KR20150113068A - 신호 대 잡음 비에 기초하여 송신 셋팅들을 부스팅하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

신호 대 잡음 비에 기초하여 송신 셋팅들을 부스팅하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(AP)로부터 송신을 수행하기 위한 방법은 사운딩 이후 송신 셋팅 조정을 제공한다. 이 방법에서, AP와 연관되고 송신 데이터를 갖는 스테이션들이 식별될 수 있다. 미리결정된 송신 셋팅을 이용하여 그러한 스테이션들로의 송신이 수행될 수 있다. 사운딩 이후 제 1 송신을 위해, 미리결정된 송신 셋팅이 부스팅될 수 있다. 사운딩 이후 제 1 송신이외의 임의의 송신을 위해, 송신 동안 검출된 PER에 기초하여 현재 또는 조정된 송신 셋팅이 사용될 수 있다. 조정된 송신 셋팅은 MCS 레이트, 사용자-레벨(SU-BF, 2U-MIMO, 또는 3U-MIMO), 또는 AMPDU(aggregated MAC protocol data unit) 어그리게이션 레벨일 수 있다. 하나의 송신 셋팅 또는 셋팅들의 결합이 사용될 수 있다. 방법은, 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR)로부터 맵핑된 것들을 비롯한, 임의의 송신 셋팅(들)에 따라 사용될 수 있다.

Description

신호 대 잡음 비에 기초하여 송신 셋팅들을 부스팅하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR BOOSTING TRANSMISSION SETTINGS BASED ON SIGNAL TO INTERFERENCE AND NOISE RATIO}
[0001]본 출원은, 2013년 1월 30일에 출원되었고 본원에 인용에 의해 포함되는 미국 특허 출원 13/754,823에 대한 우선권을 주장한다.
[0002]본 발명은 일반적으로 송신 셋팅 제어에 관한 것이며, 특히, 다중 사용자 무선 시스템들에서 신호 대 간섭 및 잡음 비에 기초하여 송신 셋팅들을 부스팅하는 것에 관한 것이다.
[0003]IEEE 802.11은 예를 들어, 2.4, 3.6, 및 5GHz 주파수 대역들에서 무선 근거리 네트워크(WLAN) 통신을 구현하기 위한 표준들의 세트를 지칭한다. WLAN 통신은 디바이스로 하여금 하나 또는 그보다 많은 다른 디바이스들과 무선으로 데이터를 교환할 수 있게 한다. Wi-FiTM는 IEEE 802.11 표준들 중 임의의 것을 이용하는 WLAN 제품들에 대한 상표명이다.
[0004]IEEE 802.11ac는 5GHz 주파수 대역에서 VHT(Very High Throughput) 동작들을 지원하기 위해 개발되고 있는 새로운 표준이다. 이 VHT 동작을 획득하기 위해서, 802.11ac 디바이스는 송신기 및 수신기 둘 모두에서 다수의 안테나들을 이용(무선 산업에서, 다중-입력 다중-출력 또는 MIMO를 지칭함)하여 최대 8개의 공간 스트림들까지 RF(radio frequency) 광대역폭을 사용함으로써, 단말로 하여금 동일한 주파수 대역에서 동시에 다수의 사용자들로/다수의 사용자들로부터 신호들을 송신하거나 또는 수신할 수 있게 한다. VHT 동작은 또한 최대 256 QAM(quadrature amplitude modulation)의 고밀도 변조를 사용한다.
[0005]빔포밍은, 공간 선택성을 달성하기 위해서 다수의 안테나들을 이용하여 양방향 신호 송신 또는 수신을 이용하는 기술이다. 예를 들어, 송신기는 등위상면(wavefront)에서의 보강 및 상쇄 간섭의 패턴을 생성하기 위해서 각각의 안테나에서 신호들의 위상 및 진폭을 제어할 수 있다.
[0006]MIMO 통신을 위한 빔을 정확하게 형성하기 위해서, 송신기가 채널의 특징들을 알 필요가 있다. 이러한 채널 특징들을 획득하기 위해서, 송신기는, 디바이스로 하여금 채널의 현재 품질에 관한 정보를 생성할 수 있게 하는 기지의 신호(known signal)를 디바이스에 전송할 수 있다. 이후, 디바이스는 이 CSI(channel state information)를 송신기에 다시 전송할 수 있고, 차례로 송신기는 그 디바이스로 지향된 최적화된 빔을 형성하기 위해서 정확한 위상들 및 진폭들을 적용할 수 있다. 이 프로세스를 채널 사운딩(channel sounding) 또는 채널 추정으로 지칭한다(본원에서는 사운딩 프로세스로 언급된다).
[0007]802.11ac 통신에서, AP(access point)는 하나 또는 그보다 많은 잠재적인 목적지 스테이션들로부터 CSI를 수집하기 위해 사운딩 프로세스를 사용할 수 있다. 이후, AP는 다운링크 데이터를 다중 사용자 MU-MIMO 프레임에서 다수의 스테이션들로 전송하기 위해서 수집된 CSI를 현재 채널 추정치로서 사용할 수 있다. 수집된 CSI는 다운링크 데이터를 SU-MIMO 프레임에서 하나의 스테이션으로 전송하기 위해서도 사용될 수 있으며, SU-MIMO는 단일 사용자 MIMO(하나의 스테이션에서 다수의 안테나들을 이용하는 빔포밍 기술)라는 것을 주목한다.
