KR102121049B1

KR102121049B1 - 무선랜 시스템에서 능동 검색 방법

Info

Publication number: KR102121049B1
Application number: KR1020140121170A
Authority: KR
Inventors: 정양석; 김주영
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2020-06-10
Also published as: KR20140116836A; US20150223154A1; KR101561117B1; US20180007618A1; KR20140038320A; US10057843B2; US9781661B2

Abstract

무선랜 시스템에서 능동 검색 방법이 개시된다. 능동 검색 방법은 액세스 포인트의 존재를 확인하기 위한 우선 프로브 요청 프레임을 임의의 채널을 통해 전송하는 단계, 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 획득하는 단계, 프로브 ACK 프레임의 개수를 기반으로 최대 대기 시간을 설정하는 단계 및 최대 대기 시간 동안 상기 임의의 채널에서 액세스 포인트에 대한 능동 검색을 수행하는 단계를 포함한다. 따라서, 프로브 응답 프레임을 수신하기 위해 기다려야 하는 시간을 줄일 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 능동 검색 방법{METHOD FOR ACTIVE SCANNING IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK SYSTEM}

본 발명은 능동 검색 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선랜 시스템에서 액세스 포인트 검색을 위한 능동 검색 방법에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(wireless local area network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인용 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player, PMP) 등과 같은 휴대형 단말기를 사용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.

무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11b는 2.4 GHz에서 직접 시퀀스 방식(direct sequence spread spectrum, DSSS)을 적용하여, 11 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 2 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.

이와 같은 무선랜의 보급이 활성화되고 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 무선랜 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다. 초고처리율(very high throughput, VHT) 무선랜 기술은 1 Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 제안되고 있는 IEEE 802.11 무선랜 기술 중의 하나이다. 그 중, IEEE 802.11ac는 5 GHz 이하 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준으로서 개발되고 있고, IEEE 802.11ad는 60 GHz 대역에서 초고처리율 제공을 위한 표준으로서 개발되고 있다.

이러한 무선랜 기술을 기초로 한 시스템에 있어서, 단말이 능동 검색 방식을 통해 액세스 포인트(access point)를 검색하는 경우, 단말은 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고, 액세스 포인트는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 복수의 단말과 복수의 액세스 포인트가 존재하는 환경에서, 각각의 단말은 자신의 프로브 요청 프레임을 전송하고, 각각의 액세스 포인트는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송한다. 즉, 많은 수의 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임이 생성되며, 이러한 프레임들에 의해 많은 무선 채널이 점유된다. 따라서, 단말은 원하는 액세스 포인트로부터 프로브 응답 프레임을 수신하기 위해 오랜 시간 깨어있는 상태로 기다려야 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 액세스 포인트의 존재를 신속하게 검색하기 위한 능동 검색 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 액세스 포인트의 존재를 신속하게 검색하기 위한 능동 검색 응답 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법은, 액세스 포인트의 존재를 확인하기 위한 우선 프로브 요청 프레임을 임의의 채널을 통해 전송하는 단계, 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 상기 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 획득하는 단계, 상기 프로브 ACK 프레임의 개수를 기반으로 최대 대기 시간을 설정하는 단계 및 상기 최대 대기 시간 동안 상기 임의의 채널에서 액세스 포인트에 대한 능동 검색을 수행하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 능동 검색 방법은, 상기 최대 대기 시간이 지난 후, 상기 임의의 채널 이외의 채널에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 능동 검색 방법은, 상기 프로브 ACK 프레임의 개수에 대응된 프로브 응답 프레임을 모두 수신한 후, 상기 임의의 채널 이외의 채널에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 최대 대기 시간을 설정하는 단계는, 상기 프로브 ACK 프레임의 개수에 비례하도록 최대 대기 시간을 설정할 수 있다.

여기서, 상기 우선 프로브 요청 프레임은 NDP 프레임일 수 있다.

여기서, 상기 우선 프로브 요청 프레임은 액세스 포인트의 식별자 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로브 ACK 프레임을 획득하는 단계는, 획득된 프로브 ACK 프레임 중 미리 정의된 신호 세기 이상인 프로브 ACK 프레임을 선택할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 능동 검색 응답 방법은, 단말로부터 우선 프로브 요청 프레임을 획득하는 단계, 상기 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 생성하는 단계 및 상기 프로브 ACK 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 능동 검색 응답 방법은, 상기 단말로부터 프로브 요청 프레임을 획득하는 단계 및 상기 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로브 ACK 프레임을 생성하는 단계는, 상기 우선 프로브 요청 프레임에 상기 액세스 포인트의 식별자 정보가 포함된 경우, 상기 프로브 ACK 프레임을 생성할 수 있다.

여기서, 상기 우선 프로브 요청 프레임은 적어도 하나의 액세스 포인트의 식별자 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로브 ACK 프레임은, 상기 액세스 포인트로부터 전송되는 비컨 프레임의 전송 시간 정보를 포함할 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법은, 액세스 포인트의 존재를 확인하기 위한 우선 프로브 요청 프레임을 임의의 채널을 통해 전송하는 단계, 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 상기 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 수신하는 단계 및 상기 프로브 ACK 프레임에 포함된 비컨 프레임의 전송 시간 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 능동 검색 방법은, 상기 비컨 프레임의 전송 시간 전에, 상기 임의의 채널 이외의 채널에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 능동 검색 방법은, 상기 비컨 프레임의 전송 시간에서 액세스 포인트로부터 비컨 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 단말은 '우선 프로브 요청 프레임(prior probe request frame) 전송 - 프로브 ACK 프레임 수신'과정을 통해 액세스 포인트의 존재를 사전에 확인할 수 있으므로, 액세스 포인트로부터 프로브 응답 프레임을 수신하기 위해 기다려야 하는 시간을 줄일 수 있다.

