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KR-20260061089-A - METHOD FOR SHARING MULTI-LINK IN NEXT-GENERATION WIRELESS LOCAL AREA NETWORK

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Abstract

차세대 무선랜에서 멀티 링크의 공유 방법이 개시된다. 제1 통신 노드의 동작 방법은, 전송 구간을 설정하는 단계, 상기 전송 구간에서 제1 링크 및 제2 링크를 사용하여 제2 통신 노드와 통신을 수행하는 단계, 상기 전송 구간을 제3 통신 노드와 공유하는 단계, 및 상기 전송 구간에서 상기 제1 링크를 사용하여 상기 제2 통신 노드와 통신을 수행하는 단계를 포함한다.

Inventors

  • 황성현
  • 강규민
  • 박재철
  • 오진형
  • 최수나
  • 김용호
  • 곽용수

Assignees

  • 한국전자통신연구원
  • 국립한국교통대학교산학협력단

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20260330
Priority Date
20190916

Claims (16)

  1. 통신 시스템에서 AP(access point)로서, 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 AP가, TXOP(transmission opportunity)를 설정하고; 상기 TXOP에 대한 TXOP 공유를 지시하는 트리거 프레임을 생성하고; 상기 트리거 프레임을 상기 TXOP 공유의 대상인 제1 STA(station)에 전송하고; 상기 제1 STA로부터 상기 트리거 프레임에 대한 응답 프레임을 수신하고; 그리고 상기 트리거 프레임에 의해 할당되는 TXOP 공유 시간 구간 내에서 상기 AP와 상기 제1 STA 간의 송수신 동작을 채널 경쟁 없이 미리 정의된 시간 간격으로 수행하도록 야기하며, 상기 TXOP 공유 시간 구간은 상기 TXOP 내에 존재하고, 상기 TXOP 공유 시간 구간 내에서 프레임 전송은 상기 TXOP 공유의 대상인 상기 제1 STA에 의해 개시되는, AP.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 AP가, 상기 TXOP 내에서 상기 송수신 동작이 종료된 이후에 제1 데이터 프레임의 전송을 개시하도록 더 야기하는, AP.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 TXOP 공유 시간 구간 내에서 상기 제1 STA의 제2 데이터 프레임은 상기 AP 또는 제2 STA에 전송되는, AP.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 제1 STA의 식별자를 지시하는 제1 필드를 포함하는, AP.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 TXOP 공유 시간 구간을 지시하는 제2 필드를 포함하는, AP.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 TXOP가 공유되는 링크를 지시하는 제3 필드 또는 상기 TXOP의 공유의 허용 여부를 지시하는 제4 필드 중에서 적어도 하나를 포함하는, AP.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 제1 STA에 할당되는 주파수 자원을 지시하는 RU(resource unit) 할당 필드를 포함하는, AP.
  8. 통신 시스템에서 제1 STA(station)로서, 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 STA가, TXOP(transmission opportunity) 공유를 지시하는 트리거 프레임을 AP(access point)로부터 수신하고; 상기 트리거 프레임에 의해 할당되는 TXOP 공유 시간 구간을 확인하고; 상기 트리거 프레임에 대한 응답 프레임을 상기 AP에 전송하고; 그리고 상기 AP에 의해 설정된 TXOP 내의 상기 TXOP 공유 시간 구간에서 채널 경쟁 없이 제1 데이터 프레임을 전송하도록 야기하며, 상기 TXOP 공유 시간 구간은 상기 TXOP 내에 존재하고, 상기 제1 STA는 상기 TXOP 공유의 대상이고, 상기 TXOP 공유 시간 구간 내에서 프레임 전송은 상기 TXOP 공유의 대상인 상기 제1 STA에 의해 개시되는, 제1 STA.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 TXOP 공유 시간 구간 내에서 상기 AP의 제2 데이터 프레임은 전송되지 않는, 제1 STA.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 TXOP 공유 시간 구간 내에서 상기 제1 STA의 상기 제1 데이터 프레임은 상기 AP 또는 제2 STA에 전송되는, 제1 STA.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 제1 STA의 식별자를 지시하는 제1 필드를 포함하는, 제1 STA.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 TXOP 공유 시간 구간을 지시하는 제2 필드를 포함하는, 제1 STA.
  13. 청구항 8에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 TXOP가 공유되는 링크를 지시하는 제3 필드 또는 상기 TXOP의 공유의 허용 여부를 지시하는 제4 필드 중에서 적어도 하나를 포함하는, 제1 STA.
  14. 청구항 8에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 제1 STA에 할당되는 주파수 자원을 지시하는 RU(resource unit) 할당 필드를 포함하는, 제1 STA.
  15. 통신 시스템에서 AP(access point)로서, 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 AP가, TXOP(transmission opportunity)를 설정하고; 상기 TXOP에 대한 TXOP 공유를 지시하는 트리거 프레임을 생성하고; 상기 트리거 프레임을 상기 TXOP 공유의 대상인 제1 STA(station)에 전송하고; 상기 제1 STA로부터 상기 트리거 프레임에 대한 응답 프레임을 수신하고; 그리고 상기 TXOP 내에서 상기 트리거 프레임에 의해 할당되는 TXOP 공유 시간 구간 이후에 제1 데이터 프레임을 전송하도록 야기하며, 상기 TXOP 공유 시간 구간 내에서 상기 AP의 상기 제1 데이터 프레임은 전송되지 않고, 상기 TXOP 공유 시간 구간은 상기 TXOP 내에 존재하고, 상기 TXOP 공유 시간 구간 내에서 프레임 전송은 상기 TXOP 공유의 대상인 상기 제1 STA에 의해 개시되는, AP.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 트리거 프레임은 상기 제1 STA의 식별자를 지시하는 제1 필드, 상기 TXOP 공유 시간 구간을 지시하는 제2 필드, 상기 TXOP가 공유되는 링크를 지시하는 제3 필드, 상기 TXOP의 공유의 허용 여부를 지시하는 제4 필드, 또는 상기 제1 STA에 할당되는 주파수 자원을 지시하는 RU(resource unit) 할당 필드 중에서 적어도 하나를 포함하는, AP.

