KR20160019381A

KR20160019381A - 고효율 무선랜의 물리계층 프로토콜 데이터 유닛을 위한 인터리버

Info

Publication number: KR20160019381A
Application number: KR1020150112329A
Authority: KR
Inventors: 석용호
Original assignee: 뉴라컴 인코포레이티드
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2016-02-19
Also published as: US9532187B2; US20160044635A1

Abstract

본 발명은 고효율 무선랜에서 물리계층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)에 적용되는 인터리버와 이를 이용하는 송신 방법 및 장치 에 대한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따른 무선랜 시스템에서 AP에 의해서 복수의 STA에게 전송 채널을 통해 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어지고, 상기 방법은, 상기 복수의 STA에 할당된 복수의 서브채널의 특성에 기초하여 상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하여 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU 프레임을 전송 채널을 통해 상기 복수의 STA으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

고효율 무선랜의 물리계층 프로토콜 데이터 유닛을 위한 인터리버{INTERLEAVER FOR PHYSICAL LAYER PROTOCOL DATA UNIT IN A HIGH EFFICIENCY WIRELESS LAN}

본 발명은 무선랜(Wireless Local Area Network, WLAN)에 대한 것이며, 보다 구체적으로는 고효율 무선랜(High Efficiency WLAN, HEW)에서 물리계층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)에 적용되는 인터리버, 인터리빙 과정, 디인터리버, 디인터리빙 과정, 이를 이용하는 송신 방법, 수신 방법, 송신 장치, 수신 장치, 소프트웨어, 이러한 소프트웨어가 저장된 기록 매체에 대한 것이다.

최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대용 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player, PMP), 스마트폰(Smartphone) 등과 같은 휴대용 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 액세스할 수 있도록 하는 기술이다.

무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 최근의 기술 표준에서는 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장한 시스템이 도입되었다. 예를 들어, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11n 표준에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput, HT)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술의 적용이 도입되었다.

본 발명은 고효율 무선랜 물리계층 프로토콜 데이터 유닛(HE PPDU)에 적용되는 새로운 인터리버, 인터리빙 과정, 디인터리버, 디인터리빙 과정을 제공하고, 이러한 HE PPDU가 다중사용자-MIMO(MU-MIMO)를 지원하고, 동시에 직교 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) 기술을 효율적으로 지원하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상에 따르면 무선랜 시스템에서 액세스 포인트(AP)에 의해서 복수의 스테이션(STA)에게 전송 채널을 통해 데이터를 전송하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어질 수 있다. 상기 방법은, 상기 복수의 STA에 할당된 복수의 서브채널의 특성에 기초하여 상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하여 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit) 프레임을 전송 채널을 통해 상기 복수의 STA으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면 무선랜 시스템에서 복수의 STA 중의 제1 STA에 의해서 AP로부터 전송 채널을 통해 데이터를 수신하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어질 수 있다. 상기 방법은, 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU 프레임을 전송 채널을 통해 수신하여 상기 제1 STA에 할당된 서브채널로부터 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 획득하는 단계; 및 상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 특성에 기초하여 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 STA에게 서로 다른 서브채널이 할당될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면 무선랜 시스템에서 복수의 STA에게 전송 채널을 통해 데이터를 전송하는 AP 장치가 제공될 수 있다. 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어질 수 있다. 상기 AP 장치는 베이스밴드 프로세서, RF 트랜시버, 메모리 등을 포함할 수 있다. 상기 베이스밴드 프로세서는 상기 복수의 STA에 할당된 복수의 서브채널의 특성에 기초하여 상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하여 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 생성하고; 상기 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU 프레임을 전송 채널을 통해 상기 복수의 STA으로 상기 트랜시버를 이용하여 전송하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면 무선랜 시스템에서 AP로부터 전송 채널을 통해 데이터를 수신하는 복수의 STA 중의 제 1 STA 장치가 제공될 수 있다. 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어질 수 있다. 상기 제 1 STA 장치는 베이스밴드 프로세서, RF 트랜시버, 메모리 등을 포함할 수 있다. 상기 베이스밴드 프로세서는 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU 프레임을 전송 채널을 통해 상기 트랜시버를 이용하여 수신하여 상기 제1 STA에 할당된 서브채널로부터 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 획득하고; 상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 특성에 기초하여 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하도록 설정될 수 있다. 여기서, 상기 복수의 STA에게 서로 다른 서브채널이 할당될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면 무선랜 시스템에서 AP가 복수의 STA에게 전송 채널을 통해 데이터를 전송하기 위해 실행가능한 명령들을 가지는 소프트웨어 또는 컴퓨터-판독가능한 매체가 제공될 수 있다. 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어질 수 있다. 상기 실행가능한 명령들은, 상기 AP로 하여금, 상기 복수의 STA에 할당된 복수의 서브채널의 특성에 기초하여 상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하여 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 생성하고; 상기 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU 프레임을 전송 채널을 통해 상기 복수의 STA으로 전송하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 STA에게 서로 다른 서브채널이 할당될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면 무선랜 시스템에서 복수의 STA 중의 제 1 STA가 전송 채널을 통해 AP로부터 데이터를 수신하기 위해 실행가능한 명령들을 가지는 소프트웨어 또는 컴퓨터-판독가능한 매체가 제공될 수 있다. 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어질 수 있다. 상기 실행가능한 명령들은, 상기 제 1 STA으로 하여금, 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU 프레임을 전송 채널을 통해 수신하여 상기 제1 STA에 할당된 서브채널로부터 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 획득하고; 상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 특성에 기초하여 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 STA에게 서로 다른 서브채널이 할당될 수 있다.

본 발명에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 발명의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

본 발명에 따르면, 고효율 무선랜 물리계층 프로토콜 데이터 유닛(HE PPDU)에 적용되는 새로운 인터리버, 인터리빙 과정, 디인터리버, 디인터리빙 과정을 제공될 수 있고, 이러한 HE PPDU가 다중사용자-MIMO(MU-MIMO)를 지원하고, 동시에 직교 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) 기술을 효율적으로 지원할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선랜 디바이스의 구조를 보여주는 블록도이다.
도 2는 무선랜에서의 송신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 3은 무선랜에서의 수신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 4는 프레임간 간격(interframe space, IFS) 관계를 보여주는 도면이다.
도 5는 채널에서 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위한 CSMA/CA 방식에 따른 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 무선랜 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일례에 따른 HE PPDU 프레임 포맷을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷에서 서브채널 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 서브채널 할당 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷에서 HE-LTF 필드의 시작점 및 종료점을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷에서 HE-SIG-B 필드 및 HE-SIG-C 필드를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷의 추가적인 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 HE PPDU OFDM 심볼의 인터리빙의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일례에 따른 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

무선 근거리 통신망(wireless local area network, WLAN)(이하, "무선랜"이라 함)에서 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)는 복수의 무선랜 디바이스를 포함한다. 무선랜 디바이스는 IEEE 802.11 계열의 표준에 따른 매체 접근 제어(medium access control, MAC) 계층과 물리(physical, PHY) 계층 등을 포함할 수 있다. 복수의 무선랜 디바이스 중 적어도 하나의 무선랜 디바이스는 액세스 포인트(access point, AP)이고, 나머지 무선랜 디바이스는 비-AP 스테이션(non-AP station, non-AP STA)일 수 있다. 혹은 에드 혹 (Ad-hoc) 네트워킹에서, 복수의 무선랜 디바이스는 모두 non-AP 스테이션일 수 있다. 통상, 스테이션(STA)은 액세스 포인트(AP) 및 non-AP 스테이션을 통칭하는 경우로도 사용되나, 편의상 non-AP 스테이션을 스테이션(station, STA) 또는 단말이라고 약칭하기도 한다.

도 1은 무선랜 디바이스의 구조를 보여주는 블록도이다.

도 1을 참고하면 무선랜 디바이스(1)는 베이스밴드 프로세서(10), 라디오 주파수(radio frequency, RF) 트랜시버(20), 안테나부(30), 메모리(40), 입력 인터페이스 유닛(50), 출력 인터페이스 유닛(60) 및 버스(70)를 포함한다.

베이스밴드 프로세서(10)는 단순히 프로세서라고 표현할 수도 있고, 본 명세서에서 기재된 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, MAC 프로세서(11) (또는 MAC 엔티티), PHY 프로세서(15) (또는 PHY 엔티티)를 포함한다.

일 실시 예에서, MAC 프로세서(11)는 MAC 소프트웨어 처리부(12)와 MAC 하드웨어 처리부(13)를 포함할 수 있다. 이때, 메모리(40)는 MAC 계층의 일부 기능을 포함하는 소프트웨어(이하, "MAC 소프트웨어"라 함)를 포함하고, MAC 소프트웨어 처리부(12)는 이 MAC 소프트웨어를 구동하여 MAC의 일부 기능을 구현하고, MAC 하드웨어 처리부(13)는 MAC 계층의 나머지 기능을 하드웨어(MAC 하드웨어)로서 구현할 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.

PHY 프로세서(15)는 송신 신호 처리부(100)와 수신 신호 처리부(200)를 포함한다.

베이스밴드 프로세서(10), 메모리(40), 입력 인터페이스 유닛(50) 및 출력 인터페이스 유닛(60)은 버스(70)를 통해서 서로 통신할 수 있다.

RF 트랜시버(20)는 RF 송신기(21)와 RF 수신기(22)를 포함한다.

메모리(40)는 MAC 소프트웨어 이외에도 운영 체제(operating system), 애플리케이션(application) 등을 저장할 수 있으며, 입력 인터페이스 유닛(50)은 사용자로부터 정보를 획득하고, 출력 인터페이스 유닛(60)은 사용자에게 정보를 출력한다.

안테나부(30)는 하나 이상의 안테나를 포함한다. 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output, MIMO) 또는 다중 사용자 MIMO(multi-user MIMO, MU-MIMO)를 사용하는 경우, 안테나부(30)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다.

도 2는 무선랜에서의 송신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.

도 2를 참고하면, 송신 신호 처리부(100)는 인코더(110), 인터리버(120), 매퍼(130), 역 푸리에 변환기(140), 가드 인터벌(guard interval, GI) 삽입기(150)를 포함한다.

인코더(110)는 입력 데이터를 부호화하며, 예를 들면 순방향 오류 수정(forward error correction, FEC) 인코더일 수 있다. FEC 인코더는 이진 컨볼루션 코드(binary convolutional code, BCC) 인코더를 포함할 수 있는데, 이 경우 천공(puncturing) 장치가 이에 포함될 수 있다. 또는 FEC 인코더는 저밀도 패리티 검사(low-density parity-check, LDPC) 인코더를 포함할 수 있다.

송신 신호 처리부(100)는 0 또는 1의 긴 동일 시퀀스가 발생되는 확률을 줄이기 위해서 입력 데이터를 부호화하기 앞서 스크램블하는 스크램블러(scrambler)를 더 포함할 수 있다. 인코더(110)로서 복수의 BCC 인코더가 사용되면, 송신 신호 처리부(100)는 스크램블된 비트를 복수의 BCC 인코더로 역다중화하기 위한 인코더 파서(encoder parser)를 더 포함할 수 있다. 인코더(110)로서 LDPC 인코더가 사용되는 경우, 송신 신호 처리부(100)는 인코더 파서를 사용하지 않을 수 있다.

인터리버(120)는 인코더(110)에서 출력되는 스트림의 비트들을 인터리빙하여 순서를 변경한다. 인터리빙은 인코더(110)로서 BCC 인코더가 사용될 때만 적용될 수도 있다. 매퍼(130)는 인터리버(120)에서 출력되는 비트열을 성상점(constellation points)에 매핑한다. 인코더(110)로서 LDPC 인코더가 사용되는 경우, 매퍼(130)는 성상점 매핑 외에 LDPC 톤 매핑(LDPC tone mapping)을 더 수행할 수 있다.

MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 송신 신호 처리부(100)는 공간 스트림(spatial stream)의 개수(N_SS)에 해당하는 복수의 인터리버(120)와 복수의 매퍼(130)를 사용할 수 있다. 이때, 송신 신호 처리부(100)는 복수의 BCC 인코더 또는 LDPC 인코더의 출력을 서로 다른 인터리버(120) 또는 매퍼(130)로 제공될 복수의 블록으로 분할하는 스트림 파서를 더 포함할 수 있다. 또한 송신 신호 처리부(100)는 성상점을 N_SS개의 공간 스트림으로부터 N_STS개의 시공간(space-time) 스트림으로 확산하는 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC) 인코더와 시공간 스트림을 전송 체인(transmit chains)으로 매핑하는 공간 매퍼를 더 포함할 수 있다. 공간 매퍼는 직접 매핑(direct mapping), 공간 확산(spatial expansion), 빔포밍(beamforming) 등의 방법을 사용할 수 있다.

역 푸리에 변환기(140)는 역 이산 푸리에 변환(inverse discrete Fourier transform, IDFT) 또는 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)을 사용하여 매퍼(130) 또는 공간 매퍼에서 출력되는 성상점 블록을 시간 영역 블록, 즉 심볼로 변환한다. STBC 인코더와 공간 매퍼를 사용하는 경우, 역 푸리에 변환기(140)는 전송 체인별로 제공될 수 있다.

MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 송신 신호 처리부는 의도하지 않은 빔포밍을 방지하기 위해서 역 푸리에 변환 전 또는 후에 사이클릭 시프트 다이버시티(cyclic shift diversity, CSD)를 삽입할 수 있다. CSD는 전송 체인마다 특정되거나 시공간 스트림마다 특정될 수 있다. 또는 CSD는 공간 매퍼의 일부로서 적용될 수도 있다.

또한 MU-MIMO를 사용하는 경우, 공간 매퍼 전의 일부 블록은 사용자별로 제공될 수도 있다.

GI 삽입기(150)는 심볼의 앞에 GI를 삽입한다. 송신 신호 처리부(100)는 GI를 삽입한 후에 심볼의 에지(edge)를 부드럽게 윈도우잉(windowing)할 수 있다. RF 송신기(21)는 심볼을 RF 신호로 변환해서 안테나를 통해 송신한다. MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, GI 삽입기(150)와 RF 송신기(21)는 전송 체인별로 제공될 수 있다.

도 3은 무선랜에서의 수신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.

도면을 참고하면, 수신 신호 처리부(200)는 GI 제거기(220), 푸리에 변환기(230), 디매퍼(240), 디인터리버(250) 및 디코더(260)를 포함한다.

RF 수신기(22)는 안테나를 통해 RF 신호를 수신하여서 심볼로 변환하고, GI 제거기(220)는 심볼에서 GI를 제거한다. MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, RF 수신기(22)와 GI 제거기(220)는 수신 체인별로 제공될 수 있다.

