[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2014182090A1 - 무선랜 시스템에서 숨겨진 노드 문제의 완화 방법 - Google Patents

무선랜 시스템에서 숨겨진 노드 문제의 완화 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2014182090A1
WO2014182090A1 PCT/KR2014/004100 KR2014004100W WO2014182090A1 WO 2014182090 A1 WO2014182090 A1 WO 2014182090A1 KR 2014004100 W KR2014004100 W KR 2014004100W WO 2014182090 A1 WO2014182090 A1 WO 2014182090A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frame
terminal
sta
hidden node
raw
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/004100
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정양석
김주영
Original Assignee
주식회사 케이티
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 주식회사 케이티 filed Critical 주식회사 케이티
Priority to CN201480026285.4A priority Critical patent/CN105191474B/zh
Priority to US14/786,176 priority patent/US9706551B2/en
Publication of WO2014182090A1 publication Critical patent/WO2014182090A1/ko
Priority to US15/616,046 priority patent/US10098114B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/002—Transmission of channel access control information
    • H04W74/006—Transmission of channel access control information in the downlink, i.e. towards the terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/04—Scheduled access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a technique for mitigating a hidden node problem, and more particularly, to a method for mitigating a hidden node problem by setting a limited access interval in a WLAN system.
  • Wireless local area network is based on radio frequency technology, personal digital assistant (PDA), laptop computer, portable multimedia player (PMP), smart It is a technology for wirelessly accessing the Internet in a home, business, or a specific service providing area by using a portable terminal such as a smart phone or a tablet PC.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps using an unlicensed band at 5 GHz.
  • IEEE 802.11b applies a direct sequence spread spectrum (DSSS) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 11 Mbps.
  • IEEE 802.11g applies orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11n applies multiple input multiple output OFDM (MIMO-OFDM) to provide a transmission rate of 300 Mbps for four spatial streams.
  • IEEE 802.11n supports a channel bandwidth of up to 40 MHz, and in this case, provides a transmission rate of 600 Mbps.
  • VHT Very high throughput
  • IEEE 802.11ac is a standard for providing a very high throughput in the sub-6GHz band
  • IEEE 802.11ad is a standard for providing a very high throughput in the 60GHz band.
  • IEEE 802.11af is a standard defined for the operation of a WLAN in a TV white space
  • IEEE 802.11ah is a standard defined to support a large number of terminals operating at low power
  • IEEE 802.11ai Is a standard defined for fast initial link setup (FILS) in a WLAN system.
  • IEEE 802.11 high efficiency WLAN (HEW) for the purpose of improving the frequency efficiency in a dense environment in which a plurality of base stations and terminals exist.
  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for establishing a limited access interval to mitigate the hidden node problem.
  • Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for detecting a terminal of a hidden node relationship.
  • the limited access interval setting method for achieving the above object, starting at a first time point in the beacon interval, and is used for channel access of the first terminal group including at least one terminal
  • Setting a restricted access section starting from a second time point after a predefined time from the first time point, setting a second restricted access section used for channel access of a second terminal group including at least one terminal;
  • generating a beacon including setting information of the first limited access section and setting information of the second limited access section, and transmitting the generated beacon.
  • the two restricted access sections overlap from the second time point.
  • the predefined time may be greater than the sum of the length of the PS-Poll frame and the interval between the distributed frames and less than the length of the time slot.
  • the first terminal group may include terminals other than the terminals included in the second terminal group.
  • the first terminal group may have a higher priority than the second terminal group.
  • the first limited access interval may include at least one time slot, and different time slots may be allocated to each time slot.
  • the second limited access interval may include at least one time slot, and different time slots may be allocated to each time slot.
  • a method for setting a limited access section which is located within a beacon interval and sets a limited access section used for channel access of terminals. Setting a time offset between a first sub-limited connection section and a second sub-limited connection section, generating setting information of the restricted access section including the time offset, generating a beacon including the setting information of the limited access section And transmitting the generated beacon, wherein the first sub-limited access period is used for channel access of a first terminal group including at least one terminal, and the second sub-limited access period is at least The first sub-limited access port is used for channel access of a second terminal group including one terminal. And the second sub-limited access period are redundant from the point indicated by the time offset.
  • the time offset may be greater than the sum of the length of the PS-Poll frame and the interval between the distributed frames and less than the length of the time slot.
  • the first terminal group may include terminals other than the terminals included in the second terminal group.
  • the first terminal group may have a higher priority than the second terminal group.
  • the first sub-limited access period may include at least one time slot, and different time slots may be allocated to each time slot.
  • the second sub-limited access period may include at least one time slot, and different time slots may be allocated to each time slot.
  • Hidden node detection method for achieving the other object, setting a first limited access interval used for a plurality of terminals for transmitting a hidden node detection frame, based on the HND frame Setting a second restricted access section used for the plurality of terminals transmitting the hidden node report frame generated by the beacon, the beacon including setting information of the first limited access section and setting information of the second limited access section. Generating a step and transmitting the generated beacon.
  • the hidden node detecting method may further include receiving the HNR frames from the plurality of terminals in the second limited access interval and detecting a terminal having a hidden node relationship among the plurality of terminals based on the received HNR frames. It may further comprise a step.
  • the HND frame may be an NDP frame.
  • the HNR frame may include information on the HND frame received by each terminal.
  • the HNR frame may include at least one of a MAC address, an AID, and a BSSID for a transmitting terminal that transmitted the HND frame.
  • the second limited access section may begin after the end of the first limited access section.
  • the plurality of terminals may be allocated to the second limited access section in the same order as the order of the plurality of terminals allocated to the first limited access section.
  • Hidden node detection method for achieving the other object, the step of receiving a beacon from the access point, the configuration information of the first limited access section and the second limited access section included in the beacon Obtaining a time slot allocated to the terminal based on configuration information, transmitting a node detection frame hidden in a time slot allocated to the terminal during the first limited access interval, and transmitting another node in a time slot not allocated to the terminal; Receiving the transmitting HND frame, generating a hidden node report frame including information on the received HND frame, and transmitting the HNR frame in a time slot allocated to the terminal during the second limited access interval. It may include.
  • the HND frame may be an NDP frame.
  • the received HND frame may be received from a terminal belonging to the same BSS as the terminal.
  • the HNR frame may include at least one of a MAC address, an AID, and a BSSID for a transmitting terminal that transmitted the HND frame.
  • the second limited access section may begin after the end of the first limited access section.
  • the plurality of terminals may be allocated to the second limited access section in the same order as the order of the plurality of terminals allocated to the first limited access section.
  • the present invention it is possible to reduce the frequency of occurrence of a hidden node problem by allocating a time slot for allowing access of a wireless channel to each terminal so that time for accessing a wireless channel is distributed to each terminal.
  • the use efficiency of the channel can be improved.
  • the use efficiency of the wireless channel can be improved.
  • the problem of hidden nodes can be alleviated by setting the start time of the time slot differently for each terminal.
  • a terminal in a hidden node relationship can be detected.
  • an access point managing a service space divided into sectors may set a sounding RAW field of RPS (restricted access window) parameter set to allocate a terminal to a specific sector.
  • RPS restricted access window
  • the terminals included in the RAW start AID (association ID) to the RAW end AID may not transmit a signal during the RAW period and may receive a sector beacon transmitted for each sector while operating in a reception mode.
  • the terminal may report the received sector beacon ID information to the access point, and the access point may allocate the terminal to one specific sector based on the reported information.
  • a terminal located at a sector boundary may receive and report a plurality of sector beacons, and even in this case, the access point should allocate the terminal to one specific sector.
  • the access point may check the hidden node relationship with the terminal included in the sector using the method for detecting the hidden node relationship according to an embodiment of the present invention, and then allocate the terminal to the sector having no hidden node relationship.
  • the terminal uses the corresponding information to blacklist the terminals that are incapable of direct link setup in a hidden node relation with themselves. It can be managed in the form. Therefore, the terminal may not attempt to perform unnecessary tunneled direct-link setup (TDLS) or direct-link setup (DLS).
  • TDLS direct-link setup
  • DLS direct-link setup
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a configuration of an IEEE 802.11 WLAN system.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an access process of a terminal in an infrastructure BSS.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a data transmission process of an access point.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a hidden node problem between terminals.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a power saving mode in a WLAN system.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a structure of a TIM IE included in a beacon frame.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a limited access window based scheduling method.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a continuous RAW-based scheduling method.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a nested RAW-based scheduling method.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for setting a limited access section according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a method for setting a limited access section according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method for setting a limited access section according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a method for setting a limited access section according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a first flowchart illustrating a hidden node detection method according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a second flowchart illustrating a hidden node detection method according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a hidden node detection method according to an embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a station is a physical layer for medium access control (MAC) and wireless medium that conforms to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard. By any functional medium that includes an interface.
  • the station STA may be divided into a station that is an access point (AP) and a station that is a non-access point (STA).
  • a station (STA), which is an access point (AP), may simply be called an access point (AP), and a station (STA), which is a non-AP, may simply be called a terminal.
  • the station STA may include a processor and a transceiver, and may further include a user interface and a display device.
  • the processor refers to a unit designed to generate a frame to be transmitted through a wireless network or to process a frame received through the wireless network, and may perform various functions for controlling a station (STA).
  • a transceiver is a unit that is functionally connected to a processor and is designed to transmit and receive a frame through a wireless network for a station (STA).
  • An access point is a centralized controller, a base station (BS), a radio access station, a node B, an evolved node B, and a mobile multihop relay (MMR) -BS. May refer to a base transceiver system (BTS), a site controller, or the like, and may include some or all of the functions thereof.
  • BTS base transceiver system
  • site controller or the like, and may include some or all of the functions thereof.
  • the terminal may be a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a user terminal (UT), an access terminal (AT), a mobile station (MS), May refer to a mobile terminal, a subscriber unit, a subscriber station (SS), a wireless device, or a mobile subscriber unit, and some of them. Or all of the functions may be included.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • UT user terminal
  • AT access terminal
  • MS mobile station
  • SS subscriber station
  • wireless device or a mobile subscriber unit, and some of them. Or all of the functions may be included.
  • a desktop computer a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, a smart watch capable of communicating with the terminal (smart watch), smart glass, e-book reader, portable multimedia player (PMP), portable game machine, navigation device, digital camera, digital multimedia broadcasting (DMB) player, digital voice Digital audio recorder, digital audio player, digital picture recorder, digital picture player, digital video recorder, digital video player ) Can be used.
  • PMP portable multimedia player
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a configuration of an IEEE 802.11 WLAN system.
  • an IEEE 802.11 WLAN system includes at least one basic service set (BSS).
  • BSS means a set of stations (STA 1, STA 2 (AP 1), STA 3, STA 4, STA 5 (AP 2)) that can be successfully synchronized to communicate with each other, the concept of a specific area is no.
  • BSS can be classified into Infrastructure BSS (Independent BSS) and Independent BSS (IBSS), and BSS 1 and BSS 2 represent Infrastructure BSS.
  • BSS 1 connects a terminal (STA 1), an access point (STA 2 (AP 1)) providing a distribution service and a plurality of access points (STA 2 (AP 1), STA 5 (AP 2)) It may include a distribution system (DS).
  • STA 2 an access point STA 2 (AP 1) may manage a terminal STA 1.
  • BSS 2 connects a terminal (STA 3, STA 4), an access point (STA 5 (AP 2)) providing a distribution service and a plurality of access points (STA 2 (AP 1), STA 5 (AP 2)) It may include a distribution system.
  • an access point STA 5 (AP 2) may manage terminals STA 3 and STA 4.
  • IBSS is a BSS that operates in an ad-hoc mode. Since the IBSS does not include an access point, there is no centralized management entity. That is, in the IBSS, terminals are managed in a distributed manner. In IBSS, all terminals may be mobile terminals, and thus, are not allowed to be connected to the distribution system (DS), thereby forming a self-contained network.
  • DS distribution system
  • the access points STA 2 (AP 1) and STA 5 (AP 2) may provide access to the distributed system DS through the wireless medium for the terminals STA 1, STA 3, and STA 4 coupled thereto. Can be. Communication between terminals STA 1, STA 3, and STA 4 in BSS 1 or BSS 2 is generally performed through an access point STA 2 (AP 1) or STA 5 (AP 2), but a direct link (direct link) If the link is configured, direct communication between the terminals STA 1, STA 3, and STA 4 is possible.
  • the plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a distribution system (DS).
  • DS distribution system
  • a plurality of BSSs connected through a distribution system (DS) is called an extended service set (ESS).
  • Stations included in the ESS may communicate with each other, and the UE may move from one BSS to another BSS while seamlessly communicating within the same ESS.
  • a distribution system is a mechanism for one access point to communicate with another access point, whereby the access point transmits a frame or moves to another BSS for terminals coupled to the BSS it manages.
  • a frame may be transmitted for any terminal.
  • the access point may transmit and receive frames with an external network such as a wired network.
  • Such a distribution system (DS) does not necessarily need to be a network, and there is no limitation on its form as long as it can provide a predetermined distribution service defined in the IEEE 802.11 standard.
  • the distribution system may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects access points to each other.
  • a method for mitigating a hidden node problem may be applied to the above-described IEEE 802.11 WLAN system, and in addition to an IEEE 802.11 WLAN system, a WPAN (wireless personal area network) , 2G mobile communications such as wireless body area network (WBAN), wireless broadband internet (WBro) or world interoperability for microwave access (WiMax), global system for mobile communication (GSM) or code division multiple access (CDMA) Network, 3G mobile network such as wideband code division multiple access (WCDMA) or cdma2000, 3.5G mobile network such as high speed downlink packet access (HSDPA) or high speed uplink packet access (HSUPA), long term evolution (LTE) Alternatively, the present invention may be applied to various networks such as 4G mobile communication networks such as LTE-Advanced and 5G mobile communication networks.
  • WPAN wireless personal area network
  • 2G mobile communications such as wireless body area network (WBAN), wireless broadband internet (WBro) or world interoperability for microwave access (WiMax), global system for
  • MAC frames are largely classified into data frames, management frames, and control frames.
  • the data frame includes data to be transmitted to the terminal and is transmitted from the upper layer to the terminal.
  • Management frames are used to support IEEE 802.11 services.
  • Control frames are used to support the transmission of data frames and management frames.
  • the management frame includes an association request frame, an association response frame, a reassociation request frame, a reassociation response frame, a probe request frame, and a probe response.
