WO2016003056A1 - 무선 통신 시스템에서 다중 사용자(multi-user) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 다중 사용자(multi-user) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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류기선
조한규
최진수
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    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for supporting multi-user uplink data transmission and an apparatus for supporting the same.
  • Wi-Fi is a Wireless Local Area Network (WLAN) technology that enables devices to access the Internet in the 2.4 GHz, 5 GHz or 6 GHz frequency bands.
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • WLAN is based on the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11 standard.
  • IEEE 802.11 Wireless Next Generation Standing Committee (WNG SC) of IEEE 802.11 is an ad hoc committee that considers the next generation wireless local area network (WLAN) in the medium to long term.
  • WNG SC Wireless Next Generation Standing Committee
  • IEEE 802.11 ⁇ aims to increase the speed and reliability of networks and to extend the operating range of wireless networks. More specifically, IEEE 802.11 ⁇ supports High Throughput (HT), which provides data rates up to 600 Mbps, and also supports both transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. Based on MIMO (Multiple Inputs and Multiple Outputs) technology using 1 "multiple antennas I put it.
  • HT High Throughput
  • MIMO Multiple Inputs and Multiple Outputs
  • IEEE 802.11ac supports data processing speeds of lGbps and higher via 80 MHz bandwidth transmission and / or higher bandwidth transmission (eg 160 MHz) and operates primarily in the 5 GHz band.
  • IEEE 802. llax often discussed in the next-generation WLAN study group, also known as IEEE 802. llax or High Efficiency (HEW) WLAN, is 1) 802.11 PHY (physical) in bands such as 2.4 GHz and 5 GHz.
  • MAC medium access control
  • IEEE 802. llax Scenarios considered mainly in IEEE 802. llax are AP (access point) and STA (station) ° 1 dense environments, and IEEE 802. llax is used to improve spectral efficiency and area throughput in such a situation. Discuss In particular, there is an interest in improving the performance of the indoor environment as well as the outdoor environment, which is not much considered in the existing WLAN. In IEEE 802.11ax, we are interested in scenarios such as wireless office, smart home, stadium, hotspot, and building / apartment. There is a discussion about improving system performance in dense environments with many STAs.
  • IEEE 802.11ax will improve system performance in an overlapping basic service set (OBSS) environment, improve outdoor environment performance, and cellular offloading rather than single link performance in one basic service set (BSS).
  • OBSS overlapping basic service set
  • BSS basic service set
  • the discussion is expected to be active.
  • the directionality of IEEE 802.11ax means that next-generation WLANs will increasingly have a technology range similar to that of mobile communication. Considering the recent situation where mobile communication and WLAN technologies are being discussed together in the small cell and direct-to-direct communication areas, the next-generation ' WLAN and mobile communication technology and business based on IEEE 802.11ax Red fusion is expected to become more active.
  • An object of the present invention proposes an uplink multi-user (multi ⁇ user) transmitting method in a wireless communication system.
  • an object of the present invention is to propose a method for setting a guard interval to protect an uplink multi-user data transmission procedure in a wireless communication system.
  • an object of the present invention is to propose a frame structure for uplink multi-user transmission in a wireless communication system.
  • One aspect of the present invention is a method for transmitting multi-user uplink data in a wireless communication system, wherein a STA (Station) is an uplink multi-user (UL MU: Uplink) from an access point (AP).
  • Multi-User receiving a UL MU scheduling frame for initiating transmission, transmitting, by the STA, a UL MU data frame to the AP through a frequency band or stream allocated by the UL MU scheduling frame; and
  • An STA may include receiving an acknowledgment (ACK) frame in response to the UL MU data frame from the AP, and the UL MU scheduling frame may include guard interval information for protecting the UL MU procedure.
  • ACK acknowledgment
  • STA station
  • the processor receives an UL MU scheduling frame for initiating uplink multi-user (UL MU) transmission from an access point (AP MU) and through a frequency band or stream allocated by the UL MU scheduling frame. Transmits an UL MU data frame to the AP, and generates an ACK (Acknowledge) frame from the AP in response to the UL MU data frame
  • the UL MU scheduling frame is configured to receive, and may include guard interval information for protecting the UL MU procedure.
