KR20110008193A

KR20110008193A - 채널 시간을 할당하고 호환성 있는 링크를 결정하는 방법 및 데이터를 처리하기 위한 장치

Info

Publication number: KR20110008193A
Application number: KR1020107023842A
Authority: KR
Inventors: 전범진; 김중헌
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2011-01-26
Also published as: WO2009123420A3; EP2260669A2; US8483171B2; WO2009123420A2; US20110110250A1; JP5364785B2; EP2260669B1; CN102318425B; JP2011526430A; CN102318425A; EP2260669A4

Abstract

호환성 있는 빔 링크 검색 방법이 개시된다. 본 발명은 코디네이터로부터 데이터 통신을 위하여 다른 스테이션 사이에서 데이터 통신을 위하여 기 할당된 채널 시간을 수신하고, 상기 할당된 채널 시간 동안 간섭의 발생을 판단하고, 상기 코디네이터로 간섭의 발생을 나타내는 간섭 정보를 포함하는 피드백 신호를 전송한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 네트워크의 스테이션이, 필요한 경우에 호환성 있는 빔을 검색함으로써, 주 스테이션의 에너지 관리와 동작에 대한 부하가 감소한다.

Description

채널 시간을 할당하고 호환성 있는 링크를 결정하는 방법 및 데이터를 처리하기 위한 장치{METHOD OF ALLOCATING CHANNEL TIME, METHOD OF DETERMINING COMPATIBLE LINKS, AND APPARATUS FOR PROCESSING DATA}

본 발명은 지향성 통신에서 호환성 있는 빔 링크를 검색하고 확인할 때 최대한 자원의 효율적인 사용을 가능하게 하는 방법을 제시한다.

현재 IEEE 802.15.3c의 한 태스크 그룹(task group)에서는 무선 홈 네트워크에서 대용량의 데이터를 전송하기 위한 기술 표준을 개발 중에 있다. 본 표준은 대용량 데이터 전송을 위하여 물리적인 파장(mmWave)의 길이가 밀리미터인 전파를 이용한다. 종래에는 이러한 주파수대는 무허가 밴드(unlicensed band)로서 통신사업자용이나 전파 천문용, 또는 차량 충돌방지 등의 용도로 제한적으로 사용되어 왔다.

IEEE 802.11b나 IEEE 802.11g는 반송파 주파수가 2.4GHz이며, 채널 대역폭은 20MHz 정도이다. 또한, IEEE 802.11a나 IEEE 802.11n은 반송파 주파수가 5GHz이며, 채널 대역폭은 마찬가지로 20MHz 정도이다. 이에 반하여, mmWave는 60GHz의 반송파 주파수를 사용하며, 대략 0.5 내지 2.5GHz의 채널 대역폭을 갖는다. 따라서, mmWave는 기존의 IEEE 802.11 계열의 표준에 비하여 훨씬 큰 반송파 주파수 및 채널 대역폭을 갖는다. 이와 같이, 밀리미터 단위의 파장을 갖는 고주파 신호를 이용하면, 수 기가비트(Gbps) 단위의 매우 높은 전송률을 나타낼 수 있다. 또한, 1.5mm 이하의 크기를 가지는 안테나를 가지는 단일 칩을 통하여 구현할 수 있다.

공기 중 감쇠율 (attenuation ratio)이 매우 높기 때문에 스테이션 간에 간섭을 감소시킬 수 있다. 이와 같이, mmWave를 이용할 경우, 상기와 같은 높은 감쇠율로 인하여 빔(beam)의 도달 거리가 짧아진다. 그러므로, 전방향성(Omni-directional)으로 신호를 송출하기가 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 빔을 샤프(sharp)하게 만들어야 한다. 이 경우, 빔은 국부적으로만 전달된다(즉, 빔은 좁은 범위에 제한된다)

높은 감쇠율로 인하여 통달 거리가 현저히 제한되고, 대게 빔이 샤프하기 때문에 다른 문제 즉, 음영 지역(Non-Line-of-Sight) 환경에서는 통신이 제대로 이루어지기 어려운 문제가 있을 수 있다. 일반적으로, mmWave에 기반한 시스템에서 전자의 문제는 높은 이득을 갖는 배열 안테나(array antenna)를 이용함으로써 해결한다. 그리고, mmWave에 기반한 시스템에서 후자의 문제는 빔 스티어링(beam steering) 방식을 사용함으로써 해결하고 있다.

전송 손실이 크고 송출 전력에 제한이 있는 경우, 안테나 기술을 사용하여 안테나 이득을 얻어야 원하는 전달 거리를 확보할 수 있다. 이때, 빔 링크를 형성하고 유지하는 방법이 필요하다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 네트워크의 일 예를 도시의 블록 다이어그램(block diagram) 이다. 상기 네트워크는 상기 네트워크에서 작동하는 모든 빔 링크를 관리하는 주 스테이션(main station)를 포함한다. 상기 빔 링크는 지향성 통신을 제공한다. 예를 들어, 이는 도 1에 도시된 타원 형상이다.

도 1은 두 개의 스테이션 사이의 임의의 링크가 주변 스테이션에 대하여 호환성을 가지는 것을 도시한다. 호환성은 주어진 빔 링크에 대하여 주변 스테이션이 문제를 가질 수 있는지를 확인함으로써 결정될 수 있다. 다른 빔 링크들 예를 들어, 빔 링크(110, 120, 130)는 하나 이상의 주변 스테이션과 호환성 문제를 가지는 것으로 도시되었다. 이들은 X로 표시되었다.

빔 링크가 호환성이 있는지 결정하기 위해서는, 모든 스테이션 A 내지 F가 빔 링크가 호환성이 있는지를 확인하여야 하고, 상기 확인 결과를 주 스테이션으로 전송하여야 한다.

