, and a support rate.
  • the invite message may include authentication information for performing an authentication procedure with the terminal 10.
  • the invite message includes an authentication algorithm between the base station 20 and the terminal 10, a parameter required for the algorithm, a challenge text, and a shared key. can do.
  • the terminal 10 transmits an authentication response (authentication responce) to the base station 20 (S820).
  • the terminal 10 may transmit the authentication response to the base station 20 based on the invite message including the authentication information.
  • the authentication response may have a function of acknowledgment (ACK) for the invite message.
  • the authentication response may include a shared key for authentication and a plain text encrypted using the shared key.
  • the terminal 10 and the base station 20 may perform an authentication procedure with only the authentication response by omitting the necessary process in 2-way handshaking through the invite message.
  • the base station 20 transmits an association request to the terminal 10 (S830).
  • the base station 20 may transmit a connection request for combining with the terminal 10.
  • the connection request includes information required for the base station 20 to combine with the terminal 10, for example, supported data rates, a service set identifier (SSID), and a combined ID. It may include one or more of (association ID; AID).
  • Some of the information may be included in the invite message in advance. In this case, the information previously included in the invite message may be omitted.
  • the terminal 10 transmits an association response to the base station 20 (S840).
  • the terminal 10 may transmit the connection response to the base station 20 in response to the connection request.
  • the connection response may include only some additional information.
  • the connection response may include one or more of a connection acceptance, a service set identifier, and a binding ID.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an access procedure through authentication with a base station of a terminal according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the terminal 10 receives an invite message from the base station 20 (S910).
  • the base station 20 may transmit an invite message to allow the access to the base station 20 to the terminal 10.
  • the invite message may include an authentication algorithm between the base station 20 and the terminal 10, a parameter required for the algorithm, a challenge text, and a shared key.
  • the terminal 10 transmits an authentication response to the base station 20 (S920).
  • the terminal 10 may transmit the authentication response to the base station 20 based on the invite message including the authentication information.
  • the authentication response may include a shared key for the authentication and the shared key. It may include plain text encrypted using a shared key.
  • the terminal 10 receives a connection request from the base station 20 (S930).
  • the base station 20 may transmit a connection request for combining with the terminal 10.
  • the connection request includes information required for the base station 20 to combine with the terminal 10, for example, supported data rates, a service set identifier (SSID), and a combined ID. It may include one or more of (association ID; AID).
  • the terminal 10 transmits a connection response to the base station 20 (S940).
  • the terminal 10 may transmit the connection response to the base station 20 in response to the connection request.
  • the connection response may include only some additional information.
  • the connection response may include one or more of a connection acceptance, a service set identifier, and a binding ID.

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Abstract

본 명세서는, 무선통신 시스템에서 단말이 기지국과 접속하기 위한 방법에 있어서, 상기 단말의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함하는 광고 메시지를 적어도 하나의 기지국에 브로드캐스트 하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 기지국으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 인바이트 메시지에 따라 상기 기지국과 접속 절차를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 및 그 단말에 관한 것이다. 또한, 본 명세서는, 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말과 접속하기 위한 방법에 있어서, 상기 단말이 브로드캐스트하고, 상기 단말의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함하는 광고 메시지를 수신하는 단계; 상기 단말로 상기 기지국으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 인바이트 메시지에 따라 상기 단말과 접속 절차를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다.

Description

무선통신 시스템에서 단말 및 기지국 간 접속 방법 및 그 장치
본 명세서는 무선통신 시스템에서 단말 및 기지국 간 접속 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 무선통신 시스템에 있어서, 단말이 기지국에 정보를 요구하고, 기지국은 그에 맞는 정보를 단말로 보내준다. 즉, 현재까지의 많은 통신 시스템은 다운링크(downlink) 중심으로 발전해 왔다.
그러나, 기기 간 통신(M2M Communication; M2M) 네트워크에서는 이러한 구조가 바뀌게 된다. 즉, M2M 통신 네트워크에서는 단말이 정보를 제공하는 주체가 되고, 반대로 기지국이 정보를 요구하게 된다.
따라서, 일반적인 무선통신의 경우, 단말이 처음 동작할 때 주변의 네트워크를 탐색(discovery)하고, 그 결과에 따라 접속할 네트워크를 선택(selection)하지만, M2M 통신의 경우, 기계(Machine)가 직접 네트워크를 선택할 수 없어 미리 지정된 기지국 또는 네트워크에 의해 제어되어야 한다.
그러나, M2M 통신에 있어서 상술한 바와 같은 단말에 의한 네트워크 탐색 및 선택 방법은 다음과 같은 문제점을 가질 수 있다.
첫째, 단말이 모든 채널에서 일정 네트워크를 찾을 때까지 탐색과정을 반족적으로 수행해야 하기 때문에, 전력 소모가 크다.
둘째, M2M 통신 네트워크는 매우 많은 단말을 가정하는데, 이러한 많은 단말이 제각각 네트워크 탐색 및 선택을 수행하기 위하여 많은 관리 프레임(management frame)이 전송되어야 하므로, 무선 자원의 낭비를 초래한다.
셋째, 단말이 네트워크 탐색 및 선택을 수행할 경우, 기지국이 보낼 데이터 또는 제어 명령을 단말이 제대로 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있어 네트워크 관리 문제가 발생한다.
본 명세서는, M2M 통신 네트워크 환경에서 네트워크 탐색 및 선택 기능을 중점으로 기존의 단말이 가지는 기능을 축소하고 기지국의 관리 기능을 확대시키는 단말 및 기지국 간 접속 방법 및 그 장치를 제공한다.