  • Frame beacon frame, authentication frame, action frame and the like.
  • Control frames include block acknowledgment (ACK) request frames, block ACK frames, power save (POLL) -Poll frames, request to send (RTS) frames, clear to send (CTS) frames, ACK frames, and content free (CF) ) -End frame.
  • ACK block acknowledgment
  • POLL power save
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • ACK ACK
  • CF content free
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an access process of a terminal in an infrastructure BSS.
  • the terminal STA In order to transmit and receive data in the intrastructure BSS, the terminal STA must first be connected to the access point AP.
  • an access procedure of a terminal (STA) in an infrastructure BSS is largely 1) a probe step (AP) step (probe step), 2) an authentication step with the detected access point (AP) (authentication step) ) And 3) an association step with an authenticated access point (AP).
  • the STA may first detect neighboring access points (APs) through a detection process.
  • the detection process is divided into a passive scanning method and an active scanning method.
  • the passive scanning method may be performed by overhearing beacons transmitted by neighboring access points (APs).
  • the active scanning method may be performed by broadcasting a probe request frame (broadcasting).
  • the AP that receives the probe request frame may transmit a probe response frame corresponding to the probe request frame to the corresponding STA.
  • the STA may know the presence of neighboring access points (APs) by receiving a probe response frame.
  • the terminal STA performs an authentication process with the detected access point AP, and at this time, the terminal STA may perform authentication with the plurality of detected access points APs.
  • An authentication algorithm according to the IEEE 802.11 standard may be divided into an open system algorithm for exchanging two authentication frames and a shared key algorithm for exchanging four authentication frames. Through the process of exchanging an authentication request frame and an authentication response frame based on the authentication algorithm, the terminal STA may perform authentication with the access point AP.
  • the terminal STA may select one of the authenticated access points APs and perform a connection process with the selected access point AP. That is, the terminal STA transmits a connection request frame to the selected access point AP, and the access point AP that receives the connection request frame transmits a connection response frame corresponding to the connection request frame to the corresponding STA. do. As such, through the process of exchanging the connection request frame and the connection response frame, the STA may perform a connection process with the access point AP.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a data transmission process of an access point.
  • the AP may broadcast a beacon periodically, and may broadcast a beacon including a delivery traffic indication message (DTIM) at three beacon intervals.
  • Terminals STA 1 and STA 2 of a power save mode (PSM) periodically wake up to receive a beacon and check a traffic indication map (TIM) or DTIM included in the beacon to be transmitted to them. Make sure the data is buffered at the access point. In this case, when the buffered data is present, the terminals STA 1 and STA 2 remain awake to receive data from the access point AP, and when the buffered data does not exist, the terminals STA 1 and STA 2. ) Returns to the power saving state (ie, the doze state).
  • PSM power save mode
  • the STA (STA 1, STA 2) is a PS-Poll frame (notifying that it is awake and ready to receive data)
  • a trigger frame is transmitted to the access point, and the access point AP receives a PS-Poll frame (or a trigger frame) so that the terminals STA 1 and STA 2 can receive data.
  • the access point AP may transmit data or ACK to the terminals STA 1 and STA 2.
  • the access point AP may transmit data to the terminals STA 1 and STA 2 at an appropriate time.
  • the bit in the TIM corresponding to its AID is set to 0, the terminals STA 1 and STA 2 return to the power saving state.
  • a UE follows a carrier sensing multiple access (CSMA) / collision avoidance (CA) scheme to access a wireless channel. That is, the terminal may check the occupancy state of the corresponding wireless channel before accessing the wireless channel. Occupancy check of the wireless channel is performed through channel sensing to detect whether there is a certain level of energy in the wireless channel.
  • CSMA carrier sensing multiple access
  • CA collision avoidance
  • the terminal may wait for a random backoff time and then perform channel sensing again. On the other hand, if energy below a certain level is detected and the corresponding channel is determined to be idle, the terminal may access the corresponding channel and transmit a signal.
  • the first transmitting terminal transmits a signal and the second transmitting terminal incorrectly determines that the wireless channel is idle even though the wireless channel is occupied, and transmits a signal, a collision between two signals occurs and the receiving terminal normally receives two signals. Cannot be received. In this case, the transmitting terminals attempt to retransmit due to the transmission failure of the signal, thereby degrading the efficiency of the radio channel. This phenomenon is called a hidden node problem in a WLAN system.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a hidden node problem between terminals.
  • a hidden node problem generally occurs between terminals STA 1 and STA 2 located at cell boundaries opposite to each other about an access point AP. That is, when the first terminal STA 1 and the second terminal STA 2 are in a hidden node relationship, the first terminal STA 1 may receive a signal transmitted from the access point AP, but the second terminal STA 2) cannot receive a signal transmitted from the second terminal STA 2 can receive a signal transmitted from the access point AP, but cannot receive a signal transmitted from the first terminal STA 1. .
  • the first terminal STA 1 and the second terminal STA 2 do not know each other, the first terminal STA 1 and the second terminal STA 2 simultaneously transmit signals. In this case, a collision between two signals occurs, and the access point AP cannot receive both signals.
  • the terminal cannot determine whether to transmit a signal of the other terminal regardless of channel sensing performance.
  • a WLAN system composed of thousands of sensor terminals (that is, low power terminals)
  • there may be a plurality of sensor terminals in a hidden node relationship and thus retransmissions due to signal collisions and signal collisions frequently occur between the sensor terminals. Occurs and the efficiency of the radio channel is drastically lowered.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a power saving mode in a WLAN system.
  • the AP may broadcast a beacon at every beacon interval, and the terminals STA 1, STA 2,..., STA 4 which are in a power saving state periodically wake up to access point (AP).
  • Receive beacons transmitted from < RTI ID 0.0 >
  • the beacon may include information (ie, TIM) indicating whether data destined for a specific terminal STA 1, STA 2,..., STA 4 is buffered in the access point AP.
  • IE TIM information element
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a structure of a TIM IE included in a beacon frame.
  • the TIM IE includes an element ID field, a length field, a DTIM count field, a DTIM period field, a bitmap control field, a partial virtual bitmap ( partial virtual bitmap) field.
  • the bitmap control field may include 1 bit for AID 0 and a bitmap offset.
  • the partial virtual bitmap field may include information indicating a terminal to receive data buffered at the access point.
  • the UEs STA 1, STA 2,..., STA 4 that have received the beacon check the bits corresponding to their AIDs in the bitmap control field and the partial virtual bitmap field included in the TIM IE. By doing so, it can be confirmed that data to be transmitted to the user is buffered in the AP. If the data to be transmitted to the AP is buffered in the AP, the terminal STA 1, STA 2,..., STA 4 are ready to receive the data by transmitting the PS-Poll frame to the AP. It can inform the access point (AP).
  • the access point AP may transmit the buffered data to the corresponding terminal.
  • a terminal operating in the power saving mode (STA 1, STA 2, ..., STA 4) can wake up in every beacon period to check the TIM IE by waking up each beacon when the DTIM count becomes 0 according to the DTIM cycle without checking the TIM IE. .
  • the AP may simultaneously set the bits corresponding to the plurality of terminals STA 1, STA 2,..., And STA 4 in the partial virtual bitmap, and in this case, the terminal STA 1, STA 2,..., STA 4 ) Has a radio channel access contention to transmit the PS-Poll frame immediately after receiving the beacon frame.
  • transmission of PS-Poll frames is simultaneously attempted from a plurality of terminals STA 1, STA 2,..., STA 4 within a short time.
  • the terminals STA 1, STA 2,... In the case of many STAs 4), collision between PS-Poll frames and retransmission accordingly occur.
  • RAW 7 is a conceptual diagram illustrating a scheduling method based on a restricted access window (RAW).
  • RAW restricted access window
  • the access point may generate a beacon including RPS (RAW parameter set) information for scheduling of the terminal.
  • RPS includes the same group indication field, periodic RAW (PRAW) indication field, page ID field, RAW start AID field, RAW end AID field, RAW start time Field, RAW duration field, access restricted to paged STA only field, group / resource allocation frame indication field, sounding RAW field, Slot definition field and the like.
  • PRAW periodic RAW
  • the RPS may further include a hidden node detecting RAW field, a hidden node reporting RAW field, and the like.
  • the access point may define a RAW section from the RAW start time to the RAW period, and allow channel access to a terminal group specified between the RAW start AID and the RAW end AID within the page ID.
  • the access point may divide the RAW period into a plurality of time slots according to the slot definition field, and allocate a terminal belonging to a group designated in the corresponding RAW to each time slot.
  • One time slot may have a certain length, and at least one terminal may be allocated to one time slot.
  • a method of allocating a terminal to a time slot may be defined separately in the slot definition field or may be inferred by the terminal according to a predetermined rule using the AID location information of the terminal.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a continuous RAW-based scheduling method.
  • the access point may generate a beacon including a plurality of RPSs (ie, RPS 1 and RPS 2). That is, the access point can set the continuous RAW section using the RPS 1 and RPS 2.
  • the access point may use the same group indication field included in RPS 2 to indicate that the terminal group of RPS 2 is the same as the terminal group designated by the previous RPS 1, thereby enabling RAW start AID, RAW end AID, etc. This omitted RPS 2 can be generated.
  • the group / resource allocation frame indication field may indicate that a group / resource allocation frame (ie, RA frame) indicating separate time slot allocation information is received at the start of the RAW period.
  • a group / resource allocation frame ie, RA frame
  • the access point can allocate a time slot for the transmission of the PS-Poll frame to the terminal in the RAW 1 section, and transmit the PS-Poll frame to transmit the actual data in the RAW 2 section. Only the terminal can assign a time slot.
  • the terminals when the terminals are scheduled to access the channel within an arbitrary time slot, the terminals simultaneously accessing the channel immediately after receiving the beacon frame are distributed in time, thereby alleviating channel access contention and frame collision problems. You can.
  • time slots may be wasted, thereby reducing efficiency of channel usage.
  • a plurality of terminals may be allocated to one time slot.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a nested RAW-based scheduling method.
  • the access point may generate a beacon including a plurality of RPSs (ie, RPS 1 and RPS 2). That is, the access point may allocate a plurality of terminals to the same time slot by changing only the RAW start AID and RAW end AID sections in RPS 1 and RPS 2.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for setting a limited access section according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a method for setting a limited access section according to an embodiment of the present invention.
  • the access point may set the first limited access section RAW 1 (S100).
  • the first limited access section RAW 1 may start at a first time point T 1 within the beacon interval and may be used for channel access of a first terminal group including at least one terminal.
  • the first restricted access interval RAW 1 may include at least one time slot, and different time slots may be allocated to each time slot.
  • the setting information (RPS 1) of the first restricted access section (RAW 1) includes the same group indication field, PRAW indication field, page ID field, RAW start AID 1 field, RAW end AID 1 field, RAW start time 1 field, and RAW period. 1 field, restricted access field for paged STA, group / resource allocation frame indication field, sounding RAW field, slot definition field and the like.
  • the configuration information RPS 1 of the first limited access section RAW 1 may further include a hidden node detection RAW field, a hidden node reporting RAW field, and the like.
  • the access point may allocate from the terminal having AID 1 to the terminal having AID 9 in each time slot.
  • the access point may establish a second restricted access section (RAW 2) (S110).
  • the second restricted access section RAW 2 may start at a second time point T 1 + T d , which is after a predefined time T d from the first time point T 1 within the beacon interval, and at least one terminal. It can be used for channel access of the second terminal group including.
  • the second restricted access section RAW 2 may include at least one time slot, and different time slots may be allocated to each time slot.
  • the first limited access section RAW 1 and the second limited access section RAW 2 may overlap from the second time point T 1 + T d . That is, the time slot included in the first limited access section RAW 1 may overlap with the time slot included in the second limited access section RAW 2.
  • the predefined time T d is greater than the sum of the length of the PS-Poll frame (ie the time the PS-Poll frame is transmitted) and the distributed interframe space (DIFS) and the length of the time slot (ie , Time slot is transmitted).
  • DIFS distributed interframe space
  • the second terminal group may include terminals other than the terminals included in the first terminal group, and may have a lower priority than the first terminal group. That is, the access point may allocate the specific terminal group to the limited access section having the fastest RAW start time when it is desired to set the priority of the specific terminal group higher. For example, the access point may allocate the first terminal group to the first limited access section RAW 1 when the priority of the first terminal group is to be set higher.
  • the setting information (RPS 2) of the second restricted access section (RAW 2) includes the same group indication field, PRAW indication field, page ID field, RAW start AID 2 field, RAW end AID 2 field, RAW start time 2 field, and RAW period. 2 fields, restricted access fields for paged STAs, group / resource allocation frame indication fields, sounding RAW fields, slot definition fields, and the like.
  • the configuration information RPS 2 of the second limited access section RAW 2 may further include a hidden node detection RAW field, a hidden node reporting RAW field, and the like.
  • the access point may allocate from the terminal having AID 10 to the terminal having AID 18 in each time slot.
  • RAW start time 2 may be defined as Equation 1 below.
  • the access point may generate a beacon including the setting information RPS 1 of the first limited access section RAW 1 and the setting information RPS 2 of the second limited access section RAW 2 (S120).
  • the beacon may be transmitted (S130).
  • the second limited access section is established.
  • the tenth terminal that is, the terminal having AID 10 assigned to the first time slot of the interval (RAW 2) is the first terminal (ie, the AID allocated to the first time slot of the first restricted access interval (RAW 1)). Even if the UE has a hidden node relationship), the PS-Poll frame transmission time of the first terminal is avoided, so that the collision between the PS-Poll frames does not occur.
  • the frame transmitted after the PS-Poll frame transmission of the first terminal is an ACK or data frame transmitted by the access point, and since the tenth terminal and the access point are not in a hidden node relationship, the tenth terminal transmits the frame by the access point. After completing, the channel access competition may be performed.
  • the tenth terminal may wake up before the start point T 1 + T d of the first time slot of the second restricted access section RAW 2.
  • the tenth terminal has a starting point T 1 of the first time slot of the first restricted access section RAW 1 overlapping the first time slot of the second restricted access section RAW 2 (ie, its own time). Wake up T d before the start of the time slot.