  • Another aspect of the present invention is a method for transmitting multi-user uplink data in a wireless communication system, wherein an access point (AP) is used for uplink multiplexing to a station (STA) MU: transmitting a UL MU scheduling frame for initiating Uplink Multi-User), and the AP receiving a UL U data frame from the STA through a frequency band or stream allotted by the UL MU scheduling frame And A transmitting an acknowledgment (ACK) frame in response to the UL MU data frame, wherein the UL MU scheduling frame may include guard interval information for protecting the UL MU procedure.
  • AP access point
  • STA station
  • MU scheduling frame may include guard interval information for protecting the UL MU procedure.
  • the processor transmits a UL MU scheduling frame for initiating uplink multi-user (UL MU) transmission to a STA and transmits a frequency band allocated by the UL MU scheduling frame from the STA. Or receiving a UL MU data frame through a stream, and transmitting an ACK (Acknowledge) frame in response to the UL MU data frame, wherein the UL MU scheduling frame provides guard interval information for protecting the UL U procedure. It may include.
  • the guard interval of the UL MU scheduling frame is the ACK.
  • Up to the last symbol of the Physical Protocol Data Unit (PPDU) that carries the frame may be set.
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • the guard interval of the UL MU scheduling frame may include! Of the Physical Protocol Data Unit (PPDU) that carries the UL MU data frame. Up to the last symbol can be set.
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • the guard interval of the UL MU scheduling frame may be set up to a symbol before the first symbol of a data field of a physical protocol data unit (PPDU) carrying the UL MU data frame.
  • PPDU physical protocol data unit
  • the UL MU data frame may include guard interval information for protecting the UL MU procedure.
  • the guard period of the UL MU data frame may be set up to the last symbol of the Physical Protocol Data Unit (PPDU) that carries the ACK frame.
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • the guard interval information may be included in a legacy-signal (L-SIG) field of each physical protocol data unit (PPDU) that carries the UL MU scheduling frame and the UL MU data frame.
  • L-SIG legacy-signal
  • the guard interval information may be included in a High Efficiency-Signal (HE-SIG) field of each Physical Protocol Data Unit (PPDU) that carries the UL MU scheduling frame and the UL MU header frame.
  • HE-SIG High Efficiency-Signal
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • a network allocation vector (NAV) setting may be performed by another STA according to the guard interval of the UL MU scheduling frame and the UL MU data frame.
  • a network allocation vector (NAV) is defined as a sum of intervals between a guard interval of the UL MU scheduling frame or the UL U data frame and a last symbol of a physical protocol data unit (PPDU) that carries the ACK frame by another STA.
  • Network Allocation Vector may be performed.
  • uplink multi-user transmission may be performed through different spatial streams or frequency resources in a wireless communication system.
  • uplink multi-user transmission may be smoothly performed based on a frame structure for uplink multi-user transmission in a wireless communication system.
  • FIG. 2 is IEEE 802 to which the present invention can be applied.
  • 11 is a diagram illustrating a structure of a layer architecture of a system.
  • FIG. 3 illustrates a non-HT format PPDU and a HT format PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a constellation for distinguishing a format of a PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 6 is IEEE 802 to which the present invention can be applied.
  • 11 illustrates the MAC frame format of the system.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a Frame Control field in a MAC frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an IFS relationship in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 illustrates a VHT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 is a diagram conceptually illustrating a channel sounding method in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • VHT NDPA in a wireless communication system to which the present invention can be applied It is a figure which illustrates a frame.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an NDP PPDU in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a VHT compressed beamf orming frame format in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a beamforming report poll frame format in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 16 is a diagram illustrating a Group ID Management frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 17 illustrates a downlink multi-user PPDU format in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a downlink MU-MIMO transmission process in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 19 illustrates a Block Ack Request frame in a wireless communication system to which an embodiment of the present invention may be applied.
  • FIG. 20 illustrates a BAR information field of a block ACK request frame in a wireless communication system to which an embodiment of the present invention may be applied.
  • 21 is a diagram illustrating a block ACK (block Ack) frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 22 illustrates a BA Information field of a Block Ack frame in a wireless communication system to which an embodiment of the present invention may be applied.
  • 23 is a diagram illustrating an ACK frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIGS. 24 to 28 are diagrams illustrating a High Ef ficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • HE High Ef ficiency
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an uplink multi-user transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • 31 is a diagram illustrating an uplink multi-user transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • 32 to 35 are diagrams illustrating an ACK frame according to an embodiment of the present invention.
  • 36 is a diagram illustrating a method of transmitting an ACK frame according to an embodiment of the present invention.