푸리에 변환기(230)는 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform, DFT) 또는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT)을 사용하여 심볼, 즉 시간 영역 블록을 주파수 영역의 성상점으로 변환한다. 푸리에 변환기(230)는 수신 체인별로 제공될 수 있다.

MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 푸리에 변환된 수신 체인을 시공간 스트림의 성상점으로 변환하는 공간 디매퍼(spatial demapper)와 성상점을 시공간 스트림으로부터 공간 스트림으로 역확산하는 STBC 디코더를 포함할 수 있다.

디매퍼(240)는 푸리에 변환기(230) 또는 STBC 디코더에서 출력되는 성상점 블록을 비트 스트림으로 디매핑한다. 수신 신호가 LDPC 인코딩된 경우, 디매퍼(240)는 성상점 디매핑 전에 LDPC 톤 디매핑(LDPC tone demapping)을 더 수행할 수 있다. 디인터리버(250)는 디매퍼(240)에서 출력되는 스트림의 비트들을 디인터리빙한다. 디인터리빙은 수신 신호가 BCC 인코딩된 경우에만 적용될 수 있다.

MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 공간 스트림의 개수에 해당하는 복수의 디매퍼(240)와 복수의 디인터리버(250)를 사용할 수 있다. 이때, 수신 신호 처리부(200)는 복수의 디인터리버(250)에서 출력되는 스트림을 결합하는 스트림 디파서(stream deparser)를 더 포함할 수 있다.

디코더(260)는 디인터리버(250) 또는 스트림 디파서에서 출력되는 스트림을 복호화하며, 예를 들면 FEC 디코더일 수 있다. FEC 디코더는 BCC 디코더 또는 LDPC 디코더를 포함할 수 있다. 수신 신호 처리부(200)는 디코더(260)에서 복호된 데이터를 디스크램블하는 디스크램블러를 더 포함할 수 있다. 디코더(260)로서 복수의 BCC 디코더가 사용되는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 디코딩된 데이터를 다중화하기 위한 인코더 디파서(encoder deparser)를 더 포함할 수 있다. 디코더(260)로서 LDPC 디코더가 사용되는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 인코더 디파서를 사용하지 않을 수 있다.

무선랜 시스템에서 MAC(Medium Access Control)의 기본적인 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(Distributed Coordination Function, DCF)이라고도 하며, 간략하게 표현하면 "말하기 전에 듣기(listen before talk)" 액세스 메커니즘이라고 할 수 있다. 이에 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서 소정의 시간 동안 매체 또는 채널을 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과, 만일 매체가 아이들(idle) 상태인 것으로 결정되면, 해당 매체 또는 채널을 통하여 프레임 전송을 시작할 수 있다. 반면, 매체 또는 채널이 점유된(occupied) 또는 비지(busy) 상태인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 전송을 시작하지 않고 지연 기간(예를 들어, 랜덤 백오프 기간(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 랜덤 백오프 기간의 적용으로, 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다.

도 4는 프레임간 간격(interframe space, IFS) 관계를 보여주는 도면이다.

무선랜 디바이스들 사이에서 데이터 프레임(data frame), 제어 프레임(control frame), 관리 프레임(management frame)이 교환될 수 있다.

데이터 프레임은 상위 레이어에 포워드되는 데이터의 전송을 위해 사용되는 프레임이며, 매체가 아이들(idle)이 된 때로부터 DIFS(Distributed coordination function IFS) 경과 후 백오프 수행 후 전송된다. 관리 프레임은 상위 레이어에 포워드되지 않는 관리 정보의 교환을 위해 사용되는 프레임으로서, DIFS 또는 PIFS (Point coordination function IFS)와 같은 IFS 경과 후 백오프 수행 후 전송된다. 관리 프레임의 서브타입 프레임으로 비콘(Beacon), 결합 요청/응답(Association request/response), 프로브 요청/응답(probe request/response), 인증 요청/응답(authentication request/response) 등이 있다. 제어 프레임은 매체에 액세스를 제어하기 위하여 사용되는 프레임이다. 제어 프레임의 서브 타입 프레임으로 Request-To-Send(RTS), Clear-To-Send(CTS), Acknowledgment(ACK) 등이 있다. 제어 프레임은 다른 프레임의 응답 프레임이 아닌 경우 DIFS 경과 후 백오프 수행 후 전송되고, 다른 프레임의 응답 프레임인 경우 SIFS(short IFS) 경과 후 백오프 없이 전송된다. 프레임의 타입과 서브 타입은 프레임 제어(FC) 필드 내의 타입(type) 필드와 서브타입(subtype) 필드에 의해 식별될 수 있다.

QoS(Quality of Service) STA은 프레임이 속하는 액세스 카테고리(access category, AC)를 위한 AIFS(arbitration IFS), 즉 AIFS[i] (여기서, i 는 AC에 의해 결정되는 값) 경과 후 백오프 수행 후 프레임을 전송할 수 있다. 이때, AIFS[i]가 사용될 수 있는 프레임은 데이터 프레임, 관리 프레임이 될 수 있고, 또한 응답 프레임이 아닌 제어 프레임이 될 수 있다.

도 4의 예시에서 전송할 프레임이 발생한 STA이 DIFS 또는 AIFS[i] 이상으로 매체가 아이들 상태인 것을 확인하면 즉시 프레임을 전송할 수 있다. 어떤 STA이 프레임을 전송하는 동안 매체는 점유 상태가 된다. 그 동안, 전송할 프레임이 발생한 다른 STA은 매체가 점유중인 것을 확인하고 액세스를 연기(defer)할 수 있다. 점유중이던 매체가 아이들 상태로 변경되면, 프레임을 전송하려는 STA은 또 다른 STA과의 충돌을 최소화하기 위해 위해서, 소정의 IFS 후에 백오프 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 프레임을 전송하려는 STA은 랜덤 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다. 랜덤 백오프 카운트는 경쟁 윈도우(Contention Window, CW) 파라미터 값에 기초하여 결정되며, 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는(즉, 백오프를 감소시키는) 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고, 매체가 아이들 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다. 백오프 슬롯 카운트가 0에 도달한 STA은 다음 프레임을 전송할 수 있다.

도 5는 채널에서 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위한 CSMA/CA 방식에 따른 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 개념도이다.

도 5를 참조하면, 제1 단말(STA1)은 데이터를 전송하고자 하는 송신 단말을 의미하고, 제2 단말(STA2)은 제1 단말(STA1)로부터 전송되는 데이터를 수신하는 수신 단말을 의미한다. 제3 단말(STA3)은 제1 단말(STA1)로부터 전송되는 프레임 및/또는 제2 단말(STA2)로부터 전송되는 프레임을 수신할 수 있는 영역에 위치할 수 있다.

제1 단말(STA1)은 캐리어 센싱(carrier sensing)을 통해 채널이 사용되고 있는지를 판단할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 채널에 존재하는 에너지의 크기 또는 신호의 상관성(correlation)을 기반으로 채널의 점유(occupy) 상태를 판단할 수 있고, 또는 NAV(network allocation vector) 타이머(timer)를 사용하여 채널의 점유 상태를 판단할 수 있다.

제1 단말(STA1)은 DIFS 동안 채널이 다른 단말에 의해 사용되지 않는 것으로 판단된 경우(즉, 채널이 아이들(idle) 상태인 경우) 백오프 수행 후 RTS 프레임을 제2 단말(STA2)에 전송할 수 있다. 제2 단말(STA2)은 RTS 프레임을 수신한 경우 SIFS 후에 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다.

한편, 제3 단말(STA3)은 RTS 프레임을 수신한 경우 RTS 프레임에 포함된 듀레이션(duration) 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + CTS 프레임 + SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 또는, 제3 단말(STA3)은 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임에 포함된 듀레이션 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 제3 단말(STA3)은 NAV 타이머가 만료되기 전에 새로운 프레임을 수신한 경우 새로운 프레임에 포함된 듀레이션 정보를 사용하여 NAV 타이머를 갱신할 수 있다. 제3 단말(STA3)은 NAV 타이머가 만료되기 전까지 채널 액세스를 시도하지 않는다.

제1 단말(STA1)은 제2 단말(STA2)로부터 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임의 수신이 완료된 시점부터 SIFS 후에 데이터 프레임을 제2 단말(STA2)에 전송할 수 있다. 제2 단말(STA2)은 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 SIFS 후에 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다.

제3 단말(STA3)은 NAV 타이머가 만료된 경우 캐리어 센싱을 통해 채널이 사용되고 있는지를 판단할 수 있다. 제3 단말(STA3)은 NAV 타이머의 만료 후부터 DIFS 동안 채널이 다른 단말에 의해 사용되지 않은 것으로 판단된 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우(CW)가 지난 후에 채널 액세스를 시도할 수 있다.

도 6은 무선랜 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

MAC 계층의 명령(instruction) (또는 프리머티브(primitive), 명령들 또는 파라미터들의 세트를 의미함)에 의해서 PHY 계층은 전송될 MAC PDU(MPDU)를 준비할 수 있다. 예를 들어, PHY 계층의 전송 시작을 요청하는 명령을 MAC 계층으로부터 받으면, PHY 계층에서는 전송 모드로 스위치하고 MAC 계층으로부터 제공되는 정보(예를 들어, 데이터)를 프레임의 형태로 구성하여 전송할 수 있다.

또한, PHY 계층에서는 수신되는 프레임의 유효한 프리앰블(preamble)을 검출하게 되면, 프리앰블의 헤더를 모니터링하여 PHY 계층의 수신 시작을 알려주는 명령을 MAC 계층으로 보낸다.

이와 같이, 무선랜 시스템에서의 정보 송신/수신은 프레임의 형태로 이루어지며, 이를 위해서 PHY 계층 프로토콜 데이터 유닛(Physical layer Protocol Data Unit, PPDU) 프레임 포맷이 정의된다.

PPDU 프레임은 STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함할 수 있다. 가장 기본적인(예를 들어, non-HT(High Throughput)) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다. 또한, PPDU 프레임 포맷의 종류(예를 들어, HT-mixed 포맷 PPDU, HT-greenfield 포맷 PPDU, VHT(Very High Throughput) PPDU 등)에 따라서, SIG 필드와 데이터 필드 사이에 추가적인 (또는 다른 종류의) STF, LTF, SIG 필드가 포함될 수도 있다.

STF는 신호 검출, AGC(Automatic Gain Control), 다이버시티 선택, 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호이고, LTF는 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 신호이다. STF와 LTF는 OFDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정을 위한 신호라고 할 수 있다.

SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, SIG 필드는 패리티(parity) 비트, SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다.

데이터 필드는 SERVICE 필드, PSDU(Physical layer Service Data Unit), PPDU TAIL 비트를 포함할 수 있고, 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다. SERVICE 필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의 동기화를 위해 사용될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MAC PDU(Protocol Data Unit)에 대응하며, 상위 계층에서 생성/이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다.

MAC PDU는 다양한 MAC 프레임 포맷에 따라서 정의되며, 기본적인 MAC 프레임은 MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS(Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC 프레임은 MAC PDU로 구성되어 PPDU 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU를 통하여 송신/수신될 수 있다.

MAC 헤더는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 듀레이션(Duration)/ID 필드, 주소(Address) 필드 등을 포함한다. 프레임 제어 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다. 듀레이션/ID 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다. MAC 헤더의 Sequence Control, QoS Control, HT Control 서브필드들의 구체적인 내용은 IEEE 802.11-2012 표준 문서를 참조할 수 있다.

MAC 헤더의 프레임 제어 필드는, Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order 서브필드들을 포함할 수 있다. 프레임 제어 필드의 각각의 서브필드의 내용은 IEEE 802.11-2012 표준 문서를 참조할 수 있다.

한편, 널-데이터 패킷(NDP) 프레임 포맷은 데이터 패킷을 포함하지 않는 형태의 프레임 포맷을 의미한다. 즉, NDP 프레임은, 일반적인 PPDU 프레임 포맷에서 PLCP(physical layer convergence procedure) 헤더 부분(즉, STF, LTF 및 SIG 필드) 만을 포함하고, 나머지 부분(즉, 데이터 필드)은 포함하지 않는 프레임 포맷을 의미한다. NDP 프레임은 짧은(short) 프레임 포맷이라고 칭할 수도 있다.

IEEE 802.11ax라고 명명된 태스크 그룹에서는 2.4GHz 또는 5GHz 상에서 동작하고, 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz의 채널 대역폭(또는 채널 폭)을 지원하는 무선랜 시스템에 대해서 논의 중이며, 이러한 무선랜 시스템을 High Efficiency WLAN(HEW) 시스템이라고 칭한다. 본 발명에서는 IEEE 802.11ax HEW 시스템을 위한 새로운 PPDU 프레임 포맷을 정의한다. 본 발명에서 정의하는 새로운 PPDU 프레임 포맷은 다중사용자-MIMO(MU-MIMO) 또는 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) 기술을 지원할 수 있다. 이러한 새로운 포맷의 PPDU는 HEW PPDU 또는 "HE PPDU"라고 칭할 수 있다 (이와 마찬가지로, 이하의 설명에서 HEW xyz는 "HE xyz" 또는 "HE-xyz"라고도 칭할 수 있다).

본 명세서에서 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드라는 용어는, OFDMA의 적용이 없는 MU-MIMO인 경우, OFDMA가 적용되면서 하나의 직교 주파수 자원 내에서 MU-MIMO 적용이 없는 경우, OFDMA가 적용되면서 하나의 직교 주파수 자원 내에서 내에서 MU-MIMO 적용이 있는 경우를 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일례에 따른 HE PPDU 프레임 포맷을 나타내는 도면이다.

도 7의 세로축은 주파수축이고 가로축은 시간축이며, 위쪽 및 오른쪽으로 갈 수록 주파수 및 시간 값이 증가하는 것으로 가정한다.

도 7의 예시에서는 하나의 채널이 4 개의 서브채널로 구성되는 것을 나타내며, L-STF, L-LTF, L-SIG, HE-SIG-A는 하나의 채널 단위(예를 들어, 20MHz)로 전송되고, HE-STF, HE-LTF는 기본 서브채널 단위(예를 들어, 5MHz)로 할당된 서브채널들의 각각에서 전송되고, HE-SIG-B 및 PSDU는 STA에게 할당되는 서브채널들의 각각에서 전송될 수 있다. 여기서, STA에게 할당되는 서브채널은 STA로의 PSDU 전송을 위해서 요구되는 크기의 서브채널에 해당하고, STA에게 할당되는 서브채널의 크기는 기본 서브채널 단위(즉, 최소 크기의 서브채널 단위)의 크기의 N 배(N=1, 2, 3, …)일 수 있다. 도 7의 예시는, STA들의 각각에게 할당되는 서브채널의 크기가 기본 서브채널 단위의 크기와 동일한 경우에 해당한다. 예를 들어, 첫 번째 서브채널은 AP로부터 STA1 및 STA2로의 PSDU 전송을 위해 할당되고, 두 번째 서브채널은 AP로부터 STA3 및 STA4로의 대한 PSDU 전송을 위해 할당되고, 세 번째 서브채널은 AP로부터 STA5로의 PSDU 전송을 위해 할당되고, 네 번째 서브채널은 AP로부터 STA6로의 PSDU 전송을 위해 할당될 수 있다.

