WO2015190697A1 - 무선랜에서 프레임을 수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜에서 프레임을 수신하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015190697A1
WO2015190697A1 PCT/KR2015/004178 KR2015004178W WO2015190697A1 WO 2015190697 A1 WO2015190697 A1 WO 2015190697A1 KR 2015004178 W KR2015004178 W KR 2015004178W WO 2015190697 A1 WO2015190697 A1 WO 2015190697A1
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transmission
stas
uplink
cts
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PCT/KR2015/004178
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천진영
이욱봉
최진수
임동국
조한규
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엘지전자 주식회사
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    • H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for receiving a frame in a WLAN.
  • a plurality of STAs in a WLAN system may use a distributed coordination function (DCF) as a method for sharing a wireless medium.
  • DCF is a channel access method based on carrier sensing multiple access with collision avoidance (CSMA / CA).
  • the STA when an STA operates under a DCF access environment, if the medium is not in use (ie, idle) for more than a DCF interframe space (DIFS) period, the STA may transmit a medium access control (MAC) that has imminent transmission. protocol data unit). If it is determined that the medium is in use by a carrier sensing mechanism, the STA may determine the size of a content window (CW) by a random backoff algorithm and perform a backoff procedure. The STA may select a random value in CW to perform a backoff procedure and determine a backoff time based on the selected random value.
  • MAC medium access control
  • the STA having the shortest backoff time among the plurality of STAs may access the medium and the remaining STAs stop the remaining backoff time and transmission of the STA accessing the medium is completed. You can wait until. After the frame transmission of the STA accessing the medium is completed, the remaining STAs may compete with the remaining backoff time to acquire transmission resources. In this manner, in an existing WLAN system, one of a plurality of STAs that want to access a channel performs communication with an AP by occupying all transmission resources.
  • An object of the present invention is to provide a method for receiving a frame in a WLAN.
  • Still another object of the present invention is to provide an apparatus for performing a method of receiving a frame in a WLAN.
  • the AP transmits a request to send (RTS) frame to a plurality of STAs
  • the RTS frame includes information for setting a network allocation vector (NAV) of another STA except for the plurality of STAs, wherein the AP is on time resources superimposed from each of the plurality of STAs in response to the RTS frame.
  • NAV network allocation vector
  • a clear to send (CTS) physical layer protocol data unit (PPDU) and an additional CTS PPDU wherein the AP transmits an uplink transmission indication frame to the plurality of STAs, wherein the uplink transmission indication frame is the plurality of Triggering transmission of an uplink frame of each STA, and the AP receiving the uplink frame on overlapping time resources from each of the plurality of STAs Itdoe may include the additional CTS PPDU is the UL transmission instruction frame, and includes the training field may include the scheduling information of the uplink frame is determined based on the training field.
  • CTS clear to send
  • PPDU physical layer protocol data unit
  • an AP for receiving a frame in a WLAN is operable with an RF (radio frequency) unit and an RF unit implemented to transmit or receive a radio signal. (operatively) including a connected processor, wherein the processor transmits a request to send (RTS) frame to a plurality of STAs, wherein the RTS frame is configured to set a network allocation vector (NAV) of another STA except for the plurality of STAs Information for receiving a CTS (clear to send) physical layer protocol data unit (PPTS) and an additional CTS PPDU on a superimposed time resource from each of the plurality of STAs in response to the RTS frame, and receiving the plurality of Transmit an uplink transmission indication frame to an STA, wherein the uplink transmission indication frame triggers transmission of an uplink frame of each of the plurality of STAs; It may be implemented to receive the uplink frame on the overlapped time resources from each of a number of STA,
  • Communication efficiency can be improved by receiving a plurality of frames on the overlapped time resources from the plurality of STAs.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of using an RTS frame and a CTS frame to solve a hidden node issue and an exposed node issue.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating CTS-to-Self Mechanism.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method based on an RTS frame and a CTS frame in UL MU transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an RTS frame format according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating additional CTS PPDUs transmitted based on legacy CTS PPDUs and TDMs according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a legacy CTS PPDU format and an additional CTS PPDU format according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a legacy CTS PPDU format and an additional CTS PPDU format transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method based on CTS to self frame in UL MU transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an uplink transmission indication CTS to self frame format according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method based on an RTS frame and a CTS frame in UL MU transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a UL MU transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • WLAN wireless local area network
  • BSS infrastructure basic service set
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • the WLAN system may include one or more infrastructure BSSs 100 and 105 (hereinafter, BSS).
  • BSSs 100 and 105 are a set of APs and STAs such as an access point 125 and a STA1 (station 100-1) capable of successfully synchronizing and communicating with each other, and do not indicate a specific area.
  • the BSS 105 may include one or more joinable STAs 105-1 and 105-2 to one AP 130.
  • the BSS may include at least one STA, APs 125 and 130 for providing a distribution service, and a distribution system (DS) 110 for connecting a plurality of APs.
  • STA STA
  • APs 125 and 130 for providing a distribution service
  • DS distribution system
  • the distributed system 110 may connect several BSSs 100 and 105 to implement an extended service set (ESS) 140 which is an extended service set.
  • ESS 140 may be used as a term indicating one network in which one or several APs 125 and 230 are connected through the distributed system 110.
  • APs included in one ESS 140 may have the same service set identification (SSID).
  • the portal 120 may serve as a bridge for connecting the WLAN network (IEEE 802.11) with another network (for example, 802.X).
  • a network between the APs 125 and 130 and a network between the APs 125 and 130 and the STAs 100-1, 105-1 and 105-2 may be implemented. However, it may be possible to perform communication by setting up a network even between STAs without the APs 125 and 130.
  • a network that performs communication by establishing a network even between STAs without APs 125 and 130 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS).
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an IBSS.
  • the IBSS is a BSS operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not contain an AP, there is no centralized management entity. That is, in the IBSS, the STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 are managed in a distributed manner. In the IBSS, all STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 may be mobile STAs, and access to a distributed system is not allowed, thus making a self-contained network. network).
  • a STA is any functional medium that includes medium access control (MAC) conforming to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium. May be used to mean both an AP and a non-AP STA (Non-AP Station).
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the STA may include a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber unit ( It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UE mobile subscriber unit
  • It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of using an RTS frame and a CTS frame to solve a hidden node issue and an exposed node issue.
  • a short signal transmission frame such as a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame to solve a hidden node issue and an exposed node issue ( short signaling frame) may be used.
  • the neighboring STAs may know whether to transmit or receive data between the two STAs based on the RTS frame and the CTS frame.
  • FIG. 2A illustrates a method of transmitting the RTS frame 203 and the CTS frame 205 to solve a hidden node issue.
  • both STA A 200 and STA C 220 attempt to transmit a data frame to STA B 210.
  • the STA A 200 may transmit the RTS frame 203 to the STA B 210 before transmitting the data frame, and the STA B 210 may transmit the CTS frame 205 to the STA A 200.
  • STA C 220 may overhear the CTS frame 205 and may know transmission of the frame from STA A 200 to STA B 210 over the medium.
  • the STA C 220 may set a network allocation vector (NAV) until the transmission of the data frame from the STA A 200 to the STA B 210 ends.
  • NAV network allocation vector
  • FIG. 2B illustrates a method of transmitting the RTS frame 233 and the CTS frame 235 to solve the exposed node issue.
  • STA C 250 determines whether there is a collision when transmitting a frame to another STA D 260 based on the monitoring of the RTS frame 233 and the CTS frame 235 of STA A 230 and STA B 240. Can be.
  • STA B 240 may transmit an RTS frame 233 to STA A 230, and STA A 230 may transmit a CTS frame 235 to STA B 240.
  • STA C 250 overhears only the RTS frame 233 transmitted by STA B 240 and fails to overhear the CTS frame 235 transmitted by STA A 230. Accordingly, STA C 250 may know that STA A 230 is outside the carrier sensing range of STA C 250. Accordingly, STA C 250 may transmit data to STA D 260.
  • the RTS frame format and the CTS frame format are disclosed in 8.3.1.2 RTS frame format and 8.3.1.3 CTS frame format of IEEE P802.11-REVmc TM / D2.0, October 2013.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating CTS-to-Self Mechanism.
  • a medium is sensed using an exchange method between an RTS frame and a CTS frame (FIG. 3A) and a medium is sensed using a CTS-to-Self frame (FIG. 3B). )).
  • the IEEE 802.11g standard defines the CTS-to-self protection mechanism.
  • the CTS-to-self protection mechanism can be used in place of the medium sensing mechanism using the RTS frame and the CTS frame.
  • Using the CTS-to-self protection mechanism can reduce the overhead of the medium compared to using a medium sensing mechanism that uses RTS / CTS frames.
  • a method of exchanging an RTS frame and a CTS frame before transmitting a data frame may be performed as follows.
  • STA A 300 tries to send a data frame to STA B 305 or STA C 310.
  • STA A 300 transmits an RTS frame 320.
  • the RTS frame 320 is received by the STA B 305 and the STA C 310 that exist in the carrier sensing range.
  • STA B 305 and STA C 310 transmit CTS frames 325 and 330.
  • the transmitted CTS frames 325 and 330 are transmitted to the STA A 300, the STA B 305, the STA C 310, and the STA D 315.
  • the RTS frame 320 transmitted by the STA A 300 was not received (ie, the STA D 315) outside the carrier sensing range of the STA A 300. Is a hidden node of STA A 300. However, it can be seen that STA A 300 has occupied a medium for transmitting data by receiving the CTS frame 330 transmitted by STA C 310. STA D may set the NAV and not access the medium.
  • STA A 300 transmits a data frame to STA C 310.
  • the CTS-to-self frame-based media sensing method performed before the data frame is transmitted by the transmitter may be performed as follows.
  • STA A 350 attempts to send a data frame to STA C 360.
  • STA A 350 transmits the CTS-to-self frame 370 to STA B 355 and STA C 360 that exist in a carrier sensing range.
  • the STA B 355 and the STA C 360 that have received the CTS-to-self frame 370 defer transmission of other data frames to receive the data frame transmitted from the STA A 350.
  • the STA D 365 existing outside the coverage area of the STA A 350 may not receive the CTS-to-self frame 370 from the STA A 350. Accordingly, the STA D 365 may not know whether the data frame is transmitted by the STA A 350.
  • the method using the CTS-to-self frame 370 cannot solve the hidden node problem. Therefore, the method using the CTS-to-self frame 370 is applied only when the transmission of data frames between the STAs can be sensed. Otherwise, the method can be performed using the RTS / CTS frame exchange method. You can sense it.
  • An access point (AP) operating in a wireless local area network (WLAN) system may transmit data through the same time resource to each of a plurality of stations (STAs). If the transmission from the AP to the STA is called downlink transmission, the transmission of such an AP may be expressed in terms of DL MU transmission (or downlink multi-user transmission).
  • the AP may perform DL MU transmission based on MU multiple input multiple output (MUMI), and this transmission may be expressed by the term DL MU MIMO transmission.
  • the AP may perform DL MU transmission based on orthogonal frequency division multiplexing access (OFDMA), and this transmission may be expressed by the term DL MU OFDMA transmission.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiplexing access
  • the AP may transmit a downlink frame to each of the plurality of STAs through each of the plurality of frequency resources on the overlapped time resources.
  • the PPDU may be a data unit including a PPDU header and a physical layer service data unit (PDSU) (or MAC protocol data unit (MPDU)).
  • the PPDU header may include a PHY header and a PHY preamble, and the PDSU (or MPDU) may include or indicate a frame.
  • transmission from the STA to the AP may be referred to as uplink transmission.
  • Transmission of a plurality of STAs to the AP on the same time resource may be expressed in terms of UL MU transmission (or uplink multi-user transmission).
  • the UL MU transmission may be supported in the WLAN system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Each of the PPDUs, frames, and data transmitted through uplink transmission may be expressed in terms of uplink PPDU, uplink frame, and uplink data.
  • Uplink transmission by each of the plurality of STAs may be performed in a frequency domain or a spatial domain.
  • different frequency resources for each of the plurality of STAs may be allocated as uplink transmission resources based on OFDMA.
  • Each of the plurality of STAs may transmit an uplink frame to the AP through different allocated frequency resources.
  • the transmission method through these different frequency resources may be represented by the term UL MU OFDMA transmission method.
  • different space time streams may be allocated to each of the plurality of STAs.
  • Each of the plurality of STAs may transmit an uplink frame to the AP through different space-time streams.
  • the transmission method through these different spatial streams may be represented by the term UL MU MIMO transmission method.
  • Each of the plurality of STAs may transmit an uplink frame (uplink data frame, uplink management frame) on the overlapped time resource based on the UL MU transmission.