또한, 본 명세서는, M2M 통신 네트워크 환경에서 네트워크 탐색 및 선택과정을 기지국이 수행하는 단말 및 기지국 간 접속 방법 및 그 장치를 제공한다.
본 명세서에 개시된 단말 및 기지국 간 접속 방법은, 무선통신 시스템에서 단말이 기지국과 접속하기 위한 방법에 있어서, 상기 단말의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함하는 광고 메시지를 적어도 하나의 기지국에 브로드캐스트 하는 단계, 상기 기지국으로부터 상기 기지국으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 인바이트 메시지에 따라 상기 기지국과 접속 절차를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광고 메시지는, 상기 광고 메시지는 슬립 주기(sleep interval) 및 리스닝 간격(listening duration)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리스닝 간격 동안 상기 인바이트 메시지를 수신하지 못한 경우, 슬립 모드로 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광고 메시지는, 단말의 MAC 주소, 단말의 타입(type) 및 서비스 카테고리(service category) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인바이트 메시지는, 상기 기지국의 주소, 상기 기지국의 ID, 수행 능력(capability), 전력 제한(power constraint) 및 지원 속도(supported rates) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인바이트 메시지는, 상기 단말의 인증 알고리즘 및 인증 키를 포함하는 인증 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는, 상기 기지국과 인증을 위한 인증 절차를 수행하는 단계를 포함하되, 상기 인증 절차는, 상기 인증 정보를 포함하는 상기 인바이트 메시지에 기초하여, 상기 기지국으로 인증 응답을 전송함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 단말은, 무선통신 시스템에서 기지국과 접속하는 단말로서, 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신부, 및 상기 무선통신부를 제어하여 상기 단말의 존재를 상기 단말의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함하는 광고 메시지를 적어도 하나의 기지국에 브로드캐스트 하고, 상기 기지국으로부터 상기 기지국으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 수신하고, 상기 수신된 인바이트 메시지에 따라 상기 기지국과 접속 절차를 수행하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광고 메시지는, 슬립 주기(sleep interval) 및 리스닝 간격(listening duration)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 리스닝 간격 동안 상기 인바이트 메시지를 수신하지 못한 경우, 슬립 모드로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광고 메시지는, 단말의 MAC 주소, 단말의 타입(type) 및 서비스 카테고리(service category) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인바이트 메시지는, 상기 기지국의 주소, 상기 기지국의 ID, 수행 능력(capability), 전력 제한(power constraint) 및 지원 속도(supported rates) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인바이트 메시지는, 상기 단말의 인증 알고리즘 및 인증 키를 포함하는 인증 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 무선통신부를 제어하여, 상기 인증 정보를 포함하는 상기 인바이트 메시지에 기초하여, 상기 기지국으로 인증 응답을 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 단말 및 기지국 간 접속 방법은, 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말과 접속하기 위한 방법에 있어서, 상기 단말이 브로드캐스트하고, 상기 단말의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함하는 광고 메시지를 수신하는 단계, 상기 단말로 상기 기지국으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 전송하는 단계, 및 상기 인바이트 메시지에 따라 상기 단말과 접속 절차를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인바이트 메시지를 전송하는 단계는, 상기 광고 메시지를 기초로 상기 단말과 접속할 것인지 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 단말로 상기 인바이트 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광고 메시지는, 단말의 MAC 주소, 단말의 타입(type), 서비스 카테고리(service category), 슬립 주기(sleep interval) 및 리스닝 간격(listening duration)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인바이트 메시지는, 상기 기지국의 주소, 상기 기지국의 ID, 수행 능력(capability), 전력 제한(power constraint) 및 지원 속도(supported rates) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인바이트 메시지는, 상기 단말의 인증 알고리즘 및 인증 키를 포함하는 인증 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는, 상기 단말과 인증을 위한 인증 절차를 수행하는 단계를 포함하되, 상기 인증 절차는, 상기 인증 정보를 포함하는 상기 인바이트 메시지에 기초하여, 상기 단말로부터 인증 응답을 수신함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 개시된 네트워크 접속 방법 및 그 장치에 따르면, 단말이 네트워크를 찾을 필요없이 자신의 정보를 주기적으로 간략하게 알려주고 나머지 시간 동안 슬립 모드(sleep mode)에서 동작할 수 있어, 전력 소모를 감소시킨다.
또한, 본 명세서에 개시된 네트워크 접속 방법 및 그 장치에 따르면, 기지국은 단말이 전송한 정보를 기초로 단말을 선택할 수 있으므로, 원치 않는 단말의 연결 요청을 방지하고, 연결 단말의 수를 조절하는 등 적극적으로 네트워크를 관리할 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 네트워크 접속 방법 및 그 장치에 따르면, 단말은 자신이 사용할 채널에서만 자신의 정보를 전송하면 되므로, 불필요한 채널 탐색 및 프레임 전송 또는 기지국 간 충돌 등을 방지하여 무선 자원을 효율적으로 관리할 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 무선통신 시스템에서의 단말과 기지국의 내부 블록도이다.
