[go: up one dir, main page]

WO2015005677A1 - 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2015005677A1
WO2015005677A1 PCT/KR2014/006165 KR2014006165W WO2015005677A1 WO 2015005677 A1 WO2015005677 A1 WO 2015005677A1 KR 2014006165 W KR2014006165 W KR 2014006165W WO 2015005677 A1 WO2015005677 A1 WO 2015005677A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frame
relay device
sta
access point
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2014/006165
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정양석
김주영
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KT Corp
Original Assignee
KT Corp
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 KT Corp filed Critical KT Corp
Priority to US14/902,649 priority Critical patent/US10271361B2/en
Priority to CN201480037588.6A priority patent/CN105706377A/zh
Publication of WO2015005677A1 publication Critical patent/WO2015005677A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/11—Allocation or use of connection identifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/1607—Details of the supervisory signal
    • H04L1/1685—Details of the supervisory signal the supervisory signal being transmitted in response to a specific request, e.g. to a polling signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H04L1/1874—Buffer management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0093—Point-to-multipoint
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0097—Relays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signalling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H04L5/0055—Physical resource allocation for ACK/NACK
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • 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]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a data transmission technology in a WLAN system, and more particularly, to a method and an apparatus for transmitting data to an end terminal in a WLAN system including a relay device.
  • 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
  • the standard for WLAN technology is being developed as an Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard.
  • the WLAN technology according to the IEEE 802.11a standard operates based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and may provide a transmission rate of up to 54 Mbps in a 5 GHz band.
  • the WLAN technology according to the IEEE 802.11b standard operates based on a direct sequence spread spectrum (DSSS) scheme and can provide a transmission rate of up to 11 Mbps in the 2.4 GHz band.
  • DSSS direct sequence spread spectrum
  • the WLAN technology based on the IEEE 802.11g standard operates based on the OFDM scheme or the DSSS scheme and may provide a transmission rate of up to 54 Mbps in the 2.4 GHz band.
  • the WLAN technology according to the IEEE 802.11n standard operates in the 2.4 GHz band and the 5 GHz band based on the OFDM scheme, and uses four spatial streams when the multiple input multiple output OFDM (MIMO-OFDM) scheme is used. It can provide a transmission rate of up to 300Mbps for spatial streams.
  • Wireless LAN technology according to the IEEE 802.11n standard can support a channel bandwidth (channel bandwidth) up to 40MHz, in this case can provide a transmission rate of up to 600Mbps.
  • VHT Very high throughput
  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide a data transmission method for improving the efficiency of a wireless LAN system.
  • Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a data transmission apparatus for improving the efficiency of a wireless LAN system.
  • a communication system based on a wireless LAN technology is any that operates as a relay device for relaying data transmission between the master access point and the end terminal. It includes the terminal.
  • the master beacon frame may include a relay traffic indication map composed of identifier information of the relay device and identifier information of the end terminal.
  • the RTIM may include identifier information of a plurality of relay devices and identifier information of at least one end terminal connected to each relay device.
  • the identifier information may be AID.
  • the data transmission method may include receiving an ACK frame from the relay device receiving the master beacon frame, transmitting a buffered data frame to the relay device, and transmitting the data frame to the relay device. And receiving a response frame from the relay device in response.
  • the response frame may be an ACK frame.
  • the response frame may be the data frame.
  • a master beacon frame including the identifier information of the terminal connected to the relay device from the master access point, the identifier information of the terminal Generating a traffic indication map including a; and transmitting a relay beacon frame including the TIM.
  • the master beacon frame may include a relay traffic indication map composed of identifier information of the relay device and identifier information of the end terminal.
  • the RTIM may include identifier information of a plurality of relay devices and identifier information of at least one end terminal connected to each relay device.
  • the identifier information may be AID.
  • the data transmission method may include receiving a PS-Poll frame or a trigger frame from the end terminal receiving the relay beacon frame, and transmitting an ACK frame in response to the PS-Poll frame or the trigger frame. And receiving a data frame buffered for the end terminal from the master access point.
  • the data transmission method may include transmitting an ACK frame in response to the data frame, transmitting the data frame to the end terminal, and receiving an ACK frame from the end terminal in response to the data frame. It may further comprise the step.
  • the data transmission method may further include transmitting the data frame to the end terminal, and receiving an ACK frame from the end terminal in response to the data frame.
  • the wireless transmission efficiency of the WLAN system can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating one embodiment of a station for performing methods in accordance with the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a configuration of a wireless LAN system according to IEEE 802.11.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a connection procedure of a terminal in an infrastructure BSS.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an infrastructure BSS of a WLAN system.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of a hierarchical AID structure.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of a structure of a TIM information element (IE).
  • IE TIM information element
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an embodiment of a structure of a TIM encoded on a block basis.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an embodiment of a process of transmitting and receiving data.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a WLAN system including a relay device.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a logical configuration of a relay device.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a data transmission method in a WLAN system including a relay device.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a data transmission method in a WLAN system including a relay device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a data transmission method in a WLAN system including a relay device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an RTIM according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating a data transmission method in a WLAN system including a relay device according to another 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).
  • the access point may be a centralized controller, a base station (BS), a radio access station, a node B, an evolved node B, a relay, and a mobile MMR.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • site controller and the like, and may include some or all of their functionality.
  • a terminal i.e., a non-access point
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • UT user terminal
  • AT access terminal
  • MS mobile station
  • MS mobile terminal
  • subscriber unit subscriber station
  • SS subscriber station
  • wireless device or a mobile subscriber unit
  • mobile subscriber unit may include some or all of the functionality thereof.
  • the terminal may be a desktop computer, a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, a smart watch capable of communication.
  • smart watch smart glass
  • e-book reader portable multimedia player (PMP), portable gaming device, 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
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating one embodiment of a station for performing methods in accordance with the present invention.
  • the station 10 may include a network interface device 13 connected to at least one processor 11, a memory 12, and a network 20 to perform communication.
  • the station 10 may further include an input interface device 14, an output interface device 15, a storage device 16, and the like.
  • Each of the components included in the station 10 may be connected by a bus 17 to communicate with each other.
  • the processor 11 may execute program instructions stored in the memory 12 and / or the storage device 16.
  • the processor 11 may refer to a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which the methods according to the present invention are performed.
  • the memory 12 and the storage device 16 may be composed of a volatile storage medium and / or a nonvolatile storage medium.
  • memory 12 may be comprised of read only memory (ROM) and / or random access memory (RAM).
  • Embodiments of the present invention are applied to a WLAN system according to IEEE 802.11, and can be applied to other communication systems as well as a WLAN system according to IEEE 802.11.
  • embodiments of the present invention may include mobile Internet, global systems such as wireless personal area network (WPAN), wireless body area network (WBAN), wireless broadband internet (WBro) or world interoperability for microwave access (WiMax).
  • 2G mobile networks such as for mobile communication or code division multiple access (CDMA)
  • 3G mobile networks such as wideband code division multiple access (WCDMA) or cdma2000
  • WCDMA wideband code division multiple access
  • HSDPA high speed downlink packet access
  • 4G mobile communication network such as long term evolution (LTE) or LTE-Advanced
  • 5G mobile communication network and the like.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a configuration of a wireless LAN system according to IEEE 802.11.
  • a WLAN system may include 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), STA 6, STA 7, STA 8) that can successfully synchronize and communicate with each other It does not mean a specific area.
  • BSS can be classified into infrastructure BSS (Independent BSS) and Independent BSS (IBSS).
  • BSS 1 and BSS 2 mean infrastructure BSS
  • BSS 3 means IBSS.
  • BSS 1 is a first terminal (STA 1), a first access point (STA 2 (AP 1)) for providing a distribution service (STA 2) and a plurality of access points (STA 2 (AP 1), STA 5 (AP 2) )) May include a distribution system (DS).
  • the first access point STA 2 (AP 1) may manage the first terminal STA 1.
  • BSS 2 is a third terminal (STA 3), a fourth terminal (STA 4), a second access point (STA 5 (AP 2)) providing a distributed service and a plurality of access points (STA 2 (AP 1), STA 5 (AP 2)) may comprise a distribution system (DS).
  • the second access point STA 5 (AP 2) may manage the third terminal STA 3 and the fourth terminal STA 4.
  • BSS 3 refers to an IBSS operating in an ad-hoc mode. There is no access point in BSS 3, which is a centralized management entity. That is, in BSS 3, the terminals STA 6, STA 7, and STA 8 are managed in a distributed manner. In BSS 3, all of the terminals STA 6, STA 7, and STA 8 may refer to a mobile terminal, and since the connection is not allowed to the distribution system DS, a self-contained network is formed.
  • 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 referred to as an extended service set (ESS).
  • the entities included in the ESS (STA 1, STA 2 (AP 1), STA 3, STA 4, STA 5 (AP 2)) can communicate with each other, any terminal (STA 1, STA 3 in the same ESS) , STA 4) can move from one BSS to another BSS while communicating seamlessly.
  • 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 terminal may be associated with an access point (AP).
  • the terminal STA may transmit and receive data when connected to the access point AP.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a connection procedure of a terminal in an infrastructure BSS.
  • a connection procedure of a STA in an infrastructure BSS is largely a probe step of detecting an access point, an authentication step with a detected access point, and an authentication procedure. It may be divided into an association step with the access point AP that performs the operation.
  • the STA may first detect neighboring access points (APs) using a passive scanning method or an active scanning method.
  • the terminal STA may detect neighboring access points APs by overhearing the beacons transmitted by the access points APs.
  • the STA STA neighbors by sending a probe request frame and receiving a probe response frame which is a response to the probe request frame from the access points APs.
  • One access point (APs) can be detected.
  • the terminal STA When the terminal STA detects neighboring APs, the terminal STA may perform an authentication step with the detected AP. In this case, the terminal STA may perform an authentication step with the plurality of 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, a shared key algorithm for exchanging four authentication frames, and the like.