[0008]SU-BF 또는 MU-MIMO 데이터가 사운딩 프로세스 직후(예를 들어, 1-10mSec 이내)에 전송되어 나가는 경우, SU-BF/MU-MIMO 데이터 송신을 위해 사용된 CSI 정보는 후레시한 상태(fresh)이고, 패킷들은 성공적으로 전달될 기회가 더 높아 질 수 있다. 반면에, SU-BF/MU-MIMO 데이터가 심지어, 최종 사운딩 프로세스 이후 매우 짧은 시간에 전송되어 나갈 경우, SU-BF 또는 MU-MIMO 데이터 송신의 생성 시에 사용되는 CSI 정보는 스테일한 상태(stale)가 될 수 있고 패킷은 성공적으로 전달될 기회가 더 낮아질 수 있다.
[0009]채널 조건 또는 MU-MIMO 레벨(2-사용자 또는 3-사용자)에 의존하여, 3-사용자 MU-MIMO, 2-사용자 MU-MIMO, 및 SU-BF 송신들의 SINR(신호 대 간섭 잡음비)은, CSI 정보가 동일한 에이지를 갖는 경우에도 실질적으로 상이할 수 있다.
[0010]이 상황은 예를 들어, 도플러 효과가 있고 도플러 효과가 없는 상이한 채널 조건들 하에서, 3-사용자 MU, 2-사용자 MU, 및 SU-BF 사이에서의 SINR 갭(gap)들이 마찬가지로 현저하게 상이할 수 있다는 점에서 훨씬 더 복잡하게 된다. 이러한 변화들이 송신 셋팅 선택을 훨씬 더 복잡해지게 한다.
[0011]최적의 송신 셋팅을 선택하고 이용하는 것의 어려움은 빈번하게, 기존에 있던 누락을 초래할 뿐 기회는 감지하기 힘들다는 것이다. 어구 "송신(transmission) 셋팅", "송신(transmit) 셋팅" 및 "TX 셋팅"은 동일한 의미를 가지며 본 문헌 내에서 여러 번 상호교환가능하게 사용된다. 송신 셋팅은 송신 레이트(예를 들어, MCS 레이트), 사용자들의 수(예를 들어, 2-사용자 MIMO, 및 3-사용자 MIMO), 동작의 빔포밍 및 논-빔포밍 모드들, 및 AMPDU(aggregated MAC protocol data unit)의 어그리게이션 레벨들을 포함할 수 있지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 필요한 것은 사운딩 다음의 SINR에서의 증가들을 레버리지함으로써 이러한 기회들의 이점을 활용하는 송신 셋팅 제어 전략이다.
[0012]송신 셋팅 적응(제어) 방법은 채널 사운딩 다음 바로 존재하는 기회들을 활용하는 이점을 가질 수 있다. CSI가 약 10-20mSec보다 더 오래되지 않은 경우, 다양한 송신 셋팅들이 조금 부스팅될 수 있고, 부스트는 종종 시스템 처리량의 개선을 성공시킨다. 이러한 본질의 매우 조금이고 일시적인 이득들이 시스템 동작을 상당히 향상시킬 수 있다.
[0013]무선 통신 시스템의 액세스 포인트로부터의 데이터 송신을 수행하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 송신 데이터를 갖는 액세스 포인트와 연관된 스테이션들을 식별하고, 미리결정된 TX 셋팅을 이용하여 데이터를 송신한다. TX 셋팅은 사운딩 이후 제 1 송신을 위해, 그리고 제 1 이외의 송신들을 위해 부스팅되고(즉, 증가되고), 방법은 현재 TX 셋팅을 사용하거나 선행하는 송신에 대한 패킷 검출된 에러 레이트(PER) 또는 최종 사운딩 이후 경과된 시간에 의존하여 셋팅을 낮춘다.
[0014]추가적으로, TX 셋팅이 MCS 레벨, 송신 타입(즉, 3U-MIMO, 2U-MIMO, 및 SU-BF), 및 AMPDU 어그리게이션 레벨 중 적어도 하나인 방법이 제공된다. 또한, TX 셋팅이 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR)로부터 맵핑된 임의의 송신 셋팅인 방법이 제공된다. 또한, 실행될 경우, 설명된 레이트 부스팅 방법을 수행하는 컴퓨터 명령들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체가 설명된다. 설명된 레이트 부스팅 방법을 수행하기 위한 무선 통신 디바이스가 또한 제공된다.
[0015]도 1a는 AP와 2개의 스테이션들(STA1 및 STA2)을 포함하는 소형 BSS(basic service set)를 도시한다.
[0016]도 1b는 도 1a에 도시된 AP와 스테이션들(STA1 및 STA2) 간의 예시적인 통신을 도시하며, 통신은 현재 통신 채널 품질을 확립하기 위한 사운딩 프로세스를 포함한다.
[0017]도 2는 도 1a에 도시된 AP와 스테이션들(STA1 및 STA2) 간의 예시적인 통신을 도시하며, 통신은 제 1 사운딩 프로세스 다음 복수의 데이터 프로세스들을 포함하고 그런다음 제 2 사운딩 프로세스를 포함한다.
[0018]도 3은 도 1a에 도시된 것과 같이 BSS에서 상이한 변조 및 코딩 방식들(MCS)을 이용한 통신들을 위한 가장 최근의 사운딩 이후 패킷 에러 레이트(PER) 대 시간 지연을 비교하는 시뮬레이션의 결과들을 도시한다.