도 3은 도 1의 무선통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 결합과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 제 1 실시 예에 따른 단말 및 기지국 간 접속 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 제 1 실시 예에 따른 광고 메시지의 프레임 포맷(frame format)을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 제 1 실시 예에 따른 인바이트 메시지의 프레임 포맷을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 제 1 실시 예에 따른 단말의 기지국 접속 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 제 2 실시 예에 따른 단말 및 기지국 간 인증을 통한 접속 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 명세서에 개시된 제 2 실시 예에 따른 단말의 기지국과 인증을 통한 접속 절차를 나타낸 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적이거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
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 통신 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. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.11을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
상기 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 상기 무선통신 시스템은 단말(10; Mobile station, MS) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 상기 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device),AMS(Advanced Mobile Station) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)은 일반적으로 상기 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드B(NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 상기 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
상기 무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다.
OFDM은 다수의 직교 부반송파를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 전송기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 전송기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다.
또한, 슬롯(slot)은 최소한의 가능한 데이터 할당 유닛으로, 시간과 서브채널(subchannel)로 정의된다. 상향링크에서 서브채널은 다수의 타일(tile)로 구성될 수 있다(construct). 서브 채널은 6 타일로 구성되고, 상향링크에서 하나의 버스트는 3 OFDM 심벌과 1 서브채널로 구성될 수 있다.
PUSC(Partial Usage of Subchannels) 순열(permutation)에 있어서, 각 타일은 3 OFDM 심벌 상에서 4 인접하는 부반송파를 포함할 수 있다. 선택적으로, 각 타일은 3 OFDM 심벌 상에서 3 인접하는 부반송파를 포함할 수 있다. 빈(bin)은 OFDM 심벌 상에서 9 인접하는(contiguous) 부반송파를 포함한다. 밴드(band)는 빈의 4 행(row)의 그룹을 말하고, AMC(Adaptive modulation and Coding) 서브채널은 동일한 밴드에서 6 인접하는 빈들로 구성된다.
도 2는 무선통신 시스템에서의 단말과 기지국의 내부 블록도이다.
상기 단말(10)은 제어부(11), 메모리(12) 및 무선통신(RF)부(13)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말(10)은 디스플레이부(display unit), 사용자 인터페이스부(user interface unit)등을 포함할 수 있다.
상기 제어부(11)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 상기 제어부(11)에 의해 구현될 수 있다.
상기 메모리(12)는 상기 제어부(11)와 연결되어, 무선 통신 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. 즉, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다.
상기 RF부(13)는 상기 제어부(11)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
추가로, 상기 디스플레이부는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 기지국(20)은 제어부(21), 메모리(22) 및 무선통신(RF)부(radio frequency unit)(23)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(21)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 상기 제어부(21)에 의해 구현될 수 있다.
상기 메모리(22)는 상기 제어부(21)와 연결되어, 무선 통신 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다.
상기 RF부(23)는 상기 제어부(21)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
상기 제어부(11, 21)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 상기 메모리(12,22)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 상기 RF부(13,23)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 상기 모듈은 상기 메모리(12,22)에 저장되고, 상기 제어부(11, 21)에 의해 실행될 수 있다.
상기 메모리(12,22)는 상기 제어부(11, 21) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 상기 제어부(11, 21)와 연결될 수 있다.
결합 절차(Connection Procedure)
도 3은 도 1의 무선통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 결합과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 무선통신 시스템(100)에서 상기 단말(10)과 상기 기지국(20) 사이의 데이터 전송을 위한 결합과정은 탐색과정(Scanning, S310)과 인증과정(Authentication, S320), 연결과정(Association, S330)을 포함할 수 있다. 상기 단말(10)과 상기 기지국(20)은 위 과정들(S310, S320, S330)을 경유하여 데이터 전송 과정(Data Transmission, S340)을 수행한다.
상기 탐색과정(S310)은 비컨(Beacon)이나 프로브(Probe) 메시지를 사용하여 주변의 기지국(20)을 찾는 과정이다.
상기 탐색과정(S310)은, 상기 기지국(20)이 주기적으로 전송하는 비컨 메시지(Beacon message)로부터 접속할 수 있는 기지국(20)을 찾는 수동탐색과정(Passive Scaning)과, 상기 단말(10)이 프로브 요청(Probe Request)을 전송하고, 상기 기지국(20)으로부터 자신의 SSID(Service Set ID)와 동작 속도 등이 수납된 프로브 응답을 수신하여 접속할 수 있는 기지국(20)을 선택하는 능동탐색과정을 포함한다. 비컨 메시지는 상기 기지국(20)이 지원할 수 있는 여러 가지 능력(속도, 암호화 등)과 자신이 속한 서비스 그룹명인 SSID(Service Set ID) 등이 수납되어 있다.
상기 인증과정(Authentication, S320)은 상기 탐색과정(S310)에 의해 적절한 기지국(20)을 선택한 상기 단말(10)이 해당 기지국(20)에 대하여 자신이 유효한 단말임을 증명하는 과정이다. 즉, 상기 인증과정(Authentication, S320)은 상기 단말(10)이 상기 기지국(20)과 인증절차 및 암호 방식을 협상하는 과정이다. 이 경우 대부분은, 오픈 시스템(Open System) 인증방식을 사용하기 때문에, 상기 기지국(20)은 상기 단말(10)로부터의 인증요구에 무조건 인증한다. 보다 강화된 인증방식으로 IEEE 802.1x 기반 EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-FAST, PEAP 등이 있다.
상기 연결과정(Association, S330)은, 인증에 성공한 후 상기 단말(10)이 상기 기지국(20)에 접속하는 과정이다. 상기 연결과정(S330)은 상기 단말(10)과 상기 기지국(20) 간 식별가능한 연결을 설정하는 것을 의미한다. 상기 연결과정(S330)이 완료되면, 상기 단말(10)은 상기 기지국(20)을 경유하여 다른 단말과 통신할 수 있다.