상기 설명한 네트워크에서, 주 스테이션은 많은 양의 정보를 관리하여야 하고, 이는 상기 주 스테이션에 과 부하를 야기한다. 상기 주 스테이션에 대한 부하는 모든 스테이션들이 주기적으로 호환성 확인을 수행하고, 이어서 상기 주 스테이션에 상기 확인 결과를 전송하여 상응하는 정보를 업데이트한다는 사실에서도 알 수 있다. 또한, 상기 과 부하는 지나치다.

따라서, 본 발명은 채널을 할당하는 방법과 링크가 주변 스테이션과 호환되는지를 결정하는 방법, 그리고 상기와 관련된 데이터를 처리하는 장치를 제안하며, 상기 방법 및 장치는 상기 관리 기술의 한계와 난점에 기인하는 하나 이상의 과제를 실질적으로 해결할 수 있다.

본 발명은, 다른 스테이션이 동작하고 있는 경우, 네트워크 스테이션들은 호환성 있게 동작할 수 있는지를, 필요한 경우에 검색하고 결정한다. 불필요한 경우에도 주기적인 호환성 확인을 필요로 하는 종래 기술과 달리, 본 발명은 주 스테이션의 동작 부하와 에너지 관리 부하를 현저히 감소시킨다.

본 발명의 목적은 복수의 스테이션의 빔 링크를 관리하는 주 스테이션과 관련된 과부하를 감소시키면서, 호환성 있는 빔 링크를 검색하는 장치 및 상응하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적인 특징과 이점은 이후의 설명에서 나타나며, 일부는 설명에 의하여 분명하거나 본 발명의 실시에 의하여 알게 될 수 있다. 본 발명의 목적 및 다른 이점은 기술된 상세한 설명과 그에 대한 특허청구범위와 첨부된 도면에 의하여 특히 지적된 구조에 의하여 실현되거나 이루어질 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 상술한 목적 및 그 외 다른 목적은 복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에 채널 시간을 할당하는 방법에 의하여 달성된다. 상기 방법은 링크 호환성을 판단하기 위한 목적으로, 하나 이상의 복수의 스테이션에 빔을 전송하기 위한 채널 시간을 할당하는 단계 및 링크 호환성을 판단하기 위하여 할당된 상기 시간 동안, 하나 이상의 다른 복수의 스테이션으로부터, 상기 빔이 상기 하나 이상의 다른 스테이션과 간섭하는지를 나타내는 정보를 포함하는 피드백 신호(feedback signal)를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 상기 피드백 신호 정보에 기초하여 데이터 통신을 위한 채널 시간을 상기 하나 이상의 스테이션에 할당하는 단계와 관련된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 상술한 목적 및 그 외 다른 목적은 복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에 채널 시간을 할당하는 방법에 의하여 달성된다. 상기 방법은 복수의 스테이션의 제1 스테이션으로부터, 복수의 스테이션의 다른 스테이션과 데이터 통신을 위한 채널 시간을 요청 받는 단계, 상기 다른 스테이션과 데이터 통신을 위하여 상기 제1 스테이션이 사용 가능한 충분한 시간이 있는지 판단하는 단계, 상기 다른 스테이션과 데이터 통신을 위하여 상기 제1 스테이션을 위한 충분한 시간이 없다고 판단한 경우, 상기 제1 스테이션에 링크 호환성을 판단하기 위한 요청을 전송하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 링크 호환성 판단을 목적으로 빔을 전송하기 위한 채널 시간을 상기 제1 스테이션에 할당하는 단계, 링크 호환성을 판단하기 위해 상기 제1 스테이션에 할당된 상기 채널 시간 동안, 제2 스테이션으로부터, 상기 빔이 상기 제2 스테이션과 간섭하는지를 나타내는 정보를 포함하는 피드백 신호를 수신하는 단계, 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 다른 스테이션과 데이터 통신을 위하여 상기 제1 스테이션에 채널 시간을 할당하는 단계와 관련된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 상술한 목적 및 다른 목적은 복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서 링크 호환성을 판단하는 방법에 의하여 판단된다. 상기 방법은