  • 38 to 42 are views illustrating a L-SIG setting method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 43 is a blotting diagram illustrating a wireless device according to an embodiment of the present invention. [Form for implementation of invention]
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OF FDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA is a "may be implemented in a UTRA (universal terrestrial radio access) or wireless technology (radio technology) such as CDMA2000".
  • TDMA may be implemented with a wireless technology such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA is institute of electrical and electronics engineers (IEEE) 802. 11 (Wi-Fi), IEEE 802.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE- A (advanced) ⁇ 3GPP is the evolution of LTE.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • the IEEE 802.11 architecture may be composed of a plurality of components, and a wireless communication system supporting a station (STA) mobility that is transparent to a higher layer may be provided by their interaction.
  • STA station
  • a Basic Service Set (BSS) may correspond to a basic component of an IEEE 802.11 system.
  • FIG 1 there are three BSSs (BSS 1 to BSS 3) and the As an example, two STAs are included (STA 1 and STA 2 are included in BSS 1, STA 3 and STA 4 are included in BSS 2, and STA 5 and STA 6 are included in BSS 3). Illustrated.
  • an ellipse representing a BSS may be understood to represent a coverage area where STAs included in the BSS maintain communication. This area may be referred to as a basic service area (BSA).
  • BSA basic service area
  • the most basic type of BSS in a system is the Independent BSS (IBSS).
  • the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs.
  • BSS 3 of FIG. 1, which is the simplest form and other components are omitted, may correspond to a representative example of the IBSS. This configuration is possible when STAs can communicate directly.
  • this type of LAN may not be configured in advance, but may be configured when a LAN is required, which may be referred to as an ad-hoc network.
  • the membership of the STA in the BSS may be dynamically changed by turning the STA on or off, the STA entering or exiting the BSS region, or the like.
  • the STA may join the BSS using a synchronization process.
  • the STA In order to access all services of the BSS infrastructure, the STA must be associated with the BSS. This association may be set up dynamically and may include the use of a Distribution System Service (DSS).
  • DSS Distribution System Service
  • the direct STA-to-STA distance in an 802.11 system may be limited by physical layer (PHY) performance. In some cases, this distance limit may be fragmented, but in some cases, communication between STAs over longer distances may be required.
  • a distribution system (DS) may be configured to support extended coverage.
  • the DS refers to a structure in which BSSs are interconnected.
  • the BSS may exist as an extended type component of a network composed of a plurality of BSSs.
  • DS is a logical concept and can be specified by the characteristics of the Distribution System Medium (DSM).
  • DSM Distribution System Medium
  • the IEEE 802.11 standard logically distinguishes between wireless medium (WM) and distribution system medium (DSM). Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components.
  • the definition of the IEEE 802.11 standard does not limit these media to the same or to different ones.
  • the plurality of media are logically different, and thus the flexibility of the structure of the IEEE 802.11 system (DS structure or other network structure) can be described. That is, the IEEE 802.11 system structure can be implemented in various ways, the corresponding system structure can be specified independently by the physical characteristics of each implementation.
  • the DS can support the mobile device by providing seamless integration of multiple BSSs and providing the logical services needed to address an address to a destination.
  • the AP means an entity that enables access to the DS through the WM to the associated STAs and has STA functionality. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP.
  • STA 2 and STA 3 illustrated in FIG. 1 have a functionality of STA, and provide a function of allowing associated STAs (STA 1 and STA 4) to access the DS.
  • all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities.
  • the address used by the AP for communication on the WM and the address used by the AP for communication on the DSM need not necessarily be the same.
  • Data transmitted from one of the STAs associated with an AP to the STA address of the AP is received at an uncontrolled port on " 3/4" and is in accordance with IEEE 802. Can be handled by an IX port access object.
  • transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
  • a wireless network of arbitrary size and complexity may be composed of DS and BSSs.
  • IEEE 802. In a system, this type of network is called an extended service set (ESS) network.
  • An ESS may correspond to a set of BSSs connected to one DS. However, the ESS does not include a DS.
  • the ESS network is characterized by what appears to be an IBSS network at the Logical Link Control (LLC) layer. STAs included in the ESS may communicate with each other, and mobile STAs may move from within one BSS to another BSS (within the same ESS) transparently to the LLC.
  • LLC Logical Link Control
  • IEEE 802. In the 11 system, nothing is assumed about the relative physical location of the BSSs in FIG. 1, and all of the following forms are possible.