상기 연결과정(S330)은 상기 단말(10)이 연결 요청(Association Request)을 상기 기지국(20)에 전송하면, 상기 기지국(20)이 다른 단말과 구분될 수 있는 AID(Association ID)를 수납한 연결 응답(Association Response)을 송신함으로써 수행된다.
상기 단말(10)과 상기 기지국(20)은 위 과정들(S310, S320, S330)을 경유하여 데이터 전송과정(Data Transmission, S340)을 수행한다.
상기 연결과정(S330)과 유사한 과정으로 재연결 과정(Reassociation)이 있다. 재연결 과정은 상기 단말(10)이 연결된 상기 기지국(20)과 다른 기지국(20)에 연결하는 과정이다. 재연결 과정은 상기 단말(10)이 연결된 상기 기지국(20)으로부터 신호가 약해지면, 다른 새로운 기지국 새로운 결합을 설정하는 과정이다.
기기 간 통신(M2M)
이하에서, 기기 간 통신(M2M Communication)에 대해서 간략히 살펴보기로 한다.
기기 간(Machine to Machine; 이하, M2M) 통신이란, 표현 그대로 전자 장치와 전자 장치 간의 통신을 의미한다. 즉, 사물 간의 통신을 의미한다. 일반적으로, 전자 장치 간의 유선 혹은 무선 통신이나, 사람이 제어하는 장치와 기계간의 통신을 의미하지만, 전자 장치와 전자 장치 간, 즉 기기 간 무선 통신을 특별히 지칭하는 의미로 사용된다. 또한, 셀룰러 네트워크에서 사용되는 M2M 단말들은 일반적인 단말들보다 성능이나 능력이 떨어진다.
또한, M2M 환경의 특징은 하기와 같다.
1. 셀 내의 많은 수의 단말
2. 적은 데이터 량
3. 낮은 전송 빈도 수
4. 제한된 수의 데이터 특성
5. 시간 지연에 민감하지 않음
셀 내에는 많은 단말이 존재하며 단말들은 단말의 type, class, service type 등에 따라서 서로 구분될 수 있다. 특히, machine to machine (M2M) communication (혹은 machine type communication (MTC))이 고려되면, 전체적인 단말의 수는 급격히 증가할 수 있다. M2M 단말들은 지원하는 service에 따라서 다음과 같은 특성을 가질 수 있다.
1. 간헐적으로 데이터를 전송한다. 이때 주기성을 가질 수도 있다.
2. Low mobility를 가지거나 고정되어 있음.
3. 신호 전송에서의 latency에 일반적으로 민감하지 않음
상기의 특성을 갖는 셀 내의 많은 M2M 단말들은 서로 간에 multi-hop 구성을 이용하거나 계층적 구조를 이용하여 단말들 간에 혹은 기지국으로 신호를 전송하거나 전송받을 수 있다.
즉, 기지국으로부터 신호를 전송받아 다른 계층 혹은 하위에 존재하는 M2M 단말에게 데이터를 전송하거나 다른 M2M 단말들로부터 신호를 전송받아 다른 M2M 단말이나 기지국에 신호를 송신할 수 있다. 또는, 릴레이가 아닌 단말 간에 직접 통신을 수행할 수도 있다.
이러한 포괄적인 의미의 M2M 단말들 간 신호 전송을 위하여 각각의 M2M 단말들은 서로 상/하위의 구조 형태로 연결되어 신호를 전송할 수 있다.(단말 간 직접 통신의 경우는 상/하위 개념이 없을 수도 있지만, 상/하위 개념을 동일하게 적용하여 설명하는 것도 가능하다.)
일 예로, 하향링크 전송의 관점에서, 기지국이 전송한 신호를 MS1이 수신하여 이를 MS2에 전송한다. 그리고 이때 MS1은 MS2뿐만 아니라 하위에 다른 단말 MS에게도 신호를 전송할 수 있다. 여기서, MS2는 MS1의 하위에 있는 단말을 말한다.
MS1로부터 신호를 수신한 MS2는 수신한 신호를 하위의 MS에게 전송하고, 이와 같은 방법으로 MS N까지 전송한다. 여기서, MS2와 MS N 사이에는 많은 단말들이 multi-hop의 형태 혹은 계층적으로 연결되어 있을 수 있다.
다른 일 예로, 상향링크 전송의 관점에서, M2M 단말 간의 신호 전송을 위하여 다음과 같이 신호를 전송할 수 있다. 하위에 위치하는 M2M 단말은 상위의 M2M 단말을 이용하여 다른 M2M 단말 혹은 기지국에 신호를 전송할 수 있다.
M2M 시스템에서 사용되는 용어를 정리하면 하기와 같다.
(1) Machine-to-Machine(M2M) 통신: 기지국을 통해 사용자 장치들 사이에서 또는 기지국을 통해 코어 네트워크 내의 서버와 장치 사이에서 사람의 관여 없이 수행될 수 있는 정보 교환을 말한다.
(2) M2M ASN: 엠투엠(M2M) 서비스를 지원할 수 있는 액세스 서비스 네트워크를 말한다.
(3) M2M Device: M2M 기능을 갖는(또는 지원하는) 단말을 말한다.
(4) M2M subscriber: M2M 서비스의 소비자를 말한다.