  • the STA transmits an authentication request frame and receives an authentication response frame, which is a response to the authentication request frame, from the AP. By doing so, authentication with the access point AP can be completed.
  • the terminal STA may perform a connection step with the AP.
  • the terminal STA may select one of the access points AP that has performed the authentication step with itself and may perform the connection step with the selected access point AP. That is, the STA STA transmits an association request frame to the selected access point and receives an association response frame that is a response to the association request frame from the selected access point.
  • the connection with the selected access point may be completed.
  • the WLAN system refers to a local area network capable of transmitting and receiving data in a state where a plurality of communication entities in accordance with the IEEE 802.11 standard are wirelessly connected.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an infrastructure BSS of a WLAN system.
  • the infrastructure BSS may include one access point (AP) and a plurality of terminals STA 1 and STA 2.
  • the AP may transmit a beacon frame including a SSID (service set ID), which is a unique identifier, in a broadcast manner.
  • the beacon frame may provide the existence of the access point (AP) and connection information to the terminals that are not connected to the access point (AP), and the presence of data transmitted to a specific terminal to the terminals connected to the access point (AP) I can tell you.
  • the terminal that is not connected to the access point (AP) may detect the access point (AP) by using a passive scanning method or an active scanning method and obtain connection information from the detected access point (AP).
  • the terminal may detect the access point (AP) by receiving a beacon frame from the access point (AP).
  • the terminal may detect the access point (AP) by transmitting a probe request frame and receiving a probe response frame, which is a response thereto, from the access point (AP).
  • the terminal not connected to the AP may attempt to authenticate with a specific AP based on the connection information obtained from the beacon frame or the probe response frame. After successful authentication, the terminal may transmit a connection request frame to the corresponding access point (AP), and the access point (AP) receiving the connection request frame may transmit a connection response frame including the AID of the terminal to the terminal. Through such a procedure, the terminal may be connected to an access point (AP).
  • AP access point
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of a hierarchical AID structure.
  • an AID having a hierarchical structure may be used to efficiently manage a plurality of terminals.
  • the AID assigned to one terminal may be composed of a page ID, a block index, a sub-block index, and a terminal index.
  • the group to which the UE belongs ie, page group, block group, sub-block group
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of a structure of a traffic indication map (TIM) information element (IE).
  • TIM traffic indication map
  • the TIM IE includes an element ID field, a length field, a DTIM count field, a DTIM period field, a bitmap control field, and a partial virtual bitmap.
  • Field may be included. That is, the TIM IE includes information for indicating a bit corresponding to the AID of the terminal when data to be transmitted to the terminal is buffered in the access point, which includes a bitmap control field and a partial virtual bit. It may be encoded in a map field.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an embodiment of a structure of a TIM encoded on a block basis.
  • a TIM may be encoded in block units.
  • One encoding block may be composed of a block control field, a block offset field, a block bitmap field, and at least one sub-block field.
  • the block control field may indicate an encoding mode of the TIM. That is, the block control field may indicate a block bitmap mode, a single AID mode, an OLB (offset + length + bitmap) mode, and an inverse bitmap mode.
  • the block offset field may indicate an offset of an encoded block.
  • the block bitmap field may mean a bitmap indicating a location of a sub-block in which an AID bit is set.
  • the sub-block bitmap field may mean a bitmap indicating the position of the AID in the sub-block.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an embodiment of a process of transmitting and receiving data.
  • the AP may transmit a beacon frame including a TIM IE in a broadcast manner.
  • the terminal STA operating in the power saving mode may wake up every beacon period when the DTIM count becomes zero and receive the beacon frame. If the bit corresponding to its AID is set to 1 in the TIM included in the received beacon frame, the STA is ready to receive data by transmitting a PS-Poll frame to the AP. You can inform.
  • the AP may transmit a data frame to the corresponding STA.
  • communication entities ie, access points, terminals, etc.
  • CSMA carrier sense multiple access
  • CA collision avoidance
  • the communication entity may check the occupation state of the wireless channel by using a physical channel sensing method and a virtual channel sensing method before accessing the wireless channel.
  • the physical channel sensing method may be performed through channel sensing for detecting whether a certain level or more of energy exists in the wireless channel.
  • the terminal may determine that the wireless channel is already occupied by another terminal, and thus waits for a random backoff time and then returns the channel. Sensing can be performed.
  • the terminal may determine that the wireless channel is in an idle state, thereby accessing the corresponding wireless channel and transmitting a signal.
  • the virtual channel sensing method may be performed by setting an estimated channel occupancy time based on a network allocation vector (NAV) timer.
  • NAV network allocation vector
  • the communication entity when a communication entity transmits a frame, the communication entity may write a time required to complete transmission of the corresponding frame in a duration field of the frame header.
  • the communication entity When the communication entity normally receives any frame through the wireless channel, the communication entity may set its own NAV timer based on the duration field value of the received frame header. If the communication entity receives a new frame before the NAV timer expires, the communication entity may update the NAV timer based on the duration field value of the received new frame header.
  • the communication entity may determine that the radio channel occupancy is released when the NAV timer expires, and thus may compete for radio channel access.
  • the communication entity may support a plurality of physical layer transmission rates according to various modulation schemes and channel coding rates.
  • a high physical layer transmission rate can transmit a lot of data for a short radio channel occupancy time, but requires high signal quality.
  • a low physical layer transmission rate can transmit data even at low signal quality, but requires a relatively long wireless channel occupation time.
  • the total capacity of a WLAN system may be increased by transmitting as much data as possible during a time when a specific communication entity occupies a wireless channel. That is, the total capacity of the WLAN system may be increased when the terminal transmits and receives data to and from the access point through a high physical layer transmission speed.
  • the high physical layer transmission speed is possible when the distance between the access point and the terminal is close to ensure sufficient signal quality. If the terminals are located far from the access point, the physical layer transmission rate is lowered and eventually the overall capacity of the WLAN system is reduced.
  • a WLAN system that provides a communication service to a plurality of sensor terminals located over a wide area
  • data may not be transmitted to the entire area by only a signal output of one access point. That is, a sensor terminal not supported by the communication service may be generated.
  • the uplink data transmission region in the WLAN system may be narrower.
  • the terminal located at the coverage boundary of the access point since the terminal located at the coverage boundary of the access point has poor signal quality, the terminal communicates with the access point using a low physical layer transmission rate. Therefore, the overall WLAN system capacity is seriously reduced. In addition, a low power terminal consumes a lot of power since it has to be awake for a longer time in transmitting the same data when using a low physical layer transmission rate.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a WLAN system including a relay device.
  • the master access point (M (master) -AP), the first relay device R1, the second relay device R2, and the fifth terminal STA 5 constitute a master BSS. can do.
  • the first relay device R1, the first terminal STA 1, and the second terminal STA 2 may configure the first relay BSS.
  • the second relay device R2, the third terminal STA 3, and the fourth terminal STA 4 may configure the second relay BSS.
  • the relay devices R1 and R2 may be disposed at locations where signal quality between the master access point (M-AP) and the terminals STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 is degraded.
  • the first relay device R1 may relay data transmission between the master access point (M-AP) and the first and second terminals STA 1 and STA 2.
  • the second relay device R2 may relay data transmission between the master access point (M-AP) and the third and fourth terminals STA 3 and STA 4. That is, the physical area of the master access point (M-AP) may be extended by the relay devices (R1, R2).
  • FIG. 10 is a block diagram showing a logical configuration of a relay device.
  • a relay device may include a relay-terminal (R-STA) operating as a terminal for a master access point (M-AP), and a relay-access point (operating as an access point for a terminal in an extended area).
  • R-STA relay-terminal
  • M-AP master access point
  • R-AP relay-access point
  • the relay-terminal (R-STA) may search for the master access point (M-AP) by receiving a beacon frame or a probe response frame transmitted from the master access point (M-AP) through the same procedure as that of a normal terminal. have. Thereafter, the relay-terminal (R-STA) may sequentially perform the found main access point (M-AP), the authentication procedure, and the connection procedure.
  • the relay-terminal (R-STA) may relay data transmission between the master access point (M-AP) and the end terminal.
  • the relay-terminal (R-STA) may relay data transmission using the 4-address field.
  • the 4-address field is a destination address (DA) field indicating the final destination address of the data, a source address field (SA) indicating the address where the data is generated, and a TA (address) indicating a communication entity that physically transmits a frame including data. and a receiver address (RA) field indicating an address of a communication entity that physically receives a frame including data.
  • the master access point (M-AP) may configure a header address field of a data frame as follows.
  • SA field address of master access point (M-AP)
  • TA field address of master access point (M-AP)
  • RA field address of relay device
  • the relay-terminal (R-STA) may transmit a data frame received from the relay-access point (R-AP) to the master access point (M-AP), and receive the received data from the master access point (M-AP).
  • the data frame may be delivered to a relay-access point (R-AP).
  • the relay-access point (R-AP) When the relay-terminal (R-STA) and the main-access point (M-AP) are connected to secure a transmission path, the relay-access point (R-AP) is the same identifier as the main-access point (M-AP).
  • the beacon frame including the SSID may be periodically transmitted.
  • the relay-access point (R-AP) may transmit a probe response frame in response to the probe request frame of the end terminal, may transmit an authentication response frame in response to the authentication request frame of the end terminal,
  • the connection response frame may be transmitted in response to the connection request frame of. That is, the relay-access point (R-AP) may play the same role as the master-access point (M-AP).
  • End terminals located in the vicinity of the relay device may be connected to a relay access point (R-AP) that is closer than the main access point (M-AP) to ensure high signal quality, thereby providing a high physical layer transmission rate. Data can be transferred.
  • R-AP relay access point
  • M-AP main access point
  • the relay-access point may generate a beacon frame including an indicator indicating that the relay-access point is a communication entity relaying data transmission between the master access point (M-AP) and the end terminal. Can transmit Such an indicator may be defined using one bit in the beacon frame or may be defined using the address field of a master access point (M-AP).
  • the relay-access point (R-AP) may transmit a data frame using a 4-address field in the same manner as the relay-terminal (R-STA).
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a data transmission method in a WLAN system including a relay device.
  • the master access point (M-AP) and the relay device R may configure the M-BSS, and the relay device R and the first terminal STA 1 configure the R-BSS. can do.
  • the master access point (M-AP) is connected to the first terminal STA 1 when there is data to be transmitted to the first terminal STA 1 (that is, when the data for the first terminal STA 1 is buffered).