[0019]도 4는 도 1a에 도시된 BSS 에서의 송신 셋팅을 조정하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
[0020]도 5는 도 4에 도시된 레이트 조정 방법을 수행할 수 있는 레이트 제어 블록을 포함한 단순화된 전자 디바이스를 도시한다.
[0021]도 1a는 AP(130)와 2개의 스테이션들(STA1(132) 및 STA2(134))을 포함하는 소형 BSS(small basic service set)(100)를 도시한다. 일 실시형태에서, 각각의 디바이스는 802.11ac 표준에 따른 동작을 위해 구성된 송수신기(120)(송신기 및 수신기)를 포함한다.
[0022]도 1b는 도 1a의 AP(130)와 2개의 스테이션들(STA1(132) 및 STA2(134)) 사이의 예시적인 통신을 도시한다. 이 예시적인 통신은 2개의 프로세스들: 사운딩 프로세스(110) 및 데이터 프로세스(111)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 사운딩 프로세스(110)는 AP(130)가 NDPA(null data packet announcement) 신호(101)를 스테이션들(STA1(132) 및 STA2(134))로 전송하는 것으로 시작하며, NDPA 신호(101)는 후속하는 패킷에서 전송될 데이터가 없다는 것을 나타낸다. NDPA 신호(101) 다음에, AP(130)는 NDP(null data packet) 신호(102)를 전송한다. 이 NDP 신호(102)는 스테이션들(STA1(132) 및 STA2(134))로부터 채널 특징들을 획득하기 위해서 기지의 신호로서 역할을 할 수 있다. 802.11ac 표준에 따르면, NDP 신호(102)의 수신 이후, 스테이션(STA1)(132)은 빔포밍(BF) 리포트 신호(103)로 스테이션(STA1)의 CSI를 전송할 수 있다. 이후, AP(130)는 스테이션(STA2)(134)이 그의 채널 특징들을 전송할 수 있다는 것을 나타내는 BF 폴(poll) 신호(104)를 전송할 수 있다. 이후, 스테이션(STA2)(134)은 BF 리포트2 신호(105)로 그의 CSI를 전송할 수 있다.
[0023]연관된 스테이션들(STA1(132) 및 STA2(134))로부터의 CSI를 이용하여, AP(130)는 MU-MIMO 데이터를 스테이션(STA1; 132)으로(106) 그리고 MU-MIMO 데이터(107)를 스테이션(STA2; 134)으로(107) 동시에 전송함으로써 데이터 프로세스(111)를 시작할 수 있다. 용어 MU-MIMO가 데이터를 기술하는 것으로 사용되었지만, 데이터는 또한 다른 실시형태들에서 SU-MIMO일 수 있다는 것을 주목한다. 데이터(106)를 수신한 후, 스테이션(STA1; 132)은 BA(block acknowledgement) 신호(108)를 전송할 수 있고; AP(130)는 스테이션(STA2; 134)에 BAR(block acknowledgement request) 신호(109)를 전송할 수 있고; 스테이션(STA2; 134)은 응답하여 그의 BA 신호(110)를 전송할 수 있다. 도 1a는 2개의 스테이션들(132 및 134)과 연관된 AP(130)를 도시하지만, 다른 실시형태들에서, AP(130)는 임의의 수의 스테이션들과 연관될 수 있고, 스테이션들 각각은 사운딩 프로세스(110) 동안 BF 리포트 신호를 그리고 데이터 프로세스(111) 동안 BA 신호를 전송할 수 있다는 것을 주목한다.
[0024]사운딩 프로세스가 매체 방송 시간(medium air time)의 관점에서 큰 오버헤드를 갖기 때문에, AP(130)는 도 2의 예에서와 같이 모든 각각의 MU-MIMO 데이터 송신 이전에 사운딩을 수행하지 않도록 구성될 수 있다.
[0025]도 2는 제 1 사운딩 프로세스(201(1)) 다음 복수의 데이터 프로세스들(202(1))-(202(N))을 도시하며, N은 3 이상의 정수이다. N개의 데이터 프로세스들이 완료된 후, 제 2 사운딩 프로세스(202(2))가, 복수의 데이터 프로세스들이 수행되기 전에 수행된다(미도시).
[0026]전반적으로 최대 데이터 레이트를 원하더라도, 송신을 위해 가능한 데이터 레이트는 송신에 사용되는 공간 스트림들의 수, 변조 타입, 및 코딩 레이트에 의해 제한된다. 공간 스트림들의 수, 변조 타입, 코딩 레이트, 및 결과적으로 발생된 최대 데이터 레이트들은 MCS(modulation and code scheme)의 일부를 형성한다. IEEE 802.11 표준군은 다양한 변조 및 코딩 방식들을 정의하고, 이들을 인덱스 값들로 나타낸다. 아래의 표 1(IEEE 802.11n으로부터 발췌)은 예시적인 MCS 인덱스 값들 및 이들의 각각의 공간 스트림들, 변조 타입들, 코딩 레이트들 및 결과적으로 발생된 최대 데이터 레이트들을 나타낸다. 데이터 레이트들은 20 MHz 및 40 MHz 채널들 둘 모두를 위해서뿐만 아니라 800 ns 및 400 ns 가드 인터벌들(GI들)을 위해 제공된다는 것을 주목한다.
[표 1]
Figure pct00001
[0027]송신기는 데이터 프레임들로 전송할 최선의 MCS를 결정하기 위한 시도를 한다. 더 높은 MCS를 이용하는 것은 몇몇 수신기들로 하여금 데이터 프레임들의 디코딩을 실패하게 할 수 있고, 이로써 PER이 증가한다. 그러나, 더 낮은 MCS를 이용하는 것은 매체 사용 및 네트워크 혼잡의 비효율성을 유발할 수 있다. 따라서, 데이터 프레임 송신들을 위한 적절한 MCS를 선택하는 것이 신뢰도와 효율성 사이의 트레이드오프이다.