본 명세서에서 서브채널이라는 용어를 사용하고 있으나, 서브채널이라는 용어는 자원 유닛(RU) 또는 서브밴드라고 불릴 수도 있다. 특히, 본 명세서에서 OFDMA 모드가 사용되는 실시예에서는 OFDMA 서브채널, OFDMA 자원 유닛, OFDMA 자원 블록, OFDMA 서브밴드라는 용어가 사용될 수 있다. 서브 채널의 크기를 나타내기 위해서 서브 채널의 대역폭, 서브채널에 할당된 톤(서브캐리어)의 개수, 서브채널에 할당된 데이터 톤(데이터 서브캐리어)의 개수와 같은 용어가 사용될 수 있다. 또한, 서브채널은 STA에게 할당되는 주파수 대역을 의미하고, 기본 서브채널 단위는 서브채널의 크기를 표현하기 위한 기본 단위(basic unit)를 의미한다. 상기 예시에서는 기본 서브채널 단위의 크기가 5MHz 인 경우를 나타냈지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 기본 서브채널 단위의 크기가 2.5MHz일 수도 있다.

도 7에서는 시간 도메인 및 주파수 도메인에서 구분되는 복수개의 HE-LTF 요소들을 나타낸다. 하나의 HE-LTF 요소는 시간 도메인에서 하나의 OFDM 심볼의 길이에 대응하고, 주파수 도메인에서 하나의 서브채널 단위(즉, STA에게 할당되는 서브채널 대역폭)에 대응한다. 이러한 HE-LTF 요소는 논리적인 구분 단위로서 이해되어야 하며, PHY 계층에서 반드시 HE-LTF 요소의 단위로 동작하는 것은 아니다. 이하의 설명에서는 HE-LTF 요소를 단순히 HE-LTF 라고 칭할 수도 있다.

HE-LTF 심볼은 시간 도메인에서 하나의 OFDM 심볼 상에서, 주파수 도메인에서 하나의 채널 단위(예를 들어, 20MHz) 상의 복수개의 HE-LTF 요소들의 집합에 대응할 수 있다.

HE-LTF 섹션은 시간 도메인에서 하나 이상의 OFDM 심볼 상에서, 주파수 도메인에서 하나의 서브채널 단위(즉, STA에게 할당되는 서브채널 대역폭) 상의 복수개의 HE-LTF 요소들의 집합에 대응할 수 있다.

HE-LTF 필드는 복수의 단말을 위한 HE-LTF 요소들, HE-LTF 심볼들, 또는 HE-LTF 섹션들의 집합에 대응할 수 있다.

L-STF 필드는 레거시 STA(즉, IEEE 802.11a/b/g/n/ac와 같은 시스템에 따라 동작하는 STA)의 프리앰블 디코딩을 위한 주파수 오프셋 추정(frequency offset estimation), 위상 오프셋 추정(phase offset estimation) 등을 위한 용도로 사용된다. L-LTF 필드는 레거시 STA의 프리앰블 디코딩을 위한 채널 추정(channel estimation) 용도로 사용된다. L-SIG 필드는 레거시 STA의 프리앰블 디코딩 용도로 사용되고, 서드파티(3rd party) STA의 PPDU 전송에 대한 보호(protection) 기능(예를 들어, L-SIG 필드에 포함된 LENGTH 필드 값에 기초한 NAV 설정)을 제공한다.

HE-SIG-A(또는 HEW SIG-A) 필드는 High Efficiency Signal A (또는 High Efficiency WLAN Signal A) 필드를 나타내고, HE STA(또는 HEW STA)의 HE 프리앰블(또는 HEW 프리앰블) 디코딩을 위한 HE PPDU(또는 HEW PPDU) 변조 파라미터 등을 포함한다. HEW SIG-A 에 포함되는 파라미터들은, 레거시 STA(예를 들어, IEEE 802.11ac 단말)과의 호환을 위해 표 1과 같은 IEEE 802.11ac 단말들이 전송하는 VHT PPDU 변조 파라미터 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.

표 1에서는 IEEE 802.11ac 표준의 VHT-SIG-A 필드의 두 부분인 VHT-SIG-A1 및 VHT-SIG-A2의 각각에 포함되는 필드, 비트 위치, 비트 개수, 설명을 나타낸다. 예를 들어, BW(Bandwidth) 필드는 VHT-SIG-A1 필드의 2개의 LSB(Least Significant Bit)인 B0-B1에 위치하고 그 크기는 2 비트이며, 그 값이 0, 1, 2, 또는 3이면 각각 대역폭이 20MHz, 40MHz, 80MHz, 또는 160MHz 및 80+80MHz임을 나타낸다. VHT-SIG-A에 포함되는 필드들의 구체적인 내용은 IEEE 802.11ac-2013 표준 문서를 참조할 수 있다. 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷의 HE-SIG-A 필드는 VHT-SIG-A 필드에 포함되는 필드들 중의 하나 이상을 포함함으로써, IEEE 802.11ac 단말과의 호환성을 제공할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷에서 서브채널 할당을 설명하기 위한 도면이다.

도 8에서는 HE PPDU에서 STA들에게 할당되는 서브채널을 알려주는 정보가, STA 1에게는 0MHz의 서브채널을 나타내고 (즉, 서브채널이 할당되지 않는 것을 나타내고), STA 2 및 3에게는 각각 5MHz의 서브채널이 할당되고, STA 4에게는 10MHz의 서브채널이 할당되는 것을 나타내는 경우를 가정한다.

또한, 도 8의 예시에서 L-STF, L-LTF, L-SIG, HE-SIG-A는 하나의 채널 단위(예를 들어, 20MHz)로 전송되고, HE-STF, HE-LTF는 기본 서브채널 단위(예를 들어, 5MHz)로 할당된 서브채널들의 각각에서 전송되고, HE-SIG-B 및 PSDU는 STA에게 할당되는 서브채널들(예를 들어, 5MHz, 5MHz, 10MHz)의 각각에서 전송될 수 있다. 여기서, STA에게 할당되는 서브채널은 STA로의 PSDU 전송을 위해서 요구되는 크기의 서브채널에 해당하고, STA에게 할당되는 서브채널의 크기는 기본 서브채널 단위(즉, 최소 크기의 서브채널 단위)의 크기의 N 배(N=1, 2, 3, …)일 수 있다. 도 8의 예시에서, STA2에게 할당되는 서브채널의 크기는 기본 서브채널 단위의 크기와 동일하고, STA3에게 할당되는 서브채널의 크기는 기본 서브채널 단위의 크기와 동일하고, STA4에게 할당되는 서브채널의 크기는 기본 서브채널 단위의 크기의 2 배인 경우에 해당한다.

도 8에서는 시간 도메인 및 주파수 도메인에서 구분되는 복수개의 HE-LTF 요소들과 HE-LTF 서브요소들을 나타낸다. 하나의 HE-LTF 요소는 시간 도메인에서 하나의 OFDM 심볼의 길이에 대응하고, 주파수 도메인에서 하나의 서브채널 단위(즉, STA에게 할당되는 서브채널 대역폭)에 대응한다. 하나의 HE-LTF 서브요소는 시간 도메인에서 하나의 OFDM 심볼의 길이에 대응하고, 주파수 도메인에서 하나의 기본 서브채널 단위(예를 들어, 5MHz)에 대응한다. 도 8의 예시에서 STA2 또는 STA3에게 할당되는 5MHz 크기의 서브채널의 경우 하나의 HE-LTF 요소는 하나의 HE-LTF 서브요소를 포함한다. 한편, STA4에게 할당되는 세 번째 10MHz 크기의 서브채널의 경우 하나의 HE-LTF 요소는 2 개의 HE-LTF 서브요소를 포함한다. 이러한 HE-LTF 요소 및 HE-LTF 서브요소는 논리적인 구분 단위로서 이해되어야 하며, PHY 계층에서 반드시 HE-LTF 요소 또는 HE-LTF 서브요소의 단위로 동작하는 것은 아니다.

HE-LTF 심볼은 시간 도메인에서 하나의 OFDM 심볼 상에서, 주파수 도메인에서 하나의 채널 단위(예를 들어, 20MHz) 상의 복수개의 HE-LTF 요소들의 집합에 대응할 수 있다. 즉, 하나의 HE-LTF 심볼을 주파수 도메인에서 STA에게 할당되는 서브채널 폭으로 구분한 것이 HE-LTF 요소에 대응하고, 기본 서브채널 단위로 구분한 것이 HE-LTF 서브요소라고 할 수 있다.

HE-LTF 섹션은 시간 도메인에서 하나 이상의 OFDM 심볼 상에서, 주파수 도메인에서 하나의 서브채널 단위(즉, STA에게 할당되는 서브채널 대역폭) 상의 복수개의 HE-LTF 요소들의 집합에 대응할 수 있다. HE-LTF 서브섹션은 하나 이상의 OFDM 심볼 상에서, 주파수 도메인에서 하나의 기본 서브채널 단위(예를 들어, 5MHz) 상의 복수개의 HE-LTF 요소들의 집합에 대응할 수 있다. 도 8의 예시에서 STA2 또는 STA3에게 할당되는 5MHz 크기의 서브채널의 경우 하나의 HE-LTF 섹션은 하나의 HE-LTF 서브섹션을 포함한다. 한편, STA4에게 할당되는 세 번째 10MHz 크기의 서브채널의 경우 하나의 HE-LTF 섹션은 2 개의 HE-LTF 서브섹션들을 포함한다.

HE-LTF 필드는 복수의 단말을 위한 HE-LTF 요소들(또는 HE-LTF 서브요소들), HE-LTF 심볼들, 또는 HE-LTF 섹션들(또는 HE-LTF 서브섹션들)의 집합에 대응할 수 있다.

전술한 바와 같은 HE PPDU 전송에 있어서, 서브채널들은 주파수 도메인에서 연접하여(contiguously) 복수의 HE STA에 할당될 수 있다. 즉, HE PPDU 전송에 있어서 각각의 HE STA에게 할당되는 서브채널들은 연속적(sequential)일 수 있고, 하나의 채널(예를 들어, 20MHz 폭의 채널) 내에서 중간의 일부 서브채널이 STA에게 할당되지 않고 비어 있는 것이 허용되지 않을 수 있다. 도 7을 참조하여 설명하자면, 하나의 채널이 4 개의 서브채널로 구성되는 경우, 첫 번째, 두 번째 및 네 번째 서브채널은 STA에게 할당되는데, 세 번째 서브채널은 할당되지 않고 비어 있는 것이 허용되지 않을 수 있다. 다만, 본 발명에서 하나의 채널 내의 중간의 일부 서브채널이 STA에게 할당되지 않는 경우를 배제하는 것은 아니다.

도 9는 본 발명에 따른 서브채널 할당 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 9의 예시에서는 복수개의 연속하는 채널(예를 들어, 20MHz 대역폭의 채널) 및 복수개의 채널 간의 경계(boundary)를 보여준다. 도 9에서 프리앰블이라고 도시된 부분은 도 7 및 도 8의 예시에서의 L-STF, L-LTF, L-SIG, HE-SIG-A에 대응할 수 있다.

여기서, 각각의 HE STA에 대한 서브채널 할당은 하나의 채널 내에서만 이루어져야 하며, 복수개의 채널 내에서 부분적으로 겹쳐진 서브채널 할당은 허용되지 않을 수도 있다. 즉, 20MHz 크기의 두 개의 연속적인 채널 CH1, CH2가 존재하는 경우, MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송을 위해 페어링(pairing)되는 STA들에 대한 서브채널들은 CH1 내에서 할당되거나, 또는 CH2 내에서 할당되어야 하고, 하나의 서브채널의 일부가 CH1에 존재하면서 다른 일부는 CH2에도 존재하는 방식으로 할당되지는 않을 수 있다. 즉, 하나의 서브채널은 채널 경계(boundary)를 가로질러(cross) 할당되는 것이 허용되지 않을 수 있다. MU-MIMO 또는 OFDMA 모드를 지원하는 자원 유닛(RU)의 관점에서는, 20MHz 크기의 대역폭이 하나 이상의 RU들로 분할될 수 있고, 40MHz 크기의 대역폭은 두 개의 연속하는 20MHz 크기의 대역폭의 각각에서 하나 이상의 RU들로 분할될 수 있으며, 어떤 RU가 두 개의 연속하는 20MHz의 경계를 가로지르는 형태로 할당될 수는 없다고 표현할 수 있다.

이처럼 한 서브채널이 두 개 이상의 20MHz 채널에 속하는 것은 허용되지 않을 수 있다. 특히, 2.4GHz OFDMA 모드는 20MHz OFDMA 모드와 40MHz OFDMA 모드를 지원할 수 있는데, 2.4GHz OFDMA 모드에서 한 서브채널이 두 개 이상의 20MHz 채널에 속하는 것은 허용되지 않을 수 있다.

도 9에서 CH1 및 CH2 상에서 STA1 내지 STA7에 대해서 기본 서브채널 단위(예를 들어, 5MHz 크기의 단위)와 동일한 크기의 서브채널이 할당되는 경우를 가정하고, CH4 및 CH5 상에서 STA8 내지 STA10에 대해서 기본 서브채널 단위의 2 배 크기(예를 들어, 10MHz 크기)의 서브채널이 할당되는 경우를 가정한다.

아래쪽의 도면에서, STA1, STA2, STA3, STA5, STA6, 또는 STA7에 대한 서브채널은 하나의 채널과만 전적으로 겹치도록(또는 채널 경계를 가로지르지 않도록, 또는 하나의 채널에만 속하도록) 할당되지만, STA4에 대한 서브채널은 두 개의 채널과 부분적으로 겹치도록(또는 채널 경계를 가로지르도록, 또는 두 개의 채널에 속하도록) 할당되어 있다. 위와 같은 본 발명의 예시에 따르면, STA4에 대한 서브채널 할당은 허용되지 않는다.

위쪽의 도면에서, STA8 또는 STA10에 대한 서브채널은 하나의 채널과만 전적으로 겹치도록(또는 채널 경계를 가로지르지 않도록, 또는 하나의 채널에만 속하도록) 할당되지만, STA9에 대한 서브채널은 두 개의 채널과 부분적으로 겹치도록(또는 채널 경계를 가로지르도록, 또는 두 개의 채널에 속하도록) 할당되어 있다. 위와 같은 본 발명의 예시에 따르면, STA9에 대한 서브채널 할당은 허용되지 않는다.