  • BSSs can be partially overlapped, which is the form generally used to provide continuous coverage.
  • the BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs.
  • BSSs can be located at the same physical location, which can be used to provide redundancy.
  • one (or more) IBSS or ESS networks may be physically present in the same space as one or more ESS networks. This is the case when an ad-hoc network operates where a ESS network exists, or is physically superimposed by different organizations.
  • 11 may correspond to the form of an ESS network, such as when the networks are configured, or when two or more different access and security policies are required at the same location.
  • STAs are IEEE 802. This device operates in accordance with Medium Access Control (MAC) / PHY.
  • MAC Medium Access Control
  • the STA may include an AP STA and a non-AP STA.
  • the STA may be understood as ⁇ -AP STA.
  • STA 1, STA 4, STA 5, and STA 6 correspond to non-AP STAs
  • STA 2 and STA 3 correspond to AP STAs.
  • Non-AP STAs generally correspond to devices that a user directly handles, such as laptop computers and secondary telephones.
  • a non-AP STA is a wireless device, a terminal, or a user device (UE).
  • Equipment (MS), Mobile Station (MS), Mobile Terminal, Mobile Terminal, Wireless Transmit / Receive Unit (WTRU), Network Interface Device (MTC) It may also be called a -Type Communication (M2M) device or a Machine-to-Machine (M2M) device.
  • M2M Machine-to-Machine
  • the AP may include a base station (BS), a node-B (Node-B), an evolved node-B (eNB), and a base transceiver station (BTS) in other wireless communication fields.
  • BS base station
  • Node-B node-B
  • eNB evolved node-B
  • BTS base transceiver station
  • System femto base station (Femto BS) etc. concept.
  • downlink (DL) in the present specification is a non-AP in an AP.
  • uplink means communication from the non-AP STA to the AP.
  • the transmitter may be part of an AP and the receiver may be part of a non-AP STA.
  • a transmitter may be part of a non-AP STA and a receiver may be part of an AP.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a layer architecture of an IEEE 802.11 system to which the present invention may be applied.
  • the layer architecture of the IEEE 802.11 system may include a MAC sub-layer (MAC sublayer, 210) and the PHY sublayer (PHY sublayer ⁇ , 220).
  • MAC sublayer 210
  • PHY sublayer ⁇ 220
  • PHY sublayer 220 is a physical layer convergence
  • Procedure It can be divided into entities and Physical Medium Dependent (PMD) entities.
  • PMD Physical Medium Dependent
  • the PLCP object associates the MAC sublayer with the data frame.
  • the PMD entity plays a role of wirelessly transmitting and receiving data with two or more STAs.
  • Both the MAC sublayer 210 and the PHY sublayer 220 may include a Management Entity, respectively, MAC Sublayer Management Entity 1 (MLME) 230 and PHY Sublayer Management Entity (PLME :). Physical Sublayer Management Entity, 240). These management entities 230 and 240 provide a layer management service interface through the operation of layer management functions.
  • the MLME 230 may be connected to the PLME 240 to perform a management operation of the MAC sublayer 210.
  • the PLME 240 may also be connected to the MLME 230 to manage the PHY sublayer 220. You can perform management operations.
  • a SME 250 may exist within each STA.
  • SME 250 is a management entity independent of each layer, and collects layer-based state information from MLME 230 and PLME 240 or sets values of specific parameters of each layer. SME 250 may perform this function on behalf of general system management entities and may implement standard management protocols.
  • the MLME 230, the PLME 240, and the SME 250 may interact in various ways based on primitives.
  • XX-GET The request primitive is used to request the value of a Management Information Base attribute (MIB attribute).
  • MIB attribute Management Information Base attribute
  • XX -GET The confirm primitive has a corresponding MIB if the status is 'SUCCESS'. Return the value of an attribute, otherwise return an error in the status field.
  • XX- SET The request primitive is used to request that the specified MIB attribute be set to the given value. If the MIB attribute implies a particular action, this request requests the execution of that particular action. And XX-SET.
  • the confirm primitive if the state is 'SUCCESS', means that the specified MIB attribute is set to the requested value. In other cases, the status field indicates an error condition. If this MIB attribute implies a particular action, then this primitive may confirm that the action was performed.
  • the MAC sublayer 210 checks the MAC header and frame on a MAC Service Data Unit (MSDU) or a fragment of the MSDU received from an upper layer (eg, an LLC layer). Create one or more MAC Protocol Data Units (MPDUs) by attaching a Frame Check Sequence (MPDU). The generated MPDU is delivered to the PHY sublayer 220>.