  • scheduling for transmission of an uplink frame may be performed by the AP.
  • scheduling for UL MU transmission by the AP may be performed by an uplink transmission indication frame (or scheduling frame) transmitted by the AP to the plurality of STAs.
  • each of the plurality of STAs performing UL MU transmission may transmit an uplink frame based on an uplink transmission indication frame transmitted by the AP.
  • Each of the plurality of STAs may receive an uplink transmission indication frame from the AP and transmit an uplink data frame to the AP after a predetermined time (for example, short interframe space (SIFS) and uplink interframe space (UIFS)).
  • SIFS may vary depending on the capability of the STA and the communication environment, but UIFS may be a fixed value.
  • the difference in the reception timing of the AP for the plurality of uplink frames transmitted by the plurality of STAs may be a decodable range.
  • uplink transmission by each of the plurality of STAs may be performed in a frequency domain (UL MU OFDMA transmission) or a spatial domain (UL MU MIMO transmission).
  • the uplink transmission indication frame may include information for uplink transmission of a plurality of STAs.
  • the uplink transmission indication frame may be used to schedule information about a resource to be used by each STA that performs UL MU transmission when the uplink frame is transmitted.
  • the uplink transmission indication frame is information indicating each of a plurality of STAs or groups of a plurality of STAs performing uplink transmission, and a modulation and coding scheme (MCS) used for transmission of uplink data of each of the plurality of STAs. It may include at least one of information, information on the size of the uplink data transmitted by each of the plurality of STAs, information on the transmission opportunity (TXOP) for uplink transmission.
  • MCS modulation and coding scheme
  • a size of uplink data transmitted by each of the plurality of STAs and / or an MCS for transmitting uplink data transmitted by each of the plurality of STAs may be different. Therefore, if a plurality of STAs transmit valid (or meaningful) uplink data through an uplink frame, the transmission duration of each uplink frame transmitted by each of the plurality of STAs may be different. Therefore, zero padding may be performed to set the transmission duration of the uplink frame transmitted by each of the plurality of STAs based on the UL MU transmission method to be the same.
  • the transmission duration of the uplink frame transmitted by each of the plurality of STAs may be set differently.
  • the AP may receive the uplink frame by individually considering the transmission timing of each of the plurality of uplink frames and transmit the downlink ACK frame to each of the plurality of STAs after SIFS.
  • the medium cannot be protected by a medium protection mechanism based on an existing RTS frame / CTS frame or CTS-to-self frame. Accordingly, there is a need for a new existing RTS frame / CTS frame or CTS-to-self frame based media protection mechanism for UL MU transmission.
  • an interframe space may be short interframe space (SIFS) or distributed coordination function (DIFS). It may be a value such as interframe space (PIFS), point coordination function (PCF) interframe space (PIFS), or may be a specific fixed value (UIFS described above) determined for the UL MU.
  • SIFS short interframe space
  • DIFS distributed coordination function
  • PIFS interframe space
  • PCF point coordination function
  • UIFS a specific fixed value
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method based on an RTS frame and a CTS frame in UL MU transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the RTS frame 400 may be transmitted to a plurality of STAs by an AP scheduling UL MU transmission.
  • an RTS frame was transmitted by an STA to transmit a data frame (or a management frame).
  • an AP that receives a plurality of uplink frames from a plurality of STAs by transmitting a UL MU transmission may transmit an RTS frame 400.
  • the receiver address (RA) of the RTS frame 400 used in the UL MU transmission includes information on transmission resources (UL MU transmission resource information) allocated to each of the plurality of STAs for UL MU transmission, and a plurality of UL MU transmissions.
  • the UL MU transmission STA information includes partial IDs of a plurality of STAs (or primary STAs) for performing UL MU transmissions, group IDs for a plurality of STAs, broadcast IDs for a plurality of STAs, and private data. It may include at least one of the ID of the head STA.
  • the primary STA may be one STA predetermined in advance among the plurality of STAs performing UL MU transmission.
  • Information on the transmission resources allocated to each of the plurality of STAs may include information about transmission resources used by each of the plurality of STAs for UL MU transmission.
  • the RA field may include information about a spatiotemporal stream that each of the plurality of STAs will use when transmitting the UL MU.
  • the RA field may include information about frequency resources (subbands) that each of the plurality of STAs will use when transmitting the UL MU.
  • the format of the RTS frame 400 for UL MU transmission will be described later in detail.
  • the non-target STA receiving the RTS frame 400 may configure the NAV based on the duration field of the RTS frame 400.
  • the NAV may be set in consideration of the duration until the CTS frame reception, the uplink transmission indication frame transmission, the data frame reception, and the transmission of the ACK frame (or block ACK) of the AP.
  • the non-target STA may be a neighbor STA that is not instructed to transmit UL MU based on the RTS frame 400.
  • Each of a plurality of STAs performing UL MU transmission indicated by the RTS frame 400 may use a CTS frame (based on the UL MU transmission).
  • 410 may be transmitted to the AP.
  • the CTS frame 410 for UL MU transmission may be the same format (legacy CTS frame) as the existing format for backward compatibility.
  • the CTS frame 410 for UL MU transmission may include an additional CTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • an additional CTS frame (hereinafter referred to as an additional CTS frame) is defined and an additional CTS frame immediately after 'x' time after transmission of an existing CTS frame (hereinafter referred to as a legacy CTS frame) for backward compatibility. Can be sent.
  • x may be greater than or equal to 0us. If x is 0us, the legacy CTS frame and the additional CTS frame may be frames transmitted continuously. In such a case, the legacy CTS PPDU carrying (or containing) the legacy CTS frame and the additional CTS PPDU carrying the additional CTS frame may be contiguous in time.
  • Additional CTS PPDUs carrying additional CTS frames may not include legacy portions (legacy-short training field (L-STF), legacy-long training field (L-LTF), legacy-signal (L-SIG) field). have.
  • the additional CTS PPDU may include only an LTF (eg, a high efficiency-long training field (HE-LTF)) and a control field for channel state measurement.
  • the transmission resource of the LTF included in the additional CTS PPDU may be determined based on the order of identifier information of the plurality of STAs included in the RA field of the RTS frame.
  • the LTF of the additional CTS PPDU transmitted by each of the plurality of STAs may be used for decoding of control information transmitted by each of the plurality of STAs.
  • the control field of the additional CTS PPDU may include identifier information (eg, AID of the STA) of the STA that has transmitted the additional CTS PPDU.
  • the UL MU transmission STA information of the RA field of the RTS frame 400 may sequentially include identifiers (eg, AIDs) of each of a plurality of STAs performing UL MU transmission.
  • identifiers eg, AIDs
  • each of the STA1 to STA4 transmits an additional CTS PPDU in response to the RTS frame 400. Can be assumed.
  • Time resources, frequency resources, code resources, etc. used by STA1 to STA4 to transmit LTFs may be determined by the order in which STA1 to STA4 are indicated by the RA field.
  • An additional CTS PPDU may be transmitted based on a different space-time stream by each of the plurality of STAs.
  • the LTF on the additional CTS PPDU may be transmitted based on time division multiplexing (TDM), frequency division multiplexing (FDM), or code division multiplexing (CDM) for channel estimation for different space-time streams by each of the plurality of STAs.
  • LTFs of additional CTS PPDUs transmitted by each of the plurality of STAs transmitted may be classified based on TDM / FDM / CDM.
  • the additional CTS PPDU may additionally include a null symbol. The null symbol included in the additional CTS PPDU may buy time for scheduling for UL MU transmission of the AP after receiving the additional CTS PPDU.
  • the non-target STA that receives the CTS frame (legacy CTS frame and / or additional CTS frame) 410 may set NAV and not perform channel access.
  • An AP that receives a CTS frame (legacy CTS frame and / or an additional CTS frame) 410 from a plurality of STAs (or primary STAs) performing UL MU transmission may transmit a frame for scheduling UL MU transmission.
  • a frame for scheduling UL MU transmission may be expressed by the term uplink transmission indication frame (or scheduling frame) 420.
  • the additional CTS PPDU includes a training field (eg, VHT LTF or HE-LTF), and the AP determines channel state information determined based on the training field, and an uplink transmission indication frame transmitted by the AP is channel state information. It may include scheduling information of an uplink frame determined based on.
  • the uplink transmission indication frame 420 may include information for uplink transmission of a plurality of STAs.
  • the uplink transmission indication frame 420 may be used to schedule information on transmission resources for transmission of an uplink frame of each STA performing UL MU transmission.
  • the uplink transmission indication frame 420 may indicate information indicating each of a plurality of STAs or groups of a plurality of STAs performing uplink transmission and MCS (modulation and MCS) used for transmission of uplink data of each of the plurality of STAs. It may include at least one of information about coding scheme), information on the size of uplink data that can be transmitted by each of the plurality of STAs, and information about transmission opportunity (TXOP) for uplink transmission.
  • TXOP transmission opportunity
  • Each of the plurality of STAs that perform UL MU transmission may receive the uplink transmission indication frame 420 and transmit the uplink frame 430 to the AP.
  • Each of the plurality of STAs may transmit the uplink frame 430 through the allocated transmission resource.
  • the AP which receives the uplink frame 430 from each of the plurality of STAs, may transmit an ACK frame (or block ACK frame) 440 for the uplink frame 430 to the plurality of STAs.
  • the ACK frame (or block ACK frame) 440 transmitted by the AP may indicate at least one uplink frame that has been successfully decoded among the plurality of uplink frames 430 transmitted by the plurality of STAs.
  • the ACK frame (or block ACK frame) 440 transmitted by the AP is an ACK signal for a successful uplink frame of the plurality of uplink frames 430 transmitted by the plurality of STAs, by the plurality of STAs. It may include a NACK signal for the uplink frame that fails to decode among the plurality of uplink frames 430 transmitted.
  • the interval between the frames (RTS frame 400, CTS frame 410, uplink transmission indication frame 420, uplink frame 430, ACK frame 440) disclosed in Figure 4 is one of SIFS, DIFS, PIFS Or may be a specific fixed value (UIFS) defined for UL MU transmission.
  • the spacing between the frames may be different values.
  • the IFS between the CTS frame 410 and the RTS frame 400 may be a SIFS
  • the IFS between the uplink transmission indication frame 420 and the uplink frame 430 may be a specific fixed value determined for UL MU transmission.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an RTS frame format according to an embodiment of the present invention.
  • an RTS frame includes a frame control field 500, a duration field 510, a receiver address (RA) field 520, a transmitter address (TA) field 530, and a frame check sequence (FCS) field ( 540.
  • RA receiver address
  • TA transmitter address
  • FCS frame check sequence
  • the frame control field 500 may include information for indicating an RTS frame.
  • the duration field 510 may include duration information for transmission of a CTS frame, an uplink transmission indication frame, an uplink frame by each of the plurality of STAs, and an ACK frame.
  • the RA field 520 may include UL MU transmission STA information and UL MU transmission resource information.
  • the RA field 520 may be a field of 48 bits (6 octets).
  • 12 bits may be allocated per one STA.
  • 12 bits is the number of space-time streams allocated to STAs performing UL MU transmission (0 to 3 bits) (when UL MU MIMO transmission) or the size of frequency resources allocated to STAs performing UL MU transmission (0 to 2 bits).
  • the RA field is used by information indicating each of a plurality of STAs (STA1, STA2 STA3, STA4) to sequentially perform UL MU transmission and each of the plurality of STAs. It may include information about the number of space-time streams to be.
  • the RA field 520 sequentially identifies the identification information of STA1, the number of spatiotemporal streams assigned to STA1, the identification information of STA2, the number of spatiotemporal streams assigned to STA2, the identification information of STA3, and the spacetime assigned to STA3.
  • the number of streams, the identification information of the STA4, and the number of space-time streams allocated to the STA4 may be included.
  • the RA field may sequentially identify identification information of STA1, identification information of STA2, identification information of STA3, identification information of STA4, number of space-time streams assigned to STA1, number of space-time streams assigned to STA2, and space-time streams assigned to STA3. And information about the number of spatiotemporal streams allocated to STA4.
  • STA1 is allocated two space-time streams
  • STA2 is allocated one space-time stream
  • STA3 is allocated three space-time streams
  • STA4 is allocated two space-time streams. can do.
  • the space time stream 1 and the space time stream 2 are allocated to the STA1
  • the space time stream 3 is allocated to the STA2
  • the space time stream 4 is allocated to the STA3
  • the space time stream 5 and the space time stream 6 are allocated to the STA3
  • the space time stream 7 and the space time are assigned to the STA4.
  • Stream 8 can be allocated.