Description

차세대 무선랜에서 멀티 링크의 공유 방법{METHOD FOR SHARING MULTI-LINK IN NEXT-GENERATION WIRELESS LOCAL AREA NETWORK} 본 발명은 무선랜에서 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티 링크를 지원하는 차세대 무선랜에서 데이터의 특성에 따른 통신 기술에 관한 것이다. 정보화 시대가 고도화됨에 따라서 무선랜(Wireless Local Area Network) 기술이 많은 각광을 받고 있다. 무선랜 기술은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 기술을 적용하여 두 대 이상의 장치들을 연결하는 기술일 수 있다. 사용자는 무선랜 기술을 사용함으로써 가정이나 사무실(예를 들어, 무선 네트워크 장비가 있는 장소)에서 언제든지 이동하면서도 지속적으로 네트워크에 접근할 수 있다. 무선랜 기술은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준에 기반하고 있으며, 와이파이라는 마케팅 네임으로 잘 알려져 있다. 특히 4차 산업혁명 시대의 핵심기술인 인공지능, 자율주행 등을 구현하기 위해, 대용량의 데이터는 실시간으로 처리되어야 한다. 따라서 셀룰러 통신에 비해서 운용 비용이 저렴한 무선랜 기술은 더욱 각광을 받고 있고, 현재 많은 연구가 진행 중이다. 무선랜 기술은 IEEE 802.11에서 표준화가 되고 있다. 2.4GHz 대역의 주파수를 사용하여 주파수 도약(hopping) 기술, 대역 확산 기술, 적외선 통신 기술 등을 적용하는 무선랜 기술이 개발되었으며, 해당 무선랜 기술은 1~2Mbps(mega bit per second)의 통신 속도를 지원할 수 있다. 그 후, 최대 54Mbps의 통신 속도의 지원, QoS(Quality of Service)의 향상, 액세스 포인트(Access Point, AP)의 프로토콜 호환, 보안 강화(security enhancement), 무선 자원 측정(radio resource measurement), 차량 환경을 위한 무선 접속(wireless access vehicular environment), 빠른 로밍(fast roaming), 메시 네트워크(mesh network), 외부 네트워크와의 상호작용(interworking with external network), 무선 네트워크 관리(wireless network management) 등을 위한 다양한 기술들은 표준화 또는 개발되고 있다. 현재 IEEE 802.11 표준에서 IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ad 등이 상용화가 되어 있고, 그 중 IEEE 802.11b는 2.4GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 최고 11Mbps의 통신 속도를 지원할 수 있다. IEEE 802.11a에서 다양한 통신 프로토콜들이 사용될 수 있다. 따라서 IEEE 802.11a는 간섭이 심한 2.4GHz 대역 대신에 5GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, OFDM 기술을 적용함으로써 최대 54Mbps의 통신 속도를 지원할 수 있다. 그러나 전파의 특성에 따라 5GHz 대역에서 전파의 직진성은 좋은 반면, 전파의 회절 성능은 떨어질 수 있다. 따라서 IEEE 802.11a의 통신 거리는 IEEE 802.11b의 통신 거리에 비해 짧을 수 있다. IEEE 802.11g는 IEEE 802.11b와 동일하게 2.4GHz 대역을 사용할 수 있다. IEEE 802.11g는 최대 54Mbps의 통신 속도를 지원할 수 있다. 또한, IEEE 802.11g는 IEEE 802.11b와의 하위 호환성(backward compatibility) 측면에서도 좋은 성능을 보이고 있다. IEEE 802.11n은 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 만들어진 기술일 수 있다. IEEE 802.11n의 목적은 무선 네트워크의 속도 증가, 무선 네트워크의 신뢰성 향상, 및 무선 네트워크의 커버리지 확장을 위한 것일 수 있다. IEEE 802.11n은 OFDM 기술과 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술을 사용함으로써 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput, HT)을 지원할 수 있다. 또한, 데이터 신뢰성을 향상시키기 위해, IEEE 802.11n은 중복된 데이터를 전송하기 위한 코딩 방식을 사용할 수 있다. IEEE 802.11ac는 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput, HT)보다 더 높은 처리율(Very High Throughput, VHT)을 지원하기 위해개발되었다. IEEE 802.11ac는 5GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있다. 즉, 5GHz 대역 내에서 중심 주파수가 선택될 수 있다. 높은 데이터 처리율을 지원하기 위해, IEEE 802.11ac는 넓은 대역폭(예를 들어, 80MHz~160MHz)을 지원할 수 있다. IEEE 802.11ac는 5GHz 대역뿐만 아니라 기존 2.4GHz 대역을 지원함으로써 기존 제품들과의 하위 호환성을 제공할 수 있다. IEEE 802.11ac에 의해 지원되는 다중 단말의 통신 속도는 최대 1Gbps일 수 있다. IEEE 802.11ac에 의해 지원되는 단일 링크에서 통신 속도는 최대 500Mbps일 수 있다. 