한편, 복수개의 채널 내에서 부분적으로 겹쳐지는 (또는, 하나의 서브채널이 복수개의 채널의 경계를 가로지르는, 또는 하나의 서브채널이 두 개의 채널에 속하는) 서브채널 할당이 허용될 수도 있다. 예를 들어, SU-MIMO 모드 전송의 경우에는, 하나의 STA에게 복수개의 연속하는 채널이 할당될 수 있고, 해당 STA에게 할당되는 하나 이상의 서브채널 중에서 어떤 서브채널은 연속하는 두 개의 채널의 경계를 가로질러 할당될 수도 있다.

이하의 예시들에서는 하나의 채널의 대역폭이 20MHz인 경우에 하나의 서브채널의 채널폭이 5MHz인 것을 가정하여 설명하지만, 이는 본 발명의 원리를 간명하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 채널의 대역폭과 하나의 서브채널의 채널폭은 해당 예시들과 다른 값으로 정의 또는 할당될 수 있으며, 하나의 채널 내의 복수개의 서브채널들의 채널폭이 서로 동일할 수도 상이할 수도 있다.

도 10은 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷에서 HE-LTF 필드의 시작점 및 종료점을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷은 MU-MIMO 및 OFDMA 모드를 지원하기 위해서, 각각의 서브채널에 할당된 HE STA으로 전송될 공간 스트림(spatial stream)의 개수에 대한 정보가 HE-SIG-A 필드에 포함될 수 있다.

또한, 하나의 서브채널에서 복수개의 HE STA에 대한 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송이 수행되는 경우, 각각의 HE STA으로 전송될 공간 스트림의 개수에 대한 정보가 HE-SIG-A 또는 HE-SIG-B 필드를 통해서 제공될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.

도 10의 예시에서는 STA1 및 STA2에게 첫 번째 5MHz 서브채널이 할당되고, STA마다 2개의 공간 스트림이 하향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드로 전송되는 (즉, 하나의 서브채널에서 전체 4개의 공간 스트림이 전송되는) 것으로 가정한다. 이를 위해, HE-SIG-A 필드 후에 HE-STF, HE-LTF, HE-LTF, HE-LTF, HE-LTF, HE-SIG-B가 해당 서브채널에서 전송된다. HE-STF는 5MHz 서브채널에 대한 주파수 오프셋 추정, 위상 오프셋 추정의 용도로 사용된다. HE-LTF는 5MHz 서브채널에 대한 채널 추정의 용도로 사용된다. 해당 서브채널에서 사용되는 전체 공간 스트림의 개수가 4개이므로, MU-MIMO 전송을 지원하기 위해서 HE-LTF의 개수(즉, HE-LTF 심볼의 개수, 또는 HE-LTF 섹션 내의 HE-LTF 요소의 개수)는 전체 공간 스트림의 개수와 동일한 4개가 요구된다.

본 발명의 일례에 따르면, 하나의 서브채널에서 전송되는 전체 공간 스트림의 개수와 HE-LTF 개수의 관계를 정리하면 표 2와 같다.

표 2에서 보여지는 바와 같이, 하나의 서브채널에서 1개의 전체 공간 스트림이 전송될 때, 해당 서브채널에서 적어도 1개의 HE-LTF의 전송이 요구된다. 하나의 서브채널에서 짝수개의 전체 공간 스트림이 전송될 때, 해당 서브채널에서 적어도 공간 스트림의 개수와 동일한 개수의 HE-LTF의 전송이 요구된다. 하나의 서브채널에서 1보다 큰 홀수개의 전체 공간 스트림이 전송될 때, 해당 서브채널에서 적어도 공간 스트림의 개수에 1을 더한 개수의 HE-LTF의 전송이 요구된다.

도 10을 다시 참조하면, STA3 및 STA4에게 두 번째 5MHz 서브채널이 할당되고, STA마다 1개의 공간 스트림이 하향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드로 전송되는 (즉, 하나의 서브채널에서 전체 2개의 공간 스트림이 전송되는) 것으로 가정한다. 이 경우, 두 번째 서브채널에서는 2개의 HE-LTF 전송만이 요구되는데, 도 10의 예시에서는 HE-SIG-A 필드 후에 HE-STF, HE-LTF, HE-LTF, HE-LTF, HE-LTF, HE-SIG-B가 해당 서브채널에서 전송되는 것으로 도시하고 있다 (즉, 4개의 HE-LTF가 전송된다). 이는, STA3, STA4와 MU-MIMO 전송을 위해 페어링되는 다른 STA에게 할당되는 서브채널들에서 PSDU의 전송 시작 시점을 동일하게 맞추기 위함이다. 만약, 두 번째 서브채널에서 2개의 HE-LTF만 전송되는 경우에, 첫 번째 서브채널의 PSDU 전송 시점과 두 번째 서브채널의 PSDU 전송 시점이 달라지게 된다. 서브채널마다 PSDU 전송 시점이 달라지는 경우에는 서브채널마다 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 타이밍이 일치하지 않아서 직교성(orthogonality)이 유지되지 않는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, HE-LTF 전송에 있어서 추가적인 한정이 요구된다.

기본적으로 SU-MIMO 또는 비-OFDMA(non-OFDMA) 모드 전송의 경우에는, 요구되는 개수만큼의 HE-LTF가 전송되는 것으로 충분하다. 그러나, MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 경우에는 페어링된 다른 STA을 위한 서브채널에서 전송되는 필드들의 타이밍을 일치(또는 정렬)하는 것이 요구된다. 따라서, MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 경우에는 서브채널들 중에서 스트림 개수가 최대인 서브채널을 기준으로 모든 다른 서브채널의 HE-LTF 개수가 결정될 수 있다.

이를 구체적으로 표현하자면, 서브채널들의 각각에 할당된 HE STA의 세트에서, 서브채널 각각에서 전송되는 전체(total) 공간 스트림의 개수에 따라서 요구되는 HE-LTF의 개수 (또는 HE-LTF 심볼의 개수, 또는 HE-LTF 섹션 내의 HE-LTF 요소의 개수) 중에서, 최대 개수의 HE-LTF에 맞추어 모든 서브채널의 HE-LTF 전송 개수가 결정될 수 있다. 여기서, "서브채널들의 각각에 할당된 HE STA의 세트"는 SU-MIMO 모드에서는 하나의 HE STA로 구성된 세트이고, MU-MIMO 모드에서 복수개의 서브채널에 걸쳐서(across) 전체 페어링된 복수개의 HE STA들로 구성된 세트이다. 또한, "서브채널 각각에서 전송되는 전체 공간 스트림의 개수"는 SU-MIMO 모드에서는 하나의 HE STA로 전송되는 공간 스트림의 개수이고, MU-MIMO 모드에서 해당 서브채널 상에서 페어링된 복수개의 HE STA들로 전송되는 공간 스트림의 개수이다.

즉, HE PPDU에서 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 모든 사용자들(즉, HE STA들) 전체에 걸쳐서 HE-LTF 필드가 동일한 시점에서 시작하고 동일한 시점에서 종료된다는 것으로도 표현할 수 있다. 또는, MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 모든 HE STA들 전체에 걸쳐서 복수개의 서브채널들의 HE-LTF 섹션들의 길이가 동일하다고 표현할 수도 있다. 또는, MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 모든 HE STA들 전체에 걸쳐서 복수개의 서브채널들에서 HE-LTF 섹션 각각에 포함된 HE-LTF 요소의 개수가 동일하다고 표현할 수도 있다. 이에 따라, MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 모든 HE STA 전체에 걸쳐서 복수개의 서브채널들에서 PSDU 전송 시점을 일치시킬 수 있다.

이처럼, MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송을 지원하는 HE PPDU 전송에 있어서, HE-LTF 심볼(도 7 참조)의 개수는 1, 2, 4, 6, 또는 8이 될 수 있고, 복수개의 서브채널들 중에서 최대 개수의 공간 스트림을 가지는 서브채널의 공간 스트림 개수에 의해서 결정될 수 있다. 복수개의 서브채널 각각에 할당되는 공간 스트림의 개수는 서로 다를 수 있으며, 하나의 서브채널에 할당되는 공간 스트림의 개수는, 해당 서브채널에 할당되는 모든 사용자들에 걸친 전체(total) 공간 스트림의 개수를 의미한다. 즉, 복수개의 서브채널들 중의 어느 하나의 서브채널에 할당되는 모든 사용자들에 대한 전체 공간 스트림의 개수와, 다른 서브채널에 할당되는 모든 사용자들에 대한 전체 공간 스트림의 개수를 서로 비교하여, 최대 개수의 공간 스트림을 가지는 서브채널에 할당되는 공간 스트림의 개수에 의해 HE-LTF 심볼의 개수가 결정될 수 있다

구체적으로, OFDMA 모드의 HE PPDU 전송에 있어서 HE-LTF 심볼의 개수는 1, 2, 4, 6, 또는 8이 될 수 있고, HE-LTF 심볼의 개수는 복수개의 서브채널들 중에서 최대 개수의 공간 스트림을 가지는 서브채널에서 전송되는 공간 스트림의 개수에 기초하여 결정될 수 있다. 나아가, OFDMA 모드의 HE PPDU 전송에 있어서, 복수개의 서브채널들 중에서 최대 개수의 공간 스트림을 가지는 서브채널에서 전송되는 공간 스트림의 개수가 짝수 또는 홀수인지에 따라서 (상기 표 2 참조) HE-LTF 심볼의 개수가 결정될 수 있다. 즉, OFDMA 모드의 HE PPDU 전송에 있어서, 복수개의 서브채널들 중에서 최대 개수의 공간 스트림을 가지는 서브채널에서 전송되는 공간 스트림의 개수(예를 들어, K)가 가 짝수인 경우에는, HE-LTF 심볼의 개수는 K와 동일할 수 있다. 또한, OFDMA 모드의 HE PPDU 전송에 있어서, 복수개의 서브채널들 중에서 최대 개수의 공간 스트림을 가지는 서브채널에서 전송되는 공간 스트림의 개수 K가 1보다 큰 홀수인 경우에는, HE-LTF 심볼의 개수는 K+1일 수 있다.

OFDMA 모드에서 하나의 서브채널에 하나의 STA만이 할당되는 경우(즉, OFDMA 모드이지만 MU-MIMO 전송은 이용되지 않는 경우)에는, 각각의 서브채널에 할당되는 STA에 대한 공간 스트림의 개수를 기반으로, 복수개의 서브채널들 중에서 최대 개수의 공간 스트림을 가지는 서브채널이 결정될 수 있다. OFDMA 모드에서 하나의 서브채널에 복수개의 STA이 할당되는 경우(즉, OFDMA 모드이면서 MU-MIMO 전송이 이용되는 경우)에는, 각각의 서브채널에 할당되는 STA의 개수와, 각각의 서브채널에 할당되는 STA의 각각에 대한 공간 스트림의 개수(예를 들어, 하나의 서브채널에서 STA1 및 STA2가 할당되는 경우, STA1에 대한 공간 스트림의 개수와 STA2에 대한 공간 스트림의 개수를 합산한 개수)를 기반으로, 복수개의 서브채널들 중에서 최대 개수의 공간 스트림을 가지는 서브채널이 결정될 수 있다.

MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송을 지원하는 HE PPDU 프레임을 전송하는 송신측에서는, P(P는 1이상의 자연수) 개의 HE-LTF 심볼(도 7 참조)을 생성하고, 상기 P 개의 HE-LTF 심볼과 데이터 필드를 적어도 포함하는 HE PPDU 프레임을 수신측으로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 HE PPDU 프레임은 주파수 도메인에서 Q(Q는 2 이상의 자연수) 개의 서브채널로 구분될 수 있다. 또한, 상기 P 개의 HE-LTF 심볼의 각각은 주파수 도메인에서 상기 Q개의 서브채널에 대응하는 Q 개의 HE-LTF 요소로 구분될 수 있다. 즉, 상기 HE PPDU에는 하나의 서브채널 상에서 P 개의 HE-LTF 요소를 포함할 수 있다 (여기서, 하나의 서브채널 상에서 상기 P 개의 HE-LTF 요소는 하나의 HE-LTF 섹션에 속할 수 있다).

이와 같이, 상기 Q 개의 서브채널 중의 어느 하나에서의 HE-LTF 요소의 개수(즉, P)는 다른 임의의 서브채널에서의 HE-LTF 요소의 개수(즉, P)와 동일할 수 있다. 또한, 상기 Q 개의 서브채널 중의 어느 하나에서 HE-LTF 섹션에 포함되는 HE-LTF 요소의 개수(즉, P)는 다른 임의의 서브채널에서 HE-LTF 섹션에 포함되는 HE-LTF 요소의 개수(즉, P)와 동일할 수 있다. 또한, 상기 Q 개의 서브채널 중의 어느 하나에서 HE-LTF 섹션의 시작점 및 종료점은 다른 임의의 서브채널에서 HE-LTF 섹션의 시작점 및 종료점과 동일할 수 있다. 또한, 상기 Q 개의 서브채널에 걸쳐서 (즉, 모든 사용자(또는 단말)에 걸쳐서 HE-LTF 섹션의 시작점 및 종료점은 동일할 수 있다.

도 10을 다시 참조하면, STA5에게 세 번째 5MHz 서브채널이 할당되고, 해당 서브채널에서는 1 개의 공간 스트림이 SU-MIMO 방식으로 전송된다 (다른 서브채널들까지 고려하면 복수개의 서브채널들 상에서 STA1부터 STA6까지에 대해 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드로 복수개의 공간 스트림이 전송된다). 이 경우, 해당 서브채널에서는 1개의 HE-LTF가 전송되는 것으로 충분하지만, 서브채널들에 걸쳐 HE-LTF 필드의 시작점과 종료점을 일치시키기 위해서, 다른 서브채널에서의 최대 HE-LTF 개수와 동일한 4개의 HE-LTF가 전송된다.

STA6에게 네 번째 5MHz 서브채널이 할당되고, 해당 서브채널에서는 1 개의 공간 스트림이 SU-MIMO 방식으로 전송된다 (다른 서브채널들까지 고려하면 복수개의 서브채널들 상에서 STA1부터 STA6까지에 대해 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드로 복수개의 공간 스트림이 전송된다). 이 경우, 해당 서브채널에서는 1개의 HE-LTF가 전송되는 것으로 충분하지만, 서브채널들에 걸쳐 HE-LTF 필드의 시작점과 종료점을 일치시키기 위해서, 다른 서브채널에서의 최대 HE-LTF 개수와 동일한 4개의 HE-LTF가 전송된다.