(5) M2M Server: M2M 장치와 통신할 수 있는 엔티티를 말한다. M2M 서버는 M2M subscriber에 의해 접속될 수 있는 인터페이스를 제공한다.
(6) M2M feature: M2M ASN에 의해 지원되는 M2M 애플리케이션의 독특한 특성을 말한다. 하나 이상의 특징들은 애플리케이션을 지원하기 위해 필요로 될 수 있다.
(7) M2M 그룹: 공통 및/또는 동일한 M2M subcriber를 포함하는 즉, 하나 이상의 특징들을 공유하는 M2M 단말들의 그룹을 말한다.
이하에서는, 본 명세서에 개시된 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 M2M 단말이 네트워크에 접속하는 방법들에 대해 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
이하에서 802.11 시스템을 예로 들어 설명하나, 본 명세서에서 제안하는 방법이 802.11 시스템에서만 한정되는 것은 아니며, LTE, LTE-A 등과 같은 시스템에서도 사용될 수 있음은 당연하다.
제 1 실시 예
제 1 실시 예는 802.11 시스템에서 정의된 단말 및 기지국이 광고 메시지(advertising message) 및 초대 메시지(invitation messate)를 이용하여 접속하는 방법을 제공한다.
도 4는 본 명세서의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 네트워크 접속 방법을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 단말(10)은 적어도 하나의 기지국(20)에 광고 메시지를 브로드캐스트(broadcast)한다(S410).
상기 단말(10)은 통신 가능한 범위 내에 존재하는 적어도 하나의 기지국(20)으로 상기 단말(10)의 존재를 알리기 위하여, 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다. 이때, 상기 단말(10)은 상기 단말(10)이 사용 가능한 채널 중 하나를 임의로 선택하여 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다.
상기 광고 메시지는 상기 단말(10)의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광고 메시지는 상기 기지국(20)으로 데이터 통신을 위한 연결을 요청하기 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다. 특히, 본 명세서에 개시된 실시 예에 따르면, 상기 광고 메시지는 상기 단말(10)의 슬립 주기(sleep interval) 및 리스닝 간격(listening duration)를 포함할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단말(10)은 반복적으로 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다. 상기 단말(10)은 상기 광고 메시지를 브로드캐스트한 후, 상기 리스닝 간격 동안 상기 기지국(20)으로부터 응답이 없는 경우, 전력 감소를 위해 슬립 모드로 동작할 수 있다. 이때, 상기 단말(10)은 상기 슬립 주기 동안 슬립 모드로 동작하고, 상기 슬립 주기이 지난 후 깨어나 상기 광고 메시지를 다시 브로드캐스트 할 수 있다. 상기 단말(10)은 이러한 동작을 반복하여 상기 광고 메시지를 주기적으로 반복하여 브로드캐스트 할 수 있다.
상기 광고 메시지의 구체적인 프레임 포맷은, 하기에서 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 단말(10)이 상기 광고 메시지를 브로드캐스트하는 동안, 상기 기지국(20)은 상기 광고 메시지를 수신하기 위한 검색(scanning)을 수행할 수 있다(S420).
상기 기지국(20)은 상기 기지국(20)이 사용 가능한 모든 채널을 변경해가며 상기 단말(10)로부터 브로드캐스트 되는 광고 메시지를 찾을 수 있다. 특정 채널에서 상기 광고 메시지가 검색된 경우, 상기 기지국(20)은 채널 변경을 멈추고, 상기 광고 메시지를 수신하여 상기 단말(10)과 연결을 수립하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
그 다음, 상기 기지국(20)은 상기 단말(10)로 인바이트 메시지를 전송한다(S430).
상기 기지국(20)은 상기 단말(10)로 상기 기지국(20)으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 전송할 수 있다.
상기 단말(10)은 상기 광고 메시지에 포함된 상기 리스닝 간격 동안 상기 인바이트 메시지를 수신하지 못한 경우, 상기 슬립 모드로 동작할 수 있다. 따라서, 상기 기지국(20)은 상기 광고 메시지를 수신한 때부터, 상기 광고 메시지에 포함된 상기 리스닝 간격를 참조하여, 상기 리스닝 간격가 지나지 않은 경우 상기 단말(10)로 상기 인바이트 메시지를 상기 단말(10)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 기지국(20)은 상기 광고 메시지를 기초로 상기 단말(10)과 접속할 것인지 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 단말(10)로 상기 인바이트 메시지를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 기지국(20)은 상기 광고 메시지를 기초로 상기 단말(10)과 접속할 것인지 판단한다. 즉, 상기 기지국(20)은 상기 광고 메시지에 포함된 상기 단말(10)의 정보를 기초로, 상기 단말(10)이 상기 기지국(20)이 지원 가능한 단말인지 또는 상기 기지국(20)과 정상적으로 데이터 통신이 가능한지 등을 판단할 수 있다. 상기 기지국(20)은 상기 판단 결과가 상기 단말(10)과 접속할 것으로 판단되면, 상기 단말(10)로 상기 인바이트 메시지를 전송할 수 있다.
상기 인바이트 메시지의 구체적인 프레임 포맷은, 하기에서 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
마지막으로, 상기 단말(10)과 상기 기지국(20)은 접속 절차를 수행한다(S440).
상기 단말(10)은 상기 수신된 인바인트 메시지에 따라, 상기 기지국(20)과 데이터 통신을 위한 접속 절차를 수행할 수 있다. 이때, 상기 접속 절차는 필요에 따라 상기 단말(10)과 상기 기지국(20) 간 인증 절차를 포함할 수 있다.