  • a TIM including AID information of the connected relay device R may be generated. That is, the master access point (M-AP) may set the bit corresponding to the AID of the relay device R to 1 in the TIM.
  • the master access point (M-AP) may generate a master beacon frame including a TIM and transmit the generated master beacon frame in a broadcast manner.
  • the relay device R receiving the master beacon frame is transmitted to itself when the TIM of the master beacon frame includes its AID information (that is, when a bit corresponding to its AID in the TIM is set to 1). It can be seen that the data is buffered in the master access point (M-AP).
  • the relay device R may request transmission of data by transmitting a PS-Poll frame (or a trigger frame) to the master access point (M-AP).
  • the master access point (M-AP) When the master access point (M-AP) receives the PS-Poll frame (or trigger frame), it may transmit an ACK frame to the relay device R in response to the PS-Poll frame (or trigger frame), and then transmit the data frame to the relay device R. Can be sent to.
  • the relay device R may transmit an ACK frame to the master access point (M-AP) in response to receiving the data frame successfully. Meanwhile, since the relay device R generally operates in a wake state, the transmission process of the PS-Poll frame (or trigger frame) may be omitted. That is, the master access point (M-AP) may transmit the data frame to the relay device R after a preset time (for example, SIFS, etc.) elapses after transmitting the beacon frame.
  • a preset time for example, SIFS, etc.
  • the relay device R generates a TIM including AID information of the first terminal STA 1 when the data frame received from the master access point M-AP is a data frame to be transmitted to the first terminal STA 1. can do. That is, the relay device R may set a bit corresponding to the AID of the first terminal STA 1 to 1 in the TIM. The relay device R may transmit a relay beacon frame including the generated TIM in a broadcast manner.
  • the first terminal STA 1 receiving the relay beacon frame includes its own AID information in the TIM of the relay beacon frame (that is, when a bit corresponding to its AID in the TIM is set to 1), It can be confirmed that the data to be transmitted is buffered in the relay device R.
  • the first terminal STA 1 may request transmission of a data frame by transmitting a PS-Poll frame (or trigger frame) to the relay device R.
  • the relay device R may transmit an ACK frame to the first terminal STA 1 in response to the PS-Poll frame (or trigger frame), and then transmit the data frame to the first terminal STA 1. Can be sent to.
  • the first terminal STA 1 may transmit an ACK frame to the relay device R in response thereto.
  • the first terminal STA 1 connected to the relay device R may operate in a power saving mode. Therefore, when the first terminal STA 1 is in the doze state, the relay device R cannot directly transmit the data frame to the first terminal STA 1, thereby delaying the transmission of the data frame. Overflow may occur in the buffer of the relay device R. In this case, the relay device R may inform the master access point (M-AP) that it can no longer receive the data frame. For example, the relay device R may generate an empty data frame in which the power saving state mode bit of the control field is set to 1, and further by sending the generated empty data frame to the master access point (M-AP). It can be informed that an abnormal data frame cannot be received.
  • M-AP master access point
  • the relay device R when the power saving state mode bit of the control field included in the frame is set to 1, this means that the communication entity transmitting the frame transitions to the doze state.
  • the relay device R since the relay device R always operates in a wake state, when the master access point M-AP receives a frame from the relay device R with the power saving state mode bit set to 1, the relay device R It can be determined that there is no remaining space in the buffer.
  • the relay device R transmits a data frame by transmitting a PS-Poll frame (or an empty data frame having the power saving state mode bit set to 0) to the master access point (M-AP) when there is room in the buffer later. You can request
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a data transmission method in a WLAN system including a relay device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a data transmission method in a WLAN system including a relay device according to an embodiment of the present invention. Is a conceptual diagram showing.
  • the master access point (M-AP) and the relay device (R) may configure the M-BSS, and the relay device (R) and the first terminal (STA 1) may be R-. You can configure BSS.
  • the master access point (M-AP) is the first terminal STA 1 when there is data to be transmitted to the first terminal STA 1 (that is, when the data for the first terminal STA 1 is buffered). It may generate a relay traffic indication map (RTIM) including the AID information and the AID information of the relay device (R) connected to the first terminal (STA 1). That is, the master access point (M-AP) may set the bit corresponding to the AID of the first terminal STA 1 and the bit corresponding to the AID of the relay device R to 1 in the RTIM.
  • RTIM relay traffic indication map
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an RTIM according to an embodiment of the present invention.
  • an RTIM of a master beacon frame may include AID information of a relay device and AID information of a terminal connected to the relay device. Also, the RTIM of the master beacon frame may include AID information of a plurality of relay devices and AID information of at least one terminal connected to each relay device.
  • the master access point (M-AP) may generate a master beacon frame including an RTIM, and may transmit the generated master beacon frame in a broadcast manner (S100).
  • the relay device R receives the master beacon frame, the RIM of the master beacon frame includes its own AID information and AID information of the first terminal STA 1 connected thereto (that is, the relay device ( The bit corresponding to the AID of R) and the bit corresponding to the AID of the first terminal STA 1 are set to 1). That is, the relay device R may know that data to be transmitted to the first terminal STA 1 is buffered in the master access point (M-AP).
  • the relay device R may generate a TIM including AID information of the first terminal STA 1. That is, the relay device R may generate a TIM in which a bit corresponding to the AID of the first terminal STA 1 is set to one.
  • the relay device R may transmit a relay beacon frame including a TIM in a broadcast manner (S110).
  • the first terminal STA 1 When the first terminal STA 1 receives the relay beacon frame, its own AID information is included in the TIM of the relay beacon frame (that is, a bit corresponding to the AID of the first terminal STA 1 is 1). Set to). That is, the first terminal STA 1 may know that data to be transmitted to the relay device R is buffered. The first terminal STA 1 may request transmission of data by transmitting a PS-Poll frame (or a trigger frame) to the relay device R (S120). At this time, the first terminal STA 1 sets the ACK indication bit of the SIG field included in the PS-Poll frame (or trigger frame) to 'b00' to ACK after the PS-Poll frame (or trigger frame). It may indicate that a frame is transmitted. Here, the first terminal STA 1 may request transmission of data by transmitting a frame defined separately to the relay device R in addition to the PS-Poll frame (or trigger frame).
  • the relay device R When the relay device R receives the PS-Poll frame (or trigger frame) from the first terminal STA 1, the relay device R may determine that the first terminal STA 1 has woken up, and accordingly, the PS-Poll frame ( Alternatively, the ACK frame may be transmitted in response to the trigger frame (S130). In this case, the relay device R may indicate that the data frame is transmitted after the ACK frame by setting the ACK indication bit of the SIG field included in the ACK frame to 'b11'.
  • the master access point (M-AP) cannot receive the PS-Poll frame (or trigger frame) transmitted from the first terminal STA 1, but relays in response to the PS-Poll frame (or trigger frame).
  • An ACK frame transmitted from the device R may be received.
  • the master access point (M-AP) may determine that the first terminal STA 1 has woken up, and accordingly, the data frame is relayed to the relay device ( R) can be transmitted (S140).
  • the master access point (M-AP) may indicate that the ACK frame is transmitted after the data frame by setting the ACK indication field of the SIG field included in the data frame to 'b00'.
  • the relay device R may transmit an ACK frame to the master access point (M-AP) in response to the data frame (S150).
  • the relay device R may indicate that the data frame is transmitted after the ACK frame by setting the ACK indication field of the SIG field included in the ACK frame to 'b11'.
  • the relay device R may transmit a data frame to the first terminal STA 1 (S160).
  • the relay device R may indicate that the ACK frame is transmitted after the data frame by setting the ACK indication field of the SIG field included in the data frame to 'b00'.
  • the first terminal STA 1 may transmit an ACK frame to the relay device R (S170).
  • the first terminal STA 1 may indicate that the frame is not transmitted after the ACK frame by setting the ACK indication field of the SIG field included in the ACK frame to 'b10'.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating a data transmission method in a WLAN system including a relay device according to another embodiment of the present invention.
  • the master access point (M-AP) and the relay device R may configure the M-BSS, and the relay device R and the first terminal STA 1 configure the R-BSS. can do.
  • the transmission procedure of the master beacon frame including the RTIM performed by the master access point (M-AP), the transmission procedure of the relay beacon frame including the TIM performed by the relay device (R), the first terminal (STA 1) The procedure of transmitting a PS-Poll frame (or trigger frame) performed in the above step) and transmitting an ACK frame in response to the PS-Poll frame (or trigger frame) performed in the relay device R are illustrated in FIGS. 12 and 13. It may be the same as the procedure described with reference to.
  • the master access point (M-AP) When the master access point (M-AP) receives the ACK frame from the relay device R, it may determine that the first terminal STA 1 has woken up. Accordingly, the master access point (M-AP) may transmit the data frame buffered for the first terminal STA 1 to the relay device R. FIG. In this case, the master access point (M-AP) may indicate that the data frame is transmitted after the data frame by setting the ACK indication field of the SIG field included in the data frame to 'b11'.
  • the relay device R successfully receiving the data frame from the master access point (M-AP) may transmit the first data frame without transmitting the ACK frame. It may transmit to the terminal STA 1. In this case, the relay device R may indicate that the ACK frame is transmitted after the data frame by setting the ACK indication field included in the data frame to 'b00'. Meanwhile, when the master access point (M-AP) receives a data frame transmitted from the relay device R, the master access point M-AP may determine that the data frame previously transmitted by the master access point has been successfully received by the relay device R. .
  • the first terminal STA 1 When the first terminal STA 1 successfully receives a data frame from the relay device R, the first terminal STA 1 may transmit an ACK frame to the relay device R in response thereto. In this case, the first terminal STA 1 may indicate that the frame is not transmitted after the ACK frame by setting the ACK indication field of the SIG field included in the ACK frame to 'b10'.
  • the master access point may extend the service area through the relay device. Since the terminal can secure a good quality link through the relay device, the terminal can transmit data at high speed. That is, the use of the relay device can improve the use efficiency of the wireless channel and can reduce the power consumption of the terminal.
  • the master access point may transmit the data to the relay device only when the end terminal connected to the relay device can receive the data. Through this, occurrence of a buffer overflow in the relay device can be prevented.
  • the master access point, the relay device and the end terminal can minimize the channel contention by transmitting the frame using the ACK indication bit.
  • the master access point, the relay device and the end terminal can transmit and receive data quickly by using a fast data transmission mode (i.e., omitting ACK for the data).
  • a fast data transmission mode i.e., omitting ACK for the data.
  • Embodiments of the present invention may be embodied in the form of program instructions that may be executed by various computer means and may be recorded in a computer readable medium.
  • Computer-readable media may include, alone or in combination with the program instructions, data files, data structures, and the like.
  • the program instructions recorded on the computer readable medium may be those specially designed and configured for the embodiments of the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software.
  • Computer readable media may refer to hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Hardware devices may be configured to operate with at least one software module to perform operations in accordance with embodiments of the present invention, and vice versa.
  • the program command may mean a high-level language code that can be executed in a computer based on an interpreter as well as machine code generated by a compiler.