도 10의 예시에서 두 번째 서브채널에서 STA3 및 STA4의 채널 추정을 위해 요구되는 2개의 HE-LTF외의 나머지 2개의 HE-LTF와, 세 번째 서브채널에서 STA5의 채널 추정을 위해 요구되는 1개의 HE-LTF외의 나머지 3개의 HE-LTF와, 네 번째 서브채널에서 STA6의 채널 추정을 위해 요구되는 1개의 HE-LTF외의 나머지 3개의 HE-LTF는, 실제로 STA의 채널 추정을 위해 사용되지는 않는 플레이스홀더(placeholder)라고 표현할 수도 있다.

도 11은 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷에서 HE-SIG-B 필드 및 HE-SIG-C 필드를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷에서 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송을 효과적으로 지원하기 위해서, 서브채널들의 각각에서 서로 독립된 시그널링 정보가 전송될 수 있다. 구체적으로, MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송을 동시에 수신하는 복수개의 HE STA들의 각각에 대해서 서로 다른 개수의 공간 스트림이 전송될 수 있다. 따라서, HE STA마다 전송될 공간 스트림의 개수에 대한 정보를 알려주어야 한다.

하나의 채널에 걸쳐 공간 스트림 개수를 알려주는 정보는, 예를 들어 HE-SIG-A 필드에 포함될 수 있다. HE-SIG-B 필드는 하나의 서브채널에 대한 공간 스트림 할당 정보를 포함할 수 있다. 또한, HE-LTF 전송 후에 HE-SIG-C 필드가 전송될 수 있으며, HE-SIG-C 필드는 해당 PSDU에 대한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 정보와 PSDU 길이(Length) 정보 등을 포함할 수 있다.

전술한 본 발명의 예시들에서는 하나의 AP로부터 복수개의 STA으로 동시 전송되는 하향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송에 적용가능한 HE PPDU 프레임 구조의 특징에 대해서 주로 설명하였으며, 이하에서는 복수개의 STA으로부터 하나의 AP로 동시 전송되는 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송에 적용가능한 HE PPDU 프레임 구조의 특징에 대해서 설명한다.

전술한 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송을 지원하는 HE PPDU 프레임 포맷의 구조의 다양한 예시들은 오직 하향링크의 경우에만 적용되는 것은 아니고 상향링크의 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 단말이 하나의 AP로 동시 전송을 수행하는 상향링크 HE PPDU 전송의 경우에 전술한 예시들의 HE PPDU 프레임 포맷이 그대로 이용될 수도 있다.

다만, 하나의 AP가 복수개의 STA으로 동시 전송을 수행하는 하향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 HE PPDU 전송에서는 전송 주체인 AP가 복수개의 서브채널의 각각에 할당된 HE STA에게로 전송되는 공간 스트림 개수에 대한 정보를 알기 때문에, 하나의 채널에 걸친 전체 공간 스트림 개수, 최대 공간 스트림 개수(즉, 서브채널 각각에서 HE-LTF 요소의 개수(또는 HE-LTF 섹션의 시작점 및 종료점)의 기준이 되는 정보), 서브채널 각각의 공간 스트림 개수에 대한 정보가 HE-SIG-A 필드 또는 HE-SIG-B 필드에 포함될 수도 있지만, 복수개의 STA이 하나의 AP로 동시 전송을 수행하는 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 HE PPDU 전송에서는 전송 주체인 STA은 자신이 전송할 HE PSDU의 공간 스트림 개수만을 알 수 있을 뿐 자신과 페어링된 다른 STA의 HE PSDU의 공간 스트림 개수를 알 수 없으므로 하나의 채널에 걸친 전체 공간 스트림 개수 또는 최대 공간 스트림 개수를 결정할 수 없는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해서, 상향링크 HE PPDU 전송에 관련된 공통 파라미터(STA들에 대해서 공통으로 적용되는 파라미터) 및 개별 파라미터(즉, STA 마다 별도인 파라미터)의 전송은 다음과 같이 설정될 수 있다.

먼저, 복수의 STA이 하나의 AP로 동시 전송을 수행하는 상향링크 HE PPDU 전송에 있어서, 이를 위한 공통 파라미터 또는 개별 파라미터(공통/개별 파라미터)를 AP가 STA들에게 지정하여 주고 각각의 STA은 이에 따르도록 프로토콜을 설계할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송을 위한 트리거 프레임(또는 폴링(Polling) 프레임)이 AP로부터 복수개의 STA들에게 전송될 수 있고, 이러한 트리거 프레임에는 상향링크 HE PPDU 전송을 위한 공통 파라미터(예를 들어, 하나의 채널에 걸친 공간 스트림의 개수, 또는 최대 공간 스트림 개수)와 개별 파라미터(예를 들어, 서브채널 각각에 대해서 할당되는 공간 스트림 개수)에 대한 값이 포함될 수 있다. 따라서, 하향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 전송 모드에 적용되는 HE PPDU 프레임 포맷의 예시에 대한 변형 없이, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 전송 모드에 적용되는 HE PPDU 프레임 포맷을 구성할 수 있다. 예를 들어, 각각의 STA은 HE-SIG-A 필드에 하나의 채널에 걸친 공간 스트림의 개수에 대한 정보를 포함시키고, 서브채널 각각에서 HE-LTF 요소의 개수(또는 HE-LTF 섹션의 시작점 및 종료점)는 최대 공간 스트림 개수에 따라서 결정하고, HE-SIG-B 필드에 개별 공간 스트림의 개수에 대한 정보를 포함시켜 HE PPDU 프레임 포맷을 구성할 수도 있다.

또는, AP가 트리거 프레임을 통해 제공하는 공통/개별 파라미터 값을 STA들이 반드시 따르도록 동작하는 경우, STA들의 각각은 HE PPDU 전송에 있어서 공통/개별 파라미터 값이 무엇인지 AP에게 알려줄 필요가 없으므로, HE PPDU에 이러한 정보가 포함되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 각각의 STA들은 AP에 의해 지시된 전체 공간 스트림의 개수, 최대 공간 스트림 개수, 자신에게 할당된 공간 스트림의 개수를 파악하고 그에 따라 HE PPDU를 구성하면 될 뿐, AP에게 전체 공간 스트림의 개수 또는 자신에게 할당된 공간 스트림의 개수에 대한 정보를 HE PPDU에 포함시키지 않을 수도 있다.

한편, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 HE PPDU 전송에서 AP의 트리거 프레임에 의해 공통/개별 파라미터가 제공되지 않는 경우에는 다음과 같이 동작할 수 있다.

상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 HE PPDU 전송에서 HE-SIG-A 필드에는 동시 전송되는 HE PSDU들에 대해서 공통적인 전송 파라미터들(예를 들어, 채널 대역폭(BW) 정보 등)이 포함될 수 있고, 개별 STA에서 상이할 수 있는 파라미터(예를 들어, 개별 공간 스트림 개수, 개별 MCS, STBC 사용여부 등)는 포함될 수 없다. 이러한 개별 파라미터들은 HE-SIG-B 필드에 포함시킬 수도 있지만, 공간 스트림 개수와 STBC 사용여부에 대한 정보는 HE PPDU 프레임 포맷에서 프리앰블과 PSDU에 대한 구성 정보를 확인하는 데에 중요한 역할을 하므로(예를 들어, 공간 스트림 개수와 STBC 사용여부에 대한 정보의 조합에 의해서 HE-LTF 요소의 개수가 결정되므로), 공간 스트림 개수에 대한 정보와 STBC 사용여부에 대한 정보는 HE-LTF 필드 이전에 전송될 필요가 있다. 이를 위해서, 도 12와 같은 HE PPDU 프레임 포맷이 상향링크 HE PPDU 전송을 위해 사용될 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 HE PPDU 프레임 포맷의 추가적인 예시를 설명하기 위한 도면이다. 도 12의 HE PPDU 프레임 포맷은, 도 11과 유사한 HE-SIG-A, HE-SIG-B, HE-SIG-C 필드의 구조를 상향링크 PPDU 전송을 위해 사용하는 것이라고도 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송이 AP에 의한 트리거링(또는 AP에 의해서 제공되는 공통/개별 파라미터)에 따라서 수행되는 경우에는 개별 STA이 AP에게 개별 파라미터를 보고하지 않을 수도 있으며, 이 경우에는 도 12의 HE-SIG-B 필드, HE-SIG-C 필드, 또는 첫 번째 HE-LTF 요소(즉, 도 12에서 HE-STF와 HE-SIG-B 사이에 도시된 HE-LTF) 중의 하나 이상이 존재하지 않을 수도 있다. 이 경우에는, 이하에서 구체적으로 설명하는 각 필드에 대한 내용은 해당 필드가 존재하는 경우에 적용되는 것으로 이해될 수 있다.

도 12의 예시에서, HE-SIG-A 필드는 하나의 채널(즉, 20MHz 채널) 단위로 전송되며, 동시에 전송되는 HE PSDU에 공통된 전송 파라미터들을 포함할 수 있다. 따라서, 각각의 서브채널에 할당된 HE STA들이 전송하는 상향링크 PPDU에 대해서 HE-SIG-A 필드까지는 동일한 정보가 전송되므로, AP에서는 복수의 STA으로부터 전송되는 중복된 신호들을 올바르게 수신할 수 있다.

HE-SIG-B 필드는 하나의 채널 내에서 서브채널 단위로 전송되며, 각각의 서브채널로 전송되는 HE PSDU 전송 특성에 맞는 독립적인 파라미터 값을 가질 수 있다. HE-SIG-B에는 각각의 서브채널에 대한 공간 스트림 할당 정보, STBC 사용여부에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 만약, 어떤 서브채널에서 MU-MIMO가 적용되는 경우(즉, 하나의 서브채널에서 복수개의 STA으로부터의 전송이 이루어지는 경우), HE-SIG-B 필드에는 해당 서브채널에서 페어링되는 복수개의 STA들에 대해서 공통적으로 적용되는 파라미터 값이 포함될 수 있다.

HE-SIG-C 필드는 HE-SIG-B 필드와 동일한 서브채널을 사용하여 전송되며, MCS와 패킷 길이 등의 정보를 포함할 수 있다. 만약, 어떤 서브채널에서 MU-MIMO가 적용되는 경우(즉, 하나의 서브채널에서 복수개의 STA으로부터의 전송이 이루어지는 경우), HE-SIG-C 필드에는 해당 서브채널에서 페어링되는 복수개의 STA들의 각각에 대해서 개별적으로 적용되는 파라미터 값이 포함될 수 있다.

하향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 HE PPDU 전송에서 설명한 바와 유사하게, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 HE PPDU 전송에서도 서브채널들에서 PSDU의 전송 시작 시점이 달라질 수 있고, 이로 인하여 OFDM 심볼이 정렬되지 않으면 복수개의 PSDU를 수신하는 AP의 구현 복잡도가 증가하는 문제가 발생하게 된다. 이를 해결하기 위해서, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 HE PPDU 전송에서도 도 10의 예시에서 설명한 바와 같이 "서브채널들의 각각에 할당된 HE STA의 세트에서, 서브채널 각각에서 전송되는 전체 공간 스트림의 개수에 따라서 요구되는 HE-LTF의 개수 중에서, 최대 개수의 HE-LTF에 맞추어 모든 서브채널의 HE-LTF 전송 개수가 결정"될 수 있다.

이러한 특징은, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송에서 모든 사용자들(즉, HE STA들) 전체에 걸쳐서 HE-LTF 필드가 동일한 시점에서 시작하고 동일한 시점에서 종료된다는 것으로도 표현할 수 있다. 또는, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 모든 HE STA들 전체에 걸쳐서 복수개의 서브채널들의 HE-LTF 섹션들의 길이가 동일하다고 표현할 수도 있다. 또는, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 모든 HE STA들 전체에 걸쳐서 복수개의 서브채널들에서 HE-LTF 섹션 각각에 포함된 HE-LTF 요소의 개수가 동일하다고 표현할 수도 있다. 이에 따라, 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 모드 전송의 모든 HE STA 전체에 걸쳐서 복수개의 서브채널들에서 PSDU 전송 시점을 일치시킬 수 있다.

도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 인코딩된 데이터 비트들은 블록 인터리버에 의해서 인터리빙될 수 있다. 인터리버는 3-단계의 퍼뮤테이션(permutation)을 포함하며, 첫 번째 퍼뮤테이션은 인접한(adjacent) 코딩딘 비트들이 인접하지 않은(non-adjacent) 서브캐리어들에 매핑되도록 하기 위한 것이다. 두 번째 퍼뮤테이션은 인접한 코딩된 비트들이 성상에서 더 낮은 유효 비트(less significant bit)와 더 높은 유효 비트(more significant bit)에 번갈아가며 매핑되도록 함으로써, 낮은 신뢰성의 비트가 길게 연속되는 것을 회피할 수 있다. 세 번째 퍼뮤테이션은 주파수 로테이션(frequency rotation)에 해당한다.

이하에서는 MU-MIMO 또는 OFDMA(즉, MU 전송)를 지원하는 HE PPDU 프레임 포맷에 따른 OFDM 심볼에 적용되는 인터리빙 방안 또는 인터리버에 대해서 설명한다.

HE PPDU 프레임 포맷에서 데이터 필드(또는 PSDU)의 전송은 서브채널들에서 독립적으로 수행될 수 있다. 이 경우, PSDU 전송을 위한 프로세싱(예를 들어, PSDU에 대한 인코딩, 인터리빙, 패딩, 변조 등)은 서브채널 각각에 대해서 독립적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 서브채널 각각에 대한 인터리빙이 독립적으로 적용된다는 의미는, 제 1 서브채널에 대해서 제 1 인터리버가 적용되고, 제 2 서브채널에 대해서 제 2 인터리버가 적용되며, 제 1 서브채널과 제 2 서브채널은 서로 다른 서브채널이고, 제 1 인터리버와 제 2 인터리버는 서로 동일할 수도 상이할 수도 있다는 의미이다. 여기서, 서브채널 각각에 대한 PSDU 프로세싱이 독립적이라는 것은 논리적으로 독립이라는 의미이고, 하나의 서브채널 관점에서의 PSDU 프로세싱을 용이하게 설명하기 위한 것일 뿐, PSDU가 서브채널 각각에 대해서 반드시 개별적으로 또는 분리되어 프로세싱되는 것을 의미하지는 않는다.