[0028]도 3은 도 1a에 도시된 것과 같이 BSS에서의 시뮬레이션의 결과들을 보여주는 그래프(300)를 도시하며, 가장 최근의 사운딩 이후로 패킷 에러 레이트(PER) 대 시간 지연을 비교한다. 시뮬레이션은 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 부스팅함으로써 획득될 이점을 예시한다. 시뮬레이션 결과들은 일련의 성능 곡선들(303-309)을 포함하며, 이 성능 곡선들은 각각 MCS 레벨-3(MCS3) 내지 MCS 레벨-9(MCS9)에 대응한다. MCS 레벨-8에 대해서는 곡선이 도시되지 않는다. 가장 최근의 사운딩(CSI의 에이지) 이후로, 수직 축은 패킷 에러 레이트(PER)에 대응하고, 수평 축은 시간(mSec로 표현됨)에 대응한다. 점선 수평선(310)은 0.15의 상수 PER 레벨(15 퍼센트 에러 레이트)을 도시한다. 도 3의 왼쪽 하단 코너에 위치된 수직선(312)은 약 6mSec의 에이지에 대응하고, 곡선(307)(MCS7) 상의 포인트(이 포인트에서, 시뮬레이트된 PER이 0.15와 같음)에 대응한다.
[0029]도 3의 좌측 하단 코너의 검토는, 이전에 MCS6 레벨에서 동작한 경우, 그리고 가장 최근의 사운딩 이후의 시간이 6 mSec 또는 그 미만인 경우, 0.15의 패킷 에러 레이트를 초과하지 않고 송신 레이트가 MCS7로 1 레벨 부스팅될 수 있음을 나타낸다. 그리고, 사실상, MCS6보다 낮은 임의의 레이트가 1레벨 부스트될 수 있고, 또는 어떤 경우들에서는, 1레벨보다 훨씬 더 많이 부스팅될 수 있다. 보수적인 결론은, CSI 에이지가, 미리결정된 임계치를 초과하여 새로운 레벨, 예를 들어, 0.15 임계 레벨에서 예상된 PER을 이용하지 않고 증가를 허용하는 경우 새로운 레벨로 부스팅될 수 있다는 것이다.
[0030]이 포인트를 예시하기 위한 실시예에서, 송신이 MCS4에서 발생되었고 약 10mSec이 이전 사운딩 이후에 경과했음을 가정한다. 또한, 패킷 에러 레이트를 10퍼센트 이하(즉, PER≤0.1)로 제한하는 것이 바람직하다고 가정한다. 도 3의 좌측 하단 부분의 검토는, MCS5의 레벨(곡선 305)로의 부스트가 10퍼센트 레벨을 초과하지 않고 가능하다는 것(그리고 5퍼센트 레벨 미만일 수 있다는 것)을 나타낸다.
[0031]도 3의 그래프(300)의 검토로부터 즉시 분명해지지는 않더라도, PER 임계치를 초과하지 않고 통신 속도를 개선하기 위해서, 단독으로 또는 조합하여 송신 셋팅에서의 다른 변경들이 또한 이루어질 수 있다. 예를 들어, MCS 레벨을 1씩 부스팅하기 보다는, MU 레벨이 1씩 부스팅될 수 있다. 예를 들어, 2-사용자 모드에서 동작하는 경우, 3-사용자 모드로의 부스트가 이루어질 수 있다. 또는, SU-BF 모드에서의 동작인 경우, 2-사용자 MIMO 모드로의 부스트가 허용될 것이다. 대안으로, AMPDU 어그리게이션 레벨이 부스팅될 수 있다. 요약하면, 전체 네트워크 성능을 추가로 개선하기 위해서 사운딩 이후 후레쉬한 상태의 CSI를 레버리지하기 위한 몇 가지 전략들을 아래에 설명한다.
[0032]그러나, 일부 실시형태들에서, 제 1 전략은 사운딩 이후 MCS 레벨을 부스팅하기 위한 것일 수 있다. 특정 목적지(들)로의 사운딩 이후, 송신기는 다음 데이터 송신을 위한 목적지로 송신 레이트를 증가시킨다(예를 들어, MCS 레벨을 1씩 증가시킨다). 송신이 실패하거나 또는 포함된 MPDU들에 대해 매우 높은 패킷 에러 레이트(어떤 임계치를 초과함, 예를 들어, PER>0.15)를 발생시키는 경우, 레이트는 이전 레이트로 다시 강하된다.
[0033]다른 전략은 사운딩 이후 MU 레벨을 부스팅시키기 위한 것이다. 일반적으로, MU-MIMO에서의 모든 사용자들의 어그리게이트된 레이트는 SU-BF를 위한 어그리게이트된 레이트보다 더 높은 값을 갖는다. 또한, 일반적으로, 3-사용자 MU-MIMO를 위한 어그리게이트된 레이트는 2 사용자 MU-MIMO보다 더 높은 값을 갖는다. 특정 목적지(들)에 대한 사운딩 이후, 전송기는 MU 레벨을 특정 목적지(들)로 증가시킨다. 예를 들어, 사전에, 전송기가 목적지에 대해 SU-BF를 이용하는 것이었다면, 전송기는 2-사용자 송신을 형성하기 위해서, 동일 목적지 플러스 몇몇 다른 노드에 대한 2-사용자 MU-MIMO로 진행한다. 사전에 송신기가 목적지(들)에 대해 2-사용자 MU-MIMO를 이용하는 것이었다면, 전송기는 3-사용자 MU-MIMO로 진행한다. 또한, MU-레벨 부스팅 이후, 새로운 AMPDU 송신이 실패하거나 또는 포함된 MPDU들에 대해 높은 PER(어떤 임계치를 초과함)을 발생시키는 경우, MU 레벨은 이전 셋팅들로 다시 강하될 수 있다.
