ＷＬＡＮ 시스템에서 효율적인 다수 모드 동작을 제공하는 방법 및 시스템 document_id A220623065789

현재, 802.11 WLAN 표준에 대한 802.11n 확장에 대하여 다양한 제안들이 제시되고 토론되고 있으며, 이는 더 높은 쓰루풋(throughput)의 WLAN 디바이스를 가능하게 할 것이다. 이들 제안들은 EWC, Joint Proposal 및 WWiSE를 포함하는 다양한 무선 컨소시움으로부터 나오고 있다. 다음은 본 발명과 관련된 이들 제안의 양상들을 설명한다. 도 1은 802.11 표준에서 정의되는 MAC 제어 프레임으로서 송신 가능(CTS; Clear to Send) 프레임을 도시한다. CTS 프레임의 수신지 어드레스(RA)는 CTS가 응답하고 있는 것인 바로 전의 송신 요구(RTS; Request to Send) 프레임의 송신지 어드레스(TA) 필드로부터 복사된다. 지속기간(duration) 값은 바로 이전의 RTS 프레임의 지속기간 필드로부터 얻은 값에서 CTS 프레임 및 그의 SIFS(short interframe spacing) 간격을 전송하는데 필요한 시간을 뺀 값이다. 계산된 지속기간이 분수의(fractional) 마이크로초를 포함하는 경우, 그 값은 다음 높은 정수로 반올림된다. CTS 프레임은 802.11e 표준(섹션 7.2.1.2)에 설명된 바와 같이 항상 RTS 프레임에 이어질 필요는 없다. CTS 프레임은 교환에서의 제1 프레임일 수 있고 이어질 전송에 대한 MAC 레벨 보호를 위한 네트워크 할당 벡터(NAV; Network Allocation Vector)를 설정하는데 사용될 수 있다. CTS 프레임이 교환의 시작 스테이션에 의해 제1 프레임으로서 송신되면, CTS는 자신에게 어드레스될 수 있고, 이를 CTS-to-Self로 부른다. 도 2는 CF-End(Contention Free End) 프레임을 도시하며, 이는 시스템 내의 모든 스테이션의 NAV를 재설정하도록 브로드캐스트 프레임으로서 AP에 의해 송신될 수 있는 MAC 제어 프레임이고 802.11 표준에 설명되어 있다. 스테이션이 연관되어 있는 BSS의 기본 서비스 세트 ID(BSSID)를 갖는 CF-End 프레임을 수신하는 그 스테이션은 자신의 NAV 값을 0으로 재설정할 것이다. 이는 현재 존재하는 임의의 매체 보호/예약을 재설정한다. 지속기간 필드는 0으로 설정된다. 도 2에 도시된 바와 같이, BSSID는 AP에 포함된 STA의 어드레스이다. RA는 브로드캐스트 그룹 어드레스이다. FCS는 프레임 체크 시퀀스이다. 802.11n에서, 정규 범위(Normal Range)에 사용되는 것과 다른 물리 계층(PHY) 변조 방식을 사용하여 확장 범위(Extended Range)의 지원을 구현하기 위한 제안이 이루어졌으며, 이는 본질적으로 두 개의 동작 모드를 생성한다. 확장 범위 STA는 시공간 블록 코드(STBC; Space Time Block Code) PHY 변조를 사용하여 송수신하며, 정규 범위 STA는 비-STBC PHY 변조를 사용하여 송수신한다. 802.11n에 대한 Joint Proposal 기여에는, AP가 확장 범위 및 정규 범위의 두 개의 모드인 듀얼 모드로 동작하는 STA들의 네트워크를 지원하기 위한 접근법이 설명된다. 이차 비컨 및 듀얼 CTS 방법이 함께 정규 범위 이외에 확장 범위를 지원하는데 사용된다. 이차 비컨은 이 비컨에 대한 타겟 비컨 전송 시간(TBTT; target beacon transmission time)이 오프셋을 갖는다는 것을 스테이션이 알게 하도록 비컨에 이차 비컨 비트가 설정되어 전송된다. 듀얼 CTS 보호에 있어서, 스테이션은 AP에 향하는 RTS를 이용하여 TXOP를 시작하고, AP는 PIFS(point control function inter-frame spacing)에 의해 분리된 제1 및 제2 CTS로 응답한다. 듀얼 CTS보호가 가능하면, AP는 비-STBC CTS로 STBC TXOP를 보호하고, STBC CTS로 비-STBC TXOP를 보호하여야 한다. 보호 프레임은 전체 TXOP에 대하여 NAV를 설정할 것이다. STBC 제어 프레임은 듀얼 CTS 보호 비트가 설정된 경우 STBC 프레임에 응답하여 사용될 것이다. 그렇지 않으면 비-STBC 제어 프레임이 사용될 것이다. PIFS는 비-STBC RTS에 대하여 듀얼 CTS를 분리하기 위한 간격으로서 사용된다. 도 3은 자기 관리(self-managed) 확장 범위 보호에 대한 WWiSE 제안 발표 문서로부터의 도면을 도시한다. 