예를 들어, 하나의 채널(예를 들어, 20MHz 채널폭) 상에서 전송되는 HE PPDU 프레임의 PSDU에 대해 적용되는 FFT 크기가 256인 경우에 (즉, 256-FFT가 사용되는 경우에), 하나의 채널 내의 16개의 서브채널들 각각에서 PSDU가 전송되는 경우라면 하나의 서브채널 상의 PSDU에 대해서는 16 FFT가 적용되는 것(즉, 하나의 서브채널이 최대 16개의 서브캐리어 또는 16개의 톤을 가지는 것)으로 표현할 수도 있다. 즉, 하나의 채널(예를 들어, 20MHz 채널폭) 상에서 전송되는 HE PPDU 프레임의 PSDU에 대해 256 FFT가 사용되는 경우에, 하나의 채널 내에서 동일한 대역폭을 가지는 X 개의 서브채널 각각에서 PSDU가 전송되면 하나의 서브채널 상의 PSDU에 대해서는 256/X FFT가 적용되는 것(즉, 하나의 서브채널이 최대 256/X 개의 서브캐리어 또는 256/X 개의 톤을 가지는 것)으로 표현할 수 있다. 만약, 하나의 채널 상에서 서브채널에 대한 구분이 없이 256 FFT를 하나의 목적 단말을 위한 PSDU 전송을 위해 사용하는 경우, 해당 PSDU 전송은 하나의 OFDM 심볼 상에서 256개의 서브캐리어(또는 256개의 톤)를 가진다고 할 수 있다.

먼저, 본 발명에 따른 MU-MIMO 또는 OFDMA를 지원하는 HE PPDU OFDM 심볼에 적용되는 인터리버에 대한 이하의 설명에서 사용되는 파라미터를 정의한다.

N_CBPS는 심볼 당 코딩된 블록의 개수이다.

N_SS는 공간 스트림의 개수이다.

N_CBPSS는 공간 스트림 당 심볼 당 코딩된 비트의 개수이다.

N_CBPSSI는 인터리버 블록 당 공간 스트림 당 심볼 당 코딩된 비트의 개수이다.

N_ROW는 블록 인터리버의 행(row)의 개수이다.

N_COL은 블록 인터리버의 열(column)의 개수이다.

N_SD는 주파수 세그먼트 당 복소 데이터(complex data)의 개수이다.

N_ROT는 주파수 로테이션을 위한 파라미터이다.

N_BPSCS는 공간 스트림 당 서브캐리어 당 코딩된 비트의 개수이다.

여기서, 주파수 세그먼트는 본 명세서에서 설명하는 서브채널, 서브밴드 또는 자원 유닛에 대응할 수 있다. 이하에서는 주로 서브채널이라는 용어를 사용하여 설명하지만, 해당 설명은 서브밴드, 자원 유닛 또는 주파수 세그먼트라는 용어를 사용하는 설명으로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서는 하나의 채널의 채널폭은 20MHz이고 256 FFT가 적용되고, 하나의 채널 내의 X 개의 서브채널의 대역폭은 동일한 것을 가정하여 (즉, 서브채널 각각의 대역폭은 20/X MHz 이고 256/X FFT가 적용된다고 가정하여) 설명하지만, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.

X=4인 경우

하나의 채널 상의 4 개의 서브채널에서 독립적으로 PSDU 전송이 수행되는 경우, 하나의 서브채널에 해당하는 64 서브캐리어에 대한 데이터, 파일럿, 가드 서브캐리어에 대한 구성과, 데이터 서브캐리어의 인터리버에 대한 본 발명의 실시예에 대해서 이하에서 설명한다.

하나의 서브채널 상의 5MHz HE PPDU 전송에 대해서, 스트림 파서(stream parser)에서 출력되는 비트들은 N_CBPS 개의 비트들로 구성된 그룹 단위로 프로세싱될 수 있다. 이러한 그룹들의 각각은 N_SS 개의 블록으로 분할(divide)되고 (N_SS는 복수의 서브채널들에서 별개의 값으로 설정될 수 있으며, 복수의 서브채널에서 N_SS 값은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음), 각각의 블록은 N_CBPSS 개의 비트를 가지고, 각각의 블록은 다음과 같이 인터리빙될 수 있다.

인터리버는 주파수 인터리빙을 수행하도록 설정될 수 있다. 스트림 파서는 N_CBPSSI 개의 비트로 구성된 블록들을 출력할 수 있다. 각각의 블록은 인터리버에 행으로 쓰고 열로 읽어내는 (write to rows and read out columns) 방식으로 인터리빙될 수 있다 (즉, N_CBPSSI 개의 비트가 블록 인터리버에 한 행 한 행씩 쓰여지고(written row by row) (즉, 하나의 행의 모든 요소를 채우면 그 다음 행으로 넘어가는 방식), 한 열 한 열씩 읽어낸다(read out column by column) (즉, 하나의 열의 모든 요소를 읽어내면 그 다음 열로 넘어가는 방식)). 인터리버의 심도(depth)라고도 할 수 있는 열의 개수, N_COL은, 특정 대역폭과 주파수가 사용되는 경우의 에러를 복구하는 능력을 최적화하기 위해서 선택될 수 있다.

본 실시예에서 5MHz OFDM-MIMO 전송이 사용될 수 있다. 5MHz 내에서 64 개의 직교하는 서브캐리어가 사용가능하다. 일 양상에서, 64 개의 가용 서브캐리어 중에서, 52개 이상의 서브캐리어(즉, 톤)이 데이터 전송을 위해 사용되고, 나머지 톤들은 파일럿 톤, DC 톤, 가드 톤으로 사용될 수도 있다. 이와 같이 인터리버 심도에 해당하는 N_COL 값은 다양한 구현방식에 따라서 52개 이상의 데이터 톤에 대해서 최적화될 수 있다. 예를 들어, 인터리버 심도 N_COL 값은 데이터 톤의 개수 (즉, 52개 이상)의 인수(factor)가 되도록 선택될 수 있다. 선택된 심도 N_COL 값은 52개 이상의 데이터 톤 상에서 어떤 심도가 최고의 주파수 다이버시티를 제공하여 수신단에서 메시지를 복구할 수 있는지에 기초하여 선택될 수도 있다.

아래의 표 3은 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW에 대해서 본 발명에 따른 예시적인 파라미터들을 나타낸다.

상기 표 3의 후보 옵션(candidate options) 중에서, 옵션 2, 옵션 5, 옵션 10가 바람직하지만, 구현상의 복잡성이나 전파 특성(propagation property) 등을 고려하여 다른 후보 옵션들이 대안으로서 적용될 수도 있다.

본 발명에 따른 인터리빙은 3 개의 퍼뮤테이션에 의해서 정의될 수 있다.

인터리버의 첫 번째 퍼뮤테이션은 이하의 수학식 1로 나타낼 수 있다.

상기 수학식 1에서 k는 첫 번째 퍼뮤테이션 이전의 코딩된 비트에 대한 인덱스에 해당하고, i는 첫 번째 퍼뮤테이션 이후와 두 번째 퍼뮤테이션 이전의 인덱스에 해당한다. 또한, mod는 modulo 연산으로서, A mod B는 A를 B로 나눈 나머지를 의미한다. 또한,

는 플로어(floor) 연산으로서,

는 x를 초과하지 않는 최대의 정수(즉, x 이하의 최대의 정수)를 의미한다.

인터리버의 두 번째 퍼뮤테이션은 아래의 수학식 2로 나타낼 수 있다.

상기 수학식 2에서 j는 두 번째 퍼뮤테이션 이후의 인덱스에 해당하고, s는 공간 스트림의 성상점이 하나의 축(즉, 실수축 또는 허수축)에 할당되는 비트의 개수에 해당한다. 또한, max{A,B}는 A와 B 중에서 최대값을 의미한다.

두 번째 퍼뮤테이션의 출력(즉, j)에 대해서 주파수 로테이션이 적용될 수 있고, 주파수 로테이션을 인터리버의 세 번째 퍼뮤테이션이라고 칭할 수 있으며, 이러한 세 번째 퍼뮤테이션 이후의 인덱스는 r이라고 표기할 수 있다.

N_SS=1인 경우 r=j에 의해서 산출될 수 있다.

2≤N_SS≤4 인 경우, 두 번째 퍼뮤테이션의 출력에 대해서 아래의 수학식 3과 같은 주파수 로테이션이 적용될 수 있다.

상기 수학식 3에서 i _SS 는 해당 인터리버가 동작하는 공간 스트림의 인덱스에 해당한다.

N_SS>4 인 경우, 두 번째 퍼뮤테이션의 출력에 대해서 아래의 수학식 4와 같은 주파수 로테이션이 적용될 수 있다.

상기 수학식 4에서 J(i _SS )는 아래의 표 4와 같이 정의되는 정수를 나타낸다.

한편, 디인터리버는 아래에서 설명하는 세 가지 연산을 사용하여 역 퍼뮤테이션(inverse permutation)을 수행한다. 디인터리버의 특성(또는 파라미터)는 본 발명에 따른 인터리버에 대한 특성(또는 파라미터)와 동일하게 적용될 수 있다. 디인터리빙 동작을 설명하기 위해, (공간 스트림 당) 수신된 블록의 비트의 인덱스는 r이라고 표기되는 것으로 가정한다.

디인터리버의 첫 번째 연산은 인터리버에서 수행된 세 번째 퍼뮤테이션(즉, 주파수 로테이션)의 역연산(reverse operation)에 해당한다.

N_SS=1인 경우, 상기 역연산은 아래의 수학식 5와 같이 수행될 수 있다.

2≤N_SS≤4 인 경우, 상기 역연산은 아래의 수학식 6과 같이 수행될 수 있다.

N_SS>4 인 경우, 상기 역연산은 아래의 수학식 7과 같이 수행될 수 있다

상기 수학식 7에서 J(i _SS )는 상기 표 4와 같이 정의되는 정수를 나타낸다.

이와 같이 디인터리버의 첫 번째 연산의 출력의 인덱스는 j로 표기될 수 있다.

디인터리버의 두 번째 연산은 아래의 수학식 8로 나타낼 수 있다.

이와 같이 디인터리버의 두 번째 연산의 출력의 인덱스는 i로 표기될 수 있다.

디인터리버의 세 번째 연산은 아래의 수학식 9로 나타낼 수 있다.

이와 같이 디인터리버의 세 번째 연산의 출력의 인덱스는 k로 표기될 수 있으며, 이는 인터리버의 첫 번째 퍼뮤테이션 이전의 코딩된 비트에 대한 인덱스 k에 대응한다.

X=8인 경우

하나의 채널 상의 8 개의 서브채널에서 독립적으로 PSDU 전송이 수행되는 경우, 하나의 서브채널에 해당하는 32 서브캐리어에 대한 데이터, 파일럿, 가드 서브캐리어에 대한 구성과, 데이터 서브캐리어의 인터리버에 대한 본 발명의 실시예에 대해서 이하에서 설명한다.

하나의 서브채널 상의 2.5MHz HE PPDU 전송에 대해서, 스트림 파서에서 출력되는 비트들은 N_CBPS 개의 비트들로 구성된 그룹 단위로 프로세싱될 수 있다. 이러한 그룹들의 각각은 N_SS 개의 블록으로 분할되고(N_SS는 복수의 서브채널들에서 별개의 값으로 설정될 수 있으며, 복수의 서브채널에서 N_SS 값은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음), 각각의 블록은 N_CBPSS 개의 비트를 가지고, 각각의 블록은 다음과 같이 인터리빙될 수 있다.

인터리버는 주파수 인터리빙을 수행하도록 설정될 수 있다. 스트림 파서는 N_CBPSSI 개의 비트로 구성된 블록들을 출력할 수 있다. 각각의 블록은 인터리버에 한 행 한 행씩 쓰여지고, 한 열 한 열씩 읽어내는 방식으로 인터리빙될 수 있다. 인터리버의 심도라 할 수 있는 열의 개수, N_COL은, 특정 대역폭과 주파수가 사용되는 경우의 에러를 복구하는 능력을 최적화하기 위해서 선택될 수 있다.

본 실시예에서 2.5MHz OFDM-MIMO 전송이 사용될 수 있다. 2.5MHz 내에서 32 개의 직교하는 서브캐리어가 사용가능하다. 일 양상에서, 32 개의 가용 서브캐리어 중에서, 24개 이상의 서브캐리어(즉, 톤)이 데이터 전송을 위해 사용되고, 나머지 톤들은 파일럿 톤, DC 톤, 가드 톤으로 사용될 수도 있다. 이와 같이 인터리버 심도에 해당하는 N_COL 값은 다양한 구현방식에 따라서 24개 이상의 데이터 톤에 대해서 최적화될 수 있다. 예를 들어, 인터리버 심도 N_COL 값은 데이터 톤의 개수 (즉, 24개 이상)의 인수가 되도록 선택될 수 있다. 선택된 심도 N_COL 값은 24개 이상의 데이터 톤 상에서 어떤 심도가 최고의 주파수 다이버시티를 제공하여 수신단에서 메시지를 복구할 수 있는지에 기초하여 선택될 수도 있다.

아래의 표 5는 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW에 대해서 본 발명에 따른 예시적인 파라미터들을 나타낸다.

상기 표 5의 후보 옵션들 중에서, 옵션 3, 옵션 5, 옵션 6이 바람직하지만, 구현상의 복잡성이나 전파 특성 등을 고려하여 다른 후보 옵션들이 대안으로서 적용될 수도 있다. 상기 표 5의 후보 옵션들 중의 어느 하나의 파라미터 값에 기초하여, 상기 수학식 1 내지 4에 기초하여 송신측의 인터리빙이 수행되거나, 상기 수학식 5 내지 9에 기초하여 인터리빙된 신호를 수신한 수신측의 디인터리빙이 수행될 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 HE PPDU OFDM 심볼의 인터리빙의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

예를 들어, 상기 표 5의 옵션 1에서 N_SD=24 는 32 개의 가용 서브캐리어 중에서 24 개의 서브캐리어가 복소 데이터를 위해서 사용된다는 것을 의미한다. 이에 따라, 나머지 8 개의 서브캐리어는 파일럿 톤, DC 톤, 가드 톤으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 파일럿 톤은 2 개일 수 있고, 이 경우 하나의 자원 유닛은 2 개의 파일럿을 포함하는 26개의 톤의 크기를 가진다(a resource unit has 26-tone with 2 pilots)라고도 표현할 수 있다.

N_BPSCS(i_SS)는 MCS에 따라서 정해질 수 있고, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature PSK), 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64-QAM, 256-QAM에 대해서 각각 1, 2, 4, 6, 8의 값을 가질 수 있다. 만약, BPSK가 적용되는 경우를 가정하면 N_BPSCS(i_SS)의 값은 1이고, 이 경우에 블록 인터리버의 행의 개수 N_ROW=3×1=3 이다. 이에 따라, 블록 인터리버는 8 개의 열(N_COL=8)과 3 개의 행의 크기를 가질 수 있다. 또한, 공간 스트림의 개수 N_SS가 1인 경우 N_ROT의 값은, 예를 들어, 4일 수 있다.