상술한 통신 속도는 넓은 대역폭(예를 들어, 최대 160MHz), 많은 공간적 스트림들(예를 들어, 최대 8개의 공간적 스트림들), MU(multi user)-MIMO, 높은 차수의 변조 방식(예를 들어, 최대 256 QAM(quadrature amplitude modulation)) 등을 사용함으로써 달성될 수 있다. IEEE 802.11ad는 2.4GHz 대역 및 5GHz 대역 대신 60GHz 대역을 지원할 수 있다. IEEE 802.11ad는 빔포밍 기술을 이용하여 최대 7Gbps의 통신 속도를 지원할 수 있다. 따라서 IEEE 802.11ad는 대용량 데이터의 전송 및 높은 비트 레이트(bit rate)를 가지는 동영상(예를 들어, 무압축 HD(high-definition) 비디오)의 스트리밍을 위해 적합할 수 있다. 다만, 60GHz 대역의 주파수 특성상 회절 성능이 떨어지기 때문에, 블록키지(blockage)가 발생할 수 있다. 따라서 IEEE 802.11ad의 통신 커버리지는 넓지 않을 수 있다. IEEE 802.11ax는 밀집된 환경에서 고속 무선 통신을 구현하기 위한 기술들을 지원할 수 있다. IEEE 802.11ax의 목표는 기존 기술보다 최소 4배 이상의 사용자당 평균 전송 속도를 제공하는 것일 수 있다. 이러한 목표를 달성하기 위해서, IEEE 802.11ax는 MU-MIMO 기술 및 OFDMA 기술을 사용할 수 있다. 특히, IEEE 802.11ax에서 FFT(Fast Fourier Transform)의 크기 및 부반송파의 밀집도가 증가됨으로써, 다중 경로 페이딩 환경 및 실외 환경에서 통신 성능이 향상될 수 있다. IEEE 802.11be는 IEEE 802.11ax의 다음 세대 기술로써 현재 표준화 작업이 활발하게 진행 중이다. 한편, 발명의 배경이 되는 기술은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 내용을 포함할 수 있다. 도 1은 TXOP의 공유 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 2는 다운링크 액티브 공유 방식에 기초한 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 3은 업링크 액티브 공유 방식에 기초한 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다. 도 4는 업링크 패시브 공유 방식에 기초한 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다. 도 5는 업링크 패시브 공유 방식에 기초한 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다. 도 6은 업링크 패시브 공유 방식에 기초한 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제3 실시예를 도시한 순서도이다. 도 7은 업링크 패시브 공유 방식에 기초한 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제4 실시예를 도시한 순서도이다. 도 8은 멀티 링크 TXOP에서 NAV 해제 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 9는 멀티 링크 TXOP에서 세컨더리 링크의 NAV 설정 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 10은 액티브 공유 절차에서 공유 승인의 확인 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 11은 패시브 공유 방식에 기초한 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다. 도 12는 다운링크에서 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 13은 업링크에서 멀티 링크 TXOP의 공유 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 14는 멀티 링크 TXOP의 공유 시간을 알리는 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 15는 멀티 링크 TXOP의 공유 정보를 포함하는 프레임의 제1 실시예를 도시한 블록도이다. 도 16은 멀티 링크 TXOP의 공유 허가 지시자를 포함하는 프레임의 제1 실시예를 도시한 블록도이다. 도 17은 멀티 링크 TXOP에서 NAV에 의해 데이터의 전송이 실패한 케이스를 도시한 개념도이다. 도 18은 멀티 링크 TXOP에서 자원 할당 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 19는 멀티 링크 TXOP에서 자원 할당 방법의 제2 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 20은 멀티 링크 TXOP에서 자원 할당 방법의 제3 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 21은 멀티 링크 TXOP에서 자원 할당 방법의 제4 실시예를 도시한 타이밍도이다. 도 22는 멀티 링크 TXOP에서 자원 할당 방법의 제5 실시예를 도시한 타이밍도이다. 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