링크 호환성 판단을 위하여 할당된 시간 동안, 제1 스테이션에 의하여 전송되는 빔이 데이터 통신과 간섭을 야기하는지 판단하는 단계 및 간섭 정보가 포함된 피드백 신호를 전송하는 단계와 관련하며, 상기 간섭 정보는 상기 빔이 간섭을 야기하는지에 대한 상기 판단에 기초한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 상술한 목적 및 다른 목적은 무선 네트워크에서 복수의 스테이션 간에 링크 호환성을 판단하는 방법에 의하여 달성된다. 상기 방법은 링크 호환성 판단을 위하여 할당된 채널 시간 동안, 복수의 스테이션 간에 확인 신호를 교환하는 단계, 하나 이상의 확인 신호가 간섭을 야기하는지 판단하는 단계, 복수의 스테이션 중 하나 이상의 스테이션으로부터 코디네이터로 피드백 신호를 전송하는 단계와 관련하며, 상기 피드백 신호는 하나 이상의 확인 신호가 간섭을 야기하는지에 대한 상기 판단에 기초한 간섭 정보를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 상술한 목적 및 다른 목적은 복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크의 링크 호환성을 판단하는 방법에 의하여 달성된다. 본 실시예의 방법은 복수의 스테이션 중에서 제1 스테이션과 데이터 통신을 위한 채널 시간을 요청하는 단계, 복수의 스테이션 중에서 상기 제1 스테이션과 데이터 통신을 위한 충분한 시간이 없다고 판단된 경우 링크 호환성을 판단하기 위한 요청을 수신하는 단계, 링크 호환성 판단을 위하여 할당된 채널 시간을 수신하는 단계와 관련한다. 상기 방법은 또한 링크 호환성 판단을 위하여 할당된 상기 채널 시간 동안, 빔이 데이터 통신을 위한 주변 스테이션과 간섭이 있는지를 상기 주변 스테이션이 판단하도록, 상기 빔을 전송하는 단계와 관련한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 상술한 목적 및 다른 목적은 복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서 데이터 처리를 위한 장치에 의하여 달성된다. 상기 장치는 복수의 스테이션으로부터 데이터를 수신하고, 복수의 스테이션으로 데이터를 전송하는 통신 모듈을 포함한다. 상기 장치는 또한 복수의 스테이션 중에서 하나 이상의 스테이션에, 링크 호환성 판단을 목적으로 빔을 전송하도록, 채널 시간을 할당하고, 복수의 스테이션 중에서 다른 스테이션으로부터 피드백 신호를 수신하고, 상기 피드백 신호에 기초하여 데이터 통신을 위하여 복수의 스테이션 중에서 하나 이상의 스테이션에 채널 시간을 할당하는 제어부를 포함하며, 상기 피드백 신호는 상기 빔이 상기 다른 스테이션과 간섭하는지를 나타내는 간섭 정보를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 상술한 목적 및 다른 목적은 복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서 데이터 처리를 위한 장치에 의하여 달성된다. 상기 장치는 복수의 스테이션 중 하나 이상의 스테이션 및 코디네이터에 데이터를 전송하고, 복수의 스테이션 중 하나 이상 스테이션 및 코디네이터로부터 데이터를 수신하는 통신 모듈을 포함한다. 상기 장치는 또한 링크 호환성 판단을 위하여 할당된 채널 시간 동안 복수의 스테이션 중 어느 스테이션으로부터의 간섭 신호가 있음을 감지하고, 상기 통신 모듈을 통하여 상기 코디네이터로 피드백 신호를 전송하는 제어부를 포함하며, 상기 피드백 신호는 상기 간섭 신호가 링크 호환성 판단을 위한 상기 채널 시간 동안 감지되었는지를 나타내는 간섭 정보를 포함한다.

앞서 말한 일반적인 기술과 이어지는 상세한 기술 모두는 대표적인 설명이며, 청구된 본 발명에 대한 더 상세한 설명을 제공하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 빔 링크 정보를 관리할 때, 주 스테이션의 과 부하를 감소시키는 방법과 관련되며, 본 발명은 mmWave처럼 방향성이 있는 통신 네트워크를 구성하는 무선 스테이션에 적용될 수 있다.

첨부된 도면, 즉 본 발명의 더 나은 이해를 돕고, 상세한 설명에 포함되어 상세한 설명의 일 부분을 이루는 도면은, 본 발명의 실시예를 도시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리에 대한 설명을 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 네트워크의 일 예의 블록 다이어그램이다.
도 2는 다섯 개의 예시적인 빔 링크를 위한 채널 스케쥴링을 도시하는 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3개의 예시적인 빔 링크의 호환성 확인을 위한 시간 슬롯의 스케쥴링을 도시하는 다이어그램이다.
도 4는 코디네이터를 이용하여 빔 링크 간의 호환성 확인을 요청하고 수행하는 프로세스를 도시하는 다이어그램이다.
도 5는 각각의 스테이션에서 빔 링크 간의 호환성 확인을 수행하는 프로세스를 도시하는 다이어그램이다.
도 6은 도 3에서 형성된 빔 링크를 형성한 단말들이 호환성 확인을 수행하는 프로세스를 도시하는 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라서 3개의 예시적인 빔 링크의 호환성 확인을 위한 시간슬롯의 스케쥴링을 도시하는 다이어그램이다.
도 8 내지 10은 기존에 형성된 빔 링크 외에 호환성 있는 빔 링크를 새롭게 형성하는 과정을 도시한 것이다.
도 11 내지 13은 빔 링크 사이에 간섭이 발생하는 경우 호환성 확인 결과를 피드백하는 과정을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 코디네이터의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션의 블록 다이어그램을 도시한다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 첨부된 청구항 및 균등물을 포함하는 본 발명의 범위는 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 호환성 있는 빔 링크를 확인하기 위한 채널 시간(Channel Time) 스케줄링 프로세스의 예를 도시한 것이다.

일반적으로, 네트워크가 구성될 때, 네트워크상의 모든 스테이션은 다양한 빔 링크 사이에 호환성이 있는지를 확인하다. 상기 스테이션은 또한 상기 주 스테이션에 상응하는 정보를 전달한다. 주 스테이션은 상기 정보를 유지한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전체 네트워크에 5개의 호환성 있는 빔 링크들이 존재한다고 가정한다. 이 때, 도 2는, 예를 들어, 호환성을 확인하고 그 결과를 상기 주 스테이션에 전달하기 위하여, 비콘 구간 내에서 다섯 개의 빔 링크를 위한 채널 시간 스케쥴링을 도시한다. 이 경우에, 비콘 구간은 비콘 신호와 다음 비콘 신호 사이의 구간 또는 비콘 주기와 다음 주기의 구간을 의미한다.

상기 주 스테이션은 모든 수신된 정보를 저장한다. 그러나, 주 스테이션이 모든 스테이션을 위한 정보를 관리해야 한다면, 지나친 과 부하가 발생할 수 있다. 주 스테이션의 오버헤드를 줄이기 위해서는 필요한 경우에만 각각의 스테이션들이 호환성 있는 빔 링크를 확인하게 하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 빔 링크에 대한 호환성 확인을수행하기 위한 시간 슬롯 스케쥴링 프로세스를 도시하는 다이어그램이다. 도 3을 참고하면, 시간 슬롯은 호환성 확인을 수행하고 그 결과를 전달하기 위하여 주변 스테이션(들)에 할당된다. 따라서, 예를 들어, 빔 링크 #1과 관련된 스테이션의 주변 스테이션들은 빔 링크 #1과 관련되어 할당된 시간 슬롯 동안 호환성 확인에 참여한다. 유사하게, 빔 링크 #2 및 빔 링크 #3과 관련된 스테이션의 주변 스테이션들은 각각 빔 링크 #2 및 #3과 관련되어 할당된 시간 슬롯 동안 상응하는 호환성 확인에 참여하게 된다.