[0034]제 3 전략은 사운딩 이후 AMPDU 어그리게이션 레벨을 부스팅시키기 위한 것이다. 특정 목적지(들)로의 사운딩 이후, 전송기는 하나의 AMPDU에 더 많은 MPDU들을 포함시키기 위해서 AMPDU 어그리게이션 레벨을 증가시킨다. 반면에서, 새로운 송신이 실패하거나, 또는 포함된 MPDU들에 대해 높은 PER(어떤 임계치를 초과함)을 발생시키는 경우, 어그리게이션 레벨은 이전 값으로 복귀될 수 있다.
[0035]상기 3가지 전략들은 사운딩 이후 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 또한, 3가지 언급된 메커니즘들을 제외하고, 사운딩 이후 다른 송신 부스팅 방법들이 존재한다. 예를 들어, 다수의 AMPDU들을 STA로 전송하기 위해 AT가 예비된 송신 기회(TXOP)를 사용하는 경우, 특정 STA로의 사운딩 이후, AP는 TXOP 지속기간을 부스팅할(증가시킬) 수 있다. 일반적으로, 사운딩은 목적지들에 후레쉬한 상태의 CSI를 제공하고, 그러한 목적지(들)로의 다음 데이터 송신을 위한 SINR을 개선시킬 수 있다. 그 결과, SINR로부터 직접 맵핑될 수 있는 임의의 TX 셋팅들, 이를 테면, 예를 들어, MCS, MU 레벨 그리고 AMPDU 어그리게이션 레벨은 이러한 방식으로 부스팅될 수 있다.
[0036]도 4는 도 3의 시뮬레이션 결과들에 예시된 이점을 획득하기 위해 송신 셋팅(들)을 조정하기 위한 예시적인 방법(400)을 도시한다. 조정은 사운딩 다음, 데이터가 송신되기 전에 수행된다.
[0037]402에서, 채널 성능을 결정하기 위해 사운딩이 수행된다. 단계 404에서, 대부분의 이전 사운딩 이후의 시간이 한계치, T1, 예를 들어, 10mSec을 초과하는지 여부를 결정하기 위한 테스트가 이루어진다. CSI의 에이지가 T1을 초과하지 않는다면, 방법은 406으로 진행한다. CSI의 에이지가 T1보다 더 큰 경우, 방법은 경로(424)를 경유하여 416으로 진행한다. CSI 에이지 테스트는, 다수의 사운딩들이 데이터 송신이 시작하기 전에 상이한 스테이션들에 대해 수행될 경우 부스팅이 발생할 수 있기 때문에 채널 조건 정보가 스테일한 상태가 되는 경우 부스팅을 방지한다.
[0038]도 4를 다시 참고하면, 적어도 하나의 송신 셋팅(예를 들어, MCS 레벨, MU 빔-포밍 레벨, 및/또는 AMPDU 어그리게이션 레벨)이 406에서 조정되고, 408에서 사운딩 다음의 제 1 AMPDU는 조정된 송신 셋팅(들)을 이용하여 송신된다. 410으로 진행하면, 제 1 AMPDU에 대한 패킷 에러 레이트(PER)가 검출되고, 412에서, AMPDU는 한계치와 비교된다. 한계치의 예는 0.15 PER 값(도 3의 그래프(300)의 라인(310))이다. 사운딩 다음의 제 1 AMPDU의 PER이 한계치(Y)를 초과하는 경우, 송신 파라미터들(TX 셋팅) 중 적어도 하나가 더 낮은 값으로 감소된다(414). 일부 구현들에서, 406에서 조정되었던 송신 파라미터들이 이들의 사전-조정 값들로 돌아간다. 예를 들어, TX 셋팅이 406에서 부스팅되었고, 결과적으로 발생된 PER이 412에서 한계치를 초과하는 것으로 발견되었다면, TX 셋팅은 그의 사전-조정 레벨로 돌아갈 수 있다(414). 다른 실시형태들에서, 414에서의 조정들은 현재 값과 사전-조정 값 사이의 레벨들로 될 수 있거나 또는 하나의 셋팅을 되돌리면서 다른 셋팅을 유지하는 조합일 수 있다.
[0039]416에서, 다음 AMPDU는 결과적으로 발생된 송신 세팅(들)(즉, 412에서의 테스트의 결과가 아니오인 경우 조정 레벨들, 또는 412에서의 테스트의 결과가 예인 경우 감소 레벨들)을 이용하여 송신된다. 또한, 416은 다른 TX 셋팅 제어가 적용될 수 있다는 것을 나타내지만, 이러한 다른 제어는 402 내지 414에 대하여 상술된 부스팅 전략들(예를 들어, 인-루프 사운딩 다음의 MU-기본 레이트를 조정하는 것, 그리고 성능 통계치에 기초하여 AMPDU 지속기간을 조정하는 것)의 부분이 아니다.