또한, 단말은 '우선 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 ACK 프레임 수신'과정을 통해 프로브 응답 프레임의 전송 개수를 사전에 예측할 수 있으며, 이에 따라 최대 대기 시간(max waiting time)까지 기다릴 필요가 없으므로 프로브 응답 프레임을 수신하기 위해 기다려야 하는 시간을 줄일 수 있다.

또한, 단말은 '우선 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 ACK 프레임 수신'과정을 통해 각각의 액세스 포인트에 대한 무선 신호 품질을 사전에 파악할 수 있으며, 이에 따라 양호한 무선 신호 품질을 가지는 액세스 포인트에 대한 능동 검색을 수행할 수 있다. 이를 통해 단말은 액세스 포인트의 검색 시간을 줄일 수 있고, 무선 신호 품질이 불량한 액세스 포인트로부터의 프로브 응답 프레임 전송을 방지할 수 있어 무선 채널의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 단말은 '우선 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 ACK 프레임 수신'과정을 통해 비컨 프레임의 전송 시점을 사전에 인지할 수 있으므로, 인지된 시점에서 비컨 프레임을 수신할 수 있다.

도 1은 IEEE 802.11 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 과정을 도시한 개념도이다.
도 3은 액세스 포인트의 데이터 전송 과정에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 프로브 요청 프레임의 구성을 도시한 개념도이다.
도 5는 프로브 응답 프레임의 구성(1 ~ 14)을 도시한 개념도이다.
도 6은 프로브 응답 프레임의 구성(15 ~ Last-n)을 도시한 개념도이다.
도 7은 다중 채널에서 능동 검색 방법에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 다중 채널에서 능동 검색 방법에 대한 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 다중 채널에서 수동 검색 방법에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법을 도시한 흐름도이다.
도 11은 능동 검색 방법에 대한 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12는 능동 검색 방법에 대한 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13은 능동 검색 방법에 대한 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14는 능동 검색 방법에 대한 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 능동 검색 방법을 도시한 흐름도이다.
도 16은 능동 검색 방법에 대한 제5 실시예를 도시한 개념도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

명세서 전체에서, 스테이션(station, STA)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체(medium)에 대한 물리 계층(physical layer) 인터페이스(interface)를 포함하는 임의의 기능 매체를 의미한다. 스테이션(STA)은 액세스 포인트(access point, AP)인 스테이션(STA)과 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)으로 구분할 수 있다. 액세스 포인트(AP)인 스테이션(STA)은 단순히 액세스 포인트(AP)로 불릴 수 있고, 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)은 단순히 단말(terminal)로 불릴 수 있다.

스테이션(STA)은 프로세서(Processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함하고, 사용자 인터페이스와 디스플레이(display) 장치 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 고안된 유닛(unit)을 의미하며, 스테이션(STA)을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행한다. 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), 노드-B(node-B), e노드-B, BTS(base transceiver system), 또는 사이트 제어기 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.

단말은 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit, WTRU), 사용자 장비(user equipment, UE), 사용자 단말(user terminal, UT), 액세스 단말(access terminal, AT), 이동국(mobile station, MS), 휴대용 단말(mobile terminal), 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 스테이션(subscriber station, SS), 무선 기기(wireless device), 또는 이동 가입자 유닛(mobile subscriber unit) 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.

여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-book 리더기, PMP(Portable Multimedia Player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.

도 1은 IEEE 802.11 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, IEEE 802.11 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA 1, STA 2(AP 1), STA 3, STA 4, STA 5(AP 2))의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다.

BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS, IBSS)로 구분할 수 있으며, BSS 1과 BSS 2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미한다. BSS 1은 단말(STA 1), 분배 서비스(distribution service)를 제공하는 액세스 포인트(STA 2(AP 1)) 및 다수의 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 연결하는 분배 시스템(Distribution System, DS)을 포함할 수 있다. BSS 1에서 액세스 포인트(STA 2(AP 1))는 단말(STA 1)을 관리한다.

BSS 2는 단말(STA 3, STA 4), 분배 서비스를 제공하는 액세스 포인트(STA 5(AP 2)) 및 다수의 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 연결하는 분배 시스템을 포함할 수 있다. BSS 2에서 액세스 포인트(STA 5(AP 2))는 단말(STA 3, STA 4)을 관리한다.

한편, 독립 BSS는 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 액세스 포인트를 포함하지 않으므로, 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 존재하지 않는다. 즉, IBSS에서 단말들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서 모든 단말은 이동 단말으로 이루어질 수 있으며, 분배 시스템(DS)으로 접속이 허용되지 않으므로 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))는 자신에게 결합된 단말(STA 1, STA 3, STA 4)을 위하여 무선 매체를 통한 분배 시스템(DS)에 대한 접속을 제공한다. BSS 1 또는 BSS 2에서 단말들(STA 1, STA 3, STA 4) 사이의 통신은 일반적으로 액세스 포인트(STA 2(AP 1), STA 5(AP 2))를 통해 이루어지나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 단말들(STA 1, STA 3, STA 4) 간의 직접 통신이 가능하다.