  • each of the plurality of spatiotemporal streams may be sequentially allocated to each of the plurality of STAs according to the number of spatiotemporal streams allocated to each of the plurality of STAs sequentially indicated based on the RA field 520.
  • the TA field 530 may include an address of an AP transmitting an RTS frame.
  • the FCS field 540 may include information for checking the validity of the frame.
  • FIG. 6 through 8 are conceptual diagrams illustrating a legacy CTS PPDU format and an additional CTS PPDU format according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 to FIG. 8 assume that a legacy CTS PPDU and an additional CTS PPDU are continuously transmitted.
  • the legacy CTS PPDU and the additional CTS PPDU may be transmitted discontinuously at regular intervals.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating additional CTS PPDUs transmitted based on legacy CTS PPDUs and TDMs according to an embodiment of the present invention.
  • the legacy CTS PPDU 660 may include a PPDU header, a frame control field, a duration field, an RA field, and an FCS field.
  • the PPDU header may include a field for interpretation of a legacy CTS frame, depending on the implementation. Only legacy parts (L-STF, L-LTF, L-SIG) may be included, or both legacy and non-legacy parts may be included.
  • the non-legacy portion may be an additional training field and a signal field according to the PPDU format.
  • the frame control field may include information for indicating a CTS frame.
  • the duration field may include duration information for transmission of an uplink transmission indication frame, an uplink frame by each of the plurality of STAs, and an ACK frame.
  • the RA field may include information about an AP to receive the CTS frame.
  • the FCS field may include information for checking the validity of the frame.
  • Each of the legacy CTS PPDUs 600 transmitted by the plurality of STAs may be transmitted based on a duplicate format, and each of the legacy CTS PPDUs transmitted by the plurality of STAs may be the same.
  • the additional CTS PPDU 650 transmitted by the plurality of STAs may be transmitted through different space-time streams by each of the plurality of STAs.
  • the additional CTS PPDU 650 may include LTFs 610, 620, 630, 640 and a control field 660.
  • the LTFs 610, 620, 630, and 640 may be used for channel prediction for decoding of the control field 660.
  • the LTFs 610, 620, 630, and 640 may be transmitted based on the TDM scheme.
  • the STA may determine transmission timing (transmission time resource) of the LTF in the order indicated based on the RTS frame. For example, it may be assumed that the RA field of the RTS frame sequentially indicates STA 1, STA2, STA3, and STA4. In this case, the STA1 may transmit the LTF1 610 on the first time resource when transmitting the additional CTS PPDU1. The STA1 may transmit null data on time resources (second to fourth time resources) for transmitting LTFs of the remaining STAs.
  • STA2 may send LTF2 620 on the second time resource when sending the additional CTS PPDU2.
  • the STA2 may transmit null data on time resources (first time resource, third time resource, and fourth time resource) for transmitting the LTFs of the remaining STAs.
  • STA3 may send LTF3 630 on the third time resource when sending the additional CTS PPDU3.
  • the STA3 may transmit null data on time resources (first time resource, second time resource, and fourth time resource) for transmitting the remaining LTFs.
  • the STA4 may transmit the LTF4 640 on the fourth time resource when transmitting the CTS PPDU4.
  • the STA4 may transmit null data on time resources (first time resource, second time resource, and third time resource) for transmitting the remaining LTFs.
  • Each control field 660 of the STA1 to the STA4 may include identifier information of the STA. Unlike the existing CTS frame, identifier information of the STA transmitting the additional CTS PPDU may be included in the control field of the additional CTS PPDU transmitted by each of the STA1 to the STA 4. For example, the control field of the additional CTS PPDU1 transmitted by the STA1 may include identification information of the STA1 indicating the STA1.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a legacy CTS PPDU format and an additional CTS PPDU format according to an embodiment of the present invention.
  • the legacy CTS PPDU 700 may be transmitted based on a duplicated format as described above with reference to FIG. 6.
  • the LTFs 710, 720, 730, and 740 of the additional CTS PPDU 750 may be transmitted based on FDM.
  • Information included in each field is the same as described above in FIG.
  • LTF1 710 transmitted by STA1 is subband 1
  • LTF2 720 transmitted by STA2 is subband 2
  • LTF3 730 transmitted by STA3 is subband 3
  • LTF4 740 is transmitted by STA4 ) May be transmitted through subband 4.
  • the AP may receive each of the LTF1 710 through the LTF4 740 from each of the STA1 through STA4 through different subbands.
  • control field 760 may be transmitted by each of the STA1 to the STA4 through different subbands.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a legacy CTS PPDU format and an additional CTS PPDU format transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • the legacy CTS PPDU 800 may be transmitted based on a duplicated format as described above with reference to FIG. 6.
  • the LTFs 810, 820, 830, and 840 of the additional CTS PPDU 850 may be transmitted based on the CDM.
  • Information included in each field is the same as described above in FIG.
  • LTF1 810 transmitted by STA1 is orthogonal code 1
  • LTF2 820 transmitted by STA2 is orthogonal code 2
  • LTF3 830 transmitted by STA3 is orthogonal code 3
  • LTF4 840 transmitted by STA4 May be transmitted based on the orthogonal code 4.
  • the AP may receive the LTF1 810 to LTF4 840 transmitted based on different orthogonal codes from the STA1 to the STA4.
  • control field 860 may be transmitted by each of STA1 to STA4 based on different orthogonal codes.
  • the PPDU transmission method based on the TDM disclosed in FIG. 6, the PPDU transmission method based on the FDM disclosed in FIG. 7, and the PPDU transmission method based on the CDM disclosed in FIG. 8 may be mixed.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method based on CTS to self frame in UL MU transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the AP may transmit a CTS-to-self frame 900 to the STA.
  • the RA field of the CTS-to-self frame 900 may include the MAC address of the STA (or AP) that transmitted the CTS-to-self frame 900.
  • the RA field of the CTS-to-self frame 900 transmitted by the AP may include the MAC address of the AP.
  • the AP may transmit an uplink transmission indication frame (or scheduling frame) 920 after transmission of the CTS-to-self frame 900.
  • the frame interval between the CTS-to-self frame 900 and the uplink transmission indication frame 920 may be one of SIFS, DIFS, PIFS, or may be a specific fixed value (UIFS) for UL MU transmission.
  • the STA may receive the uplink transmission indication frame 920 and transmit the uplink frame 940 to the AP.
  • a new CTS-to-self frame for UL MU transmission of a plurality of STAs may be defined.
  • a new CTS-to-self frame is transmitted to a plurality of STAs performing UL MU transmission, a plurality of uplink frames by a plurality of STAs performing UL MU transmission without transmitting the uplink transmission indication frame 920 ( Transmission of 940 may be triggered.
  • Such a new CTS-to-self frame may be expressed by the term uplink transmission indication CTS-to-self frame.
  • the format of the uplink transmission indication CTS-to-self frame may be a format including an additional control field at the rear of the existing CTS-to-self frame.
  • the control field of the uplink transmission indication CTS-to-self frame may include information for uplink transmission of a plurality of STAs.
  • the control field may include information for scheduling information on a resource to be used when transmitting an uplink frame 940 by each STA performing UL MU transmission.
  • the control field is information indicating each of a plurality of STAs or groups of a plurality of STAs performing uplink transmission, MCS information used for transmitting uplink data of each of the plurality of STAs, and transmitted by each of the plurality of STAs. It may include at least one of information on the size of possible uplink data, information on the TXOP for uplink transmission.
  • the RA field of the uplink transmission indication CTS-to-self frame may include information on transmission resources (UL MU transmission resource information) allocated to each of the plurality of STAs for UL MU transmission, and each of a plurality of STAs performing UL MU transmission.
  • Identification information or primary STA (UL MU transmission STA information) and the like.
  • the uplink transmission indication CTS-to-self PPDU carrying the uplink transmission indication CTS-to-self frame may include an additional LTF for decoding the control field before the control field.
  • the format of the uplink transmission indication CTS-to-self frame (or PPDU) is exemplary and various other formats may be used as the format of the CTS-to-self frame (or PPDU) for UL MU transmission.
  • the uplink transmission indication CTS-to-self frame (or PPDU) may additionally include a dummy symbol (or null symbol).
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an uplink transmission indication CTS to self frame format according to an embodiment of the present invention.
  • the uplink transmission indication CTS frame includes a frame control field 1000, a duration field 1010, an RA field 1020, an FCS field 1030, a control field 1040, and a null data field 1050. It may include.
  • the frame control field 1000 may include information for indicating a CTS frame.
  • the duration field 1010 may include duration information for UL MU transmission of a plurality of STAs.
  • the RA field 1020 may include UL MU transmission STA information and UL MU transmission resource information, such as information on an identifier of an AP transmitting an uplink transmission indication CTS frame or an RA field of the aforementioned RTS frame.
  • the control field 1040 may not include the UL MU transmission STA information and the UL MU transmission resource information.
  • the FCS field 1030 may include information for checking the validity of the frame.
  • the control field 1040 may include information for uplink transmission of a plurality of STAs.
  • the control field may include information for scheduling information on a resource to be used in transmission of an uplink frame by each STA performing UL MU transmission.
  • the control field 1040 may indicate information indicating each of a plurality of STAs or groups of a plurality of STAs performing uplink transmission, MCS information used for transmission of uplink data of each of the plurality of STAs, and each of the plurality of STAs. It may include at least one of information on the size of the uplink data transmittable by, information on the TXOP for uplink transmission.
  • the null data field 1050 may include null data.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method based on an RTS frame and a CTS frame in UL MU transmission according to an embodiment of the present invention.
  • one STA may transmit an RTS frame 1100 to an AP.
  • the AP may receive an uplink frame based on UL MU transmission from a plurality of STAs including the STA that transmitted the RTS frame 1100.
  • the AP includes a plurality of STAs including an STA transmitting the CTS frame 1110 and an uplink transmission indication frame (or scheduling frame) 1120 to the RTS frame 1100 to receive the uplink frame 1130 from the plurality of STAs. May transmit to the STA.
  • the CTS frame 1110 and the uplink transmission indication frame 1120 may be continuously transmitted or may be transmitted with a predetermined frame interval therebetween.
  • the AP may trigger UL MU transmission of a plurality of STAs by transmitting only the CTS frame without transmitting the uplink transmission indication frame based on the uplink transmission indication CTS frame.
  • the uplink transmission indication CTS frame may have the same format as the uplink transmission indication CTS to self frame described above with reference to FIG. 10. That is, the RA field or the control field of the uplink transmission indication CTS frame may include information for uplink transmission of a plurality of STAs.
  • the uplink transmission indication CTS PPDU carrying the uplink transmission indication CTS frame may include an additional LTF for decoding the control field before the control field.
  • the uplink transmission indication CTS frame may include an additional dummy symbol (or null symbol).
  • the AP may transmit only the uplink transmission indication frame 1120 in response to the RTS frame 1100 without transmitting the CTS frame 1110.
  • the plurality of STAs may receive the uplink transmission indication frame 1120 and perform UL MU transmission.
  • the UL MU transmission procedure disclosed in FIG. 11 is triggered based on the RTS frame 1100 transmitted by one STA.
  • the TXOP duration set based on the RTS frame 1100 may be a value determined in consideration of single user (SU) transmission.
  • the TXOP duration set based on the RTS frame 1100 may be reset based on the CTS frame 1110 transmitted by the AP or the uplink transmission indication CTS frame.
  • the STA that does not support the UL MU transmission receives the CTS frame 1110, the STA may configure a NAV for the UL MU transmission.
  • the STA supporting the UL MU transmission may perform decoding on the scheduling frame or the uplink transmission indication CTS frame 1110 and may set the NAV when the scheduling frame or the uplink transmission indication CTS frame is not indicated by the STA.
  • the STA that is not ready for transmission of the uplink frame 1130 may select the uplink frame 1130. It may not transmit or transmit an uplink frame 1130 including dummy data.
  • the plurality of STAs performing the UL MU transmission described with reference to FIGS. 4 through 11 may have different MCS sizes and / or MCSs used for transmitting uplink data. At least one of a plurality of STAs performing UL MU transmission may include a dummy bit or perform fragmentation on uplink data in order to match the duration of the transmitted uplink frame.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a UL MU transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • Transmission of additional frames or PPDUs for the transmission procedure is initiated.
  • An additional frame or PPDU for UL MU transmission may be expressed in terms of a pre-procedure setup frame (or pre-procedure setup PPDU) 1200.
  • the preliminary procedure setup frame (or preprocedure setup PPDU) 1200 for UL MU transmission may include a sync signal for synchronization prior to transmission of the uplink transmission indication frame.