도 5는 본 명세서에 개시된 제 1 실시 예에 따른 광고 메시지의 프레임 포맷(frame format)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 광고 메시지(500)는 주소(address)(510), 단말 타입(station type)(520), 슬립 주기(sleep interval)(530), 리스닝 간격(listening duration)(540) 및 서비스 카테고리(service category)(550)를 포함할 수 있다.
상기 주소(510)는 상기 단말(10)을 식별하기 위한 상기 단말(10)의 MAC 주소를 포함할 수 있다.
상기 단말 타입(520)은 상기 단말(10)의 종류를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 단말(10)이 M2M 단말인 경우, M2M 단말의 종류는 매우 다양할 수 있으므로 상기 단말 타입(520)은 상기 M2M 단말의 종류를 구분하기 위해 상기 M2M 단말의 종류를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 단말(10)이 홈 네트워크(home network)에서 동작하는 냉장고에 내장된 통신 모듈인 경우와 TV에 내장된 통신 모듈인 경우, 상기 단말 타입(520)은 서로 다른 값을 가질 수 있다.
상기 단말 타입(520)은 상기 기지국(20)이 상기 단말(10)의 종류에 따라 지원되는 단말 관리(station management) 기능을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 상기 단말 타입(520)은 상기 기지국(20)과의 접속 절차 또는 접속을 위한 인증 절차를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
상기 슬립 주기(530)은 상기 단말(10)이 슬립 모드로 동작하는 시간 길이를 나타내는 시간 정보를 포함한다. 상기 슬립 모드로 동작하는 동안, 상기 단말(10)은 절전을 위하여 하향링크(downlink) 데이터를 수신하지 않을 수 있다. 또한, 상기 슬립 모드로 동작하는 동안, 상기 단말(10)은 하나 이상의 물리적인 구성부에 전원을 공급하지 않을 수 있고, 상기 기지국(20)과 통신을 수행하지 않을 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예에 따르면, 상기 슬립 주기(530)는 상기 단말(10)이 상기 광고 메시지를 전송하는 시간 간격을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 단말(10)은 상기 광고 메시지를 브로드캐스트한 후, 소정의 시간 동안 응답을 받지 못하면 슬립 모드로 동작하다가, 상기 슬립 주기(530)이 지난 후 다시 깨어나 상기 광고 메시지를 재전송할 수 있다.
상기 리스닝 간격(540)는 상기 단말(10)이 응답을 대기하는 시간 길이를 나타내는 시간 정보를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예에 따르면, 상기 리스닝 간격(540)는 상기 단말(10)이 브로드캐스트한 상기 광고 메시지에 대하여, 상기 기지국(20)으로부터 상기 인바이트 메시지의 수신을 대기하는 시간을 나타낼 수 있다.
상기 서비스 카테고리(550)는 상기 단말(10)의 타입에 따라, 상기 단말(10)에서 지원될 수 있는 요구사항(requirement)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서비스 카테고리(550)는 상기 단말(10)이 지원하는 애플리케이션(application)의 종류, 위치 정보, 지연 제한(delay constraints), 최소 전송속도(minimum rate), 최대 전송속도(maximum rate), 트래픽 간격(traffic interval) 및 보안 요구사항(security reauirement) 등을 포함할 수 있다.
상기 서비스 카테고리(550)는 상기 기지국(20)의 네트워크 접속 제어(admission control)를 위해 사용될 수 있다.
추가로, 상기 광고 메시지(500)는 상기 단말(10)의 식별자(identifier), 서비스 세트 식별자(SSID), 타임 스탬프(timestamp) 등을 더 포함할 수 있다.
도 5에 개시된 광고 메시지(500)의 프레임 구성 요소는 모두 필수 구성 요소는 아니며, 이보다 적거나 많은 구성 요소에 의해 광고 메시지(500)가 구성될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 광고 메시지(500)의 프레임 구성 요소의 순서 또는 비트수에 대한 특별한 제한은 두지 않는다.
도 6은 본 명세서에 개시된 제 1 실시 예에 따른 인바이트 메시지의 프레임 포맷을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 인바이트 메시지(600)는 주소(610), 기본 서비스 세트 아이디(BSSID)(620), 수행 능력(capability)(630), 전력 제한(power constraint)(640) 및 지원 속도(supported rates)(650)를 포함할 수 있다.
상기 주소(610)는 상기 기지국(20)을 식별하기 위한 상기 기지국(20)의 MAC 주소를 포함할 수 있다.
상기 기본 서비스 세트 아이디(620)는 상기 인바이트 메시지(600)를 전송하는 상기 기지국(20)이 관리하는 기본 서비스 세트의 식별자를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 수행 능력(630)은 상기 기지국(20)의 수행 능력을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
상기 전력 제한(640)은 상기 기지국(20)이 전파규제 요구사항 및 전송 전력 제한에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 전송 전력 제한은 상기 전파규제 요구사항보다 작거나 같아야 한다. 상기 전력 제한(640)의 값은 시간에 따라 유동적으로 변할 수 있다.
상기 지원 속도(650)는 상기 기지국(20)이 프레임 또는 데이터 송수신에 있어 지원할 수 있는 전송 속도에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 7은 본 명세서에 개시된 제 1 실시 예에 따른 단말의 기지국 접속 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 상기 단말(10)은 적어도 하나의 기지국(20)에 광고 메시지를 브로드캐스트(broadcast)한다(S710).