이러한 가정에 따르면, 도 13에서와 같은 블록 인터리버를 이용하여 스트림 파서로부터 출력된 N_CBPSSI 개의 비트에 대한 첫 번째 인터리빙이 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 1에서 N_CBPSSI=24, N_ROW=3, N_COL=8이라는 가정 하에서, 인덱스 k 에 대응하는 인덱스 i는 아래의 표 6과 같이 얻을 수 있다.

상기 수학식 1에 의해서 얻어진 i 값에 대해서 두 번째 인터리빙이 적용된 결과인 j 값은 상기 수학식 2에 의해서 얻을 수 있다. 수학식 2에서 N_BPSCS는 BPSK인 경우를 가정하면 1이다. 이에 따라, 인덱스 i 에 대응하는 인덱스 j 는 아래의 표 7과 같이 얻을 수 있다.

상기 수학식 2에 의해서 얻어진 j 값에 대해서 세 번째 인터리빙(또는 주파수 로테이션)이 적용된 결과인 r 값은 상기 수학식 3에 의해서 얻을 수 있다. 수학식 3에서 N_ROT=4이고, i_SS=1에 대해서 인덱스 j 에 대응하는 인덱스 r 은 아래의 표 8과 같이 얻을 수 있다.

상기 표 6 내지 표 8을 참조하면, 예를 들어, k=17은 i=5에 매핑되고, i=5는 j=5에 매핑되고, j=5는 r=5에 매핑된다. 즉, k=17은 r=5에 매핑된다. 이는 도 13의 입력 비트에서 18번째 비트(즉, k17)가 출력비트에서는 6번째 비트로 그 순서가 퍼뮤테이션되어 있는 결과와 일치한다.

X=16인 경우

하나의 채널 상의 16 개의 서브채널에서 독립적으로 PSDU 전송이 수행되는 경우, 하나의 서브채널에 해당하는 16 서브캐리어에 대한 데이터, 파일럿, 가드 서브캐리어에 대한 구성과, 데이터 서브캐리어의 인터리버에 대한 본 발명의 실시예에 대해서 이하에서 설명한다.

하나의 서브채널 상의 1.25MHz HE PPDU 전송에 대해서, 스트림 파서에서 출력되는 비트들은 N_CBPS 개의 비트들로 구성된 그룹 단위로 프로세싱될 수 있다. 이러한 그룹들의 각각은 N_SS 개의 블록으로 분할되고(N_SS는 복수의 서브채널들에서 별개의 값으로 설정될 수 있으며, 복수의 서브채널에서 N_SS 값은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음), 각각의 블록은 N_CBPSS 개의 비트를 가지고, 각각의 블록은 다음과 같이 인터리빙될 수 있다.

본 실시예에서 1.25MHz OFDM-MIMO 전송이 사용될 수 있다. 1.25MHz 내에서 16 개의 직교하는 서브캐리어가 사용가능하다. 일 양상에서, 16 개의 가용 서브캐리어 중에서, 10개 이상의 서브캐리어(즉, 톤)이 데이터 전송을 위해 사용되고, 나머지 톤들은 파일럿 톤, DC 톤, 가드 톤으로 사용될 수도 있다. 이와 같이 인터리버 심도에 해당하는 N_COL 값은 다양한 구현방식에 따라서 10개 이상의 데이터 톤에 대해서 최적화될 수 있다. 예를 들어, 인터리버 심도 N_COL 값은 데이터 톤의 개수 (즉, 10개 이상)의 인수가 되도록 선택될 수 있다. 선택된 심도 N_COL 값은 10개 이상의 데이터 톤 상에서 어떤 심도가 최고의 주파수 다이버시티를 제공하여 수신단에서 메시지를 복구할 수 있는지에 기초하여 선택될 수도 있다.

아래의 표 9는 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW에 대해서 본 발명에 따른 예시적인 파라미터들을 나타낸다.

상기 표 9의 후보 옵션들 중에서, 옵션 2, 옵션 3이 바람직하지만, 구현상의 복잡성이나 전파 특성 등을 고려하여 다른 후보 옵션들이 대안으로서 적용될 수도 있다. 상기 표 9의 후보 옵션들 중의 어느 하나의 파라미터 값에 기초하여, 상기 수학식 1 내지 4에 기초하여 송신측의 인터리빙이 수행되거나, 상기 수학식 5 내지 9에 기초하여 인터리빙된 신호를 수신한 수신측의 디인터리빙이 수행될 수 있다.

X=1인 경우

하나의 채널 상의 1 개의 서브채널에서 독립적으로 PSDU 전송이 수행되는 경우(또는 채널폭과 서브채널 대역폭이 동일한 경우), 하나의 서브채널에 해당하는 256 서브캐리어에 대한 데이터, 파일럿, 가드 서브캐리어에 대한 구성과, 데이터 서브캐리어의 인터리버에 대한 본 발명의 실시예에 대해서 이하에서 설명한다.

하나의 서브채널 상의 20MHz HE PPDU 전송에 대해서, 스트림 파서에서 출력되는 비트들은 N_CBPS 개의 비트들로 구성된 그룹 단위로 프로세싱될 수 있다. 이러한 그룹들의 각각은 N_SS 개의 블록으로 분할되고(N_SS는 복수의 서브채널들에서 별개의 값으로 설정될 수 있으며, 복수의 서브채널에서 N_SS 값은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음), 각각의 블록은 N_CBPSS 개의 비트를 가지고, 각각의 블록은 다음과 같이 인터리빙될 수 있다.

본 실시예에서 20MHz OFDM-MIMO 전송이 사용될 수 있다. 20MHz 내에서 256 개의 직교하는 서브캐리어가 사용가능하다. 일 양상에서, 256 개의 가용 서브캐리어 중에서, 234개 이상의 서브캐리어(즉, 톤)이 데이터 전송을 위해 사용되고, 나머지 톤들은 파일럿 톤, DC 톤, 가드 톤으로 사용될 수도 있다. 이와 같이 인터리버 심도에 해당하는 N_COL 값은 다양한 구현방식에 따라서 234개 이상의 데이터 톤에 대해서 최적화될 수 있다. 예를 들어, 인터리버 심도 N_COL 값은 데이터 톤의 개수 (즉, 234개 이상)의 인수가 되도록 선택될 수 있다. 선택된 심도 N_COL 값은 234개 이상의 데이터 톤 상에서 어떤 심도가 최고의 주파수 다이버시티를 제공하여 수신단에서 메시지를 복구할 수 있는지에 기초하여 선택될 수도 있다.

아래의 표 10은 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW에 대해서 본 발명에 따른 예시적인 파라미터들을 나타낸다.

상기 표 10의 후보 옵션의 파라미터 값에 기초하여, 상기 수학식 1 내지 4에 기초하여 송신측의 인터리빙이 수행되거나, 상기 수학식 5 내지 9에 기초하여 인터리빙된 신호를 수신한 수신측의 디인터리빙이 수행될 수 있다.

X=2인 경우

하나의 채널 상의 2 개의 서브채널에서 독립적으로 PSDU 전송이 수행되는 경우, 하나의 서브채널에 해당하는 128 서브캐리어에 대한 데이터, 파일럿, 가드 서브캐리어에 대한 구성과, 데이터 서브캐리어의 인터리버에 대한 본 발명의 실시예에 대해서 이하에서 설명한다.

하나의 서브채널 상의 10MHz HE PPDU 전송에 대해서, 스트림 파서에서 출력되는 비트들은 N_CBPS 개의 비트들로 구성된 그룹 단위로 프로세싱될 수 있다. 이러한 그룹들의 각각은 N_SS 개의 블록으로 분할되고(N_SS는 복수의 서브채널들에서 별개의 값으로 설정될 수 있으며, 복수의 서브채널에서 N_SS 값은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있음), 각각의 블록은 N_CBPSS 개의 비트를 가지고, 각각의 블록은 다음과 같이 인터리빙될 수 있다.

본 실시예에서 10MHz OFDM-MIMO 전송이 사용될 수 있다. 10MHz 내에서 128 개의 직교하는 서브캐리어가 사용가능하다. 일 양상에서, 128 개의 가용 서브캐리어 중에서, 102개 이상의 서브캐리어(즉, 톤)이 데이터 전송을 위해 사용되고, 나머지 톤들은 파일럿 톤, DC 톤, 가드 톤으로 사용될 수도 있다. 이와 같이 인터리버 심도에 해당하는 N_COL 값은 다양한 구현방식에 따라서 102개 이상의 데이터 톤에 대해서 최적화될 수 있다. 예를 들어, 인터리버 심도 N_COL 값은 데이터 톤의 개수 (즉, 102개 이상)의 인수가 되도록 선택될 수 있다. 선택된 심도 N_COL 값은 102개 이상의 데이터 톤 상에서 어떤 심도가 최고의 주파수 다이버시티를 제공하여 수신단에서 메시지를 복구할 수 있는지에 기초하여 선택될 수도 있다.

아래의 표 11은 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW에 대해서 본 발명에 따른 예시적인 파라미터들을 나타낸다.

상기 표 11의 후보 옵션들 중의 어느 하나의 파라미터 값에 기초하여, 상기 수학식 1 내지 4에 기초하여 송신측의 인터리빙이 수행되거나, 상기 수학식 5 내지 9에 기초하여 인터리빙된 신호를 수신한 수신측의 디인터리빙이 수행될 수 있다.

전술한 예시에서 하나의 채널의 채널폭은 20MHz이고 256 FFT가 적용되고, 하나의 채널 내의 X 개의 서브채널의 대역폭은 동일한 것을 가정하여 설명하였지만, 하나의 채널의 채널폭이 20MHz로 제한되지 않고 서브채널 각각의 대역폭이 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 하나의 서브채널의 대역폭이 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz, 40MHz, 80MHz 중의 어느 하나일 수도 있다. 예를 들어, 하나의 전송 채널(예를 들어, 20MHz 대역폭) 상에서 할당되는 복수개의 서브채널이 각각 제 1 대역폭 (전송 채널의 대역폭보다 작은 대역폭), 제 2 대역폭 (제 1 대역폭보다 작은 대역폭), 제 3 대역폭(제 2 대역폭보다 작은 대역폭)을 가질 수도 있다.

예를 들어, 20MHz 채널폭의 채널 상에서 256 FFT를 사용해서 4 개의 STA에게 서브채널이 할당되는 경우(즉, 4 개의 STA 각각에게 할당된 서브채널 상에서 AP로부터 각각의 STA에게 하향링크 PSDU가 전송되는 경우, 또는 4 개의 STA 각각에게 할당된 서브채널 상에서 각각의 STA이 AP로 상향링크 PSDU를 전송하는 경우), 4 개의 STA에게 할당되는 서브채널의 대역폭은 2.5MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz 로 서로 다를 수도 있다. 이와 같이, HE PPDU에서는 서브채널 각각에 대해서 전송되는 PSDU의 채널 대역폭이 상이할 수 있으며, 이를 지원하기 위해서 서브채널 각각에 대해서 PSDU에 사용되는 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW는 서로 다를 수 있다 (또는 인터리버가 독립적으로 적용될 수 있다).

예를 들어, 2.5MHz 대역폭의 서브채널 상에서 전송되는 PSDU를 위해서는 본 발명의 예시에서 상기 표 5의 옵션 1의 파라미터 특성에 따라 정의되는 인터리버가 이용될 수 있고, 10MHz 대역폭의 서브채널 상에서 전송되는 PSDU를 위해서는 본 발명의 예시에서 상기 표 11의 파라미터 특성에 따라 정의되는 인터리버가 이용될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 복수의 PSDU가 동시 전송되는 서로 다른 서브채널 (또는 서로 다른 PSDU) 상에서 적용되는 인터리버의 특성이 서로 다를 수 있다. 특히, 서로 다른 PSDU의 각각이 동시 전송되는 서로 다른 서브채널 각각의 대역폭이 서로 다른 경우에, 각각의 PSDU의 송신 또는 수신을 위해서 정의되는 인터리버의 특성이 서로 다를 수 있다. 즉, 서브채널 각각에 대한 인터리빙이 독립적으로 적용된다는 의미는, 제 1 서브채널에 대해서 제 1 인터리버가 적용되고, 제 2 서브채널에 대해서 제 2 인터리버가 적용되며, 제 1 서브채널과 제 2 서브채널은 서로 다른 서브채널이고, 제 1 인터리버와 제 2 인터리버는 서로 동일할 수도 상이할 수도 있다는 의미이다. 만약 제 1 서브채널과 제 2 서브채널의 대역폭이 동일한 경우에는 제 1 인터리버와 제 2 인터리버가 동일한 특성(또는 동일한 파라미터)을 가지는 동일한 인터리버일 수 있다(예를 들어, 제 1 인터리버의 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW는 제 2 인터리버의 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW와 동일할 수 있다). 만약, 제 1 서브채널과 제 2 서브채널의 대역폭이 서로 다른 경우에는 제 1 인터리버와 제 2 인터리버가 서로 다른 특성(또는 서로 다른 파라미터)을 가지는 상이한 인터리버일 수 있다(예를 들어, 제 1 인터리버의 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW는 제 2 인터리버의 인터리버 심도(N_COL) 및 N_ROW와 서로 다를 수 있다).

HE PPDU 프레임 포맷에 따른 하향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 전송에 있어서, 복수의 STA 각각으로의 PSDU가 전송되는 서브채널의 대역폭이 서로 다를 수도 있고, AP가 각각의 서브채널 상의 PSDU에 (또는 각각의 서브채널 상의 PSDU OFDM 심볼에) 적용하는 인터리버의 특성(예를 들어, 인터리빙 방식에 대한 파라미터의 값의 조합)은 서브채널의 특성(예를 들어, 서브채널의 대역폭 또는 크기, 또는 서브채널의 N_SD (즉, 주파수 세그먼트 (또는 서브채널) 당 복소 데이터의 개수) 등)에 따라서 결정될 수 있다. 이러한 하향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 데이터를 수신하는 각각의 STA에서는 자신에게 할당된 서브채널의 특성에 따라 결정되는 인터리버 방식에 기초하여 디인터리빙을 수행할 수 있다.