[0040]418로 진행하면, 새로운 사운딩이 수행되어야 하는지 여부를 결정하기 위한 테스트가 이루어지며, 아니오인 경우, 리턴 경로(420)가 416으로 리턴하여 제어하고 프로세스는, 데이터 모두가 송신될 때까지 또는 다른 방식으로 종료될 때까지 계속된다. 일부 실시형태들에서, 조정 전략들(예를 들어, 406에서 증가, 414에서 감소)이 사운딩(402) 다음에만 발생한다는 것을 주목한다. 그렇지 않고, CSI가 너무 스테일한 상태가 되었기 때문에 새로운 사운딩이 요구되는 경우, 리턴 경로(422)는 새로운 사운딩을 수행하기 위해 402로 리턴하여 제어한다. 일 실시형태에서, CSI의 에이지가 SU-BF의 경우 200 mSec을 그리고 MU-MIMO의 경우 50 mSec을 초과하는 경우, CSI가 너무 스테일한 상태이고 새로운 사운딩이 필수적인 것으로 간주될 것이다.
[0041]일부 실시형태들에서, 도 4에 도시된 방법(400)과 같이, 무선 통신 시스템에서 액세스 포인트(AP)로부터 송신을 수행하는 방법은 AP와 연관된 스테이션들을 식별하는 단계 및 송신 데이터를 갖는 단계를 포함한다(예를 들어, 도 1b 및 도 2). AP는 미리결정된 TX 셋팅들을 이용하여 스테이션들에 대한 송신을 수행하하고, 사운딩 이후 제 1 송신을 위해, TX 셋팅을 조정한다(예를 들어, 406, 408). 사운딩 이후 제 1 송신이 아닌 임의의 송신(예를 들어, 416)을 위해, 송신 동안의 PER에 기초하여(예를 들어, 410), 조정된 TX 셋팅(예를 들어, 406), 또는 더 낮은 TX 셋팅(예를 들어, 414)을 이용한다.
[0042]도 4에서 설명된 TX 셋팅 조정 방법(400)의 특정 양상들은, (펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함한) 전체 소프트웨어 실시형태 또는 본원에서 "회로", "모듈" 또는 "시스템"으로 모두 일반적으로 지칭될 수 있는 하드웨어 양상과 소프트웨어 양상을 조합한 실시형태의 형태를 취할 수 있다. 더욱이, 본 개시물의 실시형태들은 컴퓨터 사용가능 프로그램 코드가 매체에 수록되어 있는 임의의 유형(tangible)의 표현 매체로 구현된 컴퓨터 프로그램 물건의 형태를 취할 수 있다. 설명된 실시형태들은, 현재 기재되었든 아니든 실시형태들에 따라 프로세스를 수행하기 위해서 컴퓨터 시스템(또는 다른 전자 디바이스(들))을 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있는 명령들이 저장되어 있는 머신-판독가능 매체를 포함할 수 있는 컴퓨터 프로그램 물건, 또는 소프트웨어로서 제공될 수 있다. 머신-판독가능 매체는, 머신(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 (예를 들어, 소프트웨어, 프로세싱 애플리케이션의) 형태로 ("머신-판독가능 저장 매체") 정보를 저장하기 위한 또는 ("머신-판독가능 신호 매체") 정보를 송신하기 위한 임의의 메커니즘을 포함한다. 머신-판독가능 저장 매체는, 자기 저장 매체(예를 들어, 플로피 디스켓); 광학 저장 매체(예를 들어, CD-ROM); 광자기 저장 매체; 판독 전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 소거가능한 프로그램가능 메모리(예를 들어, EPROM 및 EEPROM); 플래시 메모리; 또는 전자 명령들을 저장하는데 적합한 (예를 들어, 하나 또는 그보다 많은 프로세싱 유닛들에 의해 실행가능한) 다른 타입들의 매체를 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다. 이외에도, 머신-판독가능 신호 매체의 실시형태는 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호(예를 들어, 반송파들, 적외선 신호들, 디지털 신호들 등), 또는 유선, 무선, 또는 다른 통신 매체로 구현될 수 있다.
[0043]실시형태들의 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는, 객체 지향 프로그래밍 언어, 이를 테면, Java, Smalltalk, C++ 등 그리고 종래의 절차형 프로그래밍 언어, 이를 테면, "C" 프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어들을 비롯한 하나 또는 그보다 많은 프로그래밍 언어들의 임의의 조합으로 기록될 수 있다. 프로그램 코드는 사용자의 컴퓨터에서 전체적으로, 사용자의 컴퓨터에서 부분적으로, 독립형 소프트웨어 패키지로서, 사용자의 컴퓨터에서 부분적으로 그리고 원격 컴퓨터에서 부분적으로 또는 원격 컴퓨터 또는 서버에서 전체적으로 실행될 수 있다. 후자의 시나리오에서, 원격 컴퓨터는, LAN(local area network), PAN(personal area network), 또는 WAN(wide area network)을 포함한 임의의 타입의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터로 연결될 수 있거나, 또는 이 접속은 (예를 들어, 인터넷 서비스 제공자를 이용하여 인터넷을 통해) 외부 컴퓨터로 이루어질 수 있다.
[0044]송신 셋팅 부스팅 방법들이 AP에 의해 수행되는 것으로 설명되었지만, 무선 능력을 가진 전자 디바이스는 통상적으로, AP의 부분을 특징으로 할 수도 있거나 그렇지 않을 수 있는 특정 컴포넌트들을 포함한다. 사실상, 일부 실시형태들에서, 전자 디바이스의 특정 컴포넌트들이 AP 외부에 있는 것을 특징으로 할 수 있지만, 여전히 데이터 스케줄링 기술의 하나 또는 그보다 많은 단계들을 지원한다.