Landscapes

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

Abstract

무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치가 개시된다. 데이터 전송 방법은 릴레이 장치와 연결된 종단 단말의 식별자 정보를 포함한 주-비컨 프레임을 생성하는 단계, 및 상기 주-비컨 프레임을 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 릴레이 장치에서 버퍼 오버플로우의 발생이 방지될 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선랜 시스템에서 데이터 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 종단 단말에 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 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 802.11a 표준에 따른 무선랜 기술은 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식을 기반으로 동작하며, 5GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11b 표준에 따른 무선랜 기술은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(direct sequence spread spectrum, DSSS) 방식을 기반으로 동작하며, 2.4GHz 대역에서 최대 11Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11g 표준에 따른 무선랜 기술은 OFDM 방식 또는 DSSS 방식을 기반으로 동작하며, 2.4GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.
IEEE 802.11n 표준에 따른 무선랜 기술은 OFDM 방식을 기반으로 2.4GHz 대역과 5GHz 대역에서 동작하며, 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM) 방식을 사용하는 경우 4개의 공간적 스트림(spatial stream)에 대해서 최대 300Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11n 표준에 따른 무선랜 기술은 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40MHz까지 지원할 수 있으며, 이 경우 최대 600Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.
이와 같은 무선랜의 보급이 활성화되고 이를 이용한 어플리케이션(application)이 다양화됨에 따라, 기존의 무선랜 기술보다 더 높은 처리율을 지원하는 새로운 무선랜 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다. 초고처리율(very high throughput, VHT) 무선랜 기술은 1Gbps 이상의 데이터 전송 속도를 지원하기 위하여 제안된 기술이다. 한편 이러한 무선랜 기술을 기초로 한 시스템에 있어서, 무선랜 장치들 간의 거리가 멀어짐에 따라 통신 효율이 저하되는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 무선랜 시스템의 효율성 향상을 위한 데이터 전송 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 무선랜 시스템의 효율성 향상을 위한 데이터 전송 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선랜 기술을 기초로 한 통신 시스템은 주-액세스 포인트(master-access point)와 종단 단말 간의 데이터 전송을 중계하는 릴레이 장치로 동작하는 임의의 단말을 포함한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 주-액세스 포인트에서 수행되는 데이터 전송 방법은 릴레이 장치와 연결된 종단 단말의 식별자 정보를 포함한 주-비컨 프레임을 생성하는 단계, 및 상기 주-비컨 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 주-비컨 프레임은 상기 릴레이 장치의 식별자 정보 및 상기 종단 단말의 식별자 정보로 구성된 릴레이 트래픽 지시 맵을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 RTIM은 복수의 릴레이 장치의 식별자 정보 및 각 릴레이 장치와 연결된 적어도 하나의 종단 단말의 식별자 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 식별자 정보는 AID일 수 있다.
여기서, 상기 데이터 전송 방법은, 상기 주-비컨 프레임을 수신한 상기 릴레이 장치로부터 ACK 프레임을 수신하는 단계, 상기 종단 단말을 위해 버퍼링된 데이터 프레임을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계, 및 상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 상기 릴레이 장치로부터 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 응답 프레임은 ACK 프레임일 수 있다.
여기서, 상기 응답 프레임은 상기 데이터 프레임일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 장치에서 수행되는 데이터 전송 방법은, 상기 릴레이 장치와 연결된 종단 단말의 식별자 정보를 포함한 주-비컨 프레임을 주-액세스 포인트로부터 수신하는 단계, 상기 종단 단말의 식별자 정보를 포함한 트래픽 지시 맵을 생성하는 단계, 및 상기 TIM을 포함한 릴레이-비컨 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 주-비컨 프레임은 상기 릴레이 장치의 식별자 정보 및 상기 종단 단말의 식별자 정보로 구성된 릴레이 트래픽 지시 맵을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 RTIM은 복수의 릴레이 장치의 식별자 정보 및 각 릴레이 장치와 연결된 적어도 하나의 종단 단말의 식별자 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 식별자 정보는 AID일 수 있다.
여기서, 상기 데이터 전송 방법은, 상기 릴레이-비컨 프레임을 수신한 상기 종단 단말로부터 PS-Poll 프레임 또는 트리거 프레임을 수신하는 단계, 상기 PS-Poll 프레임 또는 상기 트리거 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 전송하는 단계, 및 상기 주-액세스 포인트로부터 상기 종단 단말을 위해 버퍼링된(buffered) 데이터 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 전송 방법은, 상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 전송하는 단계, 상기 데이터 프레임을 상기 종단 단말에 전송하는 단계, 및 상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 상기 종단 단말로부터 ACK 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 전송 방법은, 상기 데이터 프레임을 상기 종단 단말에 전송하는 단계, 및 상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 상기 종단 단말로부터 ACK 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선랜 시스템의 무선 전송 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 4는 무선랜 시스템의 인프라스트럭쳐 BSS를 도시한 개념도이다.
도 5는 계층적 AID 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6은 TIM 정보 요소(information element, IE)의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7은 블록 단위로 인코딩된 TIM의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 8은 데이터의 송수신 과정에 대한 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 9는 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템을 도시한 개념도이다.
도 10은 릴레이 장치의 논리적 구성을 도시한 블록도이다.
도 11은 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법을 도시한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법을 도시한 개념도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTIM을 도시한 개념도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 데이터 전송 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 포함할 수 있고, 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), 릴레이(relay), MMR(mobile multihop relay)-BS, BTS(base transceiver system), 또는 사이트 제어기 등을 지칭할 수 있고, 그것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
단말(즉, 비-액세스 포인트)은 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, 단말은 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 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 스테이션(10)은 적어도 하나의 프로세서(11), 메모리(12) 및 네트워크(20)와 연결되어 통신을 수행하는 네트워크 인터페이스 장치(13)를 포함할 수 있다. 또한, 스테이션(10)은 입력 인터페이스 장치(14), 출력 인터페이스 장치(15), 저장 장치(16) 등을 더 포함할 수 있다. 스테이션(10)에 포함된 각각의 구성들은 버스(bus)(17)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(11)는 메모리(12) 및/또는 저장 장치(16)에 저장된 프로그램 명령을 실행할 수 있다. 프로세서(11)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 본 발명에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(12)와 저장 장치(16)는 휘발성 저장 매체 및/또는 비휘발성 저장 매체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(12)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및/또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에 적용되며, IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템에 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예들은 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 등에 적용될 수 있다.
도 2는 IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA 1, STA 2(AP 1), STA 3, STA 4, STA 5(AP 2), STA 6, STA 7, STA 8)의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다.
BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS, IBSS)로 구분할 수 있다. 여기서, BSS 1과 BSS 2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미하고, BSS 3은 IBSS를 의미한다.
BSS 1은 제1 단말(STA 1), 분배 서비스(distribution service)를 제공하는 제1 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 제1 액세스 포인트(STA 2(AP 1))는 제1 단말(STA 1)을 관리할 수 있다.
BSS 2는 제3 단말(STA 3), 제4 단말(STA 4), 분배 서비스를 제공하는 제2 액세스 포인트(STA 5(AP 2)) 및 다수의 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 연결하는 분배 시스템(DS)을 포함할 수 있다. BSS 2에서 제2 액세스 포인트(STA 5(AP 2))는 제3 단말(STA 3)과 제4 단말(STA 4)을 관리할 수 있다.
BSS 3은 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 IBSS를 의미한다. BSS 3에는 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)인 액세스 포인트가 존재하지 않는다. 즉, BSS 3에서 단말들(STA 6, STA 7, STA 8)은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. BSS 3에서 모든 단말들(STA 6, STA 7, STA 8)은 이동 단말을 의미할 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 통해 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 확장된 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 개체들(STA 1, STA 2(AP 1), STA 3, STA 4, STA 5(AP 2))은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 임의의 단말(STA 1, STA 3, STA 4)은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
분배 시스템(DS)은 하나의 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트와 통신하기 위한 메커니즘(mechanism)으로서, 이에 따르면 액세스 포인트는 자신이 관리하는 BSS에 결합된 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.
인트라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)에 연결(association)될 수 있다. 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)에 연결된 경우 데이터를 송수신할 수 있다.
도 3은 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)의 연결 절차는 크게 액세스 포인트(AP)를 탐지하는 단계(probe step), 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계(authentication step), 인증 절차를 수행한 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계(association step)로 구분될 수 있다.
단말(STA)은 먼저 수동 스캐닝(passive scanning) 방법 또는 능동 스캐닝(active scanning) 방법을 사용하여 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 수동 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 단말(STA)은 액세스 포인트들(APs)이 전송하는 비컨을 엿들음(overhearing)으로써 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 능동 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 단말(STA)은 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 액세스 포인트들(APs)로부터 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 수신함으로써 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다.
단말(STA)은 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지한 경우 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 단말(STA)은 복수의 액세스 포인트들(APs)과 인증 단계를 수행할 수 있다. IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘(algorithm)은 두 개의 인증 프레임을 교환하는 오픈 시스템(open system) 알고리즘, 네 개의 인증 프레임을 교환하는 공유 키(shared key) 알고리즘 등으로 구분될 수 있다.
IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘을 기반으로, 단말(STA)은 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 전송하고 액세스 포인트(AP)로부터 인증 요청 프레임에 대한 응답인 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 수신함으로써 액세스 포인트(AP)와의 인증을 완료할 수 있다.
단말(STA)은 인증을 완료한 경우 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 단말(STA)은 자신과 인증 단계를 수행한 액세스 포인트들(APs) 중 하나의 액세스 포인트(AP)를 선택할 수 있고, 선택된 액세스 포인트(AP)와 연결 단계를 수행할 수 있다. 즉, 단말(STA)은 연결 요청 프레임(association request frame)을 선택된 액세스 포인트(AP)에 전송하고 선택된 액세스 포인트(AP)로부터 연결 요청 프레임에 대한 응답인 연결 응답 프레임(association response frame)을 수신함으로써 선택된 액세스 포인트(AP)와의 연결을 완료할 수 있다.
무선랜 시스템은 IEEE 802.11 표준에 따른 복수의 통신 개체가 무선으로 연결된 상태에서 데이터를 주고 받을 수 있는 로컬 영역 네트워크를 의미한다.
도 4는 무선랜 시스템의 인프라스트럭쳐 BSS를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS는 하나의 액세스 포인트(AP)와 복수의 단말(STA 1, STA 2)로 구성될 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 고유의 식별자인 SSID(service set ID)를 포함한 비컨 프레임을 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 전송할 수 있다. 비컨 프레임은 액세스 포인트(AP)에 연결되지 않은 단말들에게 액세스 포인트(AP)의 존재와 연결 정보를 제공할 수 있고, 액세스 포인트(AP)에 연결된 단말들에게 특정 단말로 전송되는 데이터의 존재를 알려줄 수 있다.
액세스 포인트(AP)에 연결되지 않은 단말은 수동 스캐닝 방법 또는 능동 스캐닝 방법을 사용하여 액세스 포인트(AP)를 탐지하고 탐지된 액세스 포인트(AP)로부터 연결 정보를 획득할 수 있다. 수동 스캐닝 방법의 경우, 단말은 액세스 포인트(AP)로부터 비컨 프레임을 수신함으로써 액세스 포인트(AP)를 탐지할 수 있다. 능동 스캐닝 방법의 경우, 단말은 프로브 요청 프레임을 전송하고 이에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 액세스 포인트(AP)로부터 수신함으로써 액세스 포인트(AP)를 탐지할 수 있다.
액세스 포인트(AP)에 연결되지 않은 단말은 비컨 프레임 또는 프로브 응답 프레임으로부터 획득한 연결 정보를 기반으로 특정 액세스 포인트(AP)와의 인증을 시도할 수 있다. 인증에 성공한 단말은 해당 액세스 포인트(AP)에 연결 요청 프레임을 전송할 수 있고, 연결 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트(AP)는 단말의 AID를 포함한 연결 응답 프레임을 단말에 전송할 수 있다. 이와 같은 절차를 통해 단말은 액세스 포인트(AP)에 연결될 수 있다.
도 5는 계층적 AID 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, IEEE 802.11 표준에서는 복수의 단말을 효율적으로 관리하기 위해 계층적 구조를 가지는 AID가 사용될 수 있다. 하나의 단말에 부여되는 AID는 페이지(page) ID, 블록 인덱스(block index), 서브-블록 인덱스(sub-block index), 단말 인덱스(STA index)로 구성될 수 있다. 단말이 속한 그룹(즉, 페이지 그룹, 블록 그룹, 서브-블록 그룹)은 각 필드의 정보에 의해 식별될 수 있다.
도 6은 TIM(traffic indication map) 정보 요소(information element, IE)의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, TIM IE는 요소 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. 즉, TIM IE는 단말로 전송될 데이터가 액세스 포인트에 버퍼링(buffering)되어 있는 경우 해당 단말의 AID에 대응하는 비트(bit)를 표시하기 위한 정보를 포함하며, 이는 비트맵 제어 필드와 부분 가상 비트맵 필드로 인코딩(encoding)될 수 있다.
도 7은 블록 단위로 인코딩된 TIM의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, IEEE 802.11 표준에서 TIM은 블록 단위로 인코딩될 수 있다. 하나의 인코딩 블록은 블록 제어(block control) 필드, 블록 오프셋(block offset) 필드, 블록 비트맵(block bitmap) 필드, 및 적어도 하나의 서브-블록(sub-block) 필드로 구성될 수 있다.
블록 제어 필드는 TIM의 인코딩 모드를 나타낼 수 있다. 즉, 블록 제어 필드는 블록 비트맵 모드, 단일(single) AID 모드, OLB(오프셋(offset)+길이(length)+비트맵(bitmap)) 모드, 역(inverse) 비트맵 모드를 나타낼 수 있다. 블록 오프셋 필드는 인코딩된 블록의 오프셋을 나타낼 수 있다. 블록 비트맵 필드는 AID 비트가 설정된 서브-블록의 위치를 나타내는 비트맵을 의미할 수 있다. 서브-블록 비트맵 필드는 서브-블록 내에서 AID의 위치를 나타내는 비트맵을 의미할 수 있다.
도 8은 데이터의 송수신 과정에 대한 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 TIM IE를 포함한 비컨 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다. 전력 절감 모드로 동작하는 단말(STA)은 DTIM 카운트가 0이 되는 비컨 주기마다 깨어나서 비컨 프레임을 수신할 수 있다. 단말(STA)은 수신된 비컨 프레임에 포함된 TIM에 자신의 AID에 대응하는 비트가 1로 설정되어 있는 경우 PS-Poll 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송함으로써 데이터를 수신할 준비가 되어 있음을 알릴 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 PS-Poll 프레임을 수신한 경우 데이터 프레임을 해당 단말(STA)로 전송할 수 있다.
무선랜 시스템에서 통신 개체(즉, 액세스 포인트, 단말 등)는 무선 채널을 공유하며 CSMA(carrier sense multiple access)/CA(collision avoidance) 방식을 기반으로 무선 채널 접속 경쟁을 한다. 먼저, 통신 개체는 무선 채널에 접근하기 전에 물리적인 채널 센싱(sensing) 방식과 가상 채널 센싱 방식을 사용하여 무선 채널의 점유 상태를 확인할 수 있다.
물리적인 채널 센싱 방식은 무선 채널에 일정 수준 이상의 에너지가 존재하는지를 검출하는 채널 센싱을 통해 이루어 질 수 있다. 물리적인 채널 센싱 방식에 의해 일정 수준 이상의 에너지가 검출된 경우, 단말은 무선 채널이 다른 단말에 의해 이미 점유되고 있는 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 랜덤 백오프(random backoff) 시간을 기다린 후에 다시 채널 센싱을 수행할 수 있다. 한편, 물리적인 채널 센싱 방식에 의해 일정 수준 미만의 에너지가 검출된 경우, 단말은 무선 채널이 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 해당 무선 채널에 접근하여 신호를 전송할 수 있다.
가상 채널 센싱 방식은 NAV(network allocation vector) 타이머(timer)를 기반으로 채널 점유 예상 시간을 설정하는 것을 통해 이루어 질 수 있다. 무선랜 시스템에서 통신 개체는 프레임을 전송하는 경우 해당 프레임의 전송이 완료되는데 필요한 시간을 프레임 헤더(header)의 기간(duration) 필드에 기입할 수 있다. 통신 개체는 무선 채널을 통해 임의의 프레임을 정상적으로 수신한 경우 수신된 프레임 헤더의 기간 필드 값을 기반으로 자신의 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 통신 개체는 NAV 타이머가 만료되기 전 새로운 프레임을 수신한 경우 수신된 새로운 프레임 헤더의 기간 필드 값을 기반으로 NAV 타이머를 갱신할 수 있다. 통신 개체는 NAV 타이머가 만료된 경우 무선 채널 점유가 해제된 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 무선 채널 접근 경쟁을 할 수 있다.
통신 개체는 다양한 변조 방식과 채널 코딩율에 따라 복수의 물리계층 전송 속도를 지원할 수 있다. 일반적으로, 고속의 물리계층 전송 속도는 짧은 무선 채널 점유 시간 동안 많은 데이터를 전송할 수 있으나 높은 신호 품질을 요구한다. 반면, 저속의 물리계층 전송 속도는 낮은 신호 품질에서도 데이터를 전송할 수 있으나 상대적으로 긴 무선 채널 점유 시간을 요구한다.
무선 채널 자원은 통신 개체들 간에 공유되므로, 무선랜 시스템 전체 용량은 특정 통신 개체가 무선 채널을 점유하고 있는 시간 동안 최대한 많은 데이터를 전송해야 증가될 수 있다. 즉, 무선랜 시스템 전체 용량은 단말이 가능한 고속의 물리계층 전송 속도를 통해 액세스 포인트와 데이터를 송수신하는 경우 증가될 수 있다. 고속의 물리계층 전송 속도는 액세스 포인트와 단말 간의 거리가 가까워서 신호 품질이 충분히 확보되는 경우에 가능하다. 만약 단말들이 액세스 포인트로부터 멀리 떨어져 위치하는 경우, 물리계층 전송 속도는 낮아지게 되고 결국 무선랜 시스템 전체 용량은 감소하게 된다.
광역에 걸쳐 위치하는 다수의 센서 단말들에 통신 서비스를 제공하는 무선랜 시스템에서, 하나의 액세스 포인트의 신호 출력만으로 전체 영역에 데이터를 전송할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 통신 서비스를 지원받지 못하는 센서 단말이 발생될 수 있다. 한편, 저전력 센서 단말은 낮은 신호 출력을 가지므로, 무선랜 시스템에서 상향링크 데이터 전송 가능 영역은 더 좁아질 수 있다.
특히, 액세스 포인트의 커버리지 경계에 위치하는 단말은 열악한 신호 품질을 가지기 때문에 저속의 물리계층 전송 속도를 사용하여 액세스 포인트와 통신을 수행한다. 따라서, 무선랜 시스템 전체 용량은 심각하게 감소하게 된다. 또한, 저전력 단말은 저속의 물리계층 전송 속도를 사용하는 경우 동일한 데이터를 전송함에 있어 더욱 오랜 시간동안 깨어 있어야 하므로 많은 전력이 소모된다.
도 9는 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템을 도시한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 주-액세스 포인트(M(master)-AP), 제1 릴레이 장치(R1), 제2 릴레이 장치(R2) 및 제5 단말(STA 5)은 마스터(master) BSS를 구성할 수 있다. 제1 릴레이 장치(R1), 제1 단말(STA 1) 및 제2 단말(STA 2)은 제1 릴레이 BSS를 구성할 수 있다. 제2 릴레이 장치(R2), 제3 단말(STA 3) 및 제4 단말(STA 4)은 제2 릴레이 BSS를 구성할 수 있다. 릴레이 장치들(R1, R2)은 주-액세스 포인트(M-AP)와 단말들(STA 1, STA 2, STA 3, STA 4) 간의 신호 품질이 저하되는 위치에 배치될 수 있다. 제1 릴레이 장치(R1)는 주-액세스 포인트(M-AP)와 제1, 2 단말(STA 1, STA 2) 간의 데이터 전송을 중계할 수 있다. 제2 릴레이 장치(R2)는 주-액세스 포인트(M-AP)와 제3, 4 단말(STA 3, STA 4) 간의 데이터 전송을 중계할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)의 물리적 영역은 릴레이 장치들(R1, R2)에 의해 확장될 수 있다.
도 10은 릴레이 장치의 논리적 구성을 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 릴레이 장치는 주-액세스 포인트(M-AP)에 대해 단말로 동작하는 중계-단말(R-STA), 확장된 영역의 단말에 대해 액세스 포인트로 동작하는 중계-액세스 포인트(R-AP)로 구성될 수 있다.
중계-단말(R-STA)은 일반 단말과 동일한 절차를 통해 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 전송되는 비컨 프레임 또는 프로브 응답 프레임을 수신함으로써 주-액세스 포인트(M-AP)를 검색할 수 있다. 그 후에 중계-단말(R-STA)은 검색된 주-액세스 포인트(M-AP)와 인증 절차, 연결 절차를 순차적으로 수행할 수 있다.
중계-단말(R-STA)은 주-액세스 포인트(M-AP)와 종단 단말 간의 데이터 전송을 중계할 수 있다. 이 경우 중계-단말(R-STA)은 4-주소 필드를 사용하여 데이터 전송을 중계할 수 있다. 4-주소 필드는 데이터의 최종 목적지 주소를 나타내는 DA(destination address) 필드, 데이터가 생성된 주소를 나타내는 SA(source address) 필드, 데이터를 포함한 프레임을 물리적으로 전송하는 통신 개체의 주소를 나타내는 TA(transmitter address), 및 데이터를 포함한 프레임을 물리적으로 수신하는 통신 개체의 주소를 나타내는 RA(receiver address) 필드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치를 경유하여 종단 단말에 데이터를 전송하고자 하는 경우 데이터 프레임의 헤더 주소 필드를 아래와 같이 구성하여 전송할 수 있다.
- DA 필드: 종단 단말의 주소
- SA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 주소
- TA 필드: 주-액세스 포인트(M-AP)의 주소
- RA 필드: 릴레이 장치의 주소
중계-단말(R-STA)은 중계-액세스 포인트(R-AP)로부터 수신한 데이터 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전달할 수 있고, 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 수신한 데이터 프레임을 중계-액세스 포인트(R-AP)에 전달할 수 있다.
중계-단말(R-STA)과 주-액세스 포인트(M-AP)가 연결되어 전송 경로가 확보된 경우, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 주-액세스 포인트(M-AP)와 동일한 식별자(SSID)를 포함한 비컨 프레임을 주기적으로 전송할 수 있다. 또한, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 종단 단말의 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송할 수 있고, 종단 단말의 인증 요청 프레임에 대한 응답으로 인증 응답 프레임을 전송할 수 있고, 종단 단말의 연결 요청 프레임에 대한 응답으로 연결 응답 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 주-액세스 포인트(M-AP)와 동일한 역할을 수행할 수 있다.
릴레이 장치의 주변에 위치한 종단 단말은 주-액세스 포인트(M-AP)보다 가까운 중계-액세스 포인트(R-AP)에 연결되어 높은 신호 품질을 확보할 수 있고, 이에 따라 고속의 물리계층 전송 속도로 데이터를 전송할 수 있다.
중계-액세스 포인트(R-AP)는 자신이 주-액세스 포인트(M-AP)와 종단 단말 간의 데이터 전송을 중계하는 통신 개체임을 알리는 표시자를 포함한 비컨 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 비컨 프레임을 전송할 수 있다. 이러한 표시자는 비컨 프레임 내의 1비트를 사용하여 정의될 수 있거나 주-액세스 포인트(M-AP)의 주소 필드를 사용하여 정의될 수 있다.
중계-액세스 포인트(R-AP)는 중계-단말(R-STA)과 동일하게 4-주소 필드를 사용하여 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 또는, 중계-액세스 포인트(R-AP)는 SA 필드와 TA 필드가 동일한 경우 3-주소 필드(SA=TA, RA, DA)를 사용하여 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
도 11은 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법을 도시한 개념도이다.