  • the tenth terminal When waking up from the start point T 1 of the first time slot of the first restricted access interval (RAW 1), the tenth terminal is between the other terminal and the access point in the first time slot of the first limited access interval (RAW 1). You can check whether there is frame transmission or reception. Through this, the tenth terminal may check even if the terminal having a hidden node relationship with the tenth terminal transmits and receives a frame through the first time slot of the first restricted access section RAW.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method for setting a limited access section according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a method for setting a limited access section according to another embodiment of the present invention.
  • the access point may set a limited access section (S200).
  • the restricted access interval is located within the beacon interval and may be used for channel access of the terminals.
  • the access point may set a time offset between the first sub-limited access section RAW 1 and the second sub-limited access section RAW 2 included in the restricted access section (S210).
  • the first sub-limited access section RAW 1 may start at a first time point T 1 within an interval of a beacon frame and may be used for channel access of a first terminal group including at least one terminal.
  • the first sub-limited access period RAW 1 includes at least one time slot, and different time slots may be allocated to each time slot.
  • the second sub-limited connection interval RAW 2 may start at a second time point T 1 + T d , which is after a time offset T d from the first time point T 1 in the beacon frame interval, at least one It may be used for channel access of a second terminal group including a terminal.
  • the second sub-limited access period RAW 2 includes at least one time slot, and different time slots may be allocated to each time slot.
  • the first sub-limited connection section RAW 1 and the second sub-limited connection section RAW 2 may overlap from the time indicated by the time offset. That is, the time slot included in the first sub-limited access section RAW 1 may overlap with the time slot included in the second sub-limited access section RAW 2.
  • the time offset T d is greater than the sum of the length of the PS-Poll frame (that is, the time when the PS-Poll frame is transmitted) and the distributed interframe space (DIFS), and the length of the time slot (that is, the time slot is transmitted). Length).
  • the second terminal group may include terminals other than the terminals included in the first terminal group, and may have a lower priority than the first terminal group. That is, the access point may allocate the specific terminal group to the sub-limited access period having the fastest RAW start time when it is desired to set the priority of the specific terminal group higher. For example, the access point may allocate the first terminal group to the first sub-limited access period RAW 1 when the priority of the first terminal group is to be set higher.
  • the access point may generate setting information of the limited access section including the time offset (S220).
  • the setting information (RPS) of the restricted access section includes the same group indication field, PRAW indication field, page ID field, RAW start AID 1 field, RAW end AID 1 field, RAW start time 1 field, RAW period 1 field, and paged STA.
  • Limited access field group / resource allocation frame indication field, sounding RAW field, slot definition field, deferred RAW start time offset field, and the like.
  • the configuration information (RPS) of the restricted access section may further include a hidden node detection RAW field, a hidden node reporting RAW field, and the like.
  • the deferred RAW start time offset field when the deferred RAW start time offset field is set to any value other than 0, this means that the restricted access section is composed of a plurality of sub-limited access sections, and the starting point of each sub-limited access section is Has a time offset of any value.
  • the slot definition field may include terminal group information to be allocated to each sub-limited access period, or may include terminal information to be allocated to a time slot of each sub-limited access period.
  • the access point may generate a beacon including the setting information of the restricted access section (S230), and transmit the generated beacon (S240).
  • the tenth terminal allocated to the first time slot of the second sub-limited access section (RAW 2) (ie, the terminal having AID 10) is allocated to the first time slot of the first sub-limited access section (RAW 1). Even if the first terminal (that is, the terminal having AID 1) is in a hidden node relationship, the PS-Poll frame transmission time of the first terminal is avoided, so that collision between PS-Poll frames does not occur.
  • the tenth terminal may wake up before the start point T 1 + T d of the first time slot of the second sub-limited access section RAW 2.
  • the tenth terminal includes a starting point T 1 of the first time slot of the first sub-limited access section RAW 1 that overlaps the first time slot of the second sub-limited access section RAW 2 ( That is, it can wake up at a time T d before the start point of its time slot.
  • the tenth terminal is another terminal in the first time slot of the first sub-limited connection interval RA 1. It can be checked whether there is a frame transmission or reception between the AP and the access point. By doing so, the tenth terminal may check the terminal even if the terminal in a hidden node relationship transmits and receives a frame through the first time slot of the first sub-limited access period (RAW 1).
  • the fifth terminal that is, the terminal having AID 5
  • the second sub-limited connection section RAW 2 Since the twelfth terminal (that is, the terminal having AID 12) allocated to the third time slot of the Tx can transmit the PS-Poll frame, it is possible to prevent the time slot from being wasted.
  • FIG. 14 is a first flowchart illustrating a hidden node detection method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a second flowchart illustrating a hidden node detection method according to an embodiment of the present invention
  • an access point is used for a plurality of terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 that transmit a hidden node detecting (HND) frame.
  • 1 Limited access section (RAW 1) can be set (S300).
  • the HND frame is a frame transmitted by each terminal STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 to detect a hidden node, and may be a null data packet (NDP) frame.
  • the first limited access section RAW 1 may include a plurality of time slots, and one terminal may be allocated to one time slot.
  • the access point AP may allocate the first terminal STA 1 having AID 1 to the first time slot in the first restricted access interval RAW 1, and assign AID 2 to the second time slot.
  • the branch may allocate a second terminal STA 2, the third terminal STA 3 having AID 3 in the third time slot, and the fourth terminal STA having AID 4 in the fourth time slot. 4) can be assigned.
  • the setting information (RPS 1) of the first restricted access section (RAW 1) includes the same group indication field, PRAW indication field, page ID field, RAW start AID field, RAW end AID field, RAW start time field, RAW period field, page It may include a limited access field, group / resource allocation frame indication field, sounding RAW field, HND RAW field, slot definition field and the like for the STA.
  • the AP may allocate a plurality of terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 to the first limited access section RAW 1 through the setting of the HND RAW field.
  • An access point (AP) is a second limited used for a plurality of terminals (STA 1, STA 2, STA 3, STA 4) transmitting a hidden node reporting (HNR) frame generated based on the HND frame
  • the access section RAW 2 may be set (S310).
  • the HNR frame may include information on the HND frame received by each terminal STA 1, STA 2, STA 3, or STA 4 from another terminal. That is, the HNR frame may include at least one of a MAC address, an AID, and a BSSID for a terminal transmitting the HND frame. In addition, the HNR frame may further include a signal strength of the HND frame.
  • the second restricted access section RAW 2 may begin after the end of the first restricted access section RAW 1.
  • the second limited access section RAW 2 may include a plurality of time slots, and one terminal may be allocated to one time slot.
  • the access point AP may allocate the first terminal STA 1 having AID 1 to the first time slot in the second restricted access section RAW 2, and assign the AID 2 to the second time slot.
  • the branch may allocate a second terminal STA 2, the third terminal STA 3 having AID 3 in the third time slot, and the fourth terminal STA having AID 4 in the fourth time slot. 4) can be assigned.
  • the access point AP may access the second restricted access section RAW 2 in the same order as that of the plurality of terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 allocated to the first limited access section RAW 1.
  • a plurality of terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 may be allocated to the terminals.
  • the setting information (RPS 2) of the second restricted access section (RAW 2) includes the same group indication field, PRAW indication field, page ID field, RAW start AID field, RAW end AID field, RAW start time field, RAW period field, page It may include a limited access field, a group / resource allocation frame indication field, a sounding RAW field, an HNR RAW field, a slot definition field and the like for the STA.
  • the AP may assign a plurality of terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 to the second limited access section RAW 2 through the setting of the HNR RAW field.
  • the access point AP may generate a beacon including setting information RPS 1 of the first limited access section RAW 1 and setting information RPS 2 of the second limited access section RAW 2 (S320). .
  • the access point AP may transmit the generated beacon (S330).
  • Each terminal STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 may receive a beacon from the access point AP.
  • Each of the terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 includes configuration information RPS 1 of the first limited access section RAW 1 included in the beacon and configuration information of the second limited access section RAW 1.
  • a time slot allocated to itself may be acquired based on (RPS 2) (S340).
  • each of the terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 has a first limited access section (based on the HND RAW field included in the configuration information RPS 1 of the first limited access section RAW 1). It is possible to obtain a time slot allocated to itself in RAW 1).
  • each of the terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 includes a second limited access section (based on the HNR RAW field included in the configuration information RPS 2 of the second limited access section RAW 2). It is possible to acquire a time slot assigned to itself in RAW 2).
  • Each terminal STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 may transmit an HND frame in a time slot allocated to it among the first limited access interval RA 1, and may be different in a time slot not allocated to it.
  • the terminal may receive an HND frame transmitted.
  • each terminal STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 may transmit the HND frame through broadcasting.
  • the first terminal STA 1 may transmit the first HND frame in the first time slot when the first time slot is allocated to the first time slot among the first limited access interval RAW 1, and the first time slot In another time slot other than the HND frame transmitted by another terminal may be received (S350). That is, the first terminal STA 1 may always keep awake state in the first limited access section RAW 1.
  • the second terminal STA 2 may transmit the second HND frame in the second time slot when the second time slot is allocated to the second time slot among the first limited access interval RAW 1, and may be configured to transmit a time other than the second time slot.
  • an HND frame transmitted by another terminal may be received in a slot. That is, the second terminal STA 2 may always keep awake state in the first limited access section RAW 1.
  • the third terminal STA 3 may transmit the third HND frame in the third time slot when the third time slot is allocated to the third time slot among the first limited access interval RAW 1, and a time other than the third time slot may be transmitted.
  • an HND frame transmitted by another terminal may be received in a slot. That is, the third terminal STA 3 may always keep awake state in the first limited access section RAW 1.
  • the fourth terminal STA 4 may transmit the fourth HND frame in the fourth time slot when the fourth time slot is allocated to the fourth time slot among the first limited access interval RAW, and may be configured to transmit a time other than the fourth time slot.
  • an HND frame transmitted by another terminal may be received in a slot. That is, the fourth terminal STA 4 may always keep awake state in the first limited access section RAW 1.
  • Each terminal STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 may generate an HNR frame including information on the received HND frame (S390). For example, when the first terminal STA 1 receives only the second HND frame from the second terminal STA 2, the first terminal STA 1 may generate an HNR frame including information on the second HND frame, or the second terminal ( When the second HND frame is received from the STA 2) and the third HND frame is received from the third terminal STA 3, an HNR frame including information on the second HND frame and information on the third HND frame may be generated. have.
  • each terminal STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 may generate an HNR frame including information on the HND frame received from the UE belonging to the same BSS among the received HND frames.
  • the first terminal STA 1 receives a second HND frame from a second terminal STA 2 belonging to the same BSS as its own, and receives a third HND from a third terminal STA 3 belonging to a different BSS from its own.
  • an HNR frame including only information on the second HND frame may be generated.
  • Each terminal STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 may transmit an HNR frame in a time slot allocated to the terminal among the second limited access interval RAW 2.
  • the first terminal STA 1 may transmit the first HNR frame to the access point AP in the first time slot when the first time slot is allocated to the first time slot among the second restricted access interval RAW 2.
  • an ACK that is a response to the first HNR frame may be received from the access point AP in operation S410.
  • the first terminal STA 1 may operate in a power saving mode in a time slot except the first time slot in the second limited access section RAW 2.
  • the second terminal STA 2 may transmit the second HNR frame to the access point AP in the second time slot when the second time slot is allocated to the second limited access interval RAW (S420).
  • an ACK which is a response to the second HNR frame, may be received from the access point (AP).
  • the second terminal STA 2 may operate in a power saving mode in a time slot except for a second time slot among the second limited access section RAW 2.
  • the third terminal STA 3 may transmit the third HNR frame to the access point AP in the third time slot when the third time slot is allocated to the third time slot among the second restricted access interval RAW (S440).
  • an ACK which is a response to the third HNR frame, may be received from the access point (AP).
  • the third terminal STA 3 may operate in a power saving mode in a time slot except a third time slot in the second limited access section RAW 2.
  • the fourth terminal STA 4 may transmit the fourth HNR frame to the access point AP in the fourth time slot when the fourth time slot is allocated to the fourth time slot among the second limited access section RA 2 (S460).
  • an ACK which is a response to the fourth HNR frame, may be received from the access point (AP).
  • the fourth terminal STA 4 may operate in a power saving mode in a time slot except a fourth time slot in the second limited access section RAW 2.
  • An access point is a hidden node relationship among the plurality of terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 based on the HNR frames received from the plurality of terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4.
  • the terminal can be detected (S480).
  • the access point AP includes only information on a second HND frame (that is, a frame transmitted by the second terminal STA 2) in the first HNR frame received from the first terminal STA 1. If so, the third terminal STA 3 and the fourth terminal STA 4 may be determined to be terminals in a hidden node relationship with the first terminal STA 1.
  • a second HND frame that is, a frame transmitted by the second terminal STA 2
  • the third terminal STA 3 and the fourth terminal STA 4 may be determined to be terminals in a hidden node relationship with the first terminal STA 1.
  • the access point AP may transmit information on the second HND frame and the third HND frame (that is, the frame transmitted by the third terminal STA 3) to the first HNR frame received from the first terminal STA 1. If the information about the UE 4 STA (STA 4) can be determined to be a terminal in a hidden node relationship with the first terminal (STA 1).
  • the access point AP may include information on a second HND frame, information on a third HND frame, and a fourth HND frame (that is, a fourth terminal) in the first HNR frame received from the first terminal STA 1. If information on the frame transmitted by STA 4) is included, it may be determined that there is no terminal in a hidden node relationship with the first terminal STA 1.
  • the access point AP may allocate the terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 to time slots based on the detected hidden node relationship (S490). That is, the access point AP may allocate each terminal to the time slot so that terminals in the hidden node relationship are not allocated to the same time slot.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선랜 시스템에서 숨겨진 노드 문제의 완화 방법이 개시된다. 숨겨진 노드 검출 방법은, 숨겨진 노드 검출 프레임을 전송하는 복수의 단말을 위해 사용되는 제1 제한된 접속 구간을 설정하는 단계, HND 프레임을 기초로 생성된 숨겨진 노드 보고 프레임을 전송하는 복수의 단말을 위해 사용되는 제2 제한된 접속 구간을 설정하는 단계, 제1 제한된 접속 구간의 설정 정보 및 제2 제한된 접속 구간의 설정 정보를 포함한 비컨을 생성하는 단계 및 생성된 비컨을 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 숨겨진 노드 관계에 있는 단말을 검출할 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 숨겨진 노드 문제의 완화 방법
본 발명은 숨겨진 노드 문제를 완화하기 위한 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선랜 시스템에서 제한된 접속 구간의 설정을 통해 숨겨진 노드 문제를 완화하기 위한 방법에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(wireless local area network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인용 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player, PMP), 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC 등과 같은 휴대형 단말기를 사용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a는 5GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하여, 54Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11b는 2.4GHz에서 직접 시퀀스 방식(direct sequence spread spectrum, DSSS)을 적용하여, 11Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40MHz까지 지원하며, 이 경우에 600Mbps의 전송 속도를 제공한다.