  • MSDU MAC Service Data Unit
  • an upper layer eg, an LLC layer
  • MPDUs MAC Protocol Data Units
  • MPDUs Frame Check Sequence
  • A-MSDU aggregated MSDU
  • a plurality of MSDUs may be merged into a single A-MSDU (aggregated MSDU).
  • the MSDU merging operation may be performed at the MAC upper layer.
  • the A-MSDU is delivered to the PHY sublayer 220 in a single MPDU (if it is not fragmented).
  • the PHY sublayer 220 adds an additional field including information required by a physical layer transceiver to a physical service data unit (PSDU) received from the MAC sublayer 210, thereby providing a physical protocol.
  • PSDU physical service data unit
  • PPDU physical protocol data unit
  • the PSDU is received by the PHY sublayer 220 from the MAC sublayer 210, and since the MPDU is transmitted by the MAC sublayer 210 to the PHY sublayer 220, the PSDU is substantially the same as the MPDU.
  • A-MPDU aggregated MPDU
  • a plurality of MPDUs may be merged into a single A-MPDU.
  • the MPDU merging operation may be performed at the MAC lower layer.
  • A— The MPDU may be merged with other types of MPDUs (eg, QoS data, Acknowledge, BlockAck, etc.).
  • the PHY sublayer 220 is single from the MAC sublayer 210.
  • A-MPDU * is received as a PSDU of the PSU, ie, the PSDU is composed of a plurality of MPDUs, so that the A—MPDU is transmitted over the wireless medium in a single PPDU.
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • FIG. 3 illustrates non-HT format PPDUs and HT format PPDUs of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Non-HT PPDUs may also be referred to as legacy PPDUs.
  • non-HT for 1 PPDU is L-STF (Legacy (or, Non-HT) Short Training field), L— LTF (Legacy (or, Non-HT) Long Training field) And L—SIG (Legacy (or Non-HT) SIGNAL) field and a legacy format preamble and data field.
  • the STF may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symb (OFDM).
  • L-STF can be used for frame timing acquisition, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization.
  • AGC automatic gain control
  • the LTF may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • L-LTF may be used for fine frequency / time synchronization and channel estimation.
  • the L-SIG field may be used to transmit control information for demodulation and decoding of the data field.
  • the L-SIG field may include information about a data rate and a data length.
  • Figure 3 (b) illustrates an HT PPDU heunhap capsule 1 3 ⁇ 4 (HT- mixed format PPDU) to support both the IEEE 802.11 ⁇ system and the IEEE 802.11a / g system.
  • the HT mixed format PPDU includes a legacy format preamble including an L-STF, L-LTF, and L-SIG fields, an HT-SIG (HT-Signal) field, and an HT-STF (HT Short). Training field), HT-LTF (HT Long Training field) HT format preamble and data field are configured.
  • the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields mean legacy fields for backward compatibility
  • the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are the same as the ⁇ - ⁇ format from the L-STF to the L-SIG field.
  • the STA may interpret the data field through the L- LTF, L-LTF, and L-SIG fields even if the STA receives a mixed PPDU.
  • the L- LTF may further include information for channel estimation to be performed by the HT-STA to receive a combined PPDU and to demodulate the L-SIG field and the HT-SIG field.
  • the HT-STA knows that it is a ⁇ -combined format PPDU using the HT—SIG field following the legacy field, and can decode the data field based on the HT-STA.
  • the HT-LTF field may be used for channel estimation for demodulation of the data field. Since IEEE 802.11 ⁇ supports single-user multi-input and multi-output (SU-MIMO), a plurality of HT-LTF fields may be configured for channel estimation for each data field transmitted in a plurality of spatial streams.
  • SU-MIMO single-user multi-input and multi-output
  • the HT-LTF field includes data HT-LTF used for channel estimation for spatial streams and extension HT-LTF (added extension for full channel sounding). It can be configured as. Accordingly, the plurality of HT-LTFs may be equal to or greater than the number of spatial streams transmitted.
  • L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted first so that L—STA can also receive and acquire data. Thereafter, the HT-SIG field is transmitted for demodulation and decoding of data transmitted for the HT-STA.