[0045]도 5는, 송신 셋팅 조정 방법들(400)을 실질적으로 수행할 수 있는 레이트 제어 블록(505A)을 포함하는 단순화된 전자 디바이스(500)를 도시한다. 전자 디바이스(500)는 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 넷북, 모바일 폰, 게이밍 콘솔, 개인 디지털 보조기(PDA), 또는 무선(및 일부 경우들에서는 유선) 통신 능력들을 지닌 다른 전자 시스템일 수 있다.
[0046]전자 디바이스(500)는 (가능하게는 다수의 프로세서들, 다수의 코어들, 다수의 노드들을 포함하고, 그리고/또는 다중-스레딩 등을 구현하는) 프로세서 블록(502)을 포함할 수 있다. 전자 디바이스(500)는 또한, 캐시, SRAM, DRAM, 제로 커패시터 RAM, 트윈 트랜지스터 RAM, eDRAM, EDO RAM, DDR RAM, EEPROM, NRAM, PRAM, SONOS, PRAM, 및/또는 다른 타입의 메모리 셀 어레이를 포함할 수 있는 메모리 블록(503)을 포함할 수 있다. 전자 디바이스(500)는 또한, 적어도 WLAN 802.11 인터페이스를 포함할 수 있는 네트워크 인터페이스 블록(504)을 포함한다. 다른 네트워크 인터페이스들은 블루투스(Bluetooth) 인터페이스, WiMAX® 인터페이스, ZigBee® 인터페이스, 무선 USB 인터페이스, 및/또는 유선 네트워크 인터페이스(이를 테면, 이더넷 인터페이스, 또는 파워라인 통신 인터페이스 등)를 포함할 수 있다. 프로세서 블록(502), 메모리 블록(503), 및 네트워크 인터페이스 블록(504)이 버스(501)에 결합되며, 버스(501)는 PCI, ISA, PCI-Express, HyperTransport®, InfiniBand®, NuBus, AHB, AXI, 또는 다른 버스 표준에 따라서 구현될 수 있다.
[0047]전자 디바이스(500)는 또한 TX 셋팅 제어 블록(505A) 및 다른 프로세싱 블록(505B)을 포함할 수 있는 통신 블록(505)을 포함한다. 다른 프로세싱 블록(505B)은, 수신된 신호들을 프로세싱하기 위한, 송신될 신호들을 프로세싱하기 위한, 그리고 수신기 및 송신기 부분들의 동작들을 조정하기 위한 송수신기의 부분들을 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다. 다른 실시형태들은 비디오 카드들, 오디오 카드들, 추가적인 네트워크 인터페이스들, 및/또는 주변 디바이스들과 같이 도 5에 도시되지 않은 보다 적은 또는 추가의 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 메모리 블록(503)은 시스템 프로세싱을 증가시키기 위해서 프로세서 블록(502)에 직접 연결될 수 있다.
[0048]개시된 실시형태들의 상기 설명은 당업자가 본 발명을 실시하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시형태들에 대한 다양한 변경들은 당업자에게 자명할 것이고, 본원에 정의된 일반 원리들은 본 발명의 정신 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다른 실시형태들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 데이터 레이트를 선택하는 것이 상술되었지만, 이 선택은 또한 MCS(modulation and coding scheme)(표 1 참고)를 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 본원에 나타내어진 실시형태들로 제한되는 것으로 의도되지 않으며, 본원에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 따른다.

Claims (27)

  1. 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법으로서,
    상기 무선 통신 시스템의 데이터 수신 소스를 이용하여 사운딩(sounding)을 수행하는 단계;
    송신 속도를 증가시키기 위해서 상기 사운딩에 기초하여 미리정의된 송신 셋팅을 조정하는 단계; 및
    조정된 송신 셋팅을 이용하여 데이터를 상기 데이터 수신 소스로 송신하는 단계를 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 송신 소스는 기본 서비스 세트의 액세스 포인트(AP)이고 그리고 상기 데이터 수신 소스는 상기 기본 서비스 세트의 스테이션인, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리정의된 송신 셋팅은 변조 및 코딩 방식 레벨, 송신 타입, 및 AMPDU(aggregated media access control(MAC) protocol data unit) 어그리게이션 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 송신 타입은 단일 사용자 빔 포밍(SU-BF; single user beam forming), 2명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 2-사용자), 및 3명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 3-사용자) 중 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 송신 셋팅을 조정하는 단계는 상기 미리정의된 송신 셋팅을 미리결정된 양만큼 증가시키는 단계를 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    CSI(current sounding information)의 에이지(age)가 미리정의된 임계치를 초과하는지를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 에이지가 상기 미리정의된 임계치를 초과하지 않는 경우 상기 미리정의된 송신 셋팅이 조정되는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 송신 타입에 의존하는 상기 미리정의된 임계치는:
    SU-BF의 경우 30 mSec;
    MU 2-사용자의 경우 10 mSec; 그리고
    MU 3-사용자의 경우 5 mSec
    을 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터를 상기 스테이션으로 송신하기 위한 패킷 에러 레이트(PER;packet error rate)를 결정하는 단계;
    상기 PER이 미리정의된 임계치를 초과하는지를 결정하는 단계;
    상기 PER이 상기 미리정의된 임계치를 초과하는 경우, 상기 송신 속도를 감소시키기 위해서 조정된 송신 셋팅을 재조정하고, 그리고 재조정된 송신 셋팅을 이용하여 데이터를 상기 스테이션으로 송신하는 단계; 및
    상기 PER이 상기 미리정의된 임계치를 초과하지 않는 경우, 상기 조정된 송신 셋팅을 이용하여 데이터를 상기 스테이션으로 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 조정된 송신 셋팅을 재조정하는 것은 상기 조정된 송신 셋팅을 상기 미리정의된 송신 셋팅으로 되돌리는(reverting) 것을 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 조정된 송신 셋팅은 변조 및 코딩 방식 레벨, 송신 타입, 및 AMPDU(aggregated media access control(MAC) protocol data unit) 어그리게이션 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 송신 타입은 단일 사용자 빔 포밍(SU-BF), 2명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 2-사용자), 및 3명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 3-사용자) 중 하나를 더 포함하는, 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스로부터 송신을 수행하는 방법.