이와 같은 무선랜의 보급이 활성화되고 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 무선랜 기술에 대한 필요성이 증가하였다. 초고처리율(very high throughput, VHT) 무선랜 기술은 1Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 제안된 IEEE 802.11 무선랜 기술 중의 하나이다. 그 중, IEEE 802.11ac는 6GHz 이하 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준이고, IEEE 802.11ad는 60GHz 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준이다.
이 외에도 다양한 무선랜 기술에 대한 표준이 규정되었고 표준 개발이 진행되고 있다. 대표적으로, IEEE 802.11af는 TV 유휴 대역(white space)에서 무선랜의 동작을 위해 규정된 표준이고, IEEE 802.11ah는 저전력으로 동작하는 많은 수의 단말을 지원하기 위해 규정된 표준이고, IEEE 802.11ai는 무선랜 시스템에서 빠른 초기 링크 설정(fast initial link setup, FILS)을 위해 규정된 표준이다. 최근에는 다수의 기지국과 단말이 존재하는 밀집된 환경에서 주파수 효율의 향상을 목적으로 한 IEEE 802.11 HEW(high efficiency WLAN) 표준의 개발이 진행되고 있다.
이러한 무선랜 기술을 기초로 한 시스템에 있어서, 숨겨진 노드(hidden node) 관계에 있는 다수의 단말들이 존재할 수 있으며, 이 경우 단말들 간의 신호 충돌과 이에 따른 재전송이 빈번히 발생하여 무선 채널의 효율이 급격히 저하되는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 숨겨진 노드 문제를 완화하기 위한 제한된 접속 구간 설정 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 숨겨진 노드 관계의 단말을 검출하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법은, 비컨 간격 내의 제1 시점에서 시작되며, 적어도 하나의 단말을 포함한 제1 단말 그룹의 채널 접속을 위해 사용되는 제1 제한된 접속 구간을 설정하는 단계, 상기 제1 시점으로부터 미리 정의된 시간 이후인 제2 시점에서 시작되며, 적어도 하나의 단말을 포함한 제2 단말 그룹의 채널 접속을 위해 사용되는 제2 제한된 접속 구간을 설정하는 단계, 상기 제1 제한된 접속 구간의 설정 정보 및 상기 제2 제한된 접속 구간의 설정 정보를 포함한 비컨을 생성하는 단계 및 생성된 비컨을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제1 제한된 접속 구간과 상기 제2 제한된 접속 구간은 상기 제2 시점부터 중첩된다.
여기서, 상기 미리 정의된 시간은, PS-Poll 프레임의 길이와 분산된 프레임 간 간격의 합보다 크고 타임 슬롯의 길이보다 작을 수 있다.
여기서, 상기 제1 단말 그룹은, 상기 제2 단말 그룹에 포함된 단말 이외의 단말을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 단말 그룹은, 상기 제2 단말 그룹보다 높은 우선 순위를 가질 수 있다.
여기서, 상기 제1 제한된 접속 구간은, 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함하며, 각 타임 슬롯에는 서로 다른 단말이 할당될 수 있다.
여기서, 상기 제2 제한된 접속 구간은, 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함하며, 각 타임 슬롯에는 서로 다른 단말이 할당될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법은, 비컨 간격 내에 위치하며, 단말들의 채널 접속을 위해 사용되는 제한된 접속 구간을 설정하는 단계, 제한된 접속 구간에 포함된 제1 서브-제한된 접속 구간과 제2 서브-제한된 접속 구간 간의 시간 오프셋을 설정하는 단계, 상기 시간 오프셋을 포함한 제한된 접속 구간의 설정 정보를 생성하는 단계, 상기 제한된 접속 구간의 설정 정보를 포함한 비컨을 생성하는 단계 및 생성된 비컨을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 서브-제한된 접속 구간은 적어도 하나의 단말을 포함한 제1 단말 그룹의 채널 접속을 위해 사용되고, 상기 제2 서브-제한된 접속 구간은 적어도 하나의 단말을 포함한 제2 단말 그룹의 채널 접속을 위해 사용되고, 상기 제1 서브-제한된 접속 구간과 상기 제2 서브-제한된 접속 구간은 상기 시간 오프셋이 나타내는 시점부터 중첩된다.
여기서, 상기 시간 오프셋은, PS-Poll 프레임의 길이와 분산된 프레임 간 간격의 합보다 크고 타임 슬롯의 길이보다 작을 수 있다.
여기서, 상기 제1 단말 그룹은, 상기 제2 단말 그룹에 포함된 단말 이외의 단말을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 단말 그룹은, 상기 제2 단말 그룹보다 높은 우선 순위를 가질 수 있다.
여기서, 상기 제1 서브-제한된 접속 구간은, 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함하며, 각 타임 슬롯에는 서로 다른 단말이 할당될 수 있다.
여기서, 상기 제2 서브-제한된 접속 구간은, 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함하며, 각 타임 슬롯에는 서로 다른 단말이 할당될 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 검출 방법은, 숨겨진 노드 검출 프레임을 전송하는 복수의 단말을 위해 사용되는 제1 제한된 접속 구간을 설정하는 단계, 상기 HND 프레임을 기초로 생성된 숨겨진 노드 보고 프레임을 전송하는 상기 복수의 단말을 위해 사용되는 제2 제한된 접속 구간을 설정하는 단계, 상기 제1 제한된 접속 구간의 설정 정보 및 상기 제2 제한된 접속 구간의 설정 정보를 포함한 비컨을 생성하는 단계 및 생성된 비컨을 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 숨겨진 노드 검출 방법은, 상기 제2 제한된 접속 구간에서 상기 복수의 단말로부터 상기 HNR 프레임을 수신하는 단계 및 수신된 HNR 프레임을 기초로 상기 복수의 단말 중에서 숨겨진 노드 관계에 있는 단말을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 HND 프레임은, NDP 프레임일 수 있다.
여기서, 상기 HNR 프레임은, 각각의 단말이 수신한 상기 HND 프레임에 대한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 HNR 프레임은, 상기 HND 프레임을 전송한 송신 단말에 대한 MAC 주소, AID 및 BSSID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 제한된 접속 구간은, 상기 제1 제한된 접속 구간의 종료 후에 시작될 수 있다.
여기서, 상기 제2 제한된 접속 구간에는, 상기 제1 제한된 접속 구간에 할당된 상기 복수의 단말의 순서와 동일하게 상기 복수의 단말이 할당될 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 숨겨진 노드 검출 방법은, 액세스 포인트로부터 비컨을 수신하는 단계, 상기 비컨에 포함된 제1 제한된 접속 구간의 설정 정보 및 제2 제한된 접속 구간의 설정 정보를 기초로 상기 단말에 할당된 타임 슬롯을 획득하는 단계, 상기 제1 제한된 접속 구간 중 상기 단말에게 할당된 타임 슬롯에서 숨겨진 노드 검출 프레임을 전송하고 상기 단말에게 할당되지 않은 타임 슬롯에서 다른 단말이 전송하는 HND 프레임을 수신하는 단계, 수신된 HND 프레임에 대한 정보를 포함한 숨겨진 노드 보고 프레임을 생성하는 단계 및 상기 제2 제한된 접속 구간 중 상기 단말에게 할당된 타임 슬롯에서 상기 HNR 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 HND 프레임은, NDP 프레임일 수 있다.
여기서, 상기 수신된 HND 프레임은, 상기 단말과 동일한 BSS에 속하는 단말로부터 수신된 것일 수 있다.
여기서, 상기 HNR 프레임은, 상기 HND 프레임을 전송한 송신 단말에 대한 MAC 주소, AID 및 BSSID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 제한된 접속 구간은, 상기 제1 제한된 접속 구간의 종료 후에 시작될 수 있다.
여기서, 상기 제2 제한된 접속 구간에는, 상기 제1 제한된 접속 구간에 할당된 상기 복수의 단말의 순서와 동일하게 상기 복수의 단말이 할당될 수 있다.
본 발명에 의하면, 단말들이 무선 채널에 접근할 수 있는 시간이 분산되도록 단말마다 무선 채널의 접근이 허용된 타임 슬롯(time slot)을 할당함으로써 숨겨진 노드 문제의 발생 빈도를 낮출 수 있으며, 이를 통해 무선 채널의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 하나의 타임 슬롯에 복수의 단말을 할당함으로써 무선 채널의 사용 효율을 향상시킬 수 있으며, 이 경우 단말마다 타임 슬롯의 시작 시간을 상이하게 설정함으로써 숨겨진 노드 문제를 완화할 수 있다.
또한, 하나의 타임 슬롯에 할당된 복수의 단말 중에서 숨겨진 노드 관계에 있는 단말들을 검출하고, 검출된 단말들이 무선 채널을 동시에 사용하지 않도록 스케줄링함으로써 숨겨진 노드 문제를 완화할 수 있다.
이와 같이 숨겨진 노드 문제를 완화할 수 있는 기술을 무선랜 시스템에 적용하는 경우 무선 채널의 사용 효율을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 저전력 단말의 불필요한 재전송을 방지함으로써 전력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 숨겨진 노드 관계에 있는 단말을 검출할 수 있다.
한편, 서비스 공간을 섹터(sector)로 나누어 관리하는 액세스 포인트는 단말을 특정 섹터로 할당하기 위해 RPS(RAW(restricted access window) parameter set) 정보의 사운딩(sounding) RAW 필드를 설정할 수 있다. 사운딩 RAW 필드가 설정된 경우 RAW 시작 AID(association ID) 내지 RAW 종료 AID에 포함된 단말들은 RAW 구간 동안 신호를 전송해서는 안되며 수신 모드로 동작하면서 섹터 별로 전송되는 섹터 비컨을 수신할 수 있다.
단말은 수신된 섹터 비컨 ID 정보를 액세스 포인트에 보고할 수 있고, 액세스 포인트는 보고받은 정보를 기초로 단말을 하나의 특정 섹터에 할당할 수 있다. 섹터 경계에 위치한 단말은 복수의 섹터 비컨을 수신하고 이를 보고할 수 있으며, 이 경우에도 액세스 포인트는 단말을 하나의 특정 섹터에 할당해야 한다. 이때, 액세스 포인트는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 관계의 검출 방법을 사용하여 섹터에 포함된 단말과 숨겨진 노드 관계를 확인한 후에 숨겨진 노드 관계가 없는 섹터에 해당 단말을 할당할 수 있다.
한편, 액세스 포인트가 검출된 숨겨진 노드 관계를 단말들에 제공하는 경우, 단말은 해당 정보를 사용하여 자신과 숨겨진 노드 관계에 있어 직접 링크 설정(direct link setup)이 불가능한 단말을 블랙 리스트(black list) 형태로 관리할 수 있다. 따라서, 단말은 불필요한 TDLS(tunneled direct-link setup)나 DLS(direct-link setup) 수행을 시도하지 않을 수 있다.
도 1은 IEEE 802.11 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 접속 과정을 도시한 개념도이다.
도 3은 액세스 포인트의 데이터 전송 과정에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 단말들 간의 숨겨진 노드 문제를 도시한 개념도이다.
도 5는 무선랜 시스템에서 전력 절감 모드를 도시한 개념도이다.
도 6은 비컨 프레임에 포함된 TIM IE의 구조를 도시한 개념도이다.
도 7은 제한된 접속 윈도우 기반의 스케줄링 방법을 도시한 개념도이다.
도 8은 연속된 RAW 기반의 스케줄링 방법을 도시한 개념도이다.
도 9는 중첩된 RAW 기반의 스케줄링 방법을 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법을 도시한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법을 도시한 개념도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 검출 방법을 도시한 제1 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 검출 방법을 도시한 제2 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 검출 방법을 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 스테이션(station, STA)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체(medium)에 대한 물리 계층(physical layer) 인터페이스(interface)를 포함하는 임의의 기능 매체를 의미한다. 스테이션(STA)은 액세스 포인트(access point, AP)인 스테이션(STA)과 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)으로 구분할 수 있다. 액세스 포인트(AP)인 스테이션(STA)은 단순히 액세스 포인트(AP)로 불릴 수 있고, 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)은 단순히 단말(terminal)로 불릴 수 있다.
스테이션(STA)은 프로세서(processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함하고, 사용자 인터페이스와 디스플레이(display) 장치 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임(frame)을 생성하거나 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 고안된 유닛(unit)을 의미하며, 스테이션(STA)을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행할 수 있다. 트랜시버는 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며, 스테이션(STA)을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신하도록 고안된 유닛을 의미한다.
액세스 포인트(AP)는 집중 제어기, 기지국(base station, BS), 무선 접근국(radio access station), 노드 B(node B), 고도화 노드 B(evolved node B), MMR(mobile multihop relay)-BS, BTS(base transceiver system), 또는 사이트 제어기 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
단말은 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit, WTRU), 사용자 장비(user equipment, UE), 사용자 단말(user terminal, UT), 액세스 단말(access terminal, AT), 이동국(mobile station, MS), 휴대용 단말(mobile terminal), 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 스테이션(subscriber station, SS), 무선 기기(wireless device), 또는 이동 가입자 유닛(mobile subscriber unit) 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(Portable Multimedia Player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.
도 1은 IEEE 802.11 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, IEEE 802.11 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA 1, STA 2(AP 1), STA 3, STA 4, STA 5(AP 2))의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다.
BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS, IBSS)로 구분할 수 있으며, BSS 1과 BSS 2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미한다. BSS 1은 단말(STA 1), 분배 서비스(distribution service)를 제공하는 액세스 포인트(STA 2(AP 1)) 및 다수의 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 연결하는 분배 시스템(Distribution System, DS)을 포함할 수 있다. BSS 1에서 액세스 포인트(STA 2(AP 1))는 단말(STA 1)을 관리할 수 있다.
BSS 2는 단말(STA 3, STA 4), 분배 서비스를 제공하는 액세스 포인트(STA 5(AP 2)) 및 다수의 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 연결하는 분배 시스템을 포함할 수 있다. BSS 2에서 액세스 포인트(STA 5(AP 2))는 단말(STA 3, STA 4)을 관리할 수 있다.