  • the pre-procedure setting frame (or pre-procedure setting PPDU) 1200 for UL MU transmission includes a signal for checking a buffer status or includes information for confirming channel states of a plurality of STAs performing UL MU transmission. You may.
  • the STA may transmit buffer status information 1250 to the AP.
  • the additional frame or PPDU for UL MU transmission may include information for time correction, frequency correction, and power correction for UL MU transmission of a plurality of STAs.
  • the UL MU transmission procedure based on the RTS frame / CTS frame disclosed in FIG. 4 the UL MU transmission procedure based on the CTS-to-self frame disclosed in FIG. 9, and FIG.
  • the UL MU transmission procedure based on the uplink transmission indication CTS frame disclosed in 10 may be performed.
  • the uplink frame is transmitted to the AP based on the UL MU transmission by the plurality of STAs, and the AP may transmit an ACK frame for the uplink frame transmitted based on the UL MU transmission.
  • the pre-procedure setup frame (or pre-procedure setup PPDU) for the UL MU transmission as described above is based on the RTS frame and CTS frame-based media protection procedure, uplink transmission indication CTS-to-self frame It may be transmitted after a medium protection procedure or an uplink transmission indication CTS frame-based medium protection procedure.
  • the preset procedure frame may be a frame for a pre procedure for UL MU transmission, such as a synchronization procedure, a buffer status check, a time / frequency / power correction procedure.
  • an RTS frame and a CTS frame, an uplink transmission indication CTS-to-self frame, or an uplink transmission indication CTS frame are used for transmission of a procedural frame, a scheduling frame, an uplink frame, or an ACK frame transmitted for UL MU transmission. You can protect the media.
  • the duration information of the RTS frame and the CTS frame and the uplink transmission indication CTS-to-self frame or the uplink transmission indication CTS frame may be UL MUs such as pre-procedure frames, scheduling frames, uplink data, and ACK frames transmitted for UL MU transmission. It may be determined based on time resources for frames transmitted or received in the transmission procedure.
  • the neighbor STA may configure the NAV based on the duration information of the RTS frame and the CTS frame, the uplink transmission indication CTS-to-self frame, or the uplink transmission indication CTS frame.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • the wireless device 1300 may be an STA that may implement the above-described embodiments, and may be an AP 1300 or a non-AP station (or STA) 1350.
  • the AP 1300 includes a processor 1310, a memory 1320, and an RF unit 1330.
  • the RF unit 1330 may be connected to the processor 1310 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1310 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1310 may be implemented to perform the operation of the AP according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the processor may perform the operation of the AP disclosed in the embodiment of FIGS. 1 to 12.
  • the processor 1310 transmits an RTS frame to a plurality of STAs, wherein the RTS frame includes information for setting a network allocation vector (NAV) of another STA except for the plurality of STAs, and for the RTS frame
  • NAV network allocation vector
  • each of the plurality of STAs may be implemented to receive a CTS PPDU and an additional CTS PPDU on the overlapped time resource.
  • the processor 1310 transmits an uplink transmission indication frame to a plurality of STAs, the uplink transmission indication frame triggers the transmission of the uplink frame of each of the plurality of STAs, and on the overlapped time resources from each of the plurality of STAs It may be implemented to receive the uplink frame.
  • the additional CTS PPDU may include a training field, and the uplink transmission indication frame may include scheduling information of the uplink frame determined based on the training field.
  • the STA 1350 includes a processor 1360, a memory 1370, and an RF unit 1380.
  • the RF unit 1380 may be connected to the processor 1360 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1360 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1360 may be implemented to perform the operation of the STA according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the processor may perform an operation of the STA in the embodiment of FIGS. 1 to 14.
  • the processor 1360 transmits a CTS frame (or CTS PPDU) and an additional CTS frame (or an additional CTS PPDU) in response to the RTS frame received from the AP, and is scheduled based on an uplink transmission indication frame. It may be implemented to transmit an uplink frame on a resource.
  • Processors 1310 and 1360 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, data processing devices, and / or converters for interconverting baseband signals and wireless signals.
  • the memories 1320 and 1370 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1330 and 1380 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 1320 and 1370 and executed by the processors 1310 and 1360.
  • the memories 1320 and 1370 may be inside or outside the processors 1310 and 1360, and may be connected to the processors 1310 and 1360 by various well-known means.

Landscapes

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Abstract

무선랜에서 프레임을 수신하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 무선랜에서 프레임을 수신하는 방법은 AP가 복수의 STA으로 RTS 프레임을 전송하되, RTS 프레임은 복수의 STA을 제외한 다른 STA의 NAV설정을 위한 정보를 포함하는, 단계, AP가 RTS 프레임에 대한 응답으로 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 CTS PPDU 및 추가 CTS PPDU를 수신하는 단계와 AP가 복수의 STA으로 상향링크 전송 지시 프레임을 전송하되, 상향링크 전송 지시 프레임은 복수의 STA 각각의 상향링크 프레임의 전송을 트리거하는, 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜에서 프레임을 수신하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜에서 프레임을 수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선랜 시스템에서 복수의 STA(station)은 무선 매체를 공유하기 위한 방법으로 DCF(distributed coordination function)를 사용할 수 있다. DCF는 CSMA/CA(carrier sensing multiple access with collision avoidance)를 기반으로 한 채널 액세스 방법이다.
일반적으로 DCF 접속 환경 하에서 STA이 동작할 때, DIFS(DCF interframe space) 기간 이상으로 매체가 사용 중이지 않으면(즉, 아이들(idle)한 경우) STA은 전송이 임박한 MPDU(MAC(medium access control) protocol data unit)를 전송할 수 있다. 반송파 감지 메커니즘(carrier sensing mechanism)에 의해서 매체가 사용 중이라고 결정되었을 경우, STA은 랜덤 백오프 알고리즘(random backoff algorithm)에 의해서 CW(contention window)의 사이즈를 결정하고 백오프 절차를 수행할 수 있다. STA은 백오프 절차를 수행하기 위해 CW 내의 랜덤 값을 선택하고, 선택된 랜덤값을 기반으로 백오프 타임을 결정할 수 있다.
복수의 STA이 매체에 접속하고자 하는 경우, 복수의 STA 중 가장 짧은 백오프 타임을 가진 STA이 매체에 접속할 수 있고 나머지 STA들은 남은 백오프 타임을 중지하고 매체에 접속한 STA의 전송이 완료될 때까지 대기할 수 있다. 매체에 접속한 STA의 프레임 전송이 완료된 후에는 나머지 STA은 다시 남은 백오프 타임을 가지고 경쟁을 수행하여 전송 자원을 획득할 수 있다. 이러한 방식으로 기존의 무선랜 시스템에서는 채널에 액세스하고자 하는 복수의 STA 중 하나의 STA이 전체 전송 자원을 점유하여 AP와 통신을 수행하였다.
본 발명의 목적은 무선랜에서 프레임을 수신하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 프레임을 수신하는 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 프레임을 수신하는 방법은 AP(access point)가 복수의 STA(station)으로 RTS(request to send) 프레임을 전송하되, 상기 RTS 프레임은 상기 복수의 STA을 제외한 다른 STA의 NAV(network allocation vector) 설정을 위한 정보를 포함하는, 단계, 상기 AP가 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 CTS(clear to send) PPDU(physical layer protocol data unit) 및 추가 CTS PPDU를 수신하는 단계, 상기 AP가 상기 복수의 STA으로 상향링크 전송 지시 프레임을 전송하되, 상기 상향링크 전송 지시 프레임은 상기 복수의 STA 각각의 상향링크 프레임의 전송을 트리거하는, 단계와 상기 AP가 상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 상기 상향링크 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 추가 CTS PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고, 상기 상향링크 전송 지시 프레임은 상기 트레이닝 필드를 기반으로 결정된 상기 상향링크 프레임의 스케줄링 정보를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 프레임을 수신하는 AP는 무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현되는 RF(radio frequency) 부와 상기 RF부와 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 복수의 STA(station)으로 RTS(request to send) 프레임을 전송하되, 상기 RTS 프레임은 상기 복수의 STA을 제외한 다른 STA의 NAV(network allocation vector) 설정을 위한 정보를 포함하고, 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 CTS(clear to send) PPDU(physical layer protocol data unit) 및 추가 CTS PPDU를 수신하고, 상기 복수의 STA으로 상향링크 전송 지시 프레임을 전송하되, 상기 상향링크 전송 지시 프레임은 상기 복수의 STA 각각의 상향링크 프레임의 전송을 트리거하고, 상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 상기 상향링크 프레임을 수신하도록 구현될 수 있되, 상기 추가 CTS PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고, 상기 상향링크 전송 지시 프레임은 상기 트레이닝 필드를 기반으로 결정된 상기 상향링크 프레임의 스케줄링 정보를 포함할 수 있다.
복수의 STA으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 프레임을 수신함으로써 통신 효율을 높일 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 숨겨진 노드 문제(hidden node issue) 및 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 사용하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 CTS-to-Self Mechanism을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송에서 RTS 프레임 및 CTS 프레임 기반의 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레가시 CTS PPDU 및 TDM 기반으로 전송되는 추가 CTS PPDU를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레가시 CTS PPDU 포맷 및 추가 CTS PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레가시 CTS PPDU 포맷 및 전송되는 추가 CTS PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송에서 CTS to self 프레임 기반의 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 전송 지시 CTS to self 프레임 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송에서 RTS 프레임 및 CTS 프레임 기반의 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송 절차를 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 BSS(basic service set)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)(이하, BSS)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.
BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 230)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.
포털(portal, 120)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 상단과 같은 BSS에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, IBSS)라고 정의한다.
도 1의 하단은 IBSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, IBSS는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리 계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
도 2는 숨겨진 노드 문제(hidden node issue) 및 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 사용하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 숨겨진 노드 문제(hidden node issue) 및 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 RTS(request to send) 프레임과 CTS(clear to send) 프레임 등의 짧은 신호 전송 프레임(short signaling frame)이 사용될 수 있다. 주위의 STA들은 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 기반으로 두 STA 간의 데이터 송신 또는 수신 여부에 대해 알 수 있다.
도 2의 (A)는 숨겨진 노드 문제(hidden node issue)를 해결하기 위해 RTS 프레임(203) 및 CTS 프레임(205)을 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
STA A(200)와 STA C(220)가 모두 STA B(210)에 데이터 프레임을 전송하려고 하는 경우를 가정할 수 있다. STA A(200)는 데이터 프레임의 전송 전 RTS 프레임(203)을 STA B(210)로 전송하고 STA B(210)는 CTS 프레임(205)을 STA A(200)로 전송을 할 수 있다. STA C(220)는 CTS 프레임(205)을 오버히어하고 매체를 통한 STA A(200)로부터 STA B(210)로의 프레임의 전송을 알 수 있다. STA C(220)는 STA A(200)로부터 STA B(210)으로의 데이터 프레임의 전송이 끝날 때까지 NAV(network allocation vector)를 설정할 수 있다. 이러한 방법을 사용함으로써 숨겨진 노드로 인한 프레임 간의 충돌(collision)이 방지될 수 있다.
도 2의 (B)는 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 RTS 프레임(233) 및 CTS 프레임(235)을 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
STA C(250)는 STA A(230)와 STA B(240)의 RTS 프레임(233) 및 CTS 프레임(235)의 모니터링을 기반으로 다른 STA D(260)로 프레임을 전송시 충돌 여부에 대해 결정할 수 있다.
STA B(240)는 STA A(230)로 RTS 프레임(233)를 전송하고 STA A(230)는 CTS 프레임(235)을 STA B(240)으로 전송할 수 있다. STA C(250)는 STA B(240)에 의해 전송된 RTS 프레임(233)만을 오버히어하고 STA A(230)에 의해 전송된 CTS 프레임(235)을 오버히어하지 못했다. 따라서, STA C(250)는 STA A(230)가 STA C(250)의 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range) 밖에 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, STA C(250)는 STA D(260)로 데이터를 전송할 수 있다.
RTS frame format과 CTS frame format에 대해서는 IEEE P802.11-REVmcTM/D2.0, October 2013의 8.3.1.2 RTS frame format 및 8.3.1.3 CTS frame format에 개시되어 있다.
도 3은 CTS-to-Self Mechanism을 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, RTS 프레임 및 CTS 프레임 간의 교환 방법을 사용하여 매체를 센싱하는 경우(도 3의 (A))와 CTS-to-Self 프레임을 이용한 매체를 센싱하는 경우(도 3의 (B))를 비교하여 나타낸 것이다.