도 11을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)와 릴레이 장치(R)는 M-BSS을 구성할 수 있고, 릴레이 장치(R)와 제1 단말(STA 1)은 R-BSS을 구성할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA 1)로 전송할 데이터가 있는 경우(즉, 제1 단말(STA 1)을 위한 데이터가 버퍼링되어 있는 경우) 제1 단말(STA 1)과 연결된 릴레이 장치(R)의 AID 정보를 포함한 TIM을 생성할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)는 TIM 중에서 릴레이 장치(R)의 AID와 대응하는 비트를 1로 설정할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)는 TIM를 포함한 주-비컨 프레임(master-beacon frame)을 생성할 수 있고, 생성된 주-비컨 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다.
주-비컨 프레임을 수신한 릴레이 장치(R)는 주-비컨 프레임의 TIM에 자신의 AID 정보가 포함된 경우(즉, TIM 중에서 자신의 AID와 대응하는 비트가 1로 설정된 경우) 자신에게 전송될 데이터가 주-액세스 포인트(M-AP)에 버퍼링되어 있음을 확인할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 PS-Poll 프레임(또는 트리거(trigger) 프레임)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송함으로써 데이터의 전송을 요청할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)을 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있고, 그 후에 데이터 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다. 한편, 릴레이 장치(R)는 일반적으로 웨이크(wake) 상태로 동작하기 때문에 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)의 전송 과정을 생략할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)는 비컨 프레임을 전송한 후 미리 설정된 시간(예를 들어, SIFS 등)이 경과한 후에 데이터 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 주-액세스 포인트(M-AP)로부터 수신한 데이터 프레임이 제1 단말(STA 1)로 전송될 데이터 프레임인 경우 제1 단말(STA 1)의 AID 정보를 포함한 TIM을 생성할 수 있다. 즉, 릴레이 장치(R)는 TIM 중에서 제1 단말(STA 1)의 AID에 대응하는 비트를 1로 설정할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 생성된 TIM을 포함한 릴레이-비컨 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다.
릴레이-비컨 프레임을 수신한 제1 단말(STA 1)은 릴레이-비컨 프레임의 TIM에 자신의 AID 정보가 포함된 경우(즉, TIM 중에서 자신의 AID와 대응하는 비트가 1로 설정된 경우) 자신에게 전송될 데이터가 릴레이 장치(R)에 버퍼링되어 있음을 확인할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)을 릴레이 장치(R)에 전송함으로써 데이터 프레임의 전송을 요청할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)을 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있고, 그 후에 데이터 프레임을 제1 단말(STA 1)로 전송할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다.
한편, 릴레이 장치(R)에 연결된 제1 단말(STA 1)은 전력 절감 모드로 동작할 수 있다. 따라서, 제1 단말(STA 1)이 도즈(doze)인 상태인 경우 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임을 제1 단말(STA 1)로 바로 전송할 수 없기 때문에 데이터 프레임의 전송이 지연되고, 이에 따라 릴레이 장치(R)의 버퍼에서 오버플로우가 발생될 수 있다. 이 경우, 릴레이 장치(R)는 더 이상 데이터 프레임을 수신할 수 없음을 주-액세스 포인트(M-AP)에 알릴 수 있다. 예를 들어, 릴레이 장치(R)는 제어 필드의 전력 절감 상태 모드 비트가 1로 설정된 빈 데이터 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 빈 데이터 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송함으로써 더 이상 데이터 프레임을 수신할 수 없음을 알릴 수 있다.
일반적으로 프레임에 포함된 제어 필드의 전력 절감 상태 모드 비트가 1로 설정된 경우, 이는 해당 프레임을 전송한 통신 개체가 도즈 상태로 천이하는 것을 의미한다. 그런데 릴레이 장치(R)는 항상 웨이크 상태로 동작하기 때문에 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 전력 절감 상태 모드 비트가 1로 설정된 프레임을 수신한 경우 릴레이 장치(R)의 버퍼에 잔여 공간이 없는 것으로 판단할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 추후 버퍼에 여유가 생기는 경우 PS-Poll 프레임(또는, 전력 절감 상태 모드 비트가 0으로 설정된 빈 데이터 프레임)을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송함으로써 데이터 프레임의 전송을 요청할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법을 도시한 순서도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법을 도시한 개념도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)와 릴레이 장치(R)는 M-BSS를 구성할 수 있고, 릴레이 장치(R)와 제1 단말(STA 1)은 R-BSS를 구성할 수 있다. 주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA 1)로 전송될 데이터가 존재하는 경우(즉, 제1 단말(STA 1)을 위한 데이터가 버퍼링되어 있는 경우) 제1 단말(STA 1)의 AID 정보 및 제1 단말(STA 1)과 연결된 릴레이 장치(R)의 AID 정보를 포함한 릴레이 트래픽 지시 맵(relay traffic indication map, RTIM)을 생성할 수 있다. 즉, 주-액세스 포인트(M-AP)는 RTIM 중에서 제1 단말(STA 1)의 AID에 대응하는 비트와 릴레이 장치(R)의 AID에 대응하는 비트를 1로 설정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTIM을 도시한 개념도이다.
도 14를 참조하면, 주-비컨 프레임의 RTIM은 릴레이 장치의 AID 정보 및 릴레이 장치와 연결된 단말의 AID 정보를 포함할 수 있다. 또한, 주-비컨 프레임의 RTIM은 복수의 릴레이 장치의 AID 정보 및 각 릴레이 장치에 연결된 적어도 하나의 단말의 AID 정보를 포함할 수 있다.
다시 도 12 및 도 13을 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)는 RTIM을 포함한 주-비컨 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 주-비컨 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다(S100). 릴레이 장치(R)는 주-비컨 프레임을 수신한 경우 주-비컨 프레임의 RTIM에 자신의 AID 정보와 자신과 연결된 제1 단말(STA 1)의 AID 정보가 포함되어 있는 것(즉, 릴레이 장치(R)의 AID와 대응하는 비트 및 제1 단말(STA 1)의 AID에 대응하는 비트가 1로 설정됨)을 알 수 있다. 즉, 릴레이 장치(R)는 제1 단말(STA 1)로 전송될 데이터가 주-액세스 포인트(M-AP)에 버퍼링되어 있는 것을 알 수 있다.
이 경우, 릴레이 장치(R)는 제1 단말(STA 1)의 AID 정보를 포함한 TIM을 생성할 수 있다. 즉, 릴레이 장치(R)는 제1 단말(STA 1)의 AID와 대응하는 비트가 1로 설정된 TIM을 생성할 수 있다. 릴레이 장치(R)는 TIM을 포함한 릴레이-비컨 프레임을 브로드캐스트 방식으로 전송할 수 있다(S110).
제1 단말(STA 1)은 릴레이-비컨 프레임을 수신한 경우 릴레이-비컨 프레임의 TIM에 자신의 AID 정보가 포함되어 있는 것(즉, 제1 단말(STA 1)의 AID와 대응하는 비트가 1로 설정됨)을 알 수 있다. 즉, 제1 단말(STA 1)은 릴레이 장치(R)에 자신에게 전송될 데이터가 버퍼링되어 있는 것을 알 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)을 릴레이 장치(R)에 전송함으로써 데이터의 전송을 요청할 수 있다(S120). 이때, 제1 단말(STA 1)은 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)에 포함된 SIG 필드의 ACK 지시(indication) 비트를 'b00'으로 설정함으로써 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임) 이후에 ACK 프레임이 전송됨을 나타낼 수 있다. 여기서, 제1 단말(STA 1)은 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임) 이외에 별도로 정의된 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송함으로써 데이터의 전송을 요청할 수 있다.
릴레이 장치(R)는 제1 단말(STA 1)로부터 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)을 수신한 경우 제1 단말(STA 1)이 깨어난 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)에 대한 응답으로 ACK 프레임을 전송할 수 있다(S130). 이때, 릴레이 장치(R)는 ACK 프레임에 포함된 SIG 필드의 ACK 지시 비트를 'b11'으로 설정함으로써 ACK 프레임 이후에 데이터 프레임이 전송됨을 나타낼 수 있다.
한편, 주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA 1)로부터 전송되는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)을 수신할 수 없으나 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)에 대한 응답으로 릴레이 장치(R)로부터 전송되는 ACK 프레임을 수신할 수 있다. 따라서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 전송되는 ACK 프레임을 수신한 경우 제1 단말(STA 1)이 깨어난 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 데이터 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다(S140). 이때, 주-액세스 포인트(M-AP)는 데이터 프레임에 포함된 SIG 필드의 ACK 지시 필드를 'b00'으로 설정함으로써 데이터 프레임 이후에 ACK 프레임이 전송됨을 나타낼 수 있다.
릴레이 장치(R)는 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 데이터 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 주-액세스 포인트(M-AP)에 전송할 수 있다(S150). 이때, 릴레이 장치(R)는 ACK 프레임에 포함된 SIG 필드의 ACK 지시 필드를 'b11'으로 설정함으로써 ACK 프레임 이후에 데이터 프레임이 전송됨을 나타낼 수 있다.
그 후에, 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S160). 이때, 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임에 포함된 SIG 필드의 ACK 지시 필드를 'b00'으로 설정함으로써 데이터 프레임 이후에 ACK 프레임이 전송됨을 나타낼 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 ACK 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다(S170). 이때, 제1 단말(STA 1)은 ACK 프레임에 포함된 SIG 필드의 ACK 지시 필드를 'b10'으로 설정함으로써 ACK 프레임 이후에 프레임이 전송되지 않음을 나타낼 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 장치를 포함한 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법을 도시한 개념도이다.
도 15를 참조하면, 주-액세스 포인트(M-AP)와 릴레이 장치(R)는 M-BSS를 구성할 수 있고, 릴레이 장치(R)와 제1 단말(STA 1)은 R-BSS를 구성할 수 있다. 여기서, 주-액세스 포인트(M-AP)에서 수행되는 RTIM을 포함한 주-비컨 프레임의 전송 절차, 릴레이 장치(R)에서 수행되는 TIM을 포함한 릴레이-비컨 프레임의 전송 절차, 제1 단말(STA 1)에서 수행되는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)의 전송 절차, 릴레이 장치(R)에서 수행되는 PS-Poll 프레임(또는 트리거 프레임)에 대한 응답으로 ACK 프레임을 전송하는 절차는 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한 절차와 동일할 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 ACK 프레임을 수신한 경우 제1 단말(STA 1)이 깨어난 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 주-액세스 포인트(M-AP)는 제1 단말(STA 1)을 위해 버퍼링된 데이터 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다. 이때, 주-액세스 포인트(M-AP)는 데이터 프레임에 포함된 SIG 필드의 ACK 지시 필드를 'b11'으로 설정함으로써 데이터 프레임 이후에 데이터 프레임이 전송됨을 나타낼 수 있다.
주-액세스 포인트(M-AP)로부터 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임에 포함된 ACK 지시 필드가 'b11'으로 설정되어 있으므로 ACK 프레임을 전송하지 않고 데이터 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다. 이때, 릴레이 장치(R)는 데이터 프레임에 포함된 ACK 지시 필드를 'b00'으로 설정함으로써 데이터 프레임 이후에 ACK 프레임이 전송됨을 나타낼 수 있다. 한편, 주-액세스 포인트(M-AP)는 릴레이 장치(R)로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신한 경우 자신이 이전에 전송한 데이터 프레임이 릴레이 장치(R)에서 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다.
제1 단말(STA 1)은 릴레이 장치(R)로부터 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 이에 대한 응답으로 ACK 프레임을 릴레이 장치(R)에 전송할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA 1)은 ACK 프레임에 포함된 SIG 필드의 ACK 지시 필드를 'b10'으로 설정함으로써 ACK 프레임 이후에 프레임이 전송되지 않음을 나타낼 수 있다.
본 발명에 의하면, 주-액세스 포인트는 릴레이 장치를 통해 서비스 영역을 확장할 수 있다. 단말은 릴레이 장치를 통해 양호한 품질의 링크를 확보할 수 있으므로 데이터를 고속으로 전송할 수 있다. 즉, 릴레이 장치가 사용됨으로써 무선 채널의 사용 효율이 향상될 수 있고 단말의 전력 소모가 감소될 수 있다.
또한, 주-액세스 포인트는 릴레이 장치에 연결된 종단 단말이 데이터를 수신할 수 있는 경우에만 데이터를 릴레이 장치에 전송할 수 있다. 이를 통해, 릴레이 장치에서 버퍼 오버플로우의 발생이 방지될 수 있다.
또한, 주-액세스 포인트, 릴레이 장치 및 종단 단말은 ACK 지시 비트를 사용하여 프레임을 전송함으로써 채널 경쟁을 최소화할 수 있다.
또한, 주-액세스 포인트, 릴레이 장치 및 종단 단말은 빠른 데이터 전송 모드(즉, 데이터에 대한 ACK 생략)를 사용함으로써 데이터를 신속하게 송수신할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명의 실시예들을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 의미할 수 있다. 하드웨어 장치는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 기반으로 컴퓨터에서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 의미할 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 (14)