상기 단말(10)은 통신 가능한 범위 내에 존재하는 적어도 하나의 기지국(20)으로 상기 단말(10)의 존재를 알리기 위하여, 상기 광고 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다.
상기 광고 메시지는 상기 단말(10)의 존재를 알리기 위한 식별 정보 및/또는 상기 단말(10)의 슬립 주기(sleep interval) 및 상기 리스닝 간격(listening duration)를 포함할 수 있다.
그 다음, 상기 단말(10)은 상기 리스닝 간격 내 인바이트 메시지 수신 여부를 판단한다(S720)
상기 단말(10)은 상기 기지국(20)으로부터 상기 기지국(20)으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 수신할 수 있다.
상기 리스닝 간격 내 상기 인바이트 메시지를 수신한 경우, 상기 단말(10)은 상기 기지국(20)과 절차를 수행한다(S730).
상기 단말(10)은 상기 수신된 인바인트 메시지에 따라, 상기 기지국(20)과 데이터 통신을 위한 접속 절차를 수행할 수 있다. 이때, 상기 접속 절차는 필요에 따라 상기 단말(10)과 상기 기지국(20) 간 인증 절차를 포함할 수 있다.
상기 리스닝 간격 내에 상기 인바이트 메시지를 수신하지 못한 경우, 상기 단말(10)은 상기 슬립 주기 동안 슬립 모드로 동작한다(S740). 상기 단말(10)은 상기 단말(10)과 접속할 수 있는 기지국이 없는 것을 판단된 경우, 전력 감소를 위해 상기 슬립 주기 동안 슬립 모드로 동작할 수 있다. 그 후, 상기 슬립 주기이 경과하면, 상기 단말(10)은 상기 슬립 모드에서 깨어나 상기 광고 메시지를 다시 브로드캐스트 할 수 있다.
제 2 실시 예
제 2 실시 예는 802.11 시스템에서 정의된 단말 및 기지국이 초대 메시지를 이용하여 인증 및 연결을 수행하는 방법을 제공한다.
도 8은 본 명세서에 개시된 제 2 실시 예에 따른 단말 및 기지국 간 인증을 통한 접속 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 상기 기지국(20)은 상기 단말(10)로 인바이트 메시지를 전송한다(S810).
상기 기지국(20)은 상기 단말(10)로 상기 기지국(20)으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 전송할 수 있다. 상기 인바이트 메시지는 상기 기지국(20)의 주소, 기본 베이스 스테이션 아이디, 수행 능력, 전력 제한, 지원 속도 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 제 2 실시 예에서, 상기 인바이트 메시지는 상기 단말(10)과 인증 절차를 수행하기 위한 인증 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 인바이트 메시지는 상기 기지국(20)과 상기 단말(10) 간의 인증 알고리즘(algorithm), 상기 알고리즘에 필요한 파라미터(paremeter), 평문(challenge text) 및 공유키(shared key)를 포함할 수 있다.
그 다음, 상기 단말(10)은 상기 기지국(20)으로 인증 응답(authentication responce)을 전송한다(S820).
상기 단말(10)은 상기 인증 정보를 포함하는 상기 인바이트 메시지에 기초하여, 상기 기지국(20)으로 상기 인증 응답을 전송할 수 있다. 이때, 상기 인바이트 메시지에 인증에 필요한 정보들이 포함되어 있기 때문에, 상기 인증 응답은 상기 인바이트 메시지에 대한 확인응답(acknowledge; ACK)의 기능을 가질 수 있다.
상기 인증 응답은 상기 인증을 위한 공유키(shared key) 및 상기 공유키를 이용하여 암호화된 평문을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 단말(10) 및 상기 기지국(20)은 상기 인바이트 메시지를 통하여, 2-웨이 핸드쉐이킹(2-way handshaking)에서 필요한 과정을 생략하고 상기 인증 응답만으로 인증 절차를 수행할 수 있다.
그 후, 상기 기지국(20)은 상기 단말(10)로 연결 요청(association request)을 전송한다(S830).
상기 기지국(20)은 상기 단말(10)과 결합하기 위한 연결 요청을 전송할 수 있다. 이때, 상기 연결 요청에는 상기 기지국(20)이 상기 단말(10)과 결합하기 위해 필요한 정보, 예를 들어, 지원되는 데이터 전송률(data rates), 서비스 세트 식별자(service set identifier; SSID) 및 결합 아이디(association ID; AID) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 정보들 중 일부는 상기 인바이트 메시지에 미리 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 인바이트 메시지에 미리 포함된 상기 정보는 생략될 수 있다.
마지막으로, 상기 단말(10)은 상기 기지국(20)으로 연결 응답(association responce)를 전송한다(S840).
상기 단말(10)은 상기 연결 요청에 응답하여 상기 연결 응답을 상기 기지국(20)으로 전송할 수 있다. 이때, 상기 연결을 위한 대부분의 정보가 상기 인바이트 메시지 또는 상기 연결 요청에 포함되기 때문에, 상기 연결 응답은 추가적인 일부 정보만을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 응답은 연결 수락, 서비스 세트 식별자 및 결합 아이디 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 9는 본 명세서에 개시된 제 2 실시 예에 따른 단말의 기지국과 인증을 통한 접속 절차를 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 상기 단말(10)은 상기 기지국(20)으로부터 인바이트 메시지를 수신한다(S910).