IEEE 802.11g 표준에서는 CTS-to-self 보호 메커니즘(protection mechanism)을 정의하였다. CTS-to-self 보호 메커니즘은 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 사용하는 매체 센싱(medium sensing) 매커니즘을 대신하여 사용할 수 있다. CTS-to-self 보호 메커니즘을 사용할 경우 RTS/CTS 프레임을 사용하는 매체 센싱 매커니즘을 사용할 때보다 매체의 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 3의 (A)를 참조하면, 전송단에서 데이터 프레임을 전송하기 전에 RTS 프레임과 CTS 프레임을 교환하는 방법은 아래와 같이 수행될 수 있다.
도 3의 (A)에서는 STA A(300)가 STA B(305) 또는 STA C(310)로 데이터 프레임을 보내려고 하는 경우를 가정한다.
1) STA A(300)가 RTS 프레임(320)을 전송한다.
2) RTS 프레임(320)은 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range)에 존재하는 STA B(305)와 STA C(310)에 의해 수신된다.
3) STA B(305)와 STA C(310)는 CTS 프레임(325, 330)을 전송한다.
4) 전송된 CTS 프레임(325, 330)이 STA A(300), STA B(305), STA C(310), STA D(315)로 전송된다.
STA D(315)의 경우 STA A(300)의 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range) 밖에 있어서 STA A(300)에 의해 전송된 RTS 프레임(320)을 수신하지 못하였다(즉, STA D(315)는 STA A(300)의 히든 노드). 하지만, STA C(310)에 의해 전송된 CTS 프레임(330)을 수신함으로써 STA A(300)가 데이터를 전송하기 위해 매체를 점유하였음을 알 수 있다. STA D는 NAV를 설정하고 매체에 액세스하지 않을 수 있다.
5) STA A(300)는 STA C(310)로 데이터 프레임을 전송한다.
도 3의 (B)를 참조하면, 전송단에서 데이터 프레임을 전송하기 전에 수행되는 CTS-to-self 프레임 기반의 매체 센싱 방법은 아래와 같이 수행될 수 있다. 도 3의 (B)에서는 STA A(350)가 STA C(360)로 데이터 프레임을 보내려고 하는 경우를 가정한다.
1) STA A(350)는 CTS-to-self 프레임(370)을 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range)에 존재하는 STA B(355)와 STA C(360)에 전송한다.
2) CTS-to-self 프레임(370)을 수신한 STA B(355)와 STA C(360)는 STA A(350)로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하기 위해 다른 데이터 프레임의 전송을 연기한다.
위와 같은 방법을 사용할 경우, STA A(350)의 커버리지 영역 밖에 존재하는 STA D(365)는 STA A(350)로부터 CTS-to-self 프레임(370)을 수신하지 못한다. 따라서 STA D(365)는 STA A(350)에 의한 데이터 프레임의 전송 여부에 대해 알지 못할 수 있다.
이러한 경우, STA D(365)가 데이터 프레임을 STA A(350) 또는 STA C(360)로 전송할 때 데이터 프레임 사이의 충돌이 발생할 수 있다. 즉, CTS-to-self 프레임(370)을 이용한 방법은 숨겨진 노드 문제를 해결할 수 없다. 따라서, CTS-to-self 프레임(370)을 이용한 방법은 STA들 사이에서 서로의 데이터 프레임의 전송을 센싱할 수 있을 경우에만 적용되고, 그 외의 경우에는 RTS/CTS 프레임 교환 방법을 사용하여 매체를 센싱할 수 있다.
무선랜(wireless local area network, WLAN) 시스템에서 동작하는 AP(access point)는 복수의 STA(station) 각각으로 동일한 시간 자원을 통해 데이터를 전송할 수 있다. AP에서 STA으로의 전송을 하향링크 전송이라고 한다면, 이러한 AP의 전송은 DL MU 전송(downlink multi-user transmission)(또는 하향링크 다중 사용자 전송)이라는 용어로 표현할 수 있다.
기존의 무선랜 시스템에서 AP는 MU MIMO(multiple input multiple output)를 기반으로 DL MU 전송을 수행할 수 있었고, 이러한 전송은 DL MU MIMO 전송이라는 용어로 표현될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 AP는 OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing access)를 기반으로 DL MU 전송을 수행할 수도 있고, 이러한 전송은 DL MU OFDMA 전송이라는 용어로 표현될 수 있다. DL MU OFDMA 전송이 사용되는 경우, AP는 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 주파수 자원 각각을 통해 복수의 STA으로 각각으로 하향링크 프레임을 전송할 수 있다.
햐향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 하향링크 PPDU, 하향링크 프레임 및 하향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다. PPDU는 PPDU 헤더와 PDSU(physical layer service data unit)(또는 MPDU(MAC protocol data unit))를 포함하는 데이터 단위일 수 있다. PPDU 헤더는 PHY 헤더와 PHY 프리앰블을 포함할 수 있고, PDSU(또는 MPDU)는 프레임을 포함하거나 프레임을 지시할 수 있다.
반대로, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라고 할 수 있다. 복수의 STA이 동일한 시간 자원 상에서 AP로 데이터를 전송하는 것을 UL MU 전송(uplink multi-user transmission)(또는 상향링크 다중 사용자 전송)이라는 용어로 표현할 수 있다. 기존의 무선랜 시스템과 달리 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서는 UL MU 전송이 지원될 수 있다. 상향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 상향링크 PPDU, 상향링크 프레임 및 상향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다. 복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송은 주파수 도메인 또는 공간 도메인(spatial domain) 상에서 수행될 수 있다.
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 주파수 도메인 상에서 수행되는 경우, OFDMA를 기반으로 복수의 STA 각각에 대한 서로 다른 주파수 자원이 상향링크 전송 자원으로서 할당될 수 있다. 복수의 STA 각각은 할당된 서로 다른 주파수 자원을 통해 AP로 상향링크 프레임을 전송할 수 있다. 이러한 서로 다른 주파수 자원을 통한 전송 방법은 UL MU OFDMA 전송 방법이라는 용어로 표현될 수도 있다.
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 공간 도메인 상에서 수행되는 경우, 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 시공간 스트림(space time stream)(또는 공간적 스트림(spatial stream))이 할당될 수 있다. 복수의 STA 각각이 서로 다른 시공간 스트림을 통해 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 이러한 서로 다른 공간적 스트림을 통한 전송 방법은 UL MU MIMO 전송 방법이라는 용어로 표현될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 복수의 STA에 의한 UL MU 전송이 수행되는 경우, RTS 프레임/CTS 프레임 또는 CTS-to-self 프레임 등을 기반으로 한 매체 보호 방법이 개시된다.
복수의 STA 각각은 UL MU 전송을 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 상향링크 프레임(상향링크 데이터 프레임, 상향링크 관리 프레임)을 전송할 수 있다. 또한, UL MU 전송이 복수의 STA에 의해 수행되는 경우, 상향링크 프레임의 전송을 위한 스케줄링이 AP에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, AP에 의한 UL MU 전송을 위한 스케줄링은 AP에 의해 복수의 STA으로 전송되는 상향링크 전송 지시 프레임(또는 스케줄링 프레임)에 의해 수행될 수 있다.
예를 들어, UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 각각은 AP에 의해 전송되는 상향링크 전송 지시 프레임을 기반으로 상향링크 프레임을 전송할 수 있다. 복수의 STA 각각은 AP로부터 상향링크 전송 지시 프레임을 수신하고 일정 시간(예를 들어, SIFS(short interframe space), UIFS(uplink interframe space)) 후에 상향링크 데이터 프레임을 AP로 전송할 수 있다. SIFS는 STA의 능력(capability) 및 통신 환경에 따라 변할 수 있는 값이나, UIFS는 고정된 값일 수 있다. 고정된 값으로 프레임 간 간격이 정의되는 경우, 복수의 STA에 의해 전송되는 복수의 상향링크 프레임에 대한 AP의 수신 타이밍의 차이가 디코딩 가능한 범위일 수 있다.
전술한 바와 같이 복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송은 주파수 도메인(UL MU OFDMA 전송) 또는 공간 도메인(spatial domain)(UL MU MIMO 전송) 상에서 수행될 수 있다.
상향링크 전송 지시 프레임은 복수의 STA의 상향링크 전송을 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 전송 지시 프레임은 UL MU 전송을 수행하는 STA 각각이 상향링크 프레임의 전송시 사용할 자원에 대한 정보를 스케줄링하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 상향링크 전송 지시 프레임은 상향링크 전송을 수행하는 복수의 STA 각각 또는 복수의 STA의 그룹을 지시하는 정보, 복수의 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송을 위해 사용되는 MCS(modulation and coding scheme) 정보, 복수의 STA 각각에 의해 전송 가능한 상향링크 데이터의 크기에 대한 정보, 상향링크 전송을 위한 TXOP(transmission opportunity)에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
복수의 STA 각각이 전송할 상향링크 데이터의 크기 및/또는 복수의 STA 각각이 전송할 상향링크 데이터의 전송을 위한 MCS는 다를 수 있다. 따라서, 만약, 복수의 STA이 유효한(또는 의미있는) 상향링크 데이터를 상향링크 프레임을 통해 전송하는 경우, 복수의 STA 각각이 전송하는 상향링크 프레임 각각의 전송 듀레이션은 달라질 수 있다. 따라서, 복수의 STA 각각에 의해 UL MU 전송 방법을 기반으로 전송되는 상향링크 프레임의 전송 듀레이션을 동일하도록 설정하기 위해 제로 패딩(zero padding)이 수행될 수 있다.
또는 자유도를 높이기 위해 OFDMA에 기반하여 서로 다른 주파수 자원을 통해 복수의 STA이 상향링크 프레임을 전송하는 경우, 복수의 STA 각각이 전송하는 상향링크 프레임의 전송 듀레이션은 다르게 설정될 수도 있다. 이러한 경우, AP는 하향링크 ACK 프레임을 복수의 상향링크 프레임 각각의 전송 타이밍을 개별적으로 고려하여 상향링크 프레임을 수신하고 SIFS 후에 복수의 STA 각각으로 전송할 수도 있다.
이러한 UL MU 전송이 수행되는 경우, 기존의 RTS 프레임/CTS 프레임 또는 CTS-to-self 프레임 기반의 매체 보호 매카니즘으로 매체를 보호할 수 없다. 따라서, UL MU 전송을 위한 새로운 기존의 RTS 프레임/CTS 프레임 또는 CTS-to-self 프레임 기반의 매체 보호 매카니즘이 필요하다.
본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임/CTS 프레임 또는 CTS-to-self 프레임 기반의 매체 보호 매카니즘에서 전송되는 프레임 간의 공간(interframe space)은 SIFS(short interframe space), DIFS(DCF(distributed coordination function) interframe space), PIFS(PCF(point coordination function) interframe space)와 같은 값일 수도 있고, UL MU를 위해 정해진 특정 고정 값(전술한 UIFS)일 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송에서 RTS 프레임 및 CTS 프레임 기반의 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, UL MU 전송에서 RTS 프레임(400)은 UL MU 전송을 스케줄링하는 AP에 의해 복수의 STA으로 전송될 수 있다. 기존에는 데이터 프레임(또는 관리 프레임)을 전송할 STA에 의해 RTS 프레임이 전송되었다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송에서는 UL MU 전송을 스케줄링하여 복수의 STA으로부터 복수의 상향링크 프레임을 수신할 AP가 RTS 프레임(400)을 전송할 수 있다.
UL MU 전송에서 사용되는 RTS 프레임(400)의 RA(receiver address)는 UL MU 전송을 위해 복수의 STA 각각으로 할당된 전송 자원에 대한 정보(UL MU 전송 자원 정보), UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 각각의(또는 프라이머리 STA)의 식별 정보(UL MU 전송 STA 정보) 등을 포함할 수 있다. 즉, UL MU 전송에서 사용되는 RTS 프레임(400)은 후방위 호환성(backward compatibility)를 위해 기존의 RTS 프레임과 동일한 포맷을 유지하되, 기존의 RTS 프레임과 다르게 특정 필드(예를 들어, RA 필드)는 UL MU 전송 STA 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로 UL MU 전송 STA 정보는 UL MU 전송을 수행할 복수의 STA(또는 프라이머리 STA)의 부분 ID(partial identifier)), 복수의 STA에 대한 그룹 ID, 복수의 STA에 대한 브로드캐스트 ID, 프라이머리 STA의 ID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프라이머리 STA은 UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA들 중에 사전에 정해진 하나의 STA일 수 있다.