  1. 주-액세스 포인트(master-access point)에서 수행되는 데이터 전송 방법으로서,
    릴레이(relay) 장치와 연결된 종단 단말의 식별자 정보를 포함한 주-비컨 프레임(master-beacon frame)을 생성하는 단계; 및
    상기 주-비컨 프레임을 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주-비컨 프레임은 상기 릴레이 장치의 식별자 정보 및 상기 종단 단말의 식별자 정보로 구성된 릴레이 트래픽 지시 맵(relay traffic indication map, RTIM)을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 RTIM은 복수의 릴레이 장치의 식별자 정보 및 각 릴레이 장치와 연결된 적어도 하나의 종단 단말의 식별자 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별자 정보는 AID(association ID)인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 전송 방법은,
    상기 주-비컨 프레임을 수신한 상기 릴레이 장치로부터 ACK(acknowledge) 프레임을 수신하는 단계;
    상기 종단 단말을 위해 버퍼링된(buffered) 데이터 프레임을 상기 릴레이 장치에 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 상기 릴레이 장치로부터 응답 프레임을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 응답 프레임은 ACK 프레임인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 응답 프레임은 상기 데이터 프레임인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 릴레이(relay) 장치에서 수행되는 데이터 전송 방법으로서,
    상기 릴레이 장치와 연결된 종단 단말의 식별자 정보를 포함한 주-비컨 프레임(master-beacon frame)을 주-액세스 포인트(master-access point)로부터 수신하는 단계;
    상기 종단 단말의 식별자 정보를 포함한 트래픽 지시 맵(traffic indication map, TIM)을 생성하는 단계; 및
    상기 TIM을 포함한 릴레이-비컨 프레임을 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 주-비컨 프레임은 상기 릴레이 장치의 식별자 정보 및 상기 종단 단말의 식별자 정보로 구성된 릴레이 트래픽 지시 맵(relay traffic indication map, RTIM)을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 RTIM은 복수의 릴레이 장치의 식별자 정보 및 각 릴레이 장치와 연결된 적어도 하나의 종단 단말의 식별자 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 식별자 정보는 AID(association ID)인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 데이터 전송 방법은,
    상기 릴레이-비컨 프레임을 수신한 상기 종단 단말로부터 PS(power save)-Poll 프레임 또는 트리거(trigger) 프레임을 수신하는 단계;
    상기 PS-Poll 프레임 또는 상기 트리거 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 주-액세스 포인트로부터 상기 종단 단말을 위해 버퍼링된(buffered) 데이터 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 데이터 전송 방법은,
    상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 전송하는 단계;
    상기 데이터 프레임을 상기 종단 단말에 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 상기 종단 단말로부터 ACK 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 데이터 전송 방법은,
    상기 데이터 프레임을 상기 종단 단말에 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 상기 종단 단말로부터 ACK 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
PCT/KR2014/006165 2013-07-10 2014-07-09 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치 Ceased WO2015005677A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/902,649 US10271361B2 (en) 2013-07-10 2014-07-09 Method and apparatus for transmitting data in wireless LAN system
CN201480037588.6A CN105706377A (zh) 2013-07-10 2014-07-09 在无线局域网系统中传输数据的方法和装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130081147 2013-07-10
KR10-2013-0081147 2013-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015005677A1 true WO2015005677A1 (ko) 2015-01-15