복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템(DS)을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 스테이션들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 단말은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

분배 시스템(DS)은 하나의 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트와 통신하기 위한 메커니즘(mechanism)으로서, 이에 따르면 액세스 포인트는 자신이 관리하는 BSS에 결합되어 있는 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 수가 있다. 이러한 분배 시스템(DS)은 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11 표준에 규정된 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, 분배 시스템은 메쉬 네트워크(mesh network)와 같은 무선 네트워크이거나, 액세스 포인트들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수 있다.

후술할 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법은 상기에서 설명한 IEEE 802.11 무선랜 시스템에 적용될 수 있으며, 더불어 IEEE 802.11 무선랜 시스템뿐만 아니라 WPAN(Wireless Personal Area Network), WBAN(Wireless Body Area Network) 등과 같은 다양한 네트워크에 적용될 수 있다.

도 2는 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 과정을 도시한 개념도이다.

인트라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)이 데이터를 송수신하기 위해, 먼저 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)와 연결되어야 한다.

도 2를 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)의 연결 과정은 크게 1) 액세스 포인트(AP)를 탐지하는 단계(probe step), 2) 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계(authentication step), 3) 인증된 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계(association step)로 구분된다.

단말(STA)은 먼저 탐지 프로세스(process)를 통해 이웃하는 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 탐지 프로세스는 수동 스캐닝(passive scanning) 방법과 능동 스캐닝(active scanning) 방법으로 구분된다. 수동 스캐닝 방법은 이웃하는 액세스 포인트들(APs)이 전송하는 비컨을 엿들음(overhearing)으로써 수행될 수 있다. 한편, 능동 스캐닝 방법은 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 브로드캐스팅(broadcasting)함으로써 수행될 수 있다. 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트(AP)는 프로브 요청 프레임에 대응된 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 해당 단말(STA)에 전송할 수 있다. 단말(STA)은 프로브 응답 프레임을 수신함으로써 이웃하는 액세스 포인트들(APs)의 존재를 알 수 있다.

그 후, 단말(STA)은 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증을 수행하며, 탐지된 복수의 액세스 포인트들(APs)과의 인증을 수행할 수 있다. IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘(algorithm)은 두 개의 인증 프레임을 교환하는 오픈 시스템(open system) 알고리즘, 네 개의 인증 프레임을 교환하는 공유 키(shared key) 알고리즘으로 구분된다. 이러한 인증 알고리즘을 기초로 인증 요청 프레임(authentication request frame)과 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 교환하는 과정을 통해, 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)와의 인증을 수행할 수 있다.

마지막으로, 단말(STA)은 인증된 복수의 액세스 포인트들(APs) 중 하나의 액세스 포인트(AP)를 선택하고, 선택된 액세스 포인트(AP)와 연결 과정을 수행한다. 즉, 단말(STA)은 선택된 액세스 포인트(AP)에 연결 요청 프레임(association request frame)을 전송하고, 연결 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트(AP)는 연결 요청 프레임에 대응된 연결 응답 프레임(association response frame)을 해당 단말(STA)에 전송한다. 이와 같이, 연결 요청 프레임과 연결 응답 프레임을 교환하는 과정을 통해, 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)와 연결 과정을 수행할 수 있다.

도 3은 액세스 포인트의 데이터 전송 과정에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 주기적으로 비컨을 브로드캐스팅(broadcasting) 하며, 3개의 비컨 간격(interval)으로 DTIM이 포함된 비컨을 브로드캐스팅할 수 있다. 전력 절감 모드(power save mode, PSM)의 단말(STA 1, STA 2)은 주기적으로 깨어나(awake) 비컨을 수신하고, 비컨에 포함된 TIM 또는 DTIM을 확인하여 자신에게 전송될 데이터가 액세스 포인트에 버퍼링되어 있는지 확인한다. 이때, 버퍼링된 데이터가 존재하는 경우 단말(STA 1, STA 2)은 깨어있는 상태를 유지하여 액세스 포인트(AP)로부터 데이터를 수신하고, 버퍼링된 데이터가 존재하지 않는 경우 단말(STA 1, STA 2)은 절력 절감 상태(즉, doze 상태)로 돌아간다.

즉, 자신의 AID에 대응하는 TIM 내의 비트가 1 로 설정되어 있는 경우, 단말(STA 1, STA 2)은 자신이 깨어 있고 데이터를 받을 준비가 되어 있음을 알리는 PS(Power Save)-Poll 프레임(또는, 트리거(trigger) 프레임)을 액세스 포인트(AP)에 전송하고, 액세스 포인트(AP)는 PS-Poll 프레임을 수신함으로써 단말(STA 1, STA 2)이 데이터 수신을 위한 준비가 되었음을 확인하고, 단말(STA 1, STA 2)에 데이터 또는 ACK(acknowledgement)을 전송할 수 있다. ACK을 단말(STA 1, STA 2)에 전송한 경우, 액세스 포인트(AP)는 적절한 시점에 데이터를 단말(STA 1, STA 2)에 전송한다. 한편, 자신의 AID에 대응하는 TIM 내의 비트가 0 으로 설정되어 있는 경우, 단말(STA 1, STA 2)은 전력 절감 상태로 돌아간다.