복수의 STA 각각으로 할당된 전송 자원에 대한 정보(UL MU 전송 자원 정보)는 복수의 STA 각각이 UL MU 전송을 위해 사용하는 전송 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 STA 각각이 UL MU MIMO 전송을 수행하는 경우, RA 필드는 복수의 STA 각각이 UL MU 전송시 사용할 시공간 스트림에 대한 정보를 포함할 수 있다. 복수의 STA 각각이 UL MU OFDMA 전송을 수행하는 경우, RA 필드는 복수의 STA 각각이 UL MU 전송시 사용할 주파수 자원(서브 밴드)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
UL MU 전송을 위한 RTS 프레임(400)의 포맷에 대해서는 구체적으로 후술한다.
RTS 프레임(400)을 수신한 논 타겟 STA은 RTS 프레임(400)의 듀레이션 필드를 기반으로 NAV를 설정할 수 있다. NAV는 AP의 CTS 프레임 수신, 상향링크 전송 지시 프레임 전송, 데이터 프레임 수신 및 ACK 프레임(또는 블록 ACK)의 전송까지의 듀레이션을 고려하여 설정될 수 있다. 논 타겟 STA은 RTS 프레임(400)을 기반으로 UL MU 전송을 지시받지 않은 주변 STA일 수 있다.
RTS 프레임(400)에 의해 지시된 UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 각각(또는 UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 중 하나의 STA(프라이머리 STA))은 UL MU 전송을 기반으로 CTS 프레임(410)을 AP로 전송할 수 있다.
UL MU 전송을 위한 CTS 프레임(410)은 후방위 호환성을 위해 기존의 포맷과 동일한 포맷(레가시 CTS 프레임)일 수 있다. UL MU 전송을 위한 CTS 프레임(410)은 본 발명의 실시예에 따른 추가 CTS 프레임을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 추가적인 CTS 프레임(이하, 추가 CTS 프레임)이 정의되고 후방위 호환성을 위해 기존의 CTS 프레임(이하, 레가시 CTS 프레임)의 전송 이후 ‘x’ 시간 후에 추가 CTS 프레임이 바로 전송될 수 있다. 이때 x는 0us보다 크거나 같을 수 있다. x가 0us인 경우, 레가시 CTS 프레임과 추가 CTS 프레임은 연속적으로 전송되는 프레임일 수 있다. 이러한 경우, 레가시 CTS 프레임을 전달하는(carrying)(또는 포함하는(containing)) 레가시 CTS PPDU와 추가 CTS 프레임을 전달하는 추가 CTS PPDU는 시간상 연속될 수 있다.
추가 CTS 프레임을 전달하는 추가 CTS PPDU는 레가시 부분(L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field), L-SIG(legacy-signal) 필드)을 포함하지 않을 수도 있다. 추가 CTS PPDU는 채널 상태 측정을 위한 LTF(예를 들어, HE-LTF(high efficiency-long training field))와 제어 필드(control field)만을 포함할 수 있다. 추가 CTS PPDU에 포함된 LTF의 전송 자원은 RTS 프레임의 RA 필드에 포함된 복수의 STA의 식별자 정보의 순서를 기반으로 결정될 수 있다. 복수의 STA 각각에 의해 전송되는 추가 CTS PPDU의 LTF는 복수의 STA 각각에 의해 전송되는 제어 정보의 디코딩을 위해 사용될 수 있다. 추가 CTS PPDU의 제어 필드는 추가 CTS PPDU를 전송한 STA의 식별자 정보(예를 들어, STA의 AID)를 포함할 수 있다.
구체적인 예로, RTS 프레임(400)의 RA 필드의 UL MU 전송 STA 정보는 UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 각각의 식별자(예를 들어, AID)를 순차적으로 포함할 수 있다. STA1 내지 STA4 각각에 대응되는 STA의 AID를 순차적으로 포함하는 RA 필드를 포함하는 RTS 프레임(400)이 전송되고, STA1 내지 STA4 각각이 RTS 프레임(400)에 대한 응답으로 추가 CTS PPDU를 전송하는 경우를 가정할 수 있다.
STA1 내지 STA4가 LTF를 전송하기 위해 사용하는 시간 자원, 주파수 자원, 코드 자원 등은 RA 필드에 의해 STA1 내지 STA4가 지시되는 순서에 의해 결정될 수 있다.
복수의 STA 각각에 의해 서로 다른 시공간 스트림을 기반으로 추가 CTS PPDU가 전송될 수 있다. 복수의 STA 각각에 의해 서로 다른 시공간 스트림에 대한 채널 추정을 위해 추가 CTS PPDU 상의 LTF는 TDM(time division multiplexing), FDM(frequency division multiplexing) 또는 CDM(code division multiplexing)을 기반으로 전송될 수도 있다. 전송되는 복수의 STA 각각에 의해 전송되는 추가 CTS PPDU의 LTF가 TDM/FDM/CDM을 기반으로 구분될 수 있다. 추가 CTS PPDU는 추가적으로 널 심볼을 포함할 수도 있다. 추가 CTS PPDU에 포함된 널 심볼은 추가 CTS PPDU의 수신 후 AP의 UL MU 전송을 위한 스케줄링을 위한 시간을 벌어줄 수 있다.
CTS 프레임(레가시 CTS 프레임 및/또는 추가 CTS 프레임)(410)을 수신한 논 타겟 STA은 NAV 설정을 하고 채널 액세스를 수행하지 않을 수 있다.
UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA(또는 프라이머리 STA)으로부터 CTS 프레임(레가시 CTS 프레임 및/또는 추가 CTS 프레임)(410)을 수신한 AP는 UL MU 전송의 스케쥴링을 위한 프레임을 전송할 수 있다. 이하, UL MU 전송의 스케쥴링을 위한 프레임은 상향링크 전송 지시 프레임(또는 스케줄링 프레임)(420)이라는 용어로 표현될 수 있다. 추가 CTS PPDU는 트레이닝 필드(예를 들어, VHT LTF 또는 HE-LTF)를 포함하고, AP는 트레이닝 필드를 기반으로 결정된 채널 상태 정보를 결정하고 AP에 의해 전송되는 상향링크 전송 지시 프레임은 채널 상태 정보를 기반으로 결정된 상향링크 프레임의 스케줄링 정보를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 상향링크 전송 지시 프레임(420)은 복수의 STA의 상향링크 전송을 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 전송 지시 프레임(420)은 UL MU 전송을 수행하는 STA 각각의 상향링크 프레임의 전송을 위한 전송 자원에 대한 정보를 스케줄링하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 상향링크 전송 지시 프레임(420)은 상향링크 전송을 수행하는 복수의 STA 각각 또는 복수의 STA의 그룹을 지시하는 정보, 복수의 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송을 위해 사용되는 MCS(modulation and coding scheme) 정보, 복수의 STA 각각에 의해 전송 가능한 상향링크 데이터의 크기에 대한 정보, 상향링크 전송을 위한 TXOP(transmission opportunity)에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 각각은 상향링크 전송 지시 프레임(420)을 수신하고 상향링크 프레임(430)을 AP로 전송할 수 있다. 복수의 STA 각각은 할당된 전송 자원을 통해 상향링크 프레임(430)을 전송할 수 있다.
복수의 STA 각각으로부터 상향링크 프레임(430)을 수신한 AP는 상향링크 프레임(430)에 대한 ACK 프레임(또는 블록 ACK 프레임)(440)을 복수의 STA으로 전송할 수 있다. AP에 의해 전송되는 ACK 프레임(또는 블록 ACK 프레임)(440)은 복수의 STA에 의해 전송된 복수의 상향링크 프레임(430) 중 디코딩을 성공한 적어도 하나의 상향링크 프레임을 지시할 수 있다.
또는 AP에 의해 전송되는 ACK 프레임(또는 블록 ACK 프레임)(440)은 복수의 STA에 의해 전송된 복수의 상향링크 프레임(430) 중 디코딩을 성공한 상향링크 프레임에 대한 ACK 신호, 복수의 STA에 의해 전송된 복수의 상향링크 프레임(430) 중 디코딩을 실패한 상향링크 프레임에 대한 NACK 신호를 포함할 수도 있다.
도 4에서 개시된 프레임(RTS 프레임(400), CTS 프레임(410), 상향링크 전송 지시 프레임(420), 상향링크 프레임(430), ACK 프레임(440)) 간의 간격은 SIFS, DIFS, PIFS 중 하나이거나 UL MU 전송을 정해진 특정 고정 값(UIFS)일 수도 있다. 프레임 간의 간격은 서로 다른 값일 수 있다. 예를 들어, CTS 프레임(410)과 RTS 프레임(400)간의 IFS는 SIFS이고, 상향링크 전송 지시 프레임(420)과 상향링크 프레임(430) 간의 IFS는 UL MU 전송을 정해진 특정 고정 값일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 5를 참조하면, RTS 프레임은 프레임 제어 필드(500), 듀레이션 필드(510), RA(receiver address) 필드(520), TA(transmitter address) 필드(530) 및 FCS(frame check sequence) 필드(540)를 포함할 수 있다.
프레임 제어 필드(500)는 RTS 프레임을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
듀레이션 필드(510)는 CTS 프레임, 상향링크 전송 지시 프레임, 복수의 STA 각각에 의한 상향링크 프레임, ACK 프레임의 전송을 위한 듀레이션 정보를 포함할 수 있다.
RA 필드(520)는 UL MU 전송 STA 정보 및 UL MU 전송 자원 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, RA 필드(520)는 48비트(6옥텟(octets))의 필드일 수 있다. 최대 4개의 STA이 UL MU 전송을 지원하는 경우, 하나의 STA 당 12비트가 할당될 수 있다. 12비트는 UL MU 전송을 수행하는 STA으로 할당된 시공간 스트림의 개수(0~3비트)(UL MU MIMO 전송시) 또는 UL MU 전송을 수행하는 STA으로 할당된 주파수 자원의 크기(0~2비트)(UL MU OFDMA 전송시)와 STA의 부분 ID(9~10비트)에 대응될 수 있다. 구체적으로 복수의 STA이 UL MU MIMO 전송을 수행하는 경우, RA 필드는 순차적으로 UL MU 전송을 수행할 복수의 STA 각각(STA1, STA2 STA3, STA4)을 지시하는 정보와 복수의 STA 각각에 의해 사용되는 시공간 스트림의 개수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, RA 필드(520)는 순차적으로 STA1의 식별 정보, STA1으로 할당된 시공간 스트림의 개수, STA2의 식별 정보, STA2로 할당된 시공간 스트림의 개수, STA3의 식별 정보, STA3으로 할당된 시공간 스트림의 개수, STA4의 식별 정보, STA4로 할당된 시공간 스트림의 개수를 포함할 수 있다. 또는 RA 필드는 순차적으로 STA1의 식별 정보, STA2의 식별 정보, STA3의 식별 정보, STA4의 식별 정보, STA1으로 할당된 시공간 스트림의 개수, STA2로 할당된 시공간 스트림의 개수, STA3으로 할당된 시공간 스트림의 개수, STA4로 할당된 시공간 스트림의 개수에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
RA 필드(520)를 기반으로 STA1이 2개의 시공간 스트림을 할당받고, STA2가 1개의 시공간 스트림을 할당받고, STA3이 3개의 시공간 스트림을 할당받고, STA4가 2개의 시공간 스트림을 할당받은 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, STA1로는 시공간 스트림1, 시공간 스트림2가 할당되고, STA2로는 시공간 스트림3가 할당되고, STA3으로는 시공간 스트림4, 시공간 스트림5, 시공간 스트림6이 할당되고, STA4로는 시공간 스트림7, 시공간 스트림8이 할당될 수 있다.
즉, 복수의 시공간 스트림 각각은 RA 필드(520)를 기반으로 순차적으로 지시되는 복수의 STA 각각으로 할당되는 시공간 스트림의 개수에 따라 복수의 STA 각각으로 순차적으로 할당될 수 있다.
TA 필드(530)는 RTS 프레임을 전송하는 AP의 주소를 포함할 수 있다.
FCS 필드(540)는 프레임의 유효성의 확인을 위한 정보를 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레가시 CTS PPDU 포맷 및 추가 CTS PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다. 도 6 내지 도 8에서는 설명의 편의상 레가시 CTS PPDU 및 추가 CTS PPDU가 연속적으로 전송되는 경우를 가정하여 설명한다. 하지만 전술한 바와 같이 레가시 CTS PPDU와 추가 CTS PPDU는 일정한 간격을 가지고 불연속적으로 전송될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레가시 CTS PPDU 및 TDM 기반으로 전송되는 추가 CTS PPDU를 나타낸 개념도이다.
도 6을 참조하면, 레가시 CTS PPDU(660)는 PPDU 헤더, 프레임 제어 필드, 듀레이션 필드, RA 필드 및 FCS 필드를 포함할 수 있다.