  • the HT-SIG field is transmitted without performing beamforming to transmit L-STA and HT—
  • the STA receives the PPDU so as to acquire data, and then the HT-STF, the HT-LTF, and the data field transmitted thereafter are wireless signal transmission through precoding.
  • the HT-STF field is transmitted to allow the STA to perform precoding to take into account the variable power due to precoding, and then the plurality of HT-LTF and data fields after that.
  • 3C illustrates a HT-GF format PPDU (HT-GF format PPDU) for supporting only an IEEE 802.11 ⁇ system.
  • the HT-GF format PPDU includes HT-GF-STF, HT- LTF1, HT-SIG field, a plurality of HT-LTF2 and data fields.
  • HT-GF-STF is used for frame timing acquisition and AGC.
  • HT-LTF1 is used for channel estimation.
  • the HT-SIG field is used for demodulation and decoding of the data field.
  • HT-LTF2 is used for channel estimation for demodulation of data fields. Similarly, since HT-STA uses SU-MIMO, channel estimation is required for each data field transmitted in a plurality of spatial streams, and thus HT-LTF2 may be configured in plural.
  • the plurality of HT-LTF2 may be composed of a plurality of Data HT—LTFs and a plurality of extended HT-LTFs similarly to the HT-LTF field of the HT-mixed PPDU.
  • the data field is a payload, and includes a service field, a SERVICE field, a scrambled PSDU field, tail bits, and padding bits. It may include.
  • IEEE 802.11ac WLA system is used to efficiently use wireless channel.
  • a plurality of STAs support transmission of a downlink multi-user multiple input multiple output (MU-MIMO) scheme in which a plurality of STAs simultaneously access a channel.
  • MU-MIMO downlink multi-user multiple input multiple output
  • the AP may simultaneously transmit packets to one or more STAs that are paired with MIMO.
  • Downlink multi-user transmission refers to a technology in which an AP transmits a PPDU to a plurality of non-AP STAs through the same time resource through one or more antennas.
  • the MU PPDU refers to a PPDU that delivers one or more PSDUs for one or more STAs using MU-MIMO technology or OFDMA technology.
  • the SU PPDU means a PPDU having a format in which only one PSDU can be delivered or in which no PSDU exists.
  • control information transmitted to the STA may be relatively large compared to the size of 11 ⁇ control information.
  • An example of control information additionally required for MU-MIMO support includes information indicating the number of spatial streams received by each STA, information related to modulation and coding of data transmitted to each STA, and the like. Can be.
  • the size of transmitted control information may be increased according to the number of receiving STAs.
  • a plurality of control information required for MU-MIMO transmission may be common control information commonly required for all STAs and individually for a specific STA. It can be transmitted by dividing the information into two>] types of dedicated control information required.
  • FIG. 4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • VHT format PPDU VHT format PPDU
  • the VHT format PPDU includes a legacy format preamble consisting of L-STF, L-LTF, and L-SIG fields, a VHT-SIG-A (VHT-Signal—A) field, and VHT-STF (VHT Short Training). field), VHT Long Training field (VHT-LTF), and VHT-SIG-B (VHT-Signal-B) field.
  • VHT-SIG-A VHT-Signal—A
  • VHT-STF VHT Short Training
  • VHT-LTF VHT Long Training field
  • VHT-SIG-B VHT-Signal-B
  • L-STF, L-LTF and L-SIG mean legacy fields for backward compatibility, they are the same as the ⁇ - ⁇ format from L-STF to L-SIG fields.
  • the L-LTF may further include information for channel estimation to be performed to demodulate the L-SIG field and the VHT-SIG-A field.
  • the L-STF, L-LTF, L-SIG field, and VHT-SIG-A field may be repeatedly transmitted in 20 MHz channel units. For example, when a PPDU is transmitted on four 20 MHz channels (ie, 80 MHz bandwidth), the L-STF, L-LTF, L-SIG field, and VHT—SIG-A field are repeated on every 20 MHz channel. Can be.
  • VHT-STA uses the VHT-SIG-A field following the legacy field to format the VHT.
  • VHT format PPDU can also receive L-STA to acquire data
  • L-STF, L-LTF and L-SIG fields are transmitted first.
  • the VHT-SIG-A field is transmitted for demodulation and decoding of data transmitted for the VHT—STA.
  • the VHT-SIG-A field is a field for transmitting control information common to the AP and the MIMO paired VHT STAs, and includes control information for interpreting the received VHT format PPDU.
  • the VHT-SIG-A field may include a VHT-SIG-A1 field and a VHT-SIG-A2 field.