액세스 포인트의 검색 방법은 능동 검색 방법과 수동 검색 방법으로 분류할 수 있다. 능동 검색 방법에 있어서, 단말은 프로브 요청 프레임을 전송하고, 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임을 전송한다.

도 4는 프로브 요청 프레임의 구성을 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 프로브 요청 프레임은 서비스 세트 식별자(service set identifier, SSID), 지원되는 레이트(supported rates), 요청 정보(request information), 확장된 지원되는 레이트(extended supported rates), 제조자 특정(vendor specific) 정보 등을 포함할 수 있다.

도 5는 프로브 응답 프레임의 구성(1 ~ 14)을 도시한 개념도이고, 도 6은 프로브 응답 프레임의 구성(15 ~ Last-n)을 도시한 개념도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 프로브 응답 프레임은 많은 정보를 포함하고 있으며, 이에 따라 무선 채널을 오랜 시간 동안 점유한다. 다수의 단말과 다수의 액세스 포인트가 존재하는 환경에서, 단말들은 수많은 프로브 요청 프레임을 생성하고, 이에 대한 응답으로 액세스 포인트들은 수많은 프로브 응답 프레임을 생성한다. 이러한 프로브 요청 프레임들과 프로브 응답 프레임들은 무선 채널을 오랜 시간 동안 점유한다. 또한, 단말은 짧은 시간 내에 원하는 액세스 포인트로부터 프로브 응답 프레임을 수신하기는 쉽지 않으며, 원하는 액세스 포인트를 검색하기 위해 오랜 시간 동안 깨어있는 상태를 유지해야 하므로 이 시간 동안 원하지 않는 액세스 포인트로부터 프로브 응답 프레임을 수신하게 된다.

도 7은 다중 채널에서 능동 검색 방법에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 7을 참조하면, 단말은 원하는 액세스 포인트가 어느 채널에 존재하는지 모르기 때문에 각각의 채널에서 동일한 능동 검색 과정을 순차적으로 수행할 수 있다. 단말은 채널 1에서 프로브 요청 프레임을 전송하고, 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임의 수신을 위해 최대 대기 시간(max waiting time) 동안 대기할 수 있다. 채널 1에서 최대 대기 시간 동안 대기한 후, 단말은 채널 2로 이동하여 능동 검색 과정(즉, 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 응답 프레임 수신)을 수행할 수 있다.

도 8은 다중 채널에서 능동 검색 방법에 대한 다른 실시예를 도시한 개념도이다.

도 8을 참조하면, 단말은 프로브 요청 프레임의 전송 후 프로브 응답 프레임을 수신하지 못하더라도 최소 대기 시간(min waiting time) 동안 해당 채널에서 대기하여야 한다. 한편, 단말은 적어도 하나의 프로브 응답 프레임을 수신한 경우 최대 대기 시간 동안 해당 채널에서 대기하여야 한다. 단말은 액세스 포인트가 존재하지 않는 채널에서도 프로브 응답 프레임의 수신을 위해 최소 대기 시간 동안 대기하여야 하므로, 불필요한 시간이 소모되는 문제가 있다.

도 9는 다중 채널에서 수동 검색 방법에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 9를 참조하면, 단말은 비컨의 전송 시점을 알 수 없기 때문에 충분히 긴 시간 동안 비컨을 수신하고 다른 채널로 이동하여야 한다. 즉, 단말은 비컨을 수신하기 위해 채널 1에서 비컨 인터벌(interval) 동안 대기하고, 비컨 인터벌이 지난 후 채널 2로 이동하여 비컨을 수신할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 검색 방법을 도시한 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 단말(STA)은 액세스 포인트의 존재를 확인하기 위한 우선 프로브 요청 프레임(prior probe request frame)을 임의의 채널을 통해 전송할 수 있다(S100). 우선 프로브 요청 프레임은 새롭게 정의된 관리(management) 프레임을 의미할 수 있으며, 도 4에 도시된 프로브 요청 프레임과 다른 프레임을 의미할 수 있다.

우선 프로브 요청 프레임은 채널에 액세스 포인트가 존재하는지 여부를 확인하는 용도로 사용될 수 있고, 비컨의 전송 시간을 요청하는 용도로 사용될 수 있다. 따라서, 우선 프로브 요청 프레임은 기존의 프로브 요청 프레임(도 4 참조)에 포함된 복잡한 정보를 제외한 정보만으로 간단하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 우선 프로브 요청 프레임은 NDP(null data packet) 프레임 형태로 구성될 수 있다.

특정 액세스 포인트가 채널에 존재하는지 확인하기 위해, 우선 프로브 요청 프레임은 특정 액세스 포인트의 식별자(예를 들어, SSID, 압축된(compressed) SSID, BSSID(basic service set identification) 등)를 포함할 수 있다. 여기서, 압축된 SSID는 해시(hash) 알고리즘이 적용된 SSID를 의미할 수 있다. 액세스 포인트의 식별자(identifier, ID)는 단독 또는 리스트(list) 형태로 우선 프로브 요청 프레임에 포함될 수 있다. 만일 우선 프로브 요청 프레임에 액세스 포인트의 식별자가 포함되어 있지 않은 경우, 모든 액세스 포인트의 존재 여부를 확인하는 의미로 사용될 수 있다.