한편, IBSS는 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 액세스 포인트를 포함하지 않으므로, 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 존재하지 않는다. 즉, IBSS에서 단말들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서 모든 단말은 이동 단말으로 이루어질 수 있으며, 분배 시스템(DS)으로 접속이 허용되지 않으므로 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))는 자신에게 결합된 단말(STA 1, STA 3, STA 4)을 위하여 무선 매체를 통한 분산 시스템(DS)에 대한 접속을 제공할 수 있다. BSS 1 또는 BSS 2에서 단말들(STA 1, STA 3, STA 4) 사이의 통신은 일반적으로 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 통해 이루어지나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 단말들(STA 1, STA 3, STA 4) 간의 직접 통신이 가능하다.
복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템(DS)을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 스테이션들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 단말은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
분배 시스템(DS)은 하나의 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트와 통신하기 위한 메커니즘(mechanism)으로서, 이에 따르면 액세스 포인트는 자신이 관리하는 BSS에 결합된 단말들을 위해 프레임을 전송하거나, 다른 BSS로 이동한 임의의 단말을 위해 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 유선 네트워크 등과 같은 외부 네트워크와 프레임을 송수신할 수 있다. 이러한 분배 시스템(DS)은 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11 표준에 규정된 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, 분배 시스템은 메쉬 네트워크(mesh network)와 같은 무선 네트워크이거나, 액세스 포인트들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수 있다.
후술할 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 문제(hidden node problem)의 완화 방법은 상기에서 설명한 IEEE 802.11 무선랜 시스템에 적용될 수 있으며, 더불어 IEEE 802.11 무선랜 시스템뿐만 아니라 WPAN(wireless personal area network), WBAN(wireless body area network), WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신 네트워크, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 cdma2000과 같은 3G 이동통신 네트워크, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신 네트워크, LTE(long term evolution) 또는 LTE-Advanced와 같은 4G 이동통신 네트워크, 5G 이동통신 네트워크 등과 같은 다양한 네트워크에 적용될 수 있다.
다음으로, 무선랜 시스템의 MAC 프레임 포맷(format)에 대해 설명한다. MAC 프레임은 크게 데이터(data) 프레임, 관리(management) 프레임 및 제어(control) 프레임으로 분류된다. 데이터 프레임은 단말로 전송될 데이터를 포함하며, 상위 계층으로부터 단말로 전송된다. 관리 프레임은 IEEE 802.11 서비스를 지원하기 위해 사용된다. 제어 프레임은 데이터 프레임 및 관리 프레임의 전송을 지원하기 위해 사용된다.
관리 프레임은 연결 요청(association request) 프레임, 연결 응답(association response) 프레임, 재연결 요청(reassociation request) 프레임, 재연결 응답(reassociation response) 프레임, 프로브 요청(probe request) 프레임, 프로브 응답(probe response) 프레임, 비컨(beacon) 프레임, 인증(authentication) 프레임, 액션(action) 프레임 등을 의미할 수 있다.
제어 프레임은 블록(block) ACK(acknowledgement) 요청 프레임, 블록 ACK 프레임, PS(power save)-Poll 프레임, RTS(request to send) 프레임, CTS(clear to send) 프레임, ACK 프레임, CF(contention free)-End 프레임 등을 의미할 수 있다.
도 2는 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 접속(access) 과정을 도시한 개념도이다.
인트라스트럭쳐 BSS에서 데이터를 송수신하기 위해, 단말(STA)은 먼저 액세스 포인트(AP)에 접속되어야 한다.
도 2를 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)의 접속 과정은 크게 1) 액세스 포인트(AP)를 탐지하는 단계(probe step), 2) 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계(authentication step), 3) 인증된 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계(association step)로 구분된다.
단말(STA)은 먼저 탐지 프로세스(process)를 통해 이웃하는 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 탐지 프로세스는 수동 스캐닝(passive scanning) 방법과 능동 스캐닝(active scanning) 방법으로 구분된다. 수동 스캐닝 방법은 이웃하는 액세스 포인트들(APs)이 전송하는 비컨을 엿들음(overhearing)으로써 수행될 수 있다. 한편, 능동 스캐닝 방법은 프로브 요청 프레임을 브로드캐스팅(broadcasting)함으로써 수행될 수 있다. 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트(AP)는 프로브 요청 프레임에 대응된 프로브 응답 프레임을 해당 단말(STA)에 전송할 수 있다. 단말(STA)은 프로브 응답 프레임을 수신함으로써 이웃하는 액세스 포인트들(APs)의 존재를 알 수 있다.
그 후, 단말(STA)은 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 과정을 수행하며, 이때 탐지된 복수의 액세스 포인트들(APs)과의 인증을 수행할 수 있다. IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘(algorithm)은 두 개의 인증 프레임을 교환하는 오픈 시스템(open system) 알고리즘, 네 개의 인증 프레임을 교환하는 공유 키(shared key) 알고리즘으로 구분될 수 있다. 이러한 인증 알고리즘을 기초로 인증 요청 프레임(authentication request frame)과 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 교환하는 과정을 통해, 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)와의 인증을 수행할 수 있다.
마지막으로, 단말(STA)은 인증된 복수의 액세스 포인트들(APs) 중 하나의 액세스 포인트(AP)를 선택하고, 선택된 액세스 포인트(AP)와 연결 과정을 수행할 수 있다. 즉, 단말(STA)은 선택된 액세스 포인트(AP)에 연결 요청 프레임을 전송하고, 연결 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트(AP)는 연결 요청 프레임에 대응된 연결 응답 프레임을 해당 단말(STA)에 전송한다. 이와 같이, 연결 요청 프레임과 연결 응답 프레임을 교환하는 과정을 통해, 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)와 연결 과정을 수행할 수 있다.
도 3은 액세스 포인트의 데이터 전송 과정에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 주기적으로 비컨을 브로드캐스팅(broadcasting) 하며, 3개의 비컨 간격(interval)으로 DTIM(delivery traffic indication message)이 포함된 비컨을 브로드캐스팅할 수 있다. 전력 절감 모드(power save mode, PSM)의 단말(STA 1, STA 2)은 주기적으로 깨어나(awake) 비컨을 수신하고, 비컨에 포함된 TIM(traffic indication map) 또는 DTIM을 확인하여 자신에게 전송될 데이터가 액세스 포인트에 버퍼링(buffering)되어 있는지 확인한다. 이때, 버퍼링된 데이터가 존재하는 경우 단말(STA 1, STA 2)은 깨어있는 상태를 유지하여 액세스 포인트(AP)로부터 데이터를 수신하고, 버퍼링된 데이터가 존재하지 않는 경우 단말(STA 1, STA 2)은 전력 절감 상태(즉, doze 상태)로 돌아간다.
즉, 자신의 AID(association ID)에 대응하는 TIM 내의 비트가 1 로 설정되어 있는 경우, 단말(STA 1, STA 2)은 자신이 깨어 있고 데이터를 받을 준비가 되어 있음을 알리는 PS-Poll 프레임(또는, 트리거(trigger) 프레임)을 액세스 포인트(AP)에 전송하고, 액세스 포인트(AP)는 PS-Poll 프레임(또는, 트리거 프레임)을 수신함으로써 단말(STA 1, STA 2)이 데이터 수신을 위한 준비가 되었음을 확인하고, 단말(STA 1, STA 2)에 데이터 또는 ACK을 전송할 수 있다. ACK을 단말(STA 1, STA 2)에 전송한 경우, 액세스 포인트(AP)는 적절한 시점에 데이터를 단말(STA 1, STA 2)에 전송할 수 있다. 한편, 자신의 AID에 대응하는 TIM 내의 비트가 0으로 설정되어 있는 경우, 단말(STA 1, STA 2)은 전력 절감 상태로 돌아간다.
무선랜 시스템에서 단말은 무선 채널에 접근하기 위해 CSMA(carrier sensing multiple access)/CA(collision avoidance) 방식을 따른다. 즉, 단말은 무선 채널에 접근하기 전에 먼저 해당 무선 채널의 점유 상태를 확인할 수 있다. 무선 채널의 점유 상태 확인은 무선 채널에 일정 수준 이상의 에너지가 존재하는지를 검출하는 채널 센싱을 통해 이루어 진다.
이때 일정 수준 이상의 에너지가 검출되어 이미 다른 단말이 무선 채널을 점유하고 있는 것으로 판단되면, 단말은 임의의 백오프(random backoff) 시간을 기다린 후에 다시 채널 센싱을 수행할 수 있다. 반면, 일정 수준 이하의 에너지가 검출되어 해당 채널이 유휴 상태라고 판단되면, 단말은 해당 채널에 접근하여 신호를 전송할 수 있다.
만일 제1 송신 단말이 신호를 전송하여 무선 채널이 점유되었음에도 불구하고 제2 송신 단말이 무선 채널을 유휴 상태로 잘못 판단하여 신호를 전송한 경우, 두 신호 간의 충돌이 발생하여 수신 단말은 정상적으로 두 신호를 수신할 수 없게 된다. 이 경우 송신 단말들은 신호의 전송 실패로 인해 재전송을 시도하게 되고, 이로 인해 무선 채널의 효율성이 저하되게 된다. 이러한 현상을 무선랜 시스템에서는 숨겨진 노드 문제라고 한다.
도 4는 단말들 간의 숨겨진 노드 문제를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 숨겨진 노드 문제는 일반적으로 액세스 포인트(AP)를 중심으로 서로 반대편의 셀 경계에 위치한 단말들(STA 1, STA 2) 사이에서 발생한다. 즉, 제1 단말(STA 1)과 제2 단말(STA 2)이 숨겨진 노드 관계인 경우, 제1 단말(STA 1)은 액세스 포인트(AP)로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있으나 제2 단말(STA 2)로부터 전송되는 신호를 수신할 수 없고, 제2 단말(STA 2)은 액세스 포인트(AP)로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있으나 제1 단말(STA 1)로부터 전송되는 신호를 수신할 수 없다.
이 경우, 제1 단말(STA 1)과 제2 단말(STA 2)은 서로의 존재를 모르기 때문에 제1 단말(STA 1)과 제2 단말(STA 2)이 신호를 동시에 전송하게 되는 경우가 발생하며, 이때 두 신호의 충돌이 발생하게 되어 액세스 포인트(AP)는 두 신호를 모두 수신할 수 없게 된다.
이와 같은 무선 환경에서 단말은 채널 센싱 성능과 무관하게 상대 단말의 신호 전송 여부를 판단하는 것은 불가능하다. 특히, 수천대의 센서 단말(즉, 저전력 단말)로 구성된 무선랜 시스템의 경우 숨겨진 노드 관계에 있는 다수의 센서 단말들이 존재할 수 있으며, 이에 따라 센서 단말들 간의 신호 충돌과 신호 충돌에 따른 재전송이 빈번하게 발생하여 무선 채널의 효율이 급격하게 저하된다.
도 5는 무선랜 시스템에서 전력 절감 모드를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 비컨 간격마다 비컨을 브로드캐스팅할 수 있고, 전력 절감 상태에 있는 단말들(STA 1, STA 2, …, STA 4)은 주기적으로 깨어나 액세스 포인트(AP)으로부터 전송되는 비컨을 수신할 수 있다. 여기서, 비컨은 특정 단말(STA 1, STA 2, …, STA 4)로 향하는 데이터가 액세스 포인트(AP)에 버퍼링되어 있는지를 알리는 정보(즉, TIM)를 포함할 수 있다.
다음으로, 비컨에 포함된 TIM IE(information element)에 대해 설명한다.
도 6은 비컨 프레임에 포함된 TIM IE의 구조를 도시한 개념도이다.
도 6을 참조하면, TIM IE는 요소(element) ID 필드, 길이(length) 필드, DTIM 카운트(count) 필드, DTIM 기간(period) 필드, 비트맵 제어(bitmap control) 필드, 부분 가상 비트맵(partial virtual bitmap) 필드를 포함할 수 있다. 여기서, 비트맵 제어 필드는 AID 0을 위한 1비트와 비트맵 오프셋(offset)을 포함할 수 있다. 부분 가상 비트맵 필드는 액세스 포인트에 버퍼링된 데이터를 수신할 단말을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 비컨을 수신한 단말(STA 1, STA 2, …, STA 4)은 TIM IE에 포함된 비트맵 제어 필드와 부분 가상 비트맵 필드에서 자신의 AID에 대응되는 비트를 확인함으로써 자신에게 전송될 데이터가 액세스 포인트(AP)에 버퍼링되어 있음을 확인할 수 있다. 만일 자신에게 전송될 데이터가 액세스 포인트(AP)에 버퍼링되어 있는 경우, 단말(STA 1, STA 2, …, STA 4)은 PS-Poll 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송함으로써 데이터를 받을 준비가 되어 있음을 액세스 포인트(AP)에 알릴 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 단말(STA 1, STA 2, …, STA 4)로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 경우 버퍼링된 데이터를 해당 단말로 전송할 수 있다. 전력 절감 모드로 동작하는 단말(STA 1, STA 2, …, STA 4)은 모든 비컨 주기에 깨어나서 TIM IE를 확인하지 않고 DTIM 주기에 따라 DTIM 카운트가 0이 되는 비컨마다 깨어나서 TIM IE를 확인할 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 부분 가상 비트맵에 다수의 단말(STA 1, STA 2, …, STA 4)에 대응되는 비트를 동시에 설정할 수 있으며, 이 경우 단말(STA 1, STA 2, …, STA 4)은 비컨 프레임을 수신한 직후 PS-Poll 프레임을 전송하기 위해 무선 채널 접속 경쟁을 하게 된다. 이때, 짧은 시간 내에 다수의 단말들(STA 1, STA 2, …, STA 4)로부터 PS-Poll 프레임들의 전송이 동시에 시도되며, 특히 숨겨진 노드 관계에 있는 단말들(STA 1, STA 2, …, STA 4)이 많은 경우 PS-Poll 프레임들 간의 충돌과 이에 따른 재전송이 반복되는 문제가 발생한다.