예를 들어, 빔 링크 #1과 관련되어 할당된 시간 슬롯에서, 빔 링크 #1을 구성하는 상기 스테이션들은 자신의 통신을 멈추고 청취(Listen) 모드로 진입한다. 이때, 상기 주변의 스테이션들은 빔 링크 #1이 호환성이 있는지 확인하기 위하여 데이터(data)를 전송한다. 상기 전송되는 데이터는 호환성 확인을 위하여 생성된 확인 신호일 수 있고, 상기 데이터를 전송한 특정 스테이션을 식별할 수 있다. 청취 모드에 있는 어느 스테이션이 주변 스테이션으로부터 전송된 데이터를 포함하는 신호를 감지하면, 빔 링크 #1과 간섭을 야기하는 다른 스테이션이 존재한다는 것을 확인할 수 있다.

만약 상기 주변 스테이션으로부터 전송된 데이터를 포함하는 신호가 감지되지 않는다면, 상기 주변 스테이션은 빔 링크 #1과 간섭을 야기하지 않는다는 것을 확인할 수 있다. 후자의 경우, 상기 주 스테이션은, 상기 주변 스테이션이 예를 들어 상술한 상기 전송된 데이터를 포함하는 신호와 같은 신호를 전송하는 경우에, 상기 빔 링크 #1을 유지할 수 있다고 판단할 수 있다. 한편, 특정 빔 링크가 유지되는 한, 주변스테이션들 각각에게 청취할 수 있는 시간을 할당해줄 수도 있다.

도 4는 코디네이터(coordinator)를 사용하여 빔 링크들 사이의 호환성 확인을 도시하는 다이어그램이다. 도 4를 참고하면, 코디네이터는 호환성 있는 빔 링크 정보를 보관하고 관리한다. 따라서, 특정 스테이션이 채널 시간을 요청하면, 상기 코디네이터는 특정 스테이션의 빔 링크가 호환성 있는 링크인지 또는 호환성 있는 링크가 될 수 있는지 여부에 따라 상기 채널 시간을 할당할 수 있다.

예를 들어, 도 4에서는, 스테이션 A와 스테이션 B가 존재하는 빔 링크를 통하여 이미 통신을 하고 있다. 만약, 특정 스테이션 예를 들어, 스테이션 C가 상기 코디네이터에 채널 시간을 요청하면(410), 상기 코디네이터는 상기 호환성 있는 빔 링크 정보로부터, 다른 스테이션 사이에 형성된 빔 링크와 관련하여 호환성 문제가 있는지 판단한다(420). 상기 코디네이터는 스테이션 C에 응답한 후(430), 스테이션 C및 D에 할당된 채널 시간을 포함하는 스케쥴링 정보를 스테이션에 할당하고, 비콘을 사용하여 상기 정보를 전송한다 (440).

상기 코디네이터는 상기 네트워크의 스테이션들에 관련된 다양한 빔 링크를 위한 호환성 및/또는 불 호환성 정보를 획득한다. 상기 코디네이터는 주기적으로 호환성 및/또는 불 호환성 정보를 갱신한다. 예를 들어, 상기 네트워크에 존재하는 스테이션의 수가 n개라고 하면, n X (n-1) 가능한 링크가 존재한다. 만약 5개의 스테이션이 존재하면, 가능한 링크의 수는 20(5X4)이다. 그러므로, 특정 링크와 각각의 나머지 19개 링크와의 호환성 확인이 필요하다. 그러므로, 380(20 X 19)회의 호환성 확인이 수행 되어야 한다.

도 5는 각각의 스테이션에서 빔 링크 사이의 호환성 확인을 수행하는 예를 도시한 것이다. 도 5를 참고하면, 상기 코디네이터가 모든 스테이션에 빔 링크 확인 명령을 전송하면(510), 각각의 스테이션들 STA A 내지 D는 빔 링크 간 호환성 확인을 수행하여(520), 그 결과를 상기 코디네이터(530)에 피드백한다. 도 5와 같은 방식은 무선 스테이션들에 의해 네트워크가 최초로 구성되거나, 네트워크 설정이 재설정될 때 등에 사용될 수 있다. 이후에는, 상기 코디네이터는 스테이션의 요청이 있는 경우에 빔 링크들 사이의 호환성을 확인한다. 상기 코디네이터는 상기 코디네이터에 저장된 상기 호환성 정보에 기초하여 채널 시간을 할당한다. 도 6은 시간 슬롯에서 호환성 확인을 수행하는 프로세스를 도시하는 다이어그램이다. 도 6을 참고하면, 스테이션 C는 채널 시간을 요청한다(610). 그러나, 스테이션 C에 할당할 충분한 채널 시간이 없으면, 상기 코디네이터는 빔 링크 간에 호환성을 확인하는 요청을 한다.

다음, 상기 코디네이터는 비콘 구간에 확인 시간을 할당한다(630). 상기 할당된 확인시간에서 새롭게 링크(예를 들어, 스테이션 D)를 형성하고자 하는 스테이션들(예를 들어, 스테이션 C)이 확인 신호를 송출하고(640), 이미 링크를 형성하여 통신을 하고 있는 스테이션들(예를 들어, 스테이션 A 및 B)은 청취 모드로 전환한다. 청취 모드인 각각의 스테이션들(예를 들어, 스테이션 A 및 B)은 상기 확인 신호를 감지할 수 있는지 확인한다(640). 만약 상기 스테이션 A 및 B가 확인 신호(640)을 감지할 수 없는 경우에는 호환성이 있는 것이고 상기 청취 모드의 스테이션들은 상기 코디네이터에 그 결과를 보고한다(650).