액세스 포인트로부터 전송되는 비컨(또는, 보조 비컨)의 전송 시간 정보를 요청하기 위해 우선 프로브 요청 프레임을 사용하는 경우, 우선 프로브 요청 프레임은 상기와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 우선 프로브 요청 프레임에 특정 액세스 포인트의 식별자를 포함시킴으로써 특정 액세스 포인트의 비컨 전송 시간 정보를 요청할 수 있다. 여기서, 보조 비컨(즉, 짧은(short) 비컨)은 기존 비컨과 달리 검색을 위한 필수 정보만을 포함하며, 기존 비컨보다 짧은 전송 주기를 가진다.

액세스 포인트(AP)는 단말(STA)로부터 우선 프로브 요청 프레임을 수신한 경우 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 생성할 수 있다(S110). 이때, 액세스 포인트(AP)는 우선 프로브 요청 프레임에 포함된 액세스 포인트의 식별자가 자신의 식별자와 동일한 경우 프로브 ACK 프레임을 생성할 수 있다. 또는, 액세스 포인트(AP)는 우선 프로브 요청 프레임에 액세스 포인트의 식별자가 하나도 포함되어 있지 않은 경우 프로브 ACK 프레임을 생성할 수 있다.

액세스 포인트(AP)는 자신의 비컨 전송 시간 정보를 포함한 프로브 ACK 프레임을 생성할 수 있고, 자신의 식별자(예를 들어, SSID 등)를 포함한 프로브 ACK 프레임을 생성할 수 있다.

프로브 ACK 프레임은 액세스 포인트(AP)의 존재를 알리기 위한 용도(또는, 비컨 전송 시간 정보를 알리는 용도)로 사용되며, 기존의 프로브 응답 프레임(도 5 및 도 6 참조)과 달리 우선 프로브 요청 프레임의 수신에 대한 단순한 응답을 의미한다.

액세스 포인트(AP)는 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다(S120). 이때, 액세스 포인트(AP)는 다른 관리 프레임이나 데이터 프레임보다 전송의 우선 순위를 높게 설정하여 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들어, EDCA(enhanced distributed channel access) 파라미터를 조절함으로써 프로브 ACK 프레임에 대한 전송의 우선 순위를 높일 수 있다. 즉, 짧은 AIFS(arbitration interframe space), 작은 CWmin(contention window의 최소값), 작은 CWmax(contention window의 최대값)으로 설정하여 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 이와 같이 EDCA 파라미터를 설정하는 경우, 액세스 포인트(AP)는 짧은 시간 윈도우 내에서 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다.

한편, 액세스 포인트들(APs)은 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 전송하기 위해 채널 접속 경쟁을 할 수 있다. 이 경우, 액세스 포인트들(APs)은 백오프(backoff) 동작에 따라 순차적으로 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 또는, 액세스 포인트들은 하나의 액세스 포인트로부터 프로브 ACK 프레임이 전송된 것을 인지한 경우 자신의 프로브 ACK 프레임의 전송을 중지할 수 있다.

단말(STA)은 액세스 포인트(AP)로부터 전송되는 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다(S120). 이때, 단말(STA)은 최대 대기 시간보다 짧은 우선 대기 시간(prior waiting time) 동안 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다. 여기서, 최대 대기 시간은 기존의 프로브 응답 프레임(도 5 및 도 6 참조)을 수신하기 위해 대기하는 시간을 의미하고, 우선 대기 시간은 프로브 ACK 프레임을 수신하기 위해 대기하는 시간을 의미한다. 프로브 ACK 프레임은 프로브 응답 프레임보다 작은 크기를 가지므로, 단말(STA)은 우선 대기 시간을 최대 대기 시간보다 짧게 설정할 수 있다. 또한, 단말(STA)은 일부 프로브 ACK 프레임만을 수신할 수 있도록 우선 대기 시간을 더욱 짧게 설정할 수 있다.

한편, 단말(STA)은 복수의 프로브 ACK 프레임을 수신한 경우 복수의 프로브 ACK 프레임에 대한 신호 세기를 측정할 수 있고, 복수의 프로브 ACK 프레임 중 미리 정의된 신호 세기 이상인 프로브 ACK 프레임을 선택할 수 있고, 선택된 프로브 ACK 프레임을 전송한 액세스 포인트를 연결 대상 액세스 포인트로 선정할 수 있다. 이후 단계에서, 단말(STA)은 연결 대상 액세스 포인트의 식별자를 포함한 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다.

단말(STA)은 수신한 프로브 ACK 프레임의 개수를 기반으로 최대 대기 시간을 설정할 수 있다(S130). 즉, 프로브 ACK 프레임의 개수는 채널에 존재하는 액세스 포인트의 개수를 의미하고, 이는 앞으로 전송될 프로브 응답 프레임의 개수를 의미한다. 따라서, 단말(STA)은 예측된 개수의 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있도록 최대 대기 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 수신된 프로브 ACK 프레임의 수가 많은 경우 최대 대기 시간을 상대적으로 길게 설정할 수 있고, 수신된 프로브 ACK 프레임의 수가 작은 경우 최대 대기 시간을 상대적으로 짧게 설정할 수 있다.

단말(STA)은 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고(S140), 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있다(S150). 즉, 단말(STA)은 단계 S130을 통해 설정된 최대 대기 시간 동안 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있다.