HE PPDU 프레임 포맷에 따른 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 전송에 있어서, 복수의 STA의 각각으로부터의 PSDU가 전송되는 서브채널의 대역폭이 서로 다를 수도 있고, 각각의 STA이 자신에게 할당된 서브채널 상에서 전송하는 PSDU에 (또는 할당된 서브채널 상의 PSDU OFDM 심볼에) 적용하는 인터리버의 특성(예를 들어, 인터리빙 방식에 대한 파라미터의 값의 조합)은 서브채널의 특성(예를 들어, 서브채널의 대역폭 또는 크기, 또는 서브채널의 N_SD (즉, 주파수 세그먼트 당 심볼 개수) 등)에 따라서 결정될 수 있다. 이러한 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 데이터를 수신하는 AP에서는 각각의 STA으로부터의 PSDU가 수신되는 서브채널의 특성에 따라 결정되는 인터리버 방식에 기초하여 디인터리빙을 수행할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일례에 따른 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 14에서, AP는 전송 채널을 통해 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 포함하는 PPDU를 복수의 STA에 전송하며, 전송 채널은 복수의 STA에 할당되는 복수의 서브채널로 나뉠 수 있다. 복수의 서브채널은 복수의 OFDMA RU에 해당할 수 있다. 전송 채널은 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz 채널이 될 수 있다.

단계 S1405에서 AP는 복수의 STA에 할당된 복수의 서브채널의 특성에 기초하여 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하여 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 생성한다. 이때, AP는 복수의 서브채널의 서브채널 크기에 기초하여 복수의 데이터 유닛을 인터리빙할 수 있다. 더욱 구체적으로, AP는 복수의 서브채널의 서브채널 크기로 각각 결정되는 복수의 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 복수의 데이터 유닛을 인터리빙할 수 있다.

표 12는 본 발명의 일례에 따른 서브채널 크기에 따른 인터리빙 파라미터 값의 조합을 보여준다.

표 12에서, 서브채널 크기는 RU 크기로 표현되고, RU 크기는 RU에 할당된 톤 수로 표현된다. 이때, 톤수는 데이터 톤 수와 파일롯 톤 수를 포함할 수 있다.

표 12에서 보여지는 바와 같이, 서브채널 크기가 26 톤에 해당하면, Ncol = 8 및 Nrot = 2(Nss≤4)의 인터리빙 파라미터값의 조합이 사용될 수 있다. 서브채널 크기가 52 톤에 해당하면, Ncol = 16 및 Nrot = 11(Nss≤4)의 인터리빙 파라미터 값의 조합이 사용될 수 있다. 서브채널 크기가 106 톤에 해당하면, Ncol = 17 및 Nrot = 29(Nss≤4)의 인터리빙 파라미터 값의 조합이 사용될 수 있다. 서브채널 크기가 242 톤에 해당하면, Ncol = 26 및 Nrot = 58(Nss≤4)의 인터리빙 파라미터값의 조합이 사용될 수 있다.

이처럼, 제1 서브채널의 크기가 제2 서브채널의 크기와 다를 때, 제1 서브채널을 위한 인터리빙 파라미터 값의 조합은 제2 서브채널을 위한 인터리빙 파라미터 값의 조합과 다르다. 특히, 제1 서브채널의 크기가 제2 서브채널의 크기와 다를 때, 제1 서브채널을 위한 Ncol은 제2 서브채널을 위한 Ncol과 다르고, 제1 서브채널을 위한 Nrot은 제2 서브채널을 위한 Nrot과 다르다.

또한, 한 STA을 위한 서브채널의 크기는 26톤, 52톤, 106톤, 242톤이 될 수 있으며, 26톤을 위한 인터리빙 파라미터 값의 조합, 52톤을 위한 인터리빙 파라미터 값의 조합, 106톤을 위한 인터리빙 파라미터 값의 조합, 242톤을 위한 인터리빙 파라미터 값의 조합은 서로 다르다.

단계 S1410에서 AP는 복수의 인터리빙된 데이터 유닛(예를 들어, PSDU)를 복수의 서브채널 상에서 포함하는 HE PPDU 프레임을 생성할 수 있다. 여기서, 복수의 STA 각각에게 전송되는 데이터는 서로 다른 서브채널 상에서 전송될 수 있으며, 각각의 서브채널에서 전송될 데이터에 대해서 서로 다른 인터리버가 적용될 수 있다 (예를 들어, 제 1 서브채널 상의 에는 제 1 인터리버, 제 2 서브채널 상의 데이터에는 제 2 인터리버가 적용될 수 있다).

단계 S1420에서 AP는 HE PPDU 프레임을 전송 채널을 통해 복수의 STA으로 전송할 수 있다.

단계 S1430에서 하나의 STA은 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit) 프레임에서 자신에게 할당된 서브채널로부터 데이터 유닛을 수신한다.

단계 S1440에서 상기 하나의 STA은 자신에게 할당된 서브채널의 특성에 기초하여 획득한 데이터 유닛을 디인터리빙할 수 있다. 이때, STA는 자신의 서브채널의 서브채널 크기에 기초하여 데이터 유닛을 디인터리빙할 수 있다. 더욱 구체적으로, STA는 자신의 서브채널의 서브채널 크기로 결정되는 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 데이터 유닛을 인터리빙할 수 있다.

도 14의 예시에서는 하향링크 HE PPDU에 AP에 의해서 적용되는 인터리버와 이를 수신하는 STA에 의해서 적용되는 디인터리버의 예시를 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니고, 복수의 STA이 상향링크 MU-MIMO 또는 OFDMA 방식으로 복수개의 서브채널 상에서 복수의 STA의 PSDU를 포함하는 HE PPDU를 전송하는 경우에도, 각각의 서브채널 상에서 전송되는 데이터에 대해서 STA에 의해 적용되는 인터리버와, 각각의 서브채널 상에서 수신되는 데이터에 대해서 AP에 의해서 적용되는 디인터리버에 대해서도 포함한다.

도 14에서 설명하는 예시적인 방법은 설명의 간명함을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위해서 예시하는 모든 단계가 반드시 필요한 것은 아니다.

도 14에서 예시하는 방법에 있어서, 전술한 본 발명의 다양한 실시 예에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시 예가 동시에 적용될 수도 있다.

본 발명의 범위는 본 발명에 따른 방안에 따른 동작을 처리 또는 구현하는 장치(예를 들어, 도 1 내지 도 3에서 설명한 무선 디바이스 및 그 구성요소)를 포함한다.

본 발명의 범위는 본 발명에 따른 방안에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어(또는, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 매체(medium)를 포함한다.

본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

무선랜 시스템에서 액세스 포인트(AP)에 의해서 복수의 스테이션(STA)에게 전송 채널을 통해 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어지고, 상기 방법은,
상기 복수의 STA에 할당된 복수의 서브채널의 특성에 기초하여 상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하여 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 인터리빙된 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit) 프레임을 전송 채널을 통해 상기 복수의 STA으로 전송하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 STA에 할당된 복수의 서브채널의 특성에 기초하여 상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계는,
상기 복수의 서브채널에 각각 해당하는 복수의 서브채널 크기에 기초하여 상기 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 복수의 서브채널의 각각의 서브채널 크기는, 상기 복수의 서브채널의 각각에 할당되는 톤의 개수에 해당하는, 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 복수의 STA에 할당된 복수의 서브채널의 특성에 기초하여 상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계는,
상기 복수의 서브채널 크기에 따라 각각 결정되는 복수의 인터리빙 파라미터 값의 조합에 기초하여 상기 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제3항에 있어서,
상기 복수의 서브채널의 각각에 할당되는 톤의 개수는, 상기 복수의 서브채널의 각각에서 복소 데이터를 위해 사용되는 톤의 개수 및 파일럿을 위해 사용되는 톤의 개수를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제4항에 있어서,
상기 복수의 STA 중 제1 STA에 할당가능한 서브채널의 크기의 집합은 제1 크기 및 제2 크기를 포함하고,
상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계는
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 크기가 제1 크기이면, 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 제1 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 인터리빙하는 단계와,
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 크기가 제2 크기이면, 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 인터리빙하는 단계를 포함하고,
상기 제1 크기는 상기 전송 채널의 크기보다 작고,
상기 제2 크기는 상기 제1 크기보다 작고,
상기 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합은 상기 제1 인터리빙 파라미터 값의 조합과 다른, 데이터 전송 방법.
제6항에 있어서,
상기 복수의 STA 중 제1 STA에 할당가능한 서브채널의 크기의 집합은 제3 크기를 더 포함하고,
상기 복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계는
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 크기가 제3 크기이면, 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 제3 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 인터리빙하는 단계를 더 포함하고,
상기 제3 크기는 상기 제2 크기보다 작고,
상기 제3 인터리빙 파라미터 값의 조합은 상기 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합과 다른, 데이터 전송 방법.
제4항에 있어서,
상기 복수의 STA 중 제1 STA에 할당된 제 1 서브채널이 제1 크기를 가지고,
상기 복수의 STA 중 제2 STA에 할당된 제 2 서브채널이 제2 크기를 가지고,
상기 복수의 STA을 위한 상기 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계는,
상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 상기 제 1 크기에 따라 결정되는 제1 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 인터리빙하는 단계와,
상기 제2 STA을 위한 데이터 유닛을 상기 제 2 크기에 따라 결정되는 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 인터리빙하는 단계를 포함하고,
상기 제2 크기가 상기 제1 크기와 동일할 때, 상기 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합은 상기 제1 인터리빙 파라미터 값의 조합과 동일하고,
상기 제2 크기가 상기 제1 크기와 다를 때, 상기 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합은 상기 제1 인터리빙 파라미터 값의 조합과 다른, 데이터 전송 방법.
제4항에 있어서,
상기 제 1 크기가 상기 제 2 크기와 동일할 때, 상기 제 1 인터리빙 파라미터 값의 조합에 대한 인터리버 심도는 상기 제 2 인터리빙 파라미터 값의 조합에 대한 인터리버 심도와 동일하고,
상기 제 1 크기가 상기 제 2 크기와 다를 때, 상기 제 1 인터리빙 파라미터 값의 조합에 대한 인터리버 심도는 상기 제 2 인터리빙 파라미터 값의 조합에 대한 인터리버 심도와 다른, 데이터 전송 방법.
제4항에 있어서,
복수의 인터리빙 파라미터 값의 조합의 각각은,
블록 인터리버의 열의 개수(N_COL), 블록 인터리버의 행의 개수(N_ROW), 및 주파수 로테이션 파라미터(N_ROT)의 조합에 대응하는, 데이터 전송 방법.
제4항에 있어서,
상기 복수의 STA을 위한 상기 복수의 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계는,
상기 복수의 STA 중에서 제 1 STA에 할당되는 서브채널의 크기가 24 개의 데이터 톤에 해당하는 경우, 열의 개수가 8인 블록 인터리버를 이용하여 상기 제 1 STA을 위한 데이터 유닛을 인터리빙하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제4항에 있어서,
인터리빙을 위하여 입력되는 비트에 대한 인덱스가 k인 경우, 아래의 수학식들에 따라서 인덱스 i와 인덱스 j가 산출되고,

i는 인덱스 k에 대해서 첫 번째 퍼뮤테이션이 적용된 인덱스이고,
j는 인덱스 i에 대해서 두 번째 퍼뮤테이션이 적용된 인덱스이고,
주파수 로테이션된 인덱스 r은,
공간 스트림의 개수인 N_SS=1인 경우 r=j이고,
2≤≤N_SS≤4 인 경우,

에 의해서 산출되고,
상기 수학식들에서 mod는 모듈로(modulo) 연산이고,

는 플로어 연산이고,
N_COL은 블록 인터리버의 열의 개수이고,
N_ROW는 블록 인터리버의 행의 개수이고,
N_ROT는 주파수 로테이션 파라미터이고,
N_CBPSSI는 인터리버 블록 당 공간 스트림 당 심볼 당 코딩된 비트의 개수이고,
데이터 전송 방법.
제12항에 있어서,
상기 복수의 서브채널에서 상기 N_SS는 별개의 값으로 설정되는, 데이터 전송 방법.
무선랜 시스템에서 복수의 스테이션(STA) 중의 제1 STA에 의해서 액세스 포인트(AP)로부터 전송 채널을 통해 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 서브채널로 나누어지고, 상기 방법은,
복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 복수의 서브채널에서 각각 포함하는 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit) 프레임을 전송 채널을 통해 수신하여 상기 제1 STA에 할당된 서브채널로부터 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 획득하는 단계; 및
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 특성에 기초하여 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계를 포함하는, 데이터 수신 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 특성에 기초하여 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계는,
상기 제 1 STA에 할당된 서브채널에 해당하는 서브채널 크기에 기초하여 상기 제 1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계를 포함하는, 데이터 수신 방법.
제15항에 있어서,
상기 서브채널 크기는 상기 제 1 STA에 할당되는 서브채널에 할당되는 할당되는 톤의 개수에 해당하는, 데이터 수신 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 특성에 기초하여 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계는,
상기 서브채널 크기에 따라 결정되는 인터리빙 파라미터 값의 조합에 기초하여 상기 제 1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계를 포함하는, 데이터 수신 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1 STA에 할당가능한 서브채널의 크기의 집합은 제1 크기와 제2 크기를 포함하고,
상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계는
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 크기가 제1 크기이면, 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 제1 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 디인터리빙하는 단계와,
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 크기가 제2 크기이면, 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 디인터리빙하는 단계를 포함하고,
상기 제1 크기는 상기 전송 채널의 크기보다 작고,
상기 제2 크기는 상기 제1 크기보다 작고,
상기 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합은 상기 제1 인터리빙 파라미터 값의 조합과 다른, 데이터 수신 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1 STA에 할당가능한 서브채널의 크기의 집합은 제3 크기를 더 포함하고,
상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계는
상기 제1 STA에 할당된 서브채널의 크기가 제3 크기이면, 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 제3 인터리빙 파라미터 값의 조합을 이용하여 디인터리빙하는 단계를 더 포함하고,
상기 제3 크기는 상기 제2 크기보다 작고,
상기 제3 인터리빙 파라미터 값의 조합은 상기 제2 인터리빙 파라미터 값의 조합과 다른, 데이터 수신 방법.
제14항에 있어서,
상기 전송 채널의 크기는 20MHz에 해당하는, 데이터 수신 방법.
무선랜 시스템에서 복수의 스테이션(STA) 중의 제1 STA에 의해서 액세스 포인트(AP)로부터 전송 채널을 통해 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 상기 전송 채널은 복수의 STA에게 할당되는 복수의 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 자원 유닛으로 나누어지고, 상기 방법은,
복수의 STA을 위한 복수의 데이터 유닛을 복수의 OFDMA 자원 유닛에서 각각 포함하는 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit) 프레임을 전송 채널을 통해 수신하여 상기 제1 STA에 할당된 OFDMA 자원 유닛으로부터 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 획득하는 단계; 및
상기 제1 STA에 할당된 OFDMA 자원 유닛에 해당하는 OFDMA 자원 유닛 크기에 따라 결정되는 인터리빙 파라미터 값의 조합에 기초하여 상기 제1 STA을 위한 데이터 유닛을 디인터리빙하는 단계를 포함하는, 데이터 수신 방법.