  12. 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 명령들은, 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 무선 통신 시스템의 데이터 수신 소스를 이용하여 사운딩을 수행하는 것
    송신 속도를 증가시키기 위해서 상기 사운딩에 기초하여 미리정의된 송신 셋팅을 조정하는 것; 그리고
    조정된 송신 셋팅을 이용하여 데이터를 상기 데이터 수신 소스로 송신하는 것을 포함하는
    프로세스를 실행하게 하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터 송신 소스는 기본 서비스 세트의 액세스 포인트(AP)이고 그리고 상기 데이터 수신 소스는 상기 기본 서비스 세트의 스테이션인, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 미리정의된 송신 셋팅은 변조 및 코딩 방식 레벨, 송신 타입, 및 AMPDU(aggregated media access control(MAC) protocol data unit) 어그리게이션 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 송신 타입은 단일 사용자 빔 포밍(SU-BF), 2명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 2-사용자), 및 3명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 3-사용자) 중 하나를 포함하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 미리정의된 송신 셋팅을 조정하는 것은 상기 송신 셋팅을 미리결정된 양만큼 증가시키는 것을 포함하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    CSI(current sounding information)의 에이지가 미리정의된 임계치를 초과하는지를 결정하는 것을 더 포함하고, 상기 에이지가 상기 미리정의된 임계치를 초과하지 않는 경우 상기 미리정의된 송신 셋팅이 조정되는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 송신 타입에 의존하는 상기 미리정의된 임계치는:
    SU-BF의 경우 30 mSec;
    MU 2-사용자의 경우 10 mSec; 그리고
    MU 3-사용자의 경우 5 mSec
    을 포함하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 데이터를 상기 스테이션으로 송신하기 위한 패킷 에러 레이트(PER;packet error rate)를 결정하는 것;
    상기 PER이 미리정의된 임계치를 초과하는지를 결정하는 것;
    상기 PER이 상기 미리정의된 임계치를 초과하는 경우, 상기 송신 속도를 감소시키기 위해서 조정된 송신 셋팅을 재조정하고 재조정된 송신 셋팅을 이용하여 데이터를 상기 스테이션으로 송신하는 것; 및
    상기 PER이 상기 미리정의된 임계치를 초과하지 않는 경우, 상기 조정된 송신 셋팅을 이용하여 데이터를 상기 스테이션으로 송신하는 것을 더 포함하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 송신 셋팅을 재조정하는 것은, 상기 조정된 송신 셋팅을 상기 미리정의된 송신 셋팅으로 되돌리는 것을 포함하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 조정된 송신 셋팅은 변조 및 코딩 방식 레벨, 송신 타입, 및 AMPDU(aggregated media access control(MAC) protocol data unit) 어그리게이션 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 송신 타입은 단일 사용자 빔 포밍(SU-BF), 2명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 2-사용자), 및 3명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 3-사용자) 중 하나를 더 포함하는, 다중-사용자 무선 통신 시스템의 데이터 송신 소스에서 통신하기 위한 컴퓨터-실행가능 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  23. 무선 통신 시스템에서 송신을 수행하기 위한 디바이스로서,
    상기 무선 통신 시스템에서 데이터 수신 소스를 이용하여 사운딩을 수행하기 위한 수단;
    송신 속도를 증가시키기 위해서 상기 사운딩에 기초하여 미리정의된 송신 셋팅을 조정하기 위한 수단; 및
    조정된 송신 셋팅을 이용하여 데이터를 상기 데이터 수신 소스로 송신하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 송신을 수행하기 위한 디바이스.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 데이터 송신 소스는 기본 서비스 세트의 액세스 포인트(AP)이고 그리고 상기 데이터 수신 소스는 상기 기본 서비스 세트의 스테이션인, 무선 통신 시스템에서 송신을 수행하기 위한 디바이스.
  25. 제 23 항에 있어서,
    신호 대 간섭 및 잡음비(SINR)로부터 상기 미리정의된 송신 셋팅을 맵핑하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 송신을 수행하기 위한 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 미리정의된 송신 셋팅은 변조 및 코딩 방식 레벨, 송신 타입, 및 AMPDU(aggregated media access control(MAC) protocol data unit) 어그리게이션 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 송신을 수행하기 위한 디바이스.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 송신 타입은 단일 사용자 빔 포밍(SU-BF), 2명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 2-사용자), 및 3명의 사용자 다중 입력 다중 출력(MU 3-사용자) 중 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 송신을 수행하기 위한 디바이스.
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