단말(STA)은 최대 대기 시간이 지난 후에 다른 채널로 이동하여 능동 검색 과정(즉, 우선 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 ACK 수신 - 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 응답 프레임 수신)을 수행할 수 있다(S160). 한편, 단말(STA)은 최대 대기 시간이 지나기 전이라도 예측된 수의 프로브 응답 프레임을 모두 수신한 경우에 다른 채널로 이동하여 능동 검색 과정을 수행할 수 있다.

도 11은 능동 검색 방법에 대한 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 11을 참조하면, 단말은 채널 1에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 우선 대기 시간 동안 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다. 단말은 3개의 프로브 ACK 프레임을 수신하였으므로 이 후에 3개의 프로브 응답 프레임이 전송될 것임을 예측할 수 있다. 따라서, 단말은 3개의 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있도록 최대 대기 시간을 설정할 수 있다.

단말은 채널 1에서 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 설정된 최대 대기 시간 동안 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있다. 최대 대기 시간이 지난 후, 단말은 채널 2로 이동하여 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다.

단말은 채널 2에서 우선 대기 시간 동안 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 수신하지 못하였으므로, 우선 대기 시간이 지난 후에 채널 3으로 이동할 수 있다. 단말은 채널 3에서 상기와 같은 능동 검색 과정(즉, 우선 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 ACK 프레임 수신 - 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 응답 프레임 수신)을 수행할 수 있다.

도 12는 능동 검색 방법에 대한 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 12를 참조하면, 단말은 채널 1에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 우선 대기 시간 동안 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다. 단말은 2개의 프로브 ACK 프레임을 수신하였으므로 이 후에 2개의 프로브 응답 프레임이 전송될 것임을 예측할 수 있다. 따라서, 단말은 2개의 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있도록 최대 대기 시간을 설정할 수 있다.

단말은 채널 1에서 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 설정된 최대 대기 시간 동안 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있다. 단말은 최대 대기 시간이 지나기 전이라도 2개의 프로브 응답 프레임을 모두 수신한 경우 채널 2로 이동하여 능동 검색 과정을 수행할 수 있다.

단말은 채널 2에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 단말은 채널 2에서 우선 대기 시간 동안 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 수신하지 못하였으므로, 우선 대기 시간이 지난 후에 채널 3으로 이동할 수 있다. 단말은 채널 3에서 상기와 같은 능동 검색 과정(즉, 우선 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 ACK 프레임 수신 - 프로브 요청 프레임 전송 - 프로브 응답 프레임 수신)을 수행할 수 있다.

도 13은 능동 검색 방법에 대한 제3 실시예를 도시한 개념도이다.

도 13을 참조하면, 단말은 채널 1에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 우선 대기 시간 동안 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다. 이때, 단말은 일부 프로브 ACK 프레임만을 수신할 수 있도록 우선 대기 시간을 짧게 설정할 수 있다. 따라서, 단말은 우선 대기 시간 동안 2개의 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다.

도 14는 능동 검색 방법에 대한 제4 실시예를 도시한 개념도이다.

도 14를 참조하면, 단말은 채널 1에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 우선 대기 시간 동안 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다.

여기서, 우선 프로브 요청 프레임은 프로브 ACK 프레임의 전송 방식을 지시하는 전송 모드 정보를 포함할 수 있다. 전송 모드 정보는 두 가지 전송 모드를 지시할 수 있다. 첫 번째 전송 모드(즉, AP 개수 확인 모드)는 우선 프로브 요청 프레임을 수신한 모든 액세스 포인트들이 자신의 프로브 ACK 프레임을 전송해야 함을 지시한다. 두 번째 전송 모드(즉, AP 존재 유무 확인 모드)는 우선 프로브 요청 프레임을 수신한 액세스 포인트들 중에서 임의의 액세스 포인트가 프로브 ACK 프레임을 최초로 전송한 경우 나머지 액세스 포인트들은 프로브 ACK 프레임의 전송을 중지해야 함을 지시한다.

전송 모드 정보는 1비트(bit)의 크기를 가질 수 있으며, 이 경우 '0'은 AP 개수 확인 모드를 의미하고, '1'은 AP 존재 유무 확인 모드를 의미한다.

채널 1에 존재하는 액세스 포인트들은 우선 프로브 요청 프레임을 수신한 경우 우선 프로브 요청 프레임에 포함된 전송 모드 정보를 확인할 수 있다. 전송 모드 정보가 AP 개수 확인 모드를 지시하는 경우, 채널 1에 존재하는 모든 액세스 포인트들은 채널 접속 경쟁을 통해 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 따라서, 단말은 AP 개수 확인 모드를 통해 채널 1에 존재하는 액세스 포인트의 개수를 확인할 수 있다.

전송 모드 정보가 AP 존재 유무 확인 모드를 지시하는 경우, 채널 1에 존재하는 액세스 포인트들 중 하나의 액세스 포인트만이 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 채널 1에 존재하는 액세스 포인트들 중에서 하나의 액세스 포인트가 프로브 ACK 프레임을 전송한 경우, 다른 액세스 포인트들은 프로브 ACK 프레임의 전송을 중지할 수 있다. 따라서, 단말은 AP 존재 유무 확인 모드를 통해 채널 1에 액세스 포인트가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.