PPDU 헤더는 구현에 따라 레가시 CTS 프레임의 해석을 위한 필드를 포함할 수 있다. 레가시 부분(L-STF, L-LTF, L-SIG)만을 포함하거나, 레가시 부분과 논 레가시 부분을 모두 포함할 수도 있다. 논 레가시 부분은 PPDU 포맷에 따른 추가적인 트레이닝 필드과 시그널 필드일 수 있다.
프레임 제어 필드는 CTS 프레임을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
듀레이션 필드는 상향링크 전송 지시 프레임, 복수의 STA 각각에 의한 상향링크 프레임, ACK 프레임의 전송을 위한 듀레이션 정보를 포함할 수 있다.
RA 필드는 CTS 프레임을 수신할 AP에 대한 정보를 포함할 수 있다.
FCS 필드는 프레임의 유효성의 확인을 위한 정보를 포함할 수 있다.
복수의 STA에 의해 전송되는 레가시 CTS PPDU(600) 각각은 듀플리케이티 포맷을 기반으로 전송될 수 있고, 복수의 STA에 의해 전송되는 레가시 CTS PPDU 각각은 동일할 수 있다.
복수의 STA에 의해 전송되는 추가 CTS PPDU(650)는 복수의 STA 각각에 의해 서로 다른 시공간 스트림을 통해 전송될 수 있다.
추가 CTS PPDU(650)는 LTF(610, 620, 630, 640) 및 제어 필드(660)를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, LTF(610, 620, 630, 640)는 제어필드(660)의 디코딩을 위한 채널 예측을 위해 사용될 수 있다. LTF(610, 620, 630, 640)는 TDM 방식을 기반으로 전송될 수 있다.
LTF(610, 620, 630, 640)가 TDM 방식으로 전송되는 경우, STA은 RTS 프레임을 기반으로 지시된 순서에 따라 LTF의 전송 타이밍(전송 시간 자원)을 결정할 수 있다. 예를 들어, RTS 프레임의 RA 필드가 STA 1, STA2, STA3 및 STA4를 순차적으로 지시하는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, STA1이 추가 CTS PPDU1을 전송시 LTF1(610)을 제1 시간 자원 상에서 전송할 수 있다. STA1은 나머지 STA의 LTF의 전송을 위한 시간 자원 상(제2 시간 자원 내지 제4 시간 자원)에서는 널 데이터(null data)를 전송할 수 있다.
STA2는 추가 CTS PPDU2를 전송시 LTF2(620)를 제2 시간 자원 상에서 전송할 수 있다. STA2는 나머지 STA의 LTF의 전송을 위한 시간 자원 상(제1 시간 자원, 제3 시간 자원 및 제4 시간 자원)에서는 널 데이터(null data)를 전송할 수 있다.
STA3은 추가 CTS PPDU3을 전송시 LTF3(630)을 제3 시간 자원 상에서 전송할 수 있다. STA3은 나머지 LTF의 전송을 위한 시간 자원 상(제1 시간 자원, 제2 시간 자원 및 제4 시간 자원)에서는 널 데이터(null data)를 전송할 수 있다.
STA4는 CTS PPDU4를 전송시 LTF4(640)를 제4 시간 자원 상에서 전송할 수 있다. STA4는 나머지 LTF의 전송을 위한 시간 자원 상(제1 시간 자원, 제2 시간 자원 및 제3 시간 자원)에서는 널 데이터(null data)를 전송할 수 있다.
STA1 내지 STA 4 각각의 제어 필드(660)는 STA의 식별자 정보를 포함할 수 있다. 기존의 CTS 프레임과 달리 추가 CTS PPDU를 전송하는 STA의 식별자 정보가 STA1 내지 STA 4 각각에 의해 전송되는 추가 CTS PPDU의 제어 필드에 포함될 수 있다. 예를 들어, STA1에 의해 전송되는 추가 CTS PPDU1의 제어 필드는 STA1을 지시하는 STA1의 식별 정보를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레가시 CTS PPDU 포맷 및 추가 CTS PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, 레가시 CTS PPDU(700)는 도 6에서 전술한 바와 같이 듀플리케이티드 포맷을 기반으로 전송될 수 있다.
추가 CTS PPDU(750)의 LTF(710, 720, 730, 740)는 FDM을 기반으로 전송될 수 있다. 각각의 필드에 포함되는 정보는 도 6에서 전술한 바와 동일하다.
STA1에 의해 전송되는 LTF1(710)는 서브 밴드1, STA2에 의해 전송되는 LTF2(720)는 서브 밴드2, STA3에 의해 전송되는 LTF3(730)은 서브 밴드3, STA4에 의해 전송되는 LTF4(740)는 서브 밴드4를 통해 전송될 수 있다.
AP는 서로 다른 서브밴드를 통해 STA1 내지 STA4 각각으로부터 LTF1(710) 내지 LTF4(740) 각각을 수신할 수 있다.
제어 필드(760)도 마찬가지로 서로 다른 서브 밴드를 통해 STA1 내지 STA4 각각에 의해 전송될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레가시 CTS PPDU 포맷 및 전송되는 추가 CTS PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 8을 참조하면, 레가시 CTS PPDU(800)는 도 6에서 전술한 바와 같이 듀플리케이티드 포맷을 기반으로 전송될 수 있다.
추가 CTS PPDU(850)의 LTF(810, 820, 830, 840)는 CDM을 기반으로 전송될 수 있다. 각각의 필드에 포함되는 정보는 도 5에서 전술한 바와 동일하다.
STA1에 의해 전송되는 LTF1(810)은 직교 코드 1, STA2에 의해 전송되는 LTF2(820)는 직교 코드 2, STA3에 의해 전송되는 LTF3(830)은 직교 코드 3, STA4에 의해 전송되는 LTF4(840)는 직교 코드 4를 기반으로 전송될 수 있다.
AP는 STA1 내지 STA4로부터 서로 다른 직교코드를 기반으로 전송되는 LTF1(810) 내지 LTF4(840)를 수신할 수 있다.
제어 필드(860)도 마찬가지로 서로 다른 직교코드를 기반으로 STA1 내지 STA4 각각에 의해 전송될 수 있다.
도 6에서 개시된 TDM 기반으로 PPDU 전송 방법, 도 7에서 개시된 FDM 기반으로 PPDU 전송 방법, 도 8에서 개시된 CDM 기반으로 PPDU 전송 방법은 혼합되어 사용될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송에서 CTS to self 프레임 기반의 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9를 참조하면, AP는 CTS-to-self 프레임(900)을 STA으로 전송할 수 있다. CTS-to-self 프레임(900)의 RA 필드는 CTS-to-self 프레임(900)을 전송한 STA(또는 AP)의 MAC 주소를 포함할 수 있다. 도 8과 같은 경우, AP에 의해 전송되는 CTS-to-self 프레임(900)의 RA 필드는 AP의 MAC 주소를 포함할 수 있다.
AP는 CTS-to-self 프레임(900)의 전송 이후 상향링크 전송 지시 프레임(또는 스케줄링 프레임)(920)을 전송할 수 있다. CTS-to-self 프레임(900)과 상향링크 전송 지시 프레임(920) 간의 프레임 간격은 SIFS, DIFS, PIFS 중 하나이거나 UL MU 전송을 정해진 특정 고정 값(UIFS)일 수도 있다.
STA은 상향링크 전송 지시 프레임(920)을 수신하고 상향링크 프레임(940)을 AP로 전송할 수 있다.
또는 복수의 STA의 UL MU 전송을 위한 새로운 CTS-to-self 프레임이 정의될 수 있다. 새로운 CTS-to-self 프레임이 UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA으로 전송되는 경우, 상향링크 전송 지시 프레임(920)의 전송 없이 UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA에 의한 복수의 상향링크 프레임(940)의 전송이 트리거될 수 있다. 이러한 새로운 CTS-to-self 프레임은 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임이라는 용어로 표현될 수 있다.
상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임의 포맷은 기존의 CTS-to-self 프레임의 후단에 추가적인 제어 필드를 포함하는 포맷일 수 있다. 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임의 제어 필드는 복수의 STA의 상향링크 전송을 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 필드는 UL MU 전송을 수행하는 STA 각각에 의한 상향링크 프레임(940)의 전송시 사용될 자원에 대한 정보를 스케줄링하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 제어 필드는 상향링크 전송을 수행하는 복수의 STA 각각 또는 복수의 STA의 그룹을 지시하는 정보, 복수의 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송을 위해 사용되는 MCS 정보, 복수의 STA 각각에 의해 전송 가능한 상향링크 데이터의 크기에 대한 정보, 상향링크 전송을 위한 TXOP에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
또는 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임의 RA 필드는 UL MU 전송을 위해 복수의 STA 각각으로 할당된 전송 자원에 대한 정보(UL MU 전송 자원 정보), UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 각각의(또는 프라이머리 STA)의 식별 정보(UL MU 전송 STA 정보) 등을 포함할 수도 있다.
상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임을 전달하는 상향링크 전송 지시 CTS-to-self PPDU는 제어 필드를 디코딩하기 위한 추가적인 LTF를 제어필드 이전에 포함할 수 있다.
이러한 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임(또는 PPDU)의 포맷은 예시적인 것으로써 다른 다양한 포맷이 UL MU 전송을 위한 CTS-to-self 프레임(또는 PPDU)의 포맷으로써 사용될 수 있다.
상향링크 전송 지시 프레임(920)이 전송되지 않고 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임(또는 PPDU)만이 전송되는 경우, 복수의 STA의 상향링크 프레임(940)의 전송을 위한 시간이 부족할 수 있다. 따라서, CTS-to-self 프레임(또는 PPDU)는 더미 심볼(또는 널 심볼)을 추가적으로 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 전송 지시 CTS to self 프레임 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 10을 참조하면, 상향링크 전송 지시 CTS 프레임은 프레임 제어 필드(1000), 듀레이션 필드(1010), RA 필드(1020), FCS 필드(1030), 제어 필드(1040) 및 널 데이터 필드(1050)를 포함할 수 있다.
프레임 제어 필드(1000)는 CTS 프레임을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
듀레이션 필드(1010)는 복수의 STA의 UL MU 전송을 위한 듀레이션 정보를 포함할 수 있다.
RA 필드(1020)는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임을 전송하는 AP의 식별자에 대한 정보 또는 전술한 RTS 프레임의 RA 필드와 같이 UL MU 전송 STA 정보 및 UL MU 전송 자원 정보를 포함할 수 있다. RA 필드(1020)에 UL MU 전송 STA 정보 및 UL MU 전송 자원 정보가 포함되는 경우, 제어 필드(1040)에 UL MU 전송 STA 정보 및 UL MU 전송 자원 정보가 포함되지 않을 수도 있다.
FCS 필드(1030)는 프레임의 유효성의 확인을 위한 정보를 포함할 수 있다.
제어 필드(1040)는 복수의 STA의 상향링크 전송을 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 필드는 UL MU 전송을 수행하는 STA 각각에 의한 상향링크 프레임의 전송시 사용될 자원에 대한 정보를 스케줄링하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 제어 필드(1040)는 상향링크 전송을 수행하는 복수의 STA 각각 또는 복수의 STA의 그룹을 지시하는 정보, 복수의 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송을 위해 사용되는 MCS 정보, 복수의 STA 각각에 의해 전송 가능한 상향링크 데이터의 크기에 대한 정보, 상향링크 전송을 위한 TXOP에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
널 데이터 필드(1050)는 널 데이터를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송에서 RTS 프레임 및 CTS 프레임 기반의 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11을 참조하면, 하나의 STA은 RTS 프레임(1100)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 RTS 프레임(1100)을 전송한 STA을 포함하는 복수의 STA으로부터 UL MU 전송을 기반으로 상향링크 프레임을 수신할 수 있다.
AP는 복수의 STA으로부터 상향링크 프레임(1130)을 수신하기 위해 CTS 프레임(1110)과 상향링크 전송 지시 프레임(또는 스케줄링 프레임)(1120)을 RTS 프레임(1100)을 전송한 STA을 포함하는 복수의 STA으로 전송할 수 있다.
CTS 프레임(1110)과 상향링크 전송 지시 프레임(1120)은 연속적으로 전송되거나, 일정한 프레임 간격을 사이에 두고 전송될 수 있다.