도 7은 제한된 접속 윈도우(restricted access window, RAW) 기반의 스케줄링 방법을 도시한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 단말의 스케줄링을 위해 액세스 포인트는 RPS(RAW parameter set) 정보를 포함한 비컨을 생성할 수 있다. RPS는 동일 그룹 지시(same group indication) 필드, PRAW(periodic RAW) 지시 필드, 페이지(page) ID 필드, RAW 시작(start) AID 필드, RAW 종료(end) AID 필드, RAW 시작 시간(start time) 필드, RAW 기간(duration) 필드, 페이지된 STA을 위한 제한된 접속(access restricted to paged STA only) 필드, 그룹/자원 할당 프레임 지시(group/resource allocation frame indication) 필드, 사운딩(sounding) RAW 필드, 슬롯 정의(slot definition) 필드 등을 포함할 수 있다. 또한, RPS는 숨겨진 노드 검출(hidden node detecting) RAW 필드, 숨겨진 노드 보고(hidden node reporting) RAW 필드 등을 더 포함할 수 있다.
액세스 포인트는 RAW 구간을 RAW 시작 시간부터 RAW 기간 동안 정의할 수 있으며, 페이지 ID 내에서 RAW 시작 AID부터 RAW 종료 AID 사이에 지정된 단말 그룹에 대해 채널 접속을 허용할 수 있다. 액세스 포인트는 RAW 구간을 슬롯 정의 필드에 따라 다수의 타임 슬롯(time slot)으로 나눌 수 있고, 해당 RAW에 지정된 그룹에 속한 단말을 각 타임 슬롯에 할당할 수 있다.
하나의 타임 슬롯은 일정한 길이를 가지며, 적어도 하나의 단말은 하나의 타임 슬롯에 할당될 수 있다. 단말을 타임 슬롯에 할당하는 방법은 슬롯 정의 필드에서 별도로 정의하거나, 단말의 AID 위치정보를 사용하여 일정한 규칙에 따라 단말이 스스로 유추하도록 할 수 있다.
도 8은 연속된 RAW 기반의 스케줄링 방법을 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 액세스 포인트는 복수의 RPS(즉, RPS 1, RPS 2)를 포함한 비컨을 생성할 수 있다. 즉, 액세스 포인트는 RPS 1과 RPS 2를 사용하여 연속된 RAW 구간을 설정할 수 있다. 이 경우, 액세스 포인트는 RPS 2에 포함된 동일 그룹 지시 필드를 사용하여 RPS 2의 단말 그룹이 이전 RPS 1에 의해 지정된 단말 그룹과 동일함을 나타낼 수 있고, 이를 통해 RAW 시작 AID, RAW 종료 AID 등이 생략된 RPS 2를 생성할 수 있다.
그룹/자원 할당 프레임 지시 필드는 RAW 구간의 시작 시점에서 별도의 타임 슬롯 할당 정보를 알려주는 그룹/자원 할당 프레임(즉, RA 프레임)을 수신할 것을 나타낼 수 있다. 이와 같은 RAW 설정 방식을 통해, 액세스 포인트는 RAW 1 구간에서 PS-Poll 프레임의 전송을 위한 타임 슬롯을 단말에 할당할 수 있고, RAW 2 구간에서 실제 데이터를 전송할 수 있도록 PS-Poll 프레임을 전송한 단말에게만 타임 슬롯을 할당할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 단말들이 임의의 타임 슬롯 내에서 채널에 접근하도록 스케줄링되는 경우, 비컨 프레임의 수신 직후에 채널에 동시에 접근하는 단말들은 시간적으로 분산되고 이를 통해 채널 접속 경쟁 및 프레임 충돌 문제를 완화시킬 수 있다.
그러나 하나의 타임 슬롯에 하나의 단말만을 할당하면, 특정 타임 슬롯에 할당된 단말이 전력 절감 상태를 유지하고 해당 타임 슬롯을 사용하지 않는 경우 타임 슬롯이 낭비되어 채널 사용의 효율성이 저하될 수 있다. 채널 사용의 효율성을 향상시키기 위해 하나의 타임 슬롯에 복수의 단말을 할당할 수 있다.
도 9는 중첩된 RAW 기반의 스케줄링 방법을 도시한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 액세스 포인트는 복수의 RPS(즉, RPS 1, RPS 2)를 포함한 비컨을 생성할 수 있다. 즉, 액세스 포인트는 RPS 1과 RPS 2에서 RAW 시작 AID와 RAW 종료 AID 구간만을 달리하여 동일한 타임 슬롯에 복수의 단말을 할당할 수 있다.
그러나 하나의 타임 슬롯에 복수의 단말이 할당된 경우, 복수의 단말이 숨겨진 노드 관계에 있으면 해당 타임 슬롯 내에서 지속적으로 프레임 전송 충돌이 발생할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법을 도시한 흐름도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법을 도시한 개념도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 액세스 포인트는 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)을 설정할 수 있다(S100). 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)은 비컨 간격 내의 제1 시점(T1)에서 시작될 수 있으며, 적어도 하나의 단말을 포함한 제1 단말 그룹의 채널 접속을 위해 사용될 수 있다. 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)은 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함할 수 있으며, 각 타임 슬롯에는 서로 다른 단말이 할당될 수 있다.
제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 설정 정보(RPS 1)는 동일 그룹 지시 필드, PRAW 지시 필드, 페이지 ID 필드, RAW 시작 AID 1 필드, RAW 종료 AID 1 필드, RAW 시작 시간 1 필드, RAW 기간 1 필드, 페이지된 STA을 위한 제한된 접속 필드, 그룹/자원 할당 프레임 지시 필드, 사운딩 RAW 필드, 슬롯 정의 필드 등을 포함할 수 있다. 또한, 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 설정 정보(RPS 1)는 숨겨진 노드 검출 RAW 필드, 숨겨진 노드 보고 RAW 필드 등을 더 포함할 수 있다.
여기서, RAW 시작 AID 1 필드가 AID 1이고 RAW 종료 AID 1 필드가 AID 9인 경우, 액세스 포인트는 각각의 타임 슬롯에 AID 1을 가지는 단말부터 AID 9을 가지는 단말까지 할당할 수 있다.
액세스 포인트는 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)을 설정할 수 있다(S110). 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)은 비컨 간격 내의 제1 시점(T1)으로부터 미리 정의된 시간(Td) 이후인 제2 시점(T1+Td)에서 시작될 수 있으며, 적어도 하나의 단말을 포함한 제2 단말 그룹의 채널 접속을 위해 사용될 수 있다. 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)은 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함할 수 있으며, 각 타임 슬롯에는 서로 다른 단말이 할당될 수 있다. 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)과 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)은 제2 시점(T1+Td)부터 중첩될 수 있다. 즉, 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)에 포함된 타임 슬롯은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)에 포함된 타임 슬롯과 중첩될 수 있다.
미리 정의된 시간(Td)은 PS-Poll 프레임의 길이(즉, PS-Poll 프레임이 전송되는 시간)와 분산된 프레임 간 간격(distributed interframe space, DIFS)의 합보다 크고 타임 슬롯의 길이(즉, 타임 슬롯이 전송되는 시간)보다 작은 값을 가질 수 있다.
제2 단말 그룹은 제1 단말 그룹에 포함된 단말 이외의 단말을 포함할 수 있고, 제1 단말 그룹보다 낮은 우선 순위를 가질 수 있다. 즉, 액세스 포인트는 특정 단말 그룹의 우선 순위를 높게 설정하고자 하는 경우 가장 빠른 RAW 시작 시간을 가지는 제한된 접속 구간에 특정 단말 그룹을 할당할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 제1 단말 그룹의 우선 순위를 높게 설정하고자 하는 경우 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)에 제1 단말 그룹을 할당할 수 있다.
제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 설정 정보(RPS 2)는 동일 그룹 지시 필드, PRAW 지시 필드, 페이지 ID 필드, RAW 시작 AID 2 필드, RAW 종료 AID 2 필드, RAW 시작 시간 2 필드, RAW 기간 2 필드, 페이지된 STA을 위한 제한된 접속 필드, 그룹/자원 할당 프레임 지시 필드, 사운딩 RAW 필드, 슬롯 정의 필드 등을 포함할 수 있다. 또한, 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 설정 정보(RPS 2)는 숨겨진 노드 검출 RAW 필드, 숨겨진 노드 보고 RAW 필드 등을 더 포함할 수 있다.
여기서, RAW 시작 AID 2 필드가 AID 10이고 RAW 종료 AID 2 필드가 AID 18인 경우, 액세스 포인트는 각각의 타임 슬롯에 AID 10을 가지는 단말부터 AID 18을 가지는 단말까지 할당할 수 있다.
RAW 시작 시간 2는 아래 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2014004100-appb-M000001
액세스 포인트는 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 설정 정보(RPS 1)와 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 설정 정보(RPS 2)를 포함한 비컨을 생성할 수 있고(S120), 생성된 비컨을 전송할 수 있다(S130).
위와 같이, 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 시작 시점을 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 시작 시점(T1)으로부터 미리 정의된 시간(Td) 이후로 설정함으로써, 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 첫 번째 타임 슬롯에 할당된 제10 단말(즉, AID 10을 가지는 단말)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯에 할당된 제1 단말(즉, AID 1을 가지는 단말)과 숨겨진 노드 관계에 있더라도 제1 단말의 PS-Poll 프레임 전송 시점을 피하게 되어 PS-Poll 프레임 간의 충돌이 발생하지 않는다.
즉, 제1 단말의 PS-Poll 프레임 전송 이후에 전송되는 프레임은 액세스 포인트가 전송하는 ACK 또는 데이터 프레임이며, 제10 단말과 액세스 포인트는 숨겨진 노드 관계에 있지 않으므로 제10 단말은 액세스 포인트가 프레임 전송을 완료한 후에 채널 접속 경쟁을 수행할 수 있다.
한편, 제10 단말은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 첫 번째 타임 슬롯의 시작점(T1+Td) 전에 깨어날 수 있다. 예를 들어, 제10 단말은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 첫 번째 타임 슬롯과 중첩되는 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯의 시작점(T1)(즉, 자신의 타임 슬롯의 시작점보다 Td 이전)에서 깨어날 수 있다. 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯의 시작점(T1)에서 깨어난 경우, 제10 단말은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯에서 다른 단말과 액세스 포인트 간의 프레임 송수신이 있는지를 확인할 수 있다. 이를 통해, 제10 단말은 자신과 숨겨진 노드 관계에 있는 단말이 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯을 통해 프레임을 송수신하더라도 이를 확인할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법을 도시한 흐름도이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제한된 접속 구간 설정 방법을 도시한 개념도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 액세스 포인트는 제한된 접속 구간을 설정할 수 있다(S200). 제한된 접속 구간은 비컨 간격 내에 위치하며 단말들의 채널 접속을 위해 사용될 수 있다.
액세스 포인트는 제한된 접속 구간에 포함된 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)과 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2) 간의 시간 오프셋을 설정할 수 있다(S210).
제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)은 비컨 프레임의 간격 내의 제1 시점(T1)에서 시작될 수 있으며, 적어도 하나의 단말을 포함한 제1 단말 그룹의 채널 접속을 위해 사용될 수 있다. 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)은 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함하며, 각 타임 슬롯에는 서로 다른 단말이 할당될 수 있다.
제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)은 비컨 프레임 간격 내의 제1 시점(T1)으로부터 시간 오프셋(Td) 이후인 제2 시점(T1+Td)에서 시작될 수 있으며, 적어도 하나의 단말을 포함한 제2 단말 그룹의 채널 접속을 위해 사용될 수 있다. 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)은 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함하며, 각 타임 슬롯에는 서로 다른 단말이 할당될 수 있다. 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)과 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)은 시간 오프셋이 나타내는 시점부터 중첩될 수 있다. 즉, 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)에 포함된 타임 슬롯은 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)에 포함된 타임 슬롯과 중첩될 수 있다.
시간 오프셋(Td)은 PS-Poll 프레임의 길이(즉, PS-Poll 프레임이 전송되는 시간)와 분산된 프레임 간 간격(DIFS)의 합보다 크고 타임 슬롯의 길이(즉, 타임 슬롯이 전송되는 길이)보다 작은 값을 가질 수 있다.
제2 단말 그룹은 제1 단말 그룹에 포함된 단말 이외의 단말을 포함할 수 있고, 제1 단말 그룹보다 낮은 우선 순위를 가질 수 있다. 즉, 액세스 포인트는 특정 단말 그룹의 우선 순위를 높게 설정하고자 하는 경우 가장 빠른 RAW 시작 시간을 가지는 서브-제한된 접속 구간에 특정 단말 그룹을 할당할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 제1 단말 그룹의 우선 순위를 높게 설정하고자 하는 경우 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)에 제1 단말 그룹을 할당할 수 있다.
액세스 포인트는 시간 오프셋을 포함한 제한된 접속 구간의 설정 정보를 생성할 수 있다(S220).
제한된 접속 구간의 설정 정보(RPS)는 동일 그룹 지시 필드, PRAW 지시 필드, 페이지 ID 필드, RAW 시작 AID 1 필드, RAW 종료 AID 1 필드, RAW 시작 시간 1 필드, RAW 기간 1 필드, 페이지된 STA을 위한 제한된 접속 필드, 그룹/자원 할당 프레임 지시 필드, 사운딩 RAW 필드, 슬롯 정의 필드, 연기된(deferred) RAW 시작 시간 오프셋 필드 등을 포함할 수 있다. 또한, 제한된 접속 구간의 설정 정보(RPS)는 숨겨진 노드 검출 RAW 필드, 숨겨진 노드 보고 RAW 필드 등을 더 포함할 수 있다.
여기서, 연기된 RAW 시작 시간 오프셋 필드가 0이 아닌 임의의 값으로 설정되어 있는 경우, 이는 제한된 접속 구간이 복수의 서브-제한된 접속 구간으로 구성된 것을 의미하고, 각 서브-제한된 접속 구간의 시작 시점은 임의의 값만큼의 시간 오프셋을 가진다. 슬롯 정의 필드는 각 서브-제한된 접속 구간에 할당될 단말 그룹 정보를 포함할 수 있고, 또는 각 서브-제한된 접속 구간의 타임 슬롯에 할당될 단말 정보를 포함할 수 있다.
액세스 포인트는 제한된 접속 구간의 설정 정보를 포함한 비컨을 생성할 수 있고(S230), 생성된 비컨을 전송할 수 있다(S240).