이후, 단말은 채널 1에서 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 최대 대기 시간 동안 프로브 요청 프레임에 대한 응답인 프로브 응답 프레임을 수신할 수 있다. 최대 대기 시간이 지난 후, 단말은 채널 2로 이동하여 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 능동 검색 방법을 도시한 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 단말은 액세스 포인트의 존재를 확인하기 위한 우선 프로브 요청 프레임을 임의의 채널을 통해 전송할 수 있다(S200). 여기서, 우선 프로브 요청 프레임은 도 10을 참조하여 설명한 우선 프로브 요청 프레임을 의미한다. 즉, 우선 프로브 요청 프레임은 채널에 액세스 포인트가 존재하는지 여부를 확인하는 용도로 사용될 수 있고, 비컨의 전송 시간을 요청하는 용도로 사용될 수 있다.

우선 프로브 요청 프레임은 기존의 프로브 요청 프레임(도 5 및 도 6 참조)과 달리 간단하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 우선 프로브 요청 프레임은 특정 액세스 포인트의 식별자를 포함할 수 있고, 또는 NDP 프레임 형태로 구성될 수 있다.

적어도 하나의 액세스 포인트는 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 액세스 포인트는 자신의 식별자 및 비컨(또는, 보조 비컨)의 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함한 프로브 ACK 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있다.

단말은 우선 대기 시간 동안 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있고(S210), 프로브 ACK 프레임에 포함된 비컨의 전송 시간 정보를 획득할 수 있다. 이때, 복수의 프로브 ACK 프레임을 수신한 경우, 단말은 복수의 프로브 ACK 프레임 중 신호 세기가 가장 큰 하나의 프로브 ACK 프레임을 선택할 수 있고, 선택된 프로브 ACK 프레임으로부터 비컨의 전송 시간 정보를 획득할 수 있다.

만일 비컨의 전송 시간까지 다른 채널에서 능동 검색 과정을 수행할 수 있다고 판단된 경우, 단말은 다른 채널로 이동하여 능동 검색 과정을 수행할 수 있다(S230). 즉, 단말은 다른 채널에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있고, 이에 대한 응답으로 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있고, 수신된 프로브 ACK 프레임으로부터 비컨(또는, 보조 비컨)의 전송 시간 정보를 획득할 수 있다.

단말은 비컨의 전송 시간에서 액세스 포인트로부터 비컨을 수신할 수 있다(S240).

도 16은 능동 검색 방법에 대한 제5 실시예를 도시한 개념도이다.

도 16을 참조하면, 단말은 채널 1에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 적어도 하나의 액세스 포인트는 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있고, 단말은 우선 대기 시간 동안 전송되는 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다.

채널 1에서 복수의 프로브 ACK 프레임을 수신한 경우, 단말은 복수의 프로브 ACK 프레임 중 신호 세기가 가장 큰 하나의 프로브 ACK 프레임을 선택할 수 있고, 선택된 프로브 ACK 프레임에 포함된 비컨의 전송 시간 정보를 기반으로 다음에 전송될 비컨 및 보조 비컨의 전송 시간을 인지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 프로브 ACK 프레임 중 프로브 ACK 프레임 1의 신호 세기가 가장 큰 경우, 단말은 프로브 ACK 프레임 1을 기반으로 다음에 전송될 비컨 1 및 보조 비컨 1의 전송 시간을 획득할 수 있다.

만일 비컨 1 및 보조 비컨 1의 전송 시간까지 다른 채널에서 능동 검색 과정을 수행할 수 있다고 판단된 경우, 단말은 채널 2로 이동하여 능동 검색 과정을 수행할 수 있다. 단말은 채널 2에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 적어도 하나의 액세스 포인트는 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있고, 단말은 우선 대기 시간 동안 전송되는 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다.

채널 2에서 복수의 프로브 ACK 프레임을 수신한 경우, 단말은 복수의 프로브 ACK 프레임 중 신호 세기가 가장 큰 하나의 프로브 ACK 프레임을 선택할 수 있고, 선택된 프로브 ACK 프레임에 포함된 비컨의 전송 시간 정보를 기반으로 다음에 전송될 비컨 및 보조 비컨의 전송 시간을 인지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 프로브 ACK 프레임 중 프로브 ACK 프레임 6의 신호 세기가 가장 큰 경우, 단말은 프로브 ACK 프레임 6을 기반으로 다음에 전송될 비컨 6 및 보조 비컨 6의 전송 시간을 획득할 수 있다.

만일 비컨 1, 보조 비컨 1, 비컨 6 및 보조 비컨 6의 전송 시간까지 다른 채널에서 능동 검색 과정을 수행할 수 있다고 판단된 경우, 단말은 채널 3으로 이동하여 능동 검색 과정을 수행할 수 있다. 단말은 채널 3에서 우선 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 적어도 하나의 액세스 포인트는 우선 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있고, 단말은 우선 대기 시간 동안 전송되는 프로브 ACK 프레임을 수신할 수 있다.

복수의 프로브 ACK 프레임을 수신한 경우, 단말은 복수의 프로브 ACK 프레임 중 신호 세기가 가장 큰 하나의 프로브 ACK 프레임을 선택할 수 있고, 선택된 프로브 ACK 프레임에 포함된 비컨의 전송 시간 정보를 기반으로 다음에 전송될 비컨 및 보조 비컨의 전송 시간을 인지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 프로브 ACK 프레임 중 프로브 ACK 프레임 9의 신호 세기가 가장 큰 경우, 단말은 프로브 ACK 프레임 9를 기반으로 다음에 전송될 비컨 9 및 보조 비컨 9의 전송 시간을 획득할 수 있다.