이에 따라, 현재 빔 링크를 형성하고 있는 스테이션들과 또 새롭게 링크를 형성할 스테이션들만 호환성 확인에 참여한다. 이는 실질적으로 수행되어야 하는 빔 링크 확인의 수를 감소시키고, 상기 코디네이터에 전송되고 저장되는 정보의 양을 감소시킨다. 마지막으로, 상기 코디네이터는 피드백된 호환성 확인 결과를 바탕으로 링크를 형성할 스테이션들(STA C, 및 D)을 위한 채널 시간을 할당한다(660).

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 호환성 확인을 수행하기 위한 시간 슬롯 스케쥴링을 도시하는 다이어그램이다. 도 7에서와 같이, 주변 스테이션이 해당 빔 링크가 호환성이 있는 빔 링크인지 확인할 수 있도록, 특정 채널 시간에 해당하지 않는 공통적인 시간 슬롯을 할당할 수 있다.

따라서, 도 7에 도시된 상기 시간 슬롯에서는, 이미 빔 링크를 형성한 스테이션들은 웨이크업(Wake-up)하여 청취 모드로 전환한다. 이때, 주변의 스테이션들은 해당 빔 링크가 호환성 있는지를 확인하기 위하여 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 전송되는 데이터는 특정 스테이션에서 호환성 확인을 위한 목적으로 생성된 확인 신호를 포함할 수 있다. 이 경우, 기존의 모든 빔 링크와의 호환성을 한번에 확인할 수 있다.

도 8 내지 10은 기존에 형성된 빔 링크 외에 호환성 있는 빔 링크를 새롭게 형성하는 과정을 도시하는 다이어그램이다.

도 8에서, 스테이션 A와 스테이션 B는 빔 링크를 구성한다. 만약 스테이션 A와 스테이션 B에 의해서 채널이 모두 점유되는 경우, 스테이션 C와 스테이션 D는 빔 링크 구성을 위해 채널에 액세스할 수 없다. 따라서, 스테이션 C와 스테이션 D를 위한 호환성 있는 빔 링크가 존재하는지의 여부를 확인할 수 있는 시간 슬롯을 정의한다.

도 9에서, 도 8에 도시된, 스테이션 A 및 스테이션 B와 관련된 채널 시간이 종료하면, 스테이션 A와 스테이션 B는 통신을 중지하고 외부 스테이션으로부터의 신호를 수신하는 모드로 전환한다. 스테이션 A 및 B가 수신을 수행하는 동안 스테이션 C 및 D는 빔 링크를 개시한다.

도 10에서와 같이, 만약 스테이션 C와 스테이션 D가 스테이션 A와 스테이션 B에게 간섭을 주지 않는 경우, 스테이션 C와 스테이션 D는 호환성 있는 빔 링크의 구성이 가능하다.

도 11 내지 13은 빔 링크 사이에 간섭이 발생한다고 판단된 호환성 확인 결과를 피드백하는 과정을 도시한다. 도 11에서, 스테이션 A(DEV A)와 스테이션 B(DEV B)는 빔 링크를 이미 형성하고 유지하고 있다. 스테이션 C와 스테이션 D는 스테이션 A(DEV A)와 스테이션 B(DEV B)가 채널을 계속 점유하면 상기 채널에서 통신이 불가능하다. 따라서, 스테이션 C와 스테이션 D 사이의 빔 링크가 스테이션 A 및 B에게 문제를 일으킬 수 있는지 확인하기 위한 시간 슬롯을 할당한다.

도 12에서, 스테이션 A와 스테이션 B는 통신을 하지 않고 청취한다. 도시된 바와 같이, 스테이션 C(DEV C)와 스테이션 D(DEV D)는 통신을 수행한다. 만약 스테이션 A와 스테이션 B에서 스테이션 C와 스테이션 D의 송신 신호가 감지되면, 빔 링크가 이미 구축되어 있다고 볼 수 있다.도 13에서, 스테이션 B는 상기 코디네이터에게 스테이션 C 및 D 사이의 빔 링크가 호환되지 않고, 형성될 수 없음을 보고한다. 따라서, 스테이션 B는 스테이션 A와 스테이션 B의 빔 링크가 간섭받을 수 있음을 보고할 수도 있다.

상기 예시적인 실시예에서, 상기 코디네이터는 간섭 보고를 받는다. 그러나, 해당 스테이션, 예를 들어 스테이션 C 및 D 등도 동일한 기능을 제공할 수 있다.

상기 간섭 보고 신호는 송신자의 식별자(Sender ID)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 송신자 식별자는 간섭을 받는 스테이션의 식별자이다. 도 13에서는 간섭을 받는 스테이션은 스테이션 B이다. 또한, 상기 식별자는 물리 주소(PHY address)이거나 맥 주소(MAC address) 등을 포함할 수 있다.

호환성 확인을 위해 할당된 시간 슬롯에서 둘 이상의 스테이션이 확인 신호를 보낼 경우, 상기 스테이션들은 미리 정해진 시간에 확인 신호를 전송하도록 스케쥴될 수 있다. 이와 달리, 대화 후 청취(Listen after Talk)방식으로 각 스테이션에서 임의로 확인 신호를 전송하게 할 수도 있다.

도 14는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 코디네이터를 도시하는 블록 다이어그램이다. 도 14를 참조하면, 상기 코디네이터는 타이머(10), 통신 모듈(20), 링크 관리 유닛(30), 비콘 관리 유닛(60) 및 제어부(70)를 포함할 수 있다.