또는 AP는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임을 기반으로 상향링크 전송 지시 프레임의 전송없이 CTS 프레임만을 전송하여 복수의 STA의 UL MU 전송을 트리거할 수도 있다. 상향링크 전송 지시 CTS 프레임은 도 10에서 전술한 상향링크 전송 지시 CTS to self 프레임과 동일한 포맷을 가질 수 있다. 즉, 상향링크 전송 지시 CTS 프레임의 RA 필드 또는 제어 필드는 복수의 STA의 상향링크 전송을 위한 정보를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 상향링크 전송 지시 CTS 프레임을 전달하는 상향링크 전송 지시 CTS PPDU는 제어 필드를 디코딩하기 위한 추가적인 LTF를 제어필드 이전에 포함할 수 있다. 상향링크 전송 지시 CTS 프레임을 기반으로 복수의 STA의 UL MU 전송이 트리거될 경우, 복수의 STA의 상향링크 전송을 위한 프로세싱 시간이 부족할 수도 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 상향링크 전송 지시 CTS 프레임은 추가적인 더미 심볼(또는 널 심볼)을 포함할 수도 있다.
또는 AP는 CTS 프레임(1110)의 전송없이 RTS 프레임(1100)에 대한 응답으로 상향링크 전송 지시 프레임(1120)만을 전송할 수 있다. 복수의 STA은 상향링크 전송 지시 프레임(1120)을 수신하고 UL MU 전송을 수행할 수 있다.
도 11에서 개시한 UL MU 전송 절차는 하나의 STA에 의해 전송된 RTS 프레임(1100)을 기반으로 트리거되었다. 이러한 경우, RTS 프레임(1100)을 기반으로 설정된 TXOP 듀레이션은 SU(single user) 전송을 고려하여 결정된 값일 수 있다.
따라서, AP가 UL MU 전송을 트리거하는 경우, RTS 프레임(1100)을 기반으로 설정되는 TXOP 듀레이션은 AP에 의해 전송된 CTS 프레임(1110) 또는 상향링크 전송지시 CTS 프레임을 기반으로 재설정될 수 있다. UL MU 전송을 지원하지 않는 STA은 CTS 프레임(1110)을 수신하는 경우, UL MU 전송을 위한 NAV를 설정할 수 있다. UL MU 전송을 지원하는 STA은 스케줄링 프레임 또는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임(1110)에 대한 디코딩을 수행하고 스케줄링 프레임 또는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임이 STA이 지시되지 않은 경우, NAV를 설정할 수 있다.
스케줄링 프레임(1120) 또는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임을 기반으로 지시된 UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 중 상향링크 프레임(1130)의 전송에 대한 준비가 되지 않은 STA은 상향링크 프레임(1130)을 전송하지 않거나, 더미 데이터를 포함하는 상향링크 프레임(1130)을 전송할 수 있다.
도 4 내지 도 11에서 개시한 UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA은 펜딩된 상향링크 데이터의 크기 및/또는 상향링크 데이터의 전송을 위해 사용되는 MCS가 서로 다를 수 있다. UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA 중 적어도 하나의 STA은 전송되는 상향링크 프레임의 듀레이션을 맞추기 위해 더미 비트를 포함하거나, 상향링크 데이터에 대한 조각화를 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송 절차를 나타낸 개념도이다.
도 12에서는 도 4 내지 도 11에서 개시한 RTS 프레임 및 CTS 프레임 기반의 UL MU 전송 절차, 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임 기반의 UL MU 전송 절차 또는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임 기반의 UL MU 전송 절차를 위한 추가적인 프레임 또는 PPDU의 전송이 개시된다. UL MU 전송을 위한 추가적인 프레임 또는 PPDU은 사전 절차 설정 프레임(또는 사전 절차 설정 PPDU)(1200)이라는 용어로 표현할 수 있다.
도 12를 참조하면, UL MU 전송을 위한 사전 절차 설정 프레임(또는 사전 절차 설정 PPDU)(1200)는 상향 링크 전송 지시 프레임의 전송 이전에 동기를 맞추기 위한 싱크 신호를 포함할 수 있다.
또는 UL MU 전송을 위한 사전 절차 설정 프레임(또는 사전 절차 설정 PPDU)(1200)는 버퍼 상태 체크를 위한 신호를 포함하거나, UL MU 전송을 수행하는 복수의 STA의 채널 상태를 확인하기 위한 정보를 포함할 수도 있다. 버퍼 상태 체크를 위한 사전 절차 설정 프레임이 전송되는 경우, STA은 AP로 버퍼 상태 정보(1250)를 전송할 수 있다.
또는 UL MU 전송을 위한 추가적인 프레임 또는 PPDU는 복수의 STA의 UL MU 전송을 위한 시간 보정, 주파수 보정, 파워 보정을 위한 정보를 포함할 수도 있다.
위와 같은 사전 절차 설정 프레임(또는 PPDU)(1200)의 전송 이후 도 4에서 개시된 RTS 프레임/CTS 프레임 기반의 UL MU 전송 절차, 도 9에서 개시된 CTS-to-self 프레임 기반의 UL MU 전송 절차, 도 10에서 개시된 상향링크 전송지시 CTS 프레임 기반의 UL MU 전송 절차가 수행될 수 있다.
도 12에서는 설명의 편의상 사전 절차 설정 프레임(또는 PPDU)(1200)의 전송 이후 CTS-to-self 프레임 기반의 UL MU 전송 절차가 수행되는 것을 가정한다.
복수의 STA에 의해 UL MU 전송을 기반으로 상향링크 프레임이 AP로 전송되고, AP는 UL MU 전송을 기반으로 전송된 상향링크 프레임에 대한 ACK 프레임을 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위와 같은 UL MU 전송을 위한 사전 절차 설정 프레임(또는 사전 절차 설정 PPDU)은 RTS 프레임 및 CTS 프레임 기반의 매체 보호 절차, 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임 기반의 매체 보호 절차 또는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임 기반의 매체 보호 절차 이후에 전송될 수 있다. 사전 설정 절차 프레임은 동기화 절차, 버퍼 상태 체크, 시간/주파수/파워 보정 절차와 같은 UL MU 전송을 위한 사전 절차를 위한 프레임일 수 있다.
즉, RTS 프레임 및 CTS 프레임, 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임 또는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임은 UL MU 전송을 위해 전송되는 사전 절차 프레임, 스케줄링 프레임, 상향링크 프레임 또는 ACK 프레임의 전송을 위해 매체를 보호할 수 있다. RTS 프레임 및 CTS 프레임, 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임 또는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임의 듀레이션 정보는 UL MU 전송을 위해 전송되는 사전 절차 프레임, 스케줄링 프레임, 상향링크 데이터, ACK 프레임와 같은 UL MU 전송 절차에서 송신 또는 수신되는 프레임을 위한 시간 자원을 기반으로 결정될 수 있다. 주변 STA은 RTS 프레임 및 CTS 프레임, 상향링크 전송 지시 CTS-to-self 프레임 또는 상향링크 전송 지시 CTS 프레임의 듀레이션 정보를 기반으로 NAV를 설정할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 무선 장치(1300)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1300) 또는 비AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1350)일 수 있다.
AP(1300)는 프로세서(1310), 메모리(1320) 및 RF부(radio frequency unit, 1330)를 포함한다.
RF부(1330)는 프로세서(1310)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1310)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 AP의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 12의 실시예에서 개시한 AP의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1310)는 복수의 STA으로 RTS 프레임을 전송하되, 상기 RTS 프레임은 상기 복수의 STA을 제외한 다른 STA의 NAV(network allocation vector) 설정을 위한 정보를 포함하고, RTS 프레임에 대한 응답으로 상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 CTS PPDU 및 추가 CTS PPDU를 수신하도록 구현될 수 있다.
또한, 프로세서(1310)는 복수의 STA으로 상향링크 전송 지시 프레임을 전송하되, 상향링크 전송 지시 프레임은 복수의 STA 각각의 상향링크 프레임의 전송을 트리거하고, 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 상기 상향링크 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다. 추가 CTS PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고, 상향링크 전송 지시 프레임은 트레이닝 필드를 기반으로 결정된 상기 상향링크 프레임의 스케줄링 정보를 포함할 수 있다.
STA(1350)는 프로세서(1360), 메모리(1370) 및 RF부(radio frequency unit, 1380)를 포함한다.
RF부(1380)는 프로세서(1360)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1360)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1360)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 STA의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 14의 실시예에서 STA의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1360)는 AP로부터 수신한 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임(또는 CTS PPDU) 및 추가 CTS 프레임(또는 추가 CTS PPDU)을 전송하고 상향링크 전송 지시 프레임을 기반으로 스케줄링된 전송 자원 상에서 상향링크 프레임을 전송하도록 구현될 수 있다.
프로세서(1310, 1360)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1320, 1370)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1330, 1380)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1320, 1370)에 저장되고, 프로세서(1310, 1360)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1320, 1370)는 프로세서(1310, 1360) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1310, 1360)와 연결될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선랜에서 프레임을 수신하는 방법은,
    AP(access point)가 복수의 STA(station)으로 RTS(request to send) 프레임을 전송하되, 상기 RTS 프레임은 상기 복수의 STA을 제외한 다른 STA의 NAV(network allocation vector) 설정을 위한 정보를 포함하는, 단계;
    상기 AP가 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 CTS(clear to send) PPDU(physical layer protocol data unit) 및 추가 CTS PPDU를 수신하는 단계;
    상기 AP가 상기 복수의 STA으로 상향링크 전송 지시 프레임을 전송하되, 상기 상향링크 전송 지시 프레임은 상기 복수의 STA 각각의 상향링크 프레임의 전송을 트리거하는, 단계; 및
    상기 AP가 상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 상기 상향링크 프레임을 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 추가 CTS PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고,
    상기 상향링크 전송 지시 프레임은 상기 트레이닝 필드를 기반으로 결정된 상기 상향링크 프레임의 스케줄링 정보를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추가 CTS PPDU와 상기 CTS PPDU는 시간 상으로 연속적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 트레이닝 필드는 상기 복수의 STA 각각에 할당된 개별 전송 자원을 기반으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 트레이닝 필드가 CDM(code division multiplexing)기반으로 전송되는 경우, 상기 개별 전송 자원은 직교 코드이고,
    상기 트레이닝 필드가 FDM(frequency division multiplexing) 기반으로 전송되는 경우, 상기 개별 전송 자원은 주파수 자원이고,
    상기 트레이닝 필드가 TDM(time division multiplexing) 기반으로 전송되는 경우, 상기 개별 전송 자원은 시간 자원인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,.
    상기 RTS 프레임은 UL(uplink) MU(multi-user) 전송 STA 정보 및 UL MU 전송 자원 정보를 포함하고,
    상기 UL MU 전송 STA 정보는 상기 복수의 STA을 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 UL MU 전송 자원 정보는 상기 상향링크 프레임의 전송 자원을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선랜에서 프레임을 수신하는 AP는,
    무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현되는 RF(radio frequency) 부; 및
    상기 RF부와 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 복수의 STA(station)으로 RTS(request to send) 프레임을 전송하되, 상기 RTS 프레임은 상기 복수의 STA을 제외한 다른 STA의 NAV(network allocation vector) 설정을 위한 정보를 포함하고,
    상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 CTS(clear to send) PPDU(physical layer protocol data unit) 및 추가 CTS PPDU를 수신하고,
    상기 복수의 STA으로 상향링크 전송 지시 프레임을 전송하되, 상기 상향링크 전송 지시 프레임은 상기 복수의 STA 각각의 상향링크 프레임의 전송을 트리거하고,
    상기 복수의 STA 각각으로부터 중첩된 시간 자원 상에서 상기 상향링크 프레임을 수신하도록 구현되되,
    상기 추가 CTS PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고,
    상기 상향링크 전송 지시 프레임은 상기 트레이닝 필드를 기반으로 결정된 상기 상향링크 프레임의 스케줄링 정보를 포함하는 AP.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추가 CTS PPDU와 상기 CTS PPDU는 시간 상으로 연속적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 AP.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 트레이닝 필드는 상기 복수의 STA 각각에 할당된 개별 전송 자원을 기반으로 전송되는 것을 특징으로 하는 AP.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 트레이닝 필드가 CDM(code division multiplexing)기반으로 전송되는 경우, 상기 개별 전송 자원은 직교 코드이고,
    상기 트레이닝 필드가 FDM(frequency division multiplexing) 기반으로 전송되는 경우, 상기 개별 전송 자원은 주파수 자원이고,
    상기 트레이닝 필드가 TDM(time division multiplexing) 기반으로 전송되는 경우, 상기 개별 전송 자원은 시간 자원인 것을 특징으로 하는 AP.
  10. 제6항에 있어서,.
    상기 RTS 프레임은 UL(uplink) MU(multi-user) 전송 STA 정보 및 UL MU 전송 자원 정보를 포함하고,
    상기 UL MU 전송 STA 정보는 상기 복수의 STA을 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 UL MU 전송 자원 정보는 상기 상향링크 프레임의 전송 자원을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AP.
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