한편 다음 비컨(즉, 비컨 1)의 전송 시간까지 다른 채널에서 능동 검색 과정을 수행할 수 없다고 판단된 경우, 단말은 채널 1로 이동하여 비컨 1을 수신할 수 있다. 이후, 비컨 6의 전송 시간과 비컨 9의 전송 시간이 겹치므로, 단말은 먼저 채널 2에서 비컨 6을 수신할 수 있고, 채널 3으로 이동하여 보조 비컨 9를 수신할 수 있다. 반대로, 단말은 먼저 채널 3에서 비컨 9를 수신할 수 있고, 채널 2로 이동하여 보조 비컨 6을 수신할 수 있다. 즉, 비컨의 전송 시간이 겹치는 경우, 단말은 비컨 및 보조 비컨의 전송 시간을 고려하여 각 채널에서 비컨의 수신 시점을 결정할 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

단말에서 수행되는 능동 검색 방법에 있어서,
액세스 포인트(Access Point)로, 선택적인 프로브(optional probe) 정보가 프로브 ACK(acknowledgement) 프레임에 포함되도록 요청함을 지시하는 제 1정보를 포함하는 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하는 단계; 및
상기 프로브 요청 프레임이 상기 제 1 정보를 포함하고, 상기 액세스 포인트가 상기 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있는 경우, 상기 액세스 포인트로부터 상기 선택적인 프로브 정보를 포함하는 상기 프로브 ACK 프레임을 수신하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 정보는, 다음 비컨(beacon) 전송 시간에 대한 정보가 요구되었는지 여부에 대한 정보인 제 2 정보를 포함하는, 능동 검색 방법.
제 1항에 있어서,
상기 액세스 포인트로부터 상기 프로브 ACK 프레임을 수신한 후에,
상기 다음 비컨 전송 시간에 의해 지시 된 시간에 상기 액세스 포인트로부터 비컨 프레임(beacon frame)을 수신하는 단계를 더 포함하는, 능동 검색 방법.
제 1 항 에 있어서,
상기 프로브 ACK 프레임은 프로브 응답 프레임보다 작은 크기를 가지는 것을 특징으로하는 능동 검색 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 프로브 ACK 프레임은 상기 액세스 포인트의 SSID (Service Set Identifier) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 능동 검색 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 프로브 요청 프레임은 채널을 통해 전송되고, 상기 단말은 상기 채널을 통해 전송되는 프로브 ACK 프레임을 수신하기 위해 기 설정된 대기 시간 동안 대기하는 것을 특징으로하는, 능동 검색 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 기 설정된 대기 시간 동안 상기 프로브 ACK 프레임이 상기 채널을 통해 수신되지 않는 경우, 다른 채널을 스캐닝하는 단계를 더 포함하는, 능동 검색 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 단말은 상기 비컨 프레임을 이용하여 상기 액세스 포인트에 대한 부가 정보를 획득하는 것을 특징으로하는, 능동 검색 방법.
액세스 포인트(Access Point)에서 수행되는 능동 검색 방법에 있어서,
단말(STA)로부터, 선택적인 프로브(optional probe) 정보가 프로브 ACK(acknowledgement) 프레임에 포함되도록 요청함을 지시하는 제 1정보를 포함하는 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 수신하는 단계; 및
상기 프로브 요청 프레임이 상기 제 1 정보를 포함하고, 상기 액세스 포인트가 상기 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있는 경우, 상기 단말로 상기 선택적인 프로브 정보를 포함하는 상기 프로브 ACK 프레임을 전송하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 정보는, 다음 비컨(beacon) 전송 시간에 대한 정보가 요구되었는지 여부에 대한 정보인 제 2 정보를 포함하는, 능동 검색 방법.
능동 검색 방법을 수행하는 단말에 있어서,
송수신기; 및
프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는
액세스 포인트(Access Point)로, 선택적인 프로브(optional probe) 정보가 프로브 ACK(acknowledgement) 프레임에 포함되도록 요청함을 지시하는 제 1정보를 포함하는 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하도록 설정되고,
상기 프로브 요청 프레임이 상기 제 1 정보를 포함하고, 상기 액세스 포인트가 상기 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있는 경우, 상기 액세스 포인트로부터 상기 선택적인 프로브 정보를 포함하는 상기 프로브 ACK 프레임을 수신하도록 설정되며,
상기 제 1 정보는, 다음 비컨(beacon) 전송 시간에 대한 정보가 요구되었는지 여부에 대한 정보인 제 2 정보를 포함하는, 단말.
능동 검색 방법을 수행하는 액세스 포인트(Access Point)에 있어서,
송수신기; 및
프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는,
단말(STA)로부터, 선택적인 프로브(optional probe) 정보가 프로브 ACK(acknowledgement) 프레임에 포함되도록 요청함을 지시하는 제 1정보를 포함하는 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 수신하도록 설정되고,
상기 프로브 요청 프레임이 상기 제 1 정보를 포함하고, 상기 액세스 포인트가 상기 프로브 ACK 프레임을 전송할 수 있는 경우, 상기 단말로 상기 선택적인 프로브 정보를 포함하는 상기 프로브 ACK 프레임을 전송하도록 설정되며,
상기 제 1 정보는, 다음 비컨(beacon) 전송 시간에 대한 정보가 요구되었는지 여부에 대한 정보인 제 2 정보를 포함하는, 액세스 포인트.
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