위와 같이, 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)의 시작 시점을 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)의 시작 시점(T1)으로부터 미리 정의된 시간(Td) 이후로 설정함으로써, 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)의 첫 번째 타임 슬롯에 할당된 제10 단말(즉, AID 10을 가지는 단말)은 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯에 할당된 제1 단말(즉, AID 1을 가지는 단말)과 숨겨진 노드 관계에 있더라도 제1 단말의 PS-Poll 프레임 전송 시점을 피하게 되어 PS-Poll 프레임 간의 충돌이 발생하지 않는다.
한편, 제10 단말은 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)의 첫 번째 타임 슬롯의 시작점(T1+Td) 전에 깨어날 수 있다. 예를 들어, 제10 단말은 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)의 첫 번째 타임 슬롯과 중첩되는 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯의 시작점(T1)(즉, 자신의 타임 슬롯의 시작점보다 Td 이전)에서 깨어날 수 있다. 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯의 시작점(T1)에서 깨어난 경우, 제10 단말은 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯에서 다른 단말과 액세스 포인트 간의 프레임 송수신이 있는지를 확인할 수 있다. 이를 통해, 제10 단말은 자신과 숨겨진 노드 관계에 있는 단말이 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)의 첫 번째 타임 슬롯을 통해 프레임을 송수신하더라도 이를 확인할 수 있다.
한편, 제1 서브-제한된 접속 구간(RAW 1)의 세 번째 타임 슬롯에 할당된 제5 단말(즉, AID 5을 가지는 단말)이 전력 절감 상태인 경우에 제2 서브-제한된 접속 구간(RAW 2)의 세 번째 타임 슬롯에 할당된 제12 단말(즉, AID 12를 가지는 단말)은 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있으므로, 타임 슬롯이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 검출 방법을 도시한 제1 흐름도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 검출 방법을 도시한 제2 흐름도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 숨겨진 노드 검출 방법을 도시한 개념도이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 숨겨진 노드 검출(hidden node detecting, HND) 프레임을 전송하는 복수의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)을 위해 사용되는 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)을 설정할 수 있다(S300).
HND 프레임은 숨겨진 노드를 검출을 위해 각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)이 전송하는 프레임으로, NDP(null data packet) 프레임일 수 있다. 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)은 복수의 타임 슬롯을 포함할 수 있으며, 하나의 타임 슬롯에 하나의 단말이 할당될 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(AP)는 제1 제한된 접속 구간(RAW 1) 내의 첫 번째 타임 슬롯에 AID 1을 가지는 제1 단말(STA 1)을 할당할 수 있고, 두 번째 타임 슬롯에 AID 2를 가지는 제2 단말(STA 2)을 할당할 수 있고, 세 번째 타임 슬롯에 AID 3을 가지는 제3 단말(STA 3)을 할당할 수 있고, 네 번째 타임 슬롯에 AID 4를 가지는 제4 단말(STA 4)을 할당할 수 있다.
제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 설정 정보(RPS 1)는 동일 그룹 지시 필드, PRAW 지시 필드, 페이지 ID 필드, RAW 시작 AID 필드, RAW 종료 AID 필드, RAW 시작 시간 필드, RAW 기간 필드, 페이지된 STA을 위한 제한된 접속 필드, 그룹/자원 할당 프레임 지시 필드, 사운딩 RAW 필드, HND RAW 필드, 슬롯 정의 필드 등을 포함할 수 있다.
즉, 액세스 포인트(AP)는 HND RAW 필드의 설정을 통해 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)에 복수의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)을 할당할 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 HND 프레임을 기초로 생성된 숨겨진 노드 보고(hidden node reporting, HNR) 프레임을 전송하는 복수의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)을 위해 사용되는 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)을 설정할 수 있다(S310).
HNR 프레임은 각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)이 다른 단말로부터 수신한 HND 프레임에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, HNR 프레임은 HND 프레임을 전송한 단말에 대한 MAC 주소, AID 및 BSSID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, HNR 프레임은 HND 프레임의 신호 세기를 더 포함할 수 있다.
제2 제한된 접속 구간(RAW 2)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 종료 후에 시작될 수 있다. 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)은 복수의 타임 슬롯을 포함할 수 있으며, 하나의 타임 슬롯에 하나의 단말이 할당될 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(AP)는 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 내의 첫 번째 타임 슬롯에 AID 1을 가지는 제1 단말(STA 1)을 할당할 수 있고, 두 번째 타임 슬롯에 AID 2를 가지는 제2 단말(STA 2)을 할당할 수 있고, 세 번째 타임 슬롯에 AID 3을 가지는 제3 단말(STA 3)을 할당할 수 있고, 네 번째 타임 슬롯에 AID 4를 가지는 제4 단말(STA 4)을 할당할 수 있다.
즉, 액세스 포인트(AP)는 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)에 할당된 복수의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)의 순서와 동일하도록 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)에 복수의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)을 할당할 수 있다.
제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 설정 정보(RPS 2)는 동일 그룹 지시 필드, PRAW 지시 필드, 페이지 ID 필드, RAW 시작 AID 필드, RAW 종료 AID 필드, RAW 시작 시간 필드, RAW 기간 필드, 페이지된 STA을 위한 제한된 접속 필드, 그룹/자원 할당 프레임 지시 필드, 사운딩 RAW 필드, HNR RAW 필드, 슬롯 정의 필드 등을 포함할 수 있다.
즉, 액세스 포인트(AP)는 HNR RAW 필드의 설정을 통해 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)에 복수의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)을 할당할 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 설정 정보(RPS 1) 및 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 설정 정보(RPS 2)를 포함한 비컨을 생성할 수 있다(S320). 액세스 포인트(AP)는 생성된 비컨을 전송할 수 있다(S330).
각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 액세스 포인트(AP)로부터 비컨(beacon)을 수신할 수 있다. 각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 비컨에 포함된 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 설정 정보(RPS 1) 및 제2 제한된 접속 구간(RAW 1)의 설정 정보(RPS 2)를 기초로 자신에게 할당된 타임 슬롯을 획득할 수 있다(S340).
즉, 각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)의 설정 정보(RPS 1)에 포함된 HND RAW 필드를 기초로 제1 제한된 접속 구간(RAW 1) 내에서 자신에게 할당된 타임 슬롯을 획득할 수 있다. 또한, 각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2)의 설정 정보(RPS 2)에 포함된 HNR RAW 필드를 기초로 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 내에서 자신에게 할당된 타임 슬롯을 획득할 수 있다.
각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1) 중 자신에게 할당된 타임 슬롯에서 HND 프레임을 전송할 수 있고, 자신에게 할당되지 않은 타임 슬롯에서 다른 단말이 전송하는 HND 프레임을 수신할 수 있다. 이 경우, 각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 브로드캐스팅을 통해 HND 프레임을 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1 단말(STA 1)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1) 중에서 첫 번째 타임 슬롯이 자신에게 할당된 경우 첫 번째 타임 슬롯에서 제1 HND 프레임을 전송할 수 있고, 첫 번째 타임 슬롯 이외의 다른 타임 슬롯에서 다른 단말이 전송하는 HND 프레임을 수신할 수 있다(S350). 즉, 제1 단말(STA 1)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)에서 항상 깨어 있는 상태를 유지할 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1) 중에서 두 번째 타임 슬롯이 자신에게 할당된 경우 두 번째 타임 슬롯에서 제2 HND 프레임을 전송할 수 있고, 두 번째 타임 슬롯 이외의 다른 타임 슬롯에서 다른 단말이 전송하는 HND 프레임을 수신할 수 있다(S360). 즉, 제2 단말(STA 2)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)에서 항상 깨어 있는 상태를 유지할 수 있다.
제3 단말(STA 3)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1) 중에서 세 번째 타임 슬롯이 자신에게 할당된 경우 세 번째 타임 슬롯에서 제3 HND 프레임을 전송할 수 있고, 세 번째 타임 슬롯 이외의 다른 타임 슬롯에서 다른 단말이 전송하는 HND 프레임을 수신할 수 있다(S370). 즉, 제3 단말(STA 3)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)에서 항상 깨어 있는 상태를 유지할 수 있다.
제4 단말(STA 4)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1) 중에서 네 번째 타임 슬롯이 자신에게 할당된 경우 네 번째 타임 슬롯에서 제4 HND 프레임을 전송할 수 있고, 네 번째 타임 슬롯 이외의 다른 타임 슬롯에서 다른 단말이 전송하는 HND 프레임을 수신할 수 있다(S380). 즉, 제4 단말(STA 4)은 제1 제한된 접속 구간(RAW 1)에서 항상 깨어 있는 상태를 유지할 수 있다.
각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 수신된 HND 프레임에 대한 정보를 포함한 HNR 프레임을 생성할 수 있다(S390). 예를 들어, 제1 단말(STA 1)은 제2 단말(STA 2)로부터 제2 HND 프레임만을 수신한 경우 제2 HND 프레임에 대한 정보를 포함한 HNR 프레임을 생성할 수 있고, 또는 제2 단말(STA 2)로부터 제2 HND 프레임을 수신하고 제3 단말(STA 3)로부터 제3 HND 프레임을 수신한 경우 제2 HND 프레임에 대한 정보 및 제3 HND 프레임에 대한 정보를 포함한 HNR 프레임을 생성할 수 있다.
한편, 각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 수신된 HND 프레임 중에서 자신과 동일한 BSS에 속한 단말로부터 수신된 HND 프레임에 대한 정보를 포함한 HNR 프레임을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 제1 단말(STA 1)은 자신과 동일한 BSS에 속한 제2 단말(STA 2)로부터 제2 HND 프레임을 수신하고 자신과 다른 BSS에 속한 제3 단말(STA 3)로부터 제3 HND 프레임을 수신한 경우 제2 HND 프레임에 대한 정보만을 포함한 HNR 프레임을 생성할 수 있다.
각각의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 자신에게 할당된 타임 슬롯에서 HNR 프레임을 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1 단말(STA 1)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 첫 번째 타임 슬롯이 자신에게 할당된 경우 첫 번째 타임 슬롯에서 제1 HNR 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있고(S400), 액세스 포인트(AP)로부터 제1 HNR 프레임에 대한 응답인 ACK를 수신할 수 있다(S410). 여기서, 제1 단말(STA 1)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 첫 번째 타임 슬롯을 제외한 타임 슬롯에서 전력 절감 모드로 동작할 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 두 번째 타임 슬롯이 자신에게 할당된 경우 두 번째 타임 슬롯에서 제2 HNR 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있고(S420), 액세스 포인트(AP)로부터 제2 HNR 프레임에 대한 응답인 ACK를 수신할 수 있다(S430). 여기서, 제2 단말(STA 2)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 두 번째 타임 슬롯을 제외한 타임 슬롯에서 전력 절감 모드로 동작할 수 있다.
제3 단말(STA 3)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 세 번째 타임 슬롯이 자신에게 할당된 경우 세 번째 타임 슬롯에서 제3 HNR 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있고(S440), 액세스 포인트(AP)로부터 제3 HNR 프레임에 대한 응답인 ACK를 수신할 수 있다(S450). 여기서, 제3 단말(STA 3)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 세 번째 타임 슬롯을 제외한 타임 슬롯에서 전력 절감 모드로 동작할 수 있다.
제4 단말(STA 4)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 네 번째 타임 슬롯이 자신에게 할당된 경우 네 번째 타임 슬롯에서 제4 HNR 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있고(S460), 액세스 포인트(AP)로부터 제4 HNR 프레임에 대한 응답인 ACK를 수신할 수 있다(S470). 여기서, 제4 단말(STA 4)은 제2 제한된 접속 구간(RAW 2) 중에서 네 번째 타임 슬롯을 제외한 타임 슬롯에서 전력 절감 모드로 동작할 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 복수의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)로부터 수신한 HNR 프레임을 기반으로 복수의 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4) 중 숨겨진 노드 관계에 있는 단말을 검출할 수 있다(S480).
예를 들어, 액세스 포인트(AP)는 제1 단말(STA 1)로부터 수신한 제1 HNR 프레임에 제2 HND 프레임(즉, 제2 단말(STA 2)이 전송한 프레임)에 대한 정보만 포함되어 있는 경우 제3 단말(STA 3) 및 제4 단말(STA 4)을 제1 단말(STA 1)과 숨겨진 노드 관계에 있는 단말로 판단할 수 있다.
또는, 액세스 포인트(AP)는 제1 단말(STA 1)로부터 수신한 제1 HNR 프레임에 제2 HND 프레임에 대한 정보 및 제3 HND 프레임(즉, 제3 단말(STA 3)이 전송한 프레임)에 대한 정보가 포함되어 있는 경우 제4 단말(STA 4)을 제1 단말(STA 1)과 숨겨진 노드 관계에 있는 단말로 판단할 수 있다.