타이머(10)의 목적은 각각의 비콘 구간 즉, 비콘 신호와 다음 비콘 신호 또는 비콘 주기와 다음 비콘 주기 사이 구간의 시작과 종료를 나타내는 것이다. 상기 타이머(10)는 비콘 구간 동안 타이밍 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 타이머(10)는 비콘 구간 동안 비콘 신호를 전송하기 위하여 비콘 주기의 타이밍 포인트를 알릴 수 있다.

상기 통신 모듈(20)은 데이터(즉, 신호)를 스테이션으로 전송하는 기능을 담당한다. 상기 통신 모듈(20)은 또한 상기 스테이션에서 전송된 데이터(즉, 데이터 신호)를 수신하는 기능을 담당한다. 만약 상기 코디네이터가 데이터를 전송하거나 수신하고자 하는 경우, 상기 해당 신호는 상기 통신 모듈(20)을 통과하여야 한다.

상기 링크 관리 유닛(30)은 신호 분석 유닛(40) 및 신호 감지 유닛(50)을 포함할 수 있다. 상기 신호 감지 유닛(50)은 상기 통신 모듈(20)을 통하여 수신된 신호 중에서 피드백 신호를 감지하고 수신하는 기능을 담당한다. 상술한 바와 같이, 상기 피드백 신호는 호환성 확인 결과를 보고하기 위하여 사용되는 신호이다. 상기 신호 분석 유닛(40)은 상기 신호 감지 유닛(50)에 의하여 감지된 피드백 신호(들)을 분석하고 호환성 있는 빔 링크가 상기 스테이션 사이에 존재하는지를 판단한다.

상기 비콘 관리 유닛(60)은 상기 통신 모듈(20)을 통하여 비콘 신호를 전송한다. 상기 비콘 관리 유닛(60)은 또한 비콘 신호를 통하여 수신된 데이터 또는 정보, 예를 들어, 데이터 전송을 위한 채널 시간 정보 등을 관리한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 호환성 있는 빔 링크가 존재하는지 판단하기 위하여, 스테이션 간의 간섭을 확인하기 위한 채널 시간 할당 정보가 비콘 신호에 포함될 수 있다.

상기 제어부(70)는 스테이션 상호 간의 데이터 통신을 위하여 채널 시간 할당을 제어할 수 있다. 상기 제어부(70)는 상기 링크 관리 유닛(30)에 의하여 감지되고 분석된 상기 피드백 신호(들)를 사용한다. 상기 제어부(70)는 상기 비콘 관리 유닛(60)을 제어함으로써, 상기 비콘 관리 유닛(60)은 스테이션 상호 간의 데이터 통신을 위한 채널 시간 할당을 포함하는 비콘 신호를 생성한다. 상기 제어부(70)는 또한 상기 비콘 신호를 제어함으로써, 상기 비콘 신호는 상기 통신 모듈(20)을 통하여 전송된다.

상기 제어부(70), 상기 링크 관리 유닛(30), 상기 비콘 관리 유닛(60)이 각각의 역할에 따라서 설명되었으나, 상기 제어부(70)가 상기 링크 관리 유닛(30) 및/또는 상기 비콘 관리 유닛(60)의 기능을 담당할 수 있는 것으로 이해될 수 있다.

도 15는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 스테이션을 도시하는 블록 다이어그램이다. 도 15를 참조하면, 스테이션은 타이머(80), 통신 모듈(90), 제어부(130), 및 링크 관리 유닛(100)을 포함할 수 있다.

상기 설명한 코디네이터의 상기 타이머(10)와 같이, 상기 타이머(80)는 비콘 구간의 시작 시간과 종료 시간을 나타내는 기능을 담당함으로써, 상기 타이머(80)는 비콘 신호와 다음 비콘 신호의 구간, 또는 비콘 주기와 다음 비콘 주기의 구간을 나타낸다. 예를 들어, 상기 타이머는 상기 코디네이터에 의한 빔 링크 호환성을 확인하기 위하여 할당된 채널 시간의 타이밍 포인트를 나타낼 수 있다.

상기 통신 모듈(90)은 데이터(즉, 데이터 신호)를 다른 스테이션 또는 상기 코디네이터로 전송한다. 상기 통신 모듈(90)은 다른 스테이션 또는 상기 코디네이터로부터 전송된 데이터를 수신한다.

상기 링크 관리 유닛(100)은 신호 전송 유닛(110) 및 신호 생성 유닛(120)을 포함할 수 있다. 상기 신호 생성 유닛(120)은 스테이션 간의 상호 빔 링크 호환성 확인을 수행하기 위한 확인 신호를 생성한다. 상기 신호 전송 유닛(110)은 상기 신호 생성 유닛(120)에 의해서 생성된 상기 확인 신호를 상기 통신 모듈(70)을 통하여 전송한다.

상기 제어부(130)는 호환성있는 빔 링크 확인을 위한 확인 신호를 생성하기 위하여 상기 신호 생성 유닛(120)을 제어한다. 상기 제어부(130)는 호환성있는 빔 링크를 판단하기 위하여 상기 코디네이터에 의하여 할당된 상기 채널 시간에서 상기 통신 모듈(90)을 통하여 다른 스테이션으로 확인 신호를 전송하기 위하여 상기 신호 전송 유닛(110)을 제어한다. 다른 스테이션으로부터 확인 신호를 수신하는 경우에, 상기 제어부(130)는 상기 수신된 확인 신호에 기초하여 간섭이 있는지를 판단한다. 상기 제어부(130)는 또한 상기 코디네이터로 전송되는 해당 피드백 신호를 제어할 수 있다.