Family

ID=52280278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/006165 Ceased WO2015005677A1 (ko) 2013-07-10 2014-07-09 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10271361B2 (ko)
KR (1) KR102213058B1 (ko)
CN (1) CN105706377A (ko)
WO (1) WO2015005677A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016118275A1 (en) * 2015-01-20 2016-07-28 Intel IP Corporation Power saving channel access for wireless devices in dense wireless networks
WO2016186403A1 (ko) * 2015-05-15 2016-11-24 주식회사 윌러스표준기술연구소 무작위 접속을 기초로 복수의 무선 통신 단말로부터 데이터를 수신하는 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2017114494A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for inter-basic service set communications

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3015170B1 (fr) * 2013-12-16 2018-01-12 Sagemcom Broadband Sas Systeme de radiocommunication, comportant des moyens d'association d'un terminal de radiocommunication avec une station de radiocommunication, station et terminal de radiocommunication d'un tel systeme et procede d'association.
EP3245696B1 (en) * 2015-01-13 2020-06-17 Trane International Inc. Improved wireless hvac components
US9706577B2 (en) * 2015-04-13 2017-07-11 Intel IP Corporation User station (STA) and access point (AP) and method for random access contention using cascaded trigger frames
US10631334B2 (en) * 2015-06-10 2020-04-21 Lg Electronics Inc. Method for managing NAV in wireless LAN system, and device for same
CN107969028B (zh) * 2016-10-19 2021-04-27 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
CN108055703B (zh) * 2017-12-27 2020-08-28 京信通信系统（中国）有限公司 一种信道占用方法、主设备和从设备
EP3823414A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-19 University Of Oulu Method for establishing relay connectivity in etsi smartban
US20230047630A1 (en) * 2019-12-11 2023-02-16 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. Re-association indication method and apparatus, and communication device
CN112004258B (zh) * 2020-08-14 2023-03-14 展讯半导体(成都)有限公司 一种数据获取方法及通信装置
CN115474261A (zh) * 2021-06-11 2022-12-13 Oppo广东移动通信有限公司 监听无线链路的方法及装置、无线终端、计算机存储介质
CN115884444A (zh) * 2022-10-27 2023-03-31 张春帅 一种多个智能设备建立即时性无线通信交互网络的方法
CN118741654A (zh) * 2023-03-28 2024-10-01 华为技术有限公司 一种数据中继转发的方法、装置、设备及系统
WO2025086101A1 (zh) * 2023-10-24 2025-05-01 北京小米移动软件有限公司 数据中继传输方法、通信设备及通信系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110102847A (ko) * 2010-03-11 2011-09-19 한국전자통신연구원 무선 시스템의 조정자 장치, 소스 장치 및 릴레이 장치의 통신 방법 및 프레임 구조
WO2012142339A1 (en) * 2011-04-14 2012-10-18 Qualcomm Incorporated Beacon signals for repeaters within a wireless communications system
WO2013012263A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 Lg Electronics Inc. Communication method in wireless local area network system
KR20130041604A (ko) * 2011-10-17 2013-04-25 주식회사 호서텔넷 단일채널을 이용한 데이터중계시스템 및 방법
WO2013074193A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 Qualcomm Incorporated Reducing power consumption in wireless network stations by optimizing contention period overhead with station grouping, proxy csma, and tim monitoring

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7245946B2 (en) * 2003-07-07 2007-07-17 Texas Instruments Incorporated Optimal power saving scheduler for 802.11e APSD
KR101261434B1 (ko) * 2006-01-19 2013-05-10 삼성전자주식회사 무선 광역 망 내에 무선 지역 망 형성방법 및 이를지원하는 무선통신시스템
CN101467465A (zh) * 2006-05-31 2009-06-24 高通股份有限公司 具有基于多重标识符的漫游支持的物理层中继器
TWI369099B (en) * 2008-05-08 2012-07-21 Inst Information Industry Relay station, access point, transmission method, and tangible machine-readable medium thereof for use in a wireless mesh network
CN101854207B (zh) * 2010-04-16 2012-11-21 中国科学技术大学 一种高速无线个域网中信标帧中继的方法
US9060359B2 (en) * 2010-05-26 2015-06-16 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transceiving data in a wireless LAN system
WO2011158407A1 (ja) * 2010-06-18 2011-12-22 パナソニック株式会社 無線通信装置及び無線通信制御方法
US20120275362A1 (en) * 2011-04-30 2012-11-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. Devices for interference control signaling
WO2012161532A2 (ko) * 2011-05-26 2012-11-29 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력을 위한 연결 해제 방법 및 장치
US10091688B2 (en) * 2012-12-07 2018-10-02 Futurewei Technologies, Inc. Systems and methods for packet relaying
GB2509519B (en) * 2013-01-04 2018-02-14 Broadcom Corp Methods and apparatuses for managing acknowledgements
TWI649001B (zh) * 2013-01-11 2019-01-21 內數位專利控股公司 中繼存取點（r-ap）及用於在r-ap中報告端站與r-ap之關聯的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110102847A (ko) * 2010-03-11 2011-09-19 한국전자통신연구원 무선 시스템의 조정자 장치, 소스 장치 및 릴레이 장치의 통신 방법 및 프레임 구조
WO2012142339A1 (en) * 2011-04-14 2012-10-18 Qualcomm Incorporated Beacon signals for repeaters within a wireless communications system
WO2013012263A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 Lg Electronics Inc. Communication method in wireless local area network system
KR20130041604A (ko) * 2011-10-17 2013-04-25 주식회사 호서텔넷 단일채널을 이용한 데이터중계시스템 및 방법
WO2013074193A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 Qualcomm Incorporated Reducing power consumption in wireless network stations by optimizing contention period overhead with station grouping, proxy csma, and tim monitoring

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9854520B2 (en) 2015-01-20 2017-12-26 Intel IP Corporation Power saving channel access for wireless devices in dense wireless networks
US10425893B2 (en) 2015-01-20 2019-09-24 Intel IP Corporation Power saving channel access for wireless devices in dense wireless networks
WO2016118275A1 (en) * 2015-01-20 2016-07-28 Intel IP Corporation Power saving channel access for wireless devices in dense wireless networks
US10412621B2 (en) 2015-05-15 2019-09-10 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Wireless communication method and wireless communication terminal for transmitting information on buffer status
CN107624236A (zh) * 2015-05-15 2018-01-23 韦勒斯标准与技术协会公司 基于随机接入从多个无线通信终端接收数据的无线通信方法和无线通信终端
WO2016186403A1 (ko) * 2015-05-15 2016-11-24 주식회사 윌러스표준기술연구소 무작위 접속을 기초로 복수의 무선 통신 단말로부터 데이터를 수신하는 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
CN107624236B (zh) * 2015-05-15 2020-10-02 韦勒斯标准与技术协会公司 发送关于缓冲状态信息的无线通信方法和无线通信终端
US10986532B2 (en) 2015-05-15 2021-04-20 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Wireless communication method and wireless communication terminal for transmitting information on buffer status
US11528638B2 (en) 2015-05-15 2022-12-13 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Wireless communication method and wireless communication terminal for transmitting information on buffer status
US11838793B2 (en) 2015-05-15 2023-12-05 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Wireless communication method and wireless communication terminal for transmitting information on buffer status
US12207129B2 (en) 2015-05-15 2025-01-21 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Wireless communication method and wireless communication terminal for transmitting information on buffer status
US10250315B2 (en) 2015-12-30 2019-04-02 Futurewei Technologies, Inc. System and method for inter-basic service set communications
WO2017114494A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for inter-basic service set communications
US10951302B2 (en) 2015-12-30 2021-03-16 Futurewei Technologies, Inc. System and method for inter-basic service set communications

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150007252A (ko) 2015-01-20
US10271361B2 (en) 2019-04-23
CN105706377A (zh) 2016-06-22
KR102213058B1 (ko) 2021-02-05
US20160174270A1 (en) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015005677A1 (ko) 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
WO2015005675A1 (ko) 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
WO2015023103A1 (ko) 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
WO2014182090A1 (ko) 무선랜 시스템에서 숨겨진 노드 문제의 완화 방법
WO2015005684A1 (ko) 무선랜 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
WO2014027765A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법
WO2015002462A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 접속 방법 및 장치
WO2018048202A1 (ko) 무선랜에서 액세스 포인트의 탐색 방법 및 장치
WO2011149285A2 (ko) 무선 랜 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치
WO2014208983A1 (ko) 무선랜 시스템에서 트래픽 제어 방법 및 장치
WO2013141669A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치
WO2022039482A1 (ko) 다중 링크를 지원하는 통신 시스템에서 전원 절약을 위한 방법 및 장치
WO2017188712A2 (ko) 무선랜 시스템에서 bss color 비활성화를 고려한 nav 설정 방법 및 이를 위한 장치
WO2022216086A1 (ko) 무선랜에서 mlsr 동작을 위한 방법 및 장치
WO2014014281A1 (ko) 무선랜 시스템에서 능동 검색 방법
WO2017188713A1 (ko) 무선랜 시스템에서 bss color 기반 전력소모 감소 방법 및 이를 위한 장치
WO2021261822A1 (ko) 다중 링크를 지원하는 통신 시스템에서 프레임의 송수신을 위한 방법 및 장치
WO2013154405A1 (ko) 무선랜 시스템에서 비콘 프레임의 선택적 디코딩을 위한 방법 및 장치
WO2014092450A1 (ko) 무선랜 시스템에서 제한된 액세스 윈도우 기반 채널 액세스 방법 및 장치
WO2023014052A1 (ko) 사이드링크 통신에서 인터-ue 조정 정보의 생성 및 전송을 위한 방법 및 장치
WO2021029530A1 (ko) 사이드링크 통신에서 비주기적 데이터 전송을 위한 방법 및 장치
WO2014003479A1 (ko) Ａｉｄ 재할당 방법 및 ａｉｄ 재할당 방법을 수행하는 장치
WO2017026807A1 (ko) 타겟 웨이크 타임 기반의 전력 절약을 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2013187653A1 (en) Method of accessing channel in wireless local area network system
WO2022154432A1 (ko) 다중 링크를 지원하는 통신 시스템에서 하향링크 트래픽의 수신을 위한 방법 및 장치

Legal Events

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

Ref document number: 14823006

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14902649

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 25.04.16)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14823006

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1