또는, 액세스 포인트(AP)는 제1 단말(STA 1)로부터 수신한 제1 HNR 프레임에 제2 HND 프레임에 대한 정보, 제3 HND 프레임에 대한 정보 및 제4 HND 프레임(즉, 제4 단말(STA 4)이 전송한 프레임)에 대한 정보가 포함되어 있는 경우 제1 단말(STA 1)과 숨겨진 노드 관계에 있는 단말이 없는 것으로 판단할 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 검출된 숨겨진 노드 관계를 기초로 단말(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4)을 타임 슬롯에 할당할 수 있다(S490). 즉, 액세스 포인트(AP)는 숨겨진 노드 관계에 있는 단말들이 동일한 타임 슬롯에 할당되지 않도록 각각의 단말을 타임 슬롯에 할당할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 액세스 포인트(access point)에서 수행되는 숨겨진 노드(hidden node) 검출 방법으로서,
    숨겨진 노드 검출(hidden node detecting, HND) 프레임을 전송하는 복수의 단말을 위해 사용되는 제1 제한된 접속 구간을 설정하는 단계;
    상기 HND 프레임을 기초로 생성된 숨겨진 노드 보고(hidden node reporting, HNR) 프레임을 전송하는 상기 복수의 단말을 위해 사용되는 제2 제한된 접속 구간을 설정하는 단계;
    상기 제1 제한된 접속 구간의 설정 정보 및 상기 제2 제한된 접속 구간의 설정 정보를 포함한 비컨을 생성하는 단계; 및
    생성된 비컨을 전송하는 단계를 포함하는 것는 숨겨진 노드 검출 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 숨겨진 노드 검출 방법은,
    상기 제2 제한된 접속 구간에서 상기 복수의 단말로부터 상기 HNR 프레임을 수신하는 단계; 및
    수신된 HNR 프레임을 기초로 상기 복수의 단말 중에서 숨겨진 노드 관계에 있는 단말을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 HND 프레임은,
    NDP(null data packet) 프레임인 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 HNR 프레임은,
    각각의 단말이 수신한 상기 HND 프레임에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 HNR 프레임은,
    상기 HND 프레임을 전송한 송신 단말에 대한 MAC(medium access control) 주소, AID(association ID) 및 BSSID(basic service set ID) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 제한된 접속 구간은,
    상기 제1 제한된 접속 구간의 종료 후에 시작되는 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 제한된 접속 구간에는,
    상기 제1 제한된 접속 구간에 할당된 상기 복수의 단말의 순서와 동일하게 상기 복수의 단말이 할당되는 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  8. 단말에서 수행되는 숨겨진 노드(hidden node) 검출 방법으로서,
    액세스 포인트(access point)로부터 비컨(beacon)을 수신하는 단계;
    상기 비컨에 포함된 제1 제한된 접속 구간의 설정 정보 및 제2 제한된 접속 구간의 설정 정보를 기초로 상기 단말에 할당된 타임 슬롯(time slot)을 획득하는 단계;
    상기 제1 제한된 접속 구간 중 상기 단말에게 할당된 타임 슬롯에서 숨겨진 노드 검출(hidden node detecting, HND) 프레임을 전송하고 상기 단말에게 할당되지 않은 타임 슬롯에서 다른 단말이 전송하는 HND 프레임을 수신하는 단계;
    수신된 HND 프레임에 대한 정보를 포함한 숨겨진 노드 보고(hidden node reporting, HNR) 프레임을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 제한된 접속 구간 중 상기 단말에게 할당된 타임 슬롯에서 상기 HNR 프레임을 전송하는 단계를 포함하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 HND 프레임은,
    NDP(null data packet) 프레임인 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 수신된 HND 프레임은,
    상기 단말과 동일한 BSS(basic service set)에 속하는 단말로부터 수신된 것임을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 HNR 프레임은,
    상기 HND 프레임을 전송한 송신 단말에 대한 MAC(medium access control) 주소, AID(association ID) 및 BSSID(basic service set ID) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 제한된 접속 구간은,
    상기 제1 제한된 접속 구간의 종료 후에 시작되는 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 제한된 접속 구간에는,
    상기 제1 제한된 접속 구간에 할당된 상기 복수의 단말의 순서와 동일하게 상기 복수의 단말이 할당되는 것을 특징으로 하는 숨겨진 노드 검출 방법.
PCT/KR2014/004100 2013-05-10 2014-05-08 무선랜 시스템에서 숨겨진 노드 문제의 완화 방법 WO2014182090A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480026285.4A CN105191474B (zh) 2013-05-10 2014-05-08 用于缓解无线局域网系统中的隐藏节点问题的方法
US14/786,176 US9706551B2 (en) 2013-05-10 2014-05-08 Method for alleviating hidden node problem in WLAN system
US15/616,046 US10098114B2 (en) 2013-05-10 2017-06-07 Method for alleviating hidden node problem in WLAN system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130053380 2013-05-10
KR10-2013-0053380 2013-05-10

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/786,176 A-371-Of-International US9706551B2 (en) 2013-05-10 2014-05-08 Method for alleviating hidden node problem in WLAN system
US15/616,046 Continuation US10098114B2 (en) 2013-05-10 2017-06-07 Method for alleviating hidden node problem in WLAN system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014182090A1 true WO2014182090A1 (ko) 2014-11-13

Family

ID=51867491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/004100 WO2014182090A1 (ko) 2013-05-10 2014-05-08 무선랜 시스템에서 숨겨진 노드 문제의 완화 방법

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9706551B2 (ko)
KR (2) KR102175543B1 (ko)
CN (1) CN105191474B (ko)
WO (1) WO2014182090A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167563A1 (ko) * 2015-04-15 2016-10-20 엘지전자 주식회사 비면허 대역 상에서 단말이 데이터를 수신하는 방법 및 장치

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110034790B (zh) * 2012-09-04 2022-06-03 韩国电子通信研究院 进行扇区训练操作的方法和装置
CN105472633B (zh) * 2014-05-29 2020-12-29 索尼公司 用于时分双工无线通信小区间同步检测的电子设备和方法
US10390341B2 (en) * 2014-10-31 2019-08-20 Realtek Semiconductor Corp. Wireless communication system and associated wireless communication method
US9788317B2 (en) * 2015-03-30 2017-10-10 Intel IP Corporation Access point (AP), user station (STA) and method for channel sounding using sounding trigger frames
CN106162711B (zh) * 2015-04-10 2019-11-05 富士通株式会社 识别隐藏终端的方法、装置和系统
US10070403B2 (en) 2016-03-09 2018-09-04 Mueller International, Llc Time beacons
US10582347B2 (en) 2016-04-14 2020-03-03 Mueller International, Llc SMS communication for cellular node
CN105828452B (zh) * 2016-05-10 2019-10-08 珠海市魅族科技有限公司 无线局域网的通信方法、通信装置、接入点和站点
US10097411B2 (en) 2016-05-23 2018-10-09 Mueller International, Llc Node migration
US10200947B2 (en) 2016-07-11 2019-02-05 Mueller International, Llc Asymmetrical hail timing
US10271352B2 (en) 2016-07-19 2019-04-23 Realtek Semiconductor Corp. Wireless communication system and associated wireless communication method and wireless device having efficient polling mechanism in overlapping network environments
CN109417776B (zh) * 2016-09-30 2021-03-30 华为技术有限公司 一种传输消息的方法和设备
US10178617B2 (en) 2017-05-01 2019-01-08 Mueller International, Llc Hail and acceptance for battery-powered devices
US10267652B1 (en) 2018-01-23 2019-04-23 Mueller International, Llc Node communication with unknown network ID
US11057773B2 (en) 2018-11-20 2021-07-06 Cisco Technology, Inc. Systems and methods for detecting access point impersonators
CN110337125B (zh) * 2019-04-23 2022-04-05 重庆邮电大学 一种5g网络中的工作站重分组方法
CN113163487B (zh) * 2020-01-07 2022-12-27 维沃移动通信有限公司 资源调度方法、通信设备、网络设备及存储介质
CN113438688B (zh) * 2021-06-24 2023-06-06 普联技术有限公司 一种隐藏节点的检测方法及检测装置
WO2024001999A1 (zh) * 2022-06-27 2024-01-04 华为技术有限公司 一种通信方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040165563A1 (en) * 2003-02-24 2004-08-26 Hsu Raymond T. Wireless local access network system detection and selection
KR20050003575A (ko) * 2003-06-27 2005-01-12 삼성전자주식회사 시분할 방식의 무선랜 통신방법 및 시스템
KR100542348B1 (ko) * 2003-09-03 2006-01-10 삼성전자주식회사 무선 랜 시스템의 전력 감소 방법 및 그 장치
KR20070116461A (ko) * 2006-06-05 2007-12-10 삼성전자주식회사 비압축 ａｖ 데이터 전송을 위한 데이터 구조, 데이터 슬롯 할당 방법, 비압축 ａｖ 데이터 전송 방법, 및 상기 방법을 이용하는 장치
KR20110020038A (ko) * 2009-08-21 2011-03-02 에스케이 텔레콤주식회사 근거리 영역에서의 방송 서비스를 위한 슈퍼프레임 구조로 이루어지는 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE188277T1 (de) * 1995-12-11 2000-01-15 Busch Sa Atel Zwillings-förderschrauben
US7184407B1 (en) * 2002-05-10 2007-02-27 Cisco Systems Wireless Networking (Australia) Pty Limited Detecting, reporting and mitigating hidden nodes in a wireless data network
KR100570830B1 (ko) * 2003-07-29 2006-04-12 삼성전자주식회사 씨에스엠에이/씨에이에 기반한 무선 랜에서의 매체 접근제어 방법 및 그 장치
KR20050052816A (ko) * 2003-12-01 2005-06-07 엘지전자 주식회사 무선망에서 히든 스테이션 문제의 해결 방법
US20050213601A1 (en) * 2004-03-29 2005-09-29 Boris Ginzburg Method and apparatus to provide hidden node protection
GEP20094867B (en) * 2004-08-12 2009-12-25 Interdigital Tech Corp Method and system for controlling access to a wireless communication medium
KR101261688B1 (ko) * 2006-01-11 2013-05-06 퀄컴 인코포레이티드 피어-투-피어 통신에서 식별을 제공하는 비컨 신호들의 인코딩
US7965681B2 (en) 2008-05-16 2011-06-21 Nokia Siemens Networks Oy Channel allocation procedure in a meshed network
US8625570B2 (en) * 2008-12-31 2014-01-07 Stmicroelectronics, Inc. Robust unicast/broadcast/multicast communication protocol
CA2771881C (en) 2009-02-18 2016-05-24 Lg Electronics Inc. Method of controlling channel access
KR101282362B1 (ko) * 2009-11-24 2013-07-04 한국전자통신연구원 다중 사용자 기반 무선통신 시스템에서 전송 실패 프레임의 복구 방법
US8861383B2 (en) * 2010-01-19 2014-10-14 Cisco Technology, Inc. Acquiring a signal parameter for a neighboring access point
KR101758909B1 (ko) * 2010-02-18 2017-07-18 엘지전자 주식회사 무선 랜에서 수신 확인 전송 방법 및 장치
WO2011149285A2 (ko) * 2010-05-26 2011-12-01 엘지전자 주식회사 무선 랜 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치
KR101527120B1 (ko) * 2010-08-17 2015-06-08 삼성전자주식회사 멀티 유저의 ｔｘｏｐ 파워 세이빙을 위한 액티브 모드에서의 단말 및 액세스 포인트의 통신 방법
KR101234758B1 (ko) * 2011-07-05 2013-02-19 서울대학교산학협력단 무선 접속 시스템에서 데이터 채널 예약 방법 및 장치
US9204371B2 (en) * 2011-11-23 2015-12-01 Marvell World Trade Ltd. 802.11 restricted access windows
US9295033B2 (en) * 2012-01-31 2016-03-22 Qualcomm Incorporated Systems and methods for narrowband channel selection
US9019874B2 (en) * 2012-06-27 2015-04-28 Nokia Corporation Method, apparatus, and computer program product for resolving hidden node in synchronized DCF based channel access
US9066265B2 (en) * 2012-10-19 2015-06-23 Intel Corporation Methods and arrangements for frequency selective transmission
US9185745B2 (en) * 2012-11-06 2015-11-10 Nokia Technologies Oy Method, apparatus, and computer program product for relay operation in Wi-Fi networks
US9107229B2 (en) * 2012-12-03 2015-08-11 Nokia Technologies Oy Method, apparatus, and computer program product for signaling for sectorized beam operation in wireless networks

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040165563A1 (en) * 2003-02-24 2004-08-26 Hsu Raymond T. Wireless local access network system detection and selection
KR20050003575A (ko) * 2003-06-27 2005-01-12 삼성전자주식회사 시분할 방식의 무선랜 통신방법 및 시스템
KR100542348B1 (ko) * 2003-09-03 2006-01-10 삼성전자주식회사 무선 랜 시스템의 전력 감소 방법 및 그 장치
KR20070116461A (ko) * 2006-06-05 2007-12-10 삼성전자주식회사 비압축 ａｖ 데이터 전송을 위한 데이터 구조, 데이터 슬롯 할당 방법, 비압축 ａｖ 데이터 전송 방법, 및 상기 방법을 이용하는 장치
KR20110020038A (ko) * 2009-08-21 2011-03-02 에스케이 텔레콤주식회사 근거리 영역에서의 방송 서비스를 위한 슈퍼프레임 구조로 이루어지는 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167563A1 (ko) * 2015-04-15 2016-10-20 엘지전자 주식회사 비면허 대역 상에서 단말이 데이터를 수신하는 방법 및 장치
KR101918618B1 (ko) 2015-04-15 2018-11-14 엘지전자 주식회사 비면허 대역 상에서 단말이 데이터를 수신하는 방법 및 장치
US10375730B2 (en) 2015-04-15 2019-08-06 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for receiving, by terminal, data on unlicensed band

Also Published As

Publication number Publication date
CN105191474B (zh) 2019-04-19
KR102136811B1 (ko) 2020-07-22
KR102175543B1 (ko) 2020-11-06
US10098114B2 (en) 2018-10-09
US20160081085A1 (en) 2016-03-17
US20170280450A1 (en) 2017-09-28
KR20140133459A (ko) 2014-11-19
US9706551B2 (en) 2017-07-11
CN105191474A (zh) 2015-12-23
KR20140133461A (ko) 2014-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014182090A1 (ko) 무선랜 시스템에서 숨겨진 노드 문제의 완화 방법
WO2015023103A1 (ko) 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
WO2013191439A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 제어 방법 및 장치
WO2013162340A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치
WO2013119095A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치
WO2018048202A1 (ko) 무선랜에서 액세스 포인트의 탐색 방법 및 장치
WO2015005675A1 (ko) 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
WO2013119097A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치
WO2013151312A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치
WO2013151311A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치
WO2013147563A1 (ko) 무선랜 시스템에서 비콘 송수신 방법 및 장치
WO2013115618A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치
WO2014046453A2 (ko) 무선랜 시스템에서 청취 간격 업데이트 방법 및 장치
WO2015005677A1 (ko) 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
WO2014137172A1 (ko) 무선랜 시스템에서 스테이션의 신호 수신 방법 및 장치
WO2016163849A1 (ko) 무선랜 시스템에서 멀티 유저 전송에 관련된 프레임 송수신 방법 및 장치
WO2013141669A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치
WO2011149285A2 (ko) 무선 랜 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치
WO2013115629A1 (ko) 무선랜 시스템에서 널 데이터 패킷 프레임을 이용하는 채널 액세스 방법 및 장치
WO2013157787A1 (ko) 무선랜 시스템에서 피드백 트리거 프레임 송수신 방법 및 장치
WO2014116023A1 (ko) 무선랜 시스템에서 그룹 어드레스드 프레임을 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2013147549A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 제어 방법 및 장치
WO2013122415A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 채널 액세스 방법 및 이를 위한 장치
WO2016163850A1 (ko) 무선랜 시스템에서 액세스 방법 선택에 관련된 프레임 송수신 방법 및 장치
WO2013154405A1 (ko) 무선랜 시스템에서 비콘 프레임의 선택적 디코딩을 위한 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480026285.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14794785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14786176

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 22/02/2016)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14794785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1