상기 기지국(20)은 상기 단말(10)로 상기 기지국(20)으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 전송할 수 있다. 상기 인바이트 메시지는 상기 기지국(20)과 상기 단말(10) 간의 인증 알고리즘(algorithm), 상기 알고리즘에 필요한 파라미터(paremeter), 평문(challenge text) 및 공유키(shared key)를 포함할 수 있다.
그 다음, 상기 단말(10)은 상기 기지국(20)으로 인증 응답을 전송한다(S920).
상기 단말(10)은 상기 인증 정보를 포함하는 상기 인바이트 메시지에 기초하여, 상기 기지국(20)으로 상기 인증 응답을 전송할 수 있다.상기 인증 응답은 상기 인증을 위한 공유키(shared key) 및 상기 공유키를 이용하여 암호화된 평문을 포함할 수 있다.
그 후, 상기 단말(10)은 상기 기지국(20)으로부터 연결 요청을 수신한다(S930).
상기 기지국(20)은 상기 단말(10)과 결합하기 위한 연결 요청을 전송할 수 있다. 이때, 상기 연결 요청에는 상기 기지국(20)이 상기 단말(10)과 결합하기 위해 필요한 정보, 예를 들어, 지원되는 데이터 전송률(data rates), 서비스 세트 식별자(service set identifier; SSID) 및 결합 아이디(association ID; AID) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
마지막으로, 상기 단말(10)은 상기 기지국(20)으로 연결 응답을 전송한다(S940).
상기 단말(10)은 상기 연결 요청에 응답하여 상기 연결 응답을 상기 기지국(20)으로 전송할 수 있다. 이때, 상기 연결을 위한 대부분의 정보가 상기 인바이트 메시지 또는 상기 연결 요청에 포함되기 때문에, 상기 연결 응답은 추가적인 일부 정보만을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 응답은 연결 수락, 서비스 세트 식별자 및 결합 아이디 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 무선통신 시스템에서 단말이 기지국과 접속하기 위한 방법에 있어서,
    상기 단말의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함하는 광고 메시지를 적어도 하나의 기지국에 브로드캐스트 하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 기지국으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 인바이트 메시지에 따라 상기 기지국과 접속 절차를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광고 메시지는,
    상기 광고 메시지는 슬립 주기(sleep interval) 및 리스닝 간격(listening duration)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리스닝 간격 동안 상기 인바이트 메시지를 수신하지 못한 경우,
    슬립 모드로 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광고 메시지는,
    단말의 MAC 주소, 단말의 타입(type) 및 서비스 카테고리(service category) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인바이트 메시지는,
    상기 기지국의 주소, 상기 기지국의 ID, 수행 능력(capability), 전력 제한(power constraint) 및 지원 속도(supported rates) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인바이트 메시지는,
    상기 단말의 인증 알고리즘 및 인증 키를 포함하는 인증 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는,
    상기 기지국과 인증을 위한 인증 절차를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 인증 절차는,
    상기 인증 정보를 포함하는 상기 인바이트 메시지에 기초하여, 상기 기지국으로 인증 응답을 전송함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선통신 시스템에서 기지국과 접속하는 단말로서,
    외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및
    상기 무선통신부를 제어하여 상기 단말의 존재를 상기 단말의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함하는 광고 메시지를 적어도 하나의 기지국에 브로드캐스트 하고, 상기 기지국으로부터 상기 기지국으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 수신하고, 상기 수신된 인바이트 메시지에 따라 상기 기지국과 접속 절차를 수행하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광고 메시지는,
    슬립 주기(sleep interval) 및 리스닝 간격(listening duration)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 리스닝 간격 동안 상기 인바이트 메시지를 수신하지 못한 경우,
    슬립 모드로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제8항에 있어서, 상기 광고 메시지는,
    단말의 MAC 주소, 단말의 타입(type) 및 서비스 카테고리(service category) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제8항에 있어서, 상기 인바이트 메시지는,
    상기 기지국의 주소, 상기 기지국의 ID, 수행 능력(capability), 전력 제한(power constraint) 및 지원 속도(supported rates) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제8항에 있어서, 상기 인바이트 메시지는,
    상기 단말의 인증 알고리즘 및 인증 키를 포함하는 인증 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제13항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 무선통신부를 제어하여, 상기 인증 정보를 포함하는 상기 인바이트 메시지에 기초하여, 상기 기지국으로 인증 응답을 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말과 접속하기 위한 방법에 있어서,
    상기 단말이 브로드캐스트하고, 상기 단말의 존재를 알리기 위한 식별 정보를 포함하는 광고 메시지를 수신하는 단계;
    상기 단말로 상기 기지국으로의 접속을 허용하는 인바이트 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 인바이트 메시지에 따라 상기 단말과 접속 절차를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 인바이트 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 광고 메시지를 기초로 상기 단말과 접속할 것인지 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 단말로 상기 인바이트 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 광고 메시지는,
    단말의 MAC 주소, 단말의 타입(type), 서비스 카테고리(service category), 슬립 주기(sleep interval) 및 리스닝 간격(listening duration)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 인바이트 메시지는,
    상기 기지국의 주소, 상기 기지국의 ID, 수행 능력(capability), 전력 제한(power constraint) 및 지원 속도(supported rates) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 인바이트 메시지는,
    상기 단말의 인증 알고리즘 및 인증 키를 포함하는 인증 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는,
    상기 단말과 인증을 위한 인증 절차를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 인증 절차는,
    상기 인증 정보를 포함하는 상기 인바이트 메시지에 기초하여, 상기 단말로부터 인증 응답을 수신함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
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