정규 범위(NR) 및 확장 범위(ER) 스테이션의 듀얼 모드 보호에 대한 시그널링 예가 도시되어 있다. 신호 시퀀스(301-305)는 EDCA(enhanced distributed coordination function(DCF) channel access)와 관련되고, 신호 시퀀스(306)는 HCCA(HCF controlled channel access) 포맷에 관련된다. AP는 신호 시퀀스(301-302)를 각각 사용하여 NR STA 및 ER STA에 대한 TXOP를 보호한다. ER STA는 신호 시퀀스(303)로 자신의 TXOP를 보호한다. 11n NR STA에 대한 신호 시퀀스는 신호 시퀀스(304)로 나타내고, 레가시 NR STA에 대한 것은 신호 시퀀스(305)로 나타낸다. 신호 시퀀스(306)에서, AP는 HCCA 포맷을 사용하여 STA에 대한 TXOP를 보호한다. 도시된 바와 같이, AP는 특정 스테이션으로부터의 RTS에 응답하여 그 RTS를 송신한 스테이션에 의해 사용되는 모드로 CTS를 송신하거나, 또는 RTS를 송신한 스테이션의 모드와는 다른 모드로 CTS-to-Self 신호를 송신한다. 도 4는 WWiSE 제안된 확장 범위에 따른 새로운 HT 정보 요소를 도시한다. AP는 BSS를 관리하도록(예를 들어, 확장 범위를 지원하도록) 비컨, 프로브 응답 등과 같은 관리 프레임 내의 새로운 HT 정보 요소를 신호전달한다. 새로운 HT 정보 요소는 또한 IBSS 모드로 스테이션에 의해 전송된 모든 비컨 및 프로브 응답에 존재할 수 있다. HT 정보 요소는 도 4에 도시된 바와 같이 이차 비컨, 듀얼 STBC/CTS 보호 등과 같은 필드를 포함한다. Joint Proposal에 따르면, 길이는 고정되지 않고, 사이즈는 포함된 필드의 수에 따라 좌우된다. 필드는 도 4에 도시된 바와 같은 순서대로 있으며 임의의 새로운 필드가 기존의 필드의 끝에 나타날 것이다. STA에 알려지지 않은 임의의 필드는 무시될 것이다. Joint Proposal 명세 및 EWC 명세에 따라, 다음은 PSMP(Power Save Multi-Poll) 특징과 관련된 일부 정의이다. PSMP는 PSMP 송신기 및 PSMP 수신기에 의해 사용될 시간 스케쥴을 제공하는 MAC 프레임이다. 시간 스케쥴은 PSMP 프레임의 전송 직후에 시작한다. 다운링크 전송(DLT)은 PSMP 프레임에 의해 기술된 시간이며, 이는 PSMP 수신기에 의해 프레임의 수신에 사용되도록 의도된다. 업링크 전송(ULT)은 PSMP 프레임에 의해 기술된 시간이며, 이는 PSMP 수신기에 의해 프레임의 전송에 사용되도록 의도된다. 도 5 및 도 6은 EWC MAC 명세에 따른 PSMP 정보 요소 포맷을 도시한다. 도 5는 PSMP가 타입/서브타입 관리 동작 프레임(Management Action Frame) 및 브로드캐스트 어드레스 타입으로 이루어진 PSMP 파라미터 세트 포맷을 도시한다. PSMP 파라미터 세트는 PSMP 프레임에 바로 이어지는 DLT 및 ULT를 기술하는데 사용된다. 도 6은 트래픽(흐름) ID, STA ID, DLT 오프셋 및 지속기간, ULT 오프셋 및 지속기간과 같은 STA Info 정보 요소 포맷 상세항목을 도시한다. 도 7은 DLT 단계 및 이 단계에 이어지는 ULT 단계로 구성되는 PSMP 시퀀스를 도시한다. 다수의 TID 흐름에 대하여 블록 ACK를 송신하기 위해 다수의 TID 블록 ACK(MTBA)가 사용된다. 다수 모드 동작을 지원하기 위한 듀얼 모드 보호를 확장할 필요성이 존재한다. 현 기술 분야는 듀얼 CTS 전송에 의해 보호되는 임의의 미사용(unused) 전송 기회(TXOP) 지속기간을 복구하는 메커니즘을 제공하지 않기 때문에, 강건하지 않고 매체 사용이 효율적이지 못하다. 현 기술 분야의 방식에 따르면, STA가 보호된 TXOP 동안에 전송할 데이터가 다 떨어지는 경우, 그 TXOP의 나머지 동안 매체는 낭비된다. 남아있는 미사용 TXOP를 시스템에 양도하기 위한 MAC 시그널링을 제공할 필요성이 존재한다. 또한, PSMP 시퀀스가 대역폭 효율적 방식으로 다수 모드 시스템에서 동작하기 위한 필요성이 존재한다. 802.11n 명세는 ULT에서의 ACK/MTBA만 허용하는 것과 비스케쥴링된 PSMP에 대한 데이터가 없다는 것에 관련된 모순을 포함한다. 또한, CF-End 프레임을 해석할 수 없는 STA에 대하여 듀얼 CTS 보호 하의 TXOP의 절단(truncation)에 대한 안내가 없다.