본 발명의 내용에서, 상기 제어부(130) 및 상기 링크 관리 유닛(100)의 기능들은 별도로 설명되었다. 그러나, 상기 제어부(130)는 상기 링크 관리 유닛(100)의 기능도 담당할 수 있다.

본 발명은 무선 스테이션들의 빔 링크 관련 정보를 관리할 때, 주 스테이션의 오버헤드를 줄이는 방법에 관한 것으로, mmWave와 같은 지향성이 강한 통신 네트워크를 구성하는 무선 스테이션들에 적용될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구범위 및 그 균등물의 범위 내에서의 본 발명의 변형 및 개량을 포함하는 것이다.

60 : 비콘 관리 유닛 100 : 링크 관리 유닛

Claims

복수의 스테이션(station)을 포함하는 무선 네트워크(wireless network)에 채널 시간을 할당하는 방법에 있어서,
링크 호환성을 판단하기 위한 목적으로, 하나 이상의 복수의 스테이션에 빔을 전송하기 위한 채널 시간을 할당하는 단계;
링크 호환성을 판단하기 위하여 할당된 상기 시간 동안, 하나 이상의 다른 복수의 스테이션으로부터, 상기 빔이 상기 하나 이상의 다른 스테이션과 간섭하는지를 나타내는 정보를 포함하는 피드백 신호(feedback signal)를 수신하는 단계; 및
상기 피드백 신호 정보에 기초하여 데이터 통신을 위한 채널 시간을 상기 하나 이상의 스테이션에 할당하는 단계를 포함하는 채널 시간 할당 방법.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 스테이션에 비콘 신호(beacon signal)를 전송하는 단계를 더 포함하며, 상기 비콘 신호는 링크 호환성을 판단하기 위한 상기 채널 시간을 할당하는 정보를 포함하는 채널 시간 할당 방법.
제1 항에 있어서,
상기 정보는 상기 하나 이상의 다른 스테이션을 식별하는 식별자를 더 포함하는 채널 시간 할당 방법.
제1 항에 있어서,
코디네이터(coordinator)는 피드백 신호를 수신하고 상기 채널 시간을 할당하는 채널 시간 할당 방법.
복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에 채널 시간을 할당하는 방법에 있어서,
복수의 스테이션의 제1 스테이션으로부터, 복수의 스테이션의 다른 스테이션과 데이터 통신을 위한 채널 시간을 요청 받는 단계;
상기 다른 스테이션과 데이터 통신을 위하여 상기 제1 스테이션이 사용 가능한 충분한 시간이 있는지 판단하는 단계;
상기 다른 스테이션과 데이터 통신을 위하여 상기 제1 스테이션을 위한 충분한 시간이 없다고 판단한 경우, 상기 제1 스테이션에 링크 호환성을 판단하기 위한 요청을 전송하는 단계;
링크 호환성 판단을 목적으로 빔을 전송하기 위한 채널 시간을 상기 제1 스테이션에 할당하는 단계;
링크 호환성을 판단하기 위해 상기 제1 스테이션에 할당된 상기 채널 시간 동안, 제2 스테이션으로부터, 상기 빔이 상기 제2 스테이션과 간섭하는지를 나타내는 정보를 포함하는 피드백 신호를 수신하는 단계; 및
상기 피드백 신호에 기초하여 상기 다른 스테이션과 데이터 통신을 위하여 상기 제1 스테이션에 채널 시간을 할당하는 단계를 포함하는 채널 시간 할당 방법.
제5 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스테이션은 주변에 위치하는 스테이션인 채널 시간 할당 방법.
제5 항에 있어서,
링크 호환성 판단을 위하여 상기 제1 스테이션에 할당된 상기 채널 시간은 데이터 통신을 위하여 상기 제2 스테이션에 할당된 채널 시간과 시간적으로 관련된 채널 시간 할당 방법.
제7 항에 있어서,
링크 호환성 판단을 위하여 상기 제1 스테이션에 할당된 상기 채널 시간은 데이터 통신을 위하여 상기 제2 스테이션에 할당된 상기 채널 시간 후의 시간 슬롯(time slot)인 채널 시간 할당 방법.
제5 항에 있어서,
코디네이터가 상기 제1 스테이션으로부터 상기 요청을 수신하고, 데이터 통신을 위하여 상기 제1 스테이션을 위한 충분한 시간이 있는지 판단하고, 링크 호환성 판단을 위하여 상기 제1 스테이션에 요청을 전송하고, 상기 피드백 신호를 수신하고, 링크 호환성 판단과 데이터 통신을 위한 시간을 할당하는 채널 시간 할당 방법.
제5 항에 있어서,
비콘 신호를 전송하는 단계를 더 포함하며,
상기 비콘 신호는 링크 호환성 판단을 목적으로 하는 빔을 전송하기 위해 상기 제1 스테이션에 할당된 채널 시간을 전달하는 정보가 포함된 채널 시간 할당 방법.
복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서 링크 호환성을 판단하는 방법에 있어서,
링크 호환성 판단을 위하여 할당된 시간 동안, 제1 스테이션에 의하여 전송되는 빔이 데이터 통신과 간섭을 야기하는지 판단하는 단계; 및
간섭 정보가 포함된 피드백 신호를 전송하는 단계;를 포함하며,
상기 간섭 정보는 상기 빔이 간섭을 야기하는지에 대한 상기 판단에 기초하는 링크 호환성 판단 방법.
제11 항에 있어서,
상기 제1 스테이션에 의하여 전송되는 상기 빔이 간섭을 야기하는지에 대한 판단에 앞서, 데이터 통신을 위하여 할당된 채널 시간 동안 제2 스테이션과 데이터를 통신하는 단계를 더 포함하는 링크 호환성 판단 방법.
제12 항에 있어서,
상기 제2 스테이션과의 데이터 통신을 종료하는 단계; 및
링크 호환성 판단을 위하여 할당된 상기 채널 시간 동안 상기 빔을 감지하기 위한 모드로 진입하는 단계를 더 포함하는 링크 호환성 판단 방법.
제11 항에 있어서,
링크 호환성 판단을 위하여 상기 할당된 채널 시간은 코디네이터로부터 비콘 신호로 전송되는 링크 호환성 판단 방법.
제11 항에 있어서,
상기 피드백 신호는 식별자를 포함하는 링크 호환성 판단 방법.
제15 항에 있어서,
상기 식별자는 상기 피드백 신호를 전송하는 상기 스테이션을 식별하는 링크 호환성 판단 방법.
제15 항에 있어서,
상기 식별자는 상기 제1 스테이션이 데이터를 전송하는 경우 간섭을 받는 상기 스테이션을 식별하는 링크 호환성 판단 방법.
제11 항에 있어서,
간섭과 관련된 스테이션들에게 상기 피드백 신호를 전송하는 링크 호환성 판단 방법.
무선 네트워크에서 복수의 스테이션 간에 링크 호환성을 판단하는 방법에 있어서,
링크 호환성 판단을 위하여 할당된 채널 시간 동안, 복수의 스테이션 간에 확인 신호를 교환하는 단계;
하나 이상의 확인 신호가 간섭을 야기하는지 판단하는 단계; 및
복수의 스테이션 중 하나 이상의 스테이션으로부터 코디네이터로 피드백 신호를 전송하는 단계를 포함하며,
상기 피드백 신호는 하나 이상의 확인 신호가 간섭을 야기하는지에 대한 상기 판단에 기초한 간섭 정보를 포함하는 링크 호환성 판단 방법.
제19 항에 있어서,
상기 코디네이터로부터, 복수의 스테이션 중에서 다른 스테이션과 데이터 통신을 위하여 할당된 채널 시간을 수신하는 단계; 및
데이터 통신을 위한 상기 할당된 채널 시간 동안 복수의 스테이션 중에서 상기 다른 스테이션과 데이터를 통신하는 단계를 더 포함하는 링크 호환성 판단 방법.
제19 항에 있어서,
링크 호환성 판단을 위한 상기 채널 시간 할당을 전달하는 정보는 상기 코디네이터로부터 비콘 신호로 전송되는 링크 호환성 판단 방법.
제21 항에 있어서,
복수의 스테이션 간에 링크 호환성을 판단하기 위하여 할당된 상기 채널 시간은 두 개의 연속하는 비콘 신호 사이의 시간 슬롯(time slot)인 링크 호환성 판단 방법.
복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크의 링크 호환성을 판단하는 방법에 있어서,
복수의 스테이션 중에서 제1 스테이션과 데이터 통신을 위한 채널 시간을 요청하는 단계;
복수의 스테이션 중에서 상기 제1 스테이션과 데이터 통신을 위한 충분한 시간이 없다고 판단된 경우 링크 호환성을 판단하기 위한 요청을 수신하는 단계;
링크 호환성 판단을 위하여 할당된 채널 시간을 수신하는 단계; 및
링크 호환성 판단을 위하여 할당된 상기 채널 시간 동안, 빔이 데이터 통신을 위한 주변 스테이션과 간섭이 있는지를 상기 주변 스테이션이 판단하도록, 상기 빔을 전송하는 단계를 포함하는 링크 호환성 판단 방법.
제23 항에 있어서,
복수의 스테이션 중에서 상기 제1 스테이션과 데이터 통신을 위하여 할당된 채널 시간을 수신하는 단계; 및
데이터 통신을 위하여 할당된 상기 채널 시간 동안, 신호를 전달하는 단계를 포함하며, 상기 신호는 통신 데이터를 전달하는 링크 호환성 판단 방법.
제23 항에 있어서,
링크 호환성 판단을 위하여 할당된 상기 채널 시간을 전달하는 비콘 신호를 수신하는 링크 호환성 판단 방법.
제25 항에 있어서,
상기 비콘 신호는 코디네이터로부터 수신되는 링크 호환성 판단 방법.
복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서 데이터 처리를 위한 장치에 있어서,
복수의 스테이션으로부터 데이터를 수신하고, 복수의 스테이션으로 데이터를 전송하는 통신 모듈; 및
복수의 스테이션 중에서 하나 이상의 스테이션에, 링크 호환성 판단을 목적으로 빔을 전송하도록, 채널 시간을 할당하고, 복수의 스테이션 중에서 다른 스테이션으로부터 피드백 신호를 수신하고, 상기 피드백 신호에 기초하여 데이터 통신을 위하여 복수의 스테이션 중에서 하나 이상의 스테이션에 채널 시간을 할당하는 제어부를 포함하며,
상기 피드백 신호는 상기 빔이 상기 다른 스테이션과 간섭하는지를 나타내는 간섭 정보를 포함하는 데이터 처리 장치.
복수의 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서 데이터 처리를 위한 장치에 있어서,
복수의 스테이션 중 하나 이상의 스테이션 및 코디네이터에 데이터를 전송하고, 복수의 스테이션 중 하나 이상 스테이션 및 코디네이터로부터 데이터를 수신하는 통신 모듈; 및
링크 호환성 판단을 위하여 할당된 채널 시간 동안 복수의 스테이션 중 어느 스테이션으로부터의 간섭 신호가 있음을 감지하고, 상기 통신 모듈을 통하여 상기 코디네이터로 피드백 신호를 전송하는 제어부를 포함하며,
상기 피드백 신호는 상기 간섭 신호가 링크 호환성 판단을 위한 상기 채널 시간 동안 감지되었는지를 나타내는 간섭 정보를 포함하는 데이터 처리 장치.