  • the VHT-SIG-A1 field includes channel bandwidth (BW) information to be used, whether space time block coding (STBC) is applied, group identification information for indicating a group of STAs grouped in MU-MIMO (Group ID: Group Identifier), number of space-time streams (NSTS) / Partial AID (Partial AID (association identif ication)) and Transmit power save forbidden information. It may include.
  • the Group ID refers to an identifier assigned to a transmission target STA group to support MU-MIMO transmission, and may indicate whether the currently used MIMO transmission method is ⁇ - ⁇ or SU-MIMO.
  • Table 1 is a table illustrating the VHT-SIG— A1 field.
  • Group ID Indicates Group ID
  • VHT SU PPDU indicates the VHT SU PPDU, otherwise it indicates the VHT MU PPDU.
  • each 3 bits are divided into 4 user AID positions (user position, ⁇ ⁇ ')
  • the upper 3 bits are set to begged or beeped
  • TXOP_PS_NOT VHT Set to 0 'if the AP allows a non-AP VHT STA to transition to power save mode during TXOP (transmission ALLOWED opportunity).
  • VHT PPDUs transmitted by non-AP VHT STAs it is set to 1'.
  • the VHT-SIG-A2 field contains information on whether to use a short guard interval (GI), forward error correction (FEC) information, and a Modulation and Coding Scheme (MCS) for a single ⁇ 1 "user.
  • GI short guard interval
  • FEC forward error correction
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • Information information on the type of channel coding for multiple users, beamforming related information, and extra bits for cyclic redundancy checking (CRC) bits) and bits of a convolutional decoder.
  • Table 2 is a table illustrating the VHT-SIG-A2 field.
  • NSTS field of each user is ⁇ 0 ', it is set as ⁇ 1' as a spare field.
  • CRC 8 contains a CRC for detecting errors in the PPDU at the receiver
  • VHT-STF is used to improve the performance of AGC estimation in MIMO transmission.
  • VHT— LTF is used by the VHT-STA to estimate the MIMO channel. Since the VHT WLAN system supports MU-MIMO, the VHT-LTF can be set as many as the number of spatial streams in which a PPDU is transmitted. Additionally, if full channel sounding is supported, the number of VHT—LTFs may be greater.
  • the VHT-SIG-B field includes dedicated control information required for a plurality of MU-MIMO paired VHT-STAs to receive a PPDU and acquire data. Therefore, the VHT-STA may be designed to decode the VHT-SIG-B field only when the common control information included in the VHT-SIG-A field indicates the MU-MIMO transmission currently received. . On the other hand, if the common control information indicates that the currently received PPDU is for a single VHT-STA (including SU-MIMO), the STA It may be designed not to encode the VHT-SIG-B field.
  • the VHT-SIG-B field includes information on modulation, encoding, and rate-matching of each VHT-STA.
  • the size of the VHT-SIG-B field may vary depending on the type of MIMO transmission (MU-MIMO or SU-MIMO) and the channel bandwidth used for PPDU transmission.
  • information indicating a bit size of a data field constituting the PPDU and / or indicating a bit stream size constituting a specific field May be included in the VHT-SIG-A field.
  • the L-SIG field may be used to effectively use the PPDU format.
  • a length field and a rate field included in the L-SIG field and transmitted may be used to provide necessary information.
  • MPDU MAC Protocol Data Unit
  • A-MPDU Aggregate MAC Protocol Data Unit
  • the data field is a payload and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits. Since the formats of various PPDUs are mixed and used as described above, the STA must be able to distinguish the formats of the received PPDUs.
  • the meaning of distinguishing the PPDU may have various meanings.
  • the meaning of identifying the PPDU may include determining whether the received PPDU is a PPDU that can be decoded (or interpreted) by the STA.
  • the meaning of distinguishing the PPDU may mean determining whether the received PPDU is a PPDU supported by the STA.
  • the meaning of distinguishing the PPDU may also be interpreted to mean what information is transmitted through the received PPDU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a constellation for distinguishing a format of a PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 (a) illustrates the constellation of the L-SIG field included in the non-HT format PPDU
  • FIG. 5 (b) illustrates the phase rotation for detecting the HT mixed format PPDU
  • 5 (c) illustrates phase rotation for VHT format PPDU detection.
  • Phase is used. That is, the STA may distinguish the PPDU format based on the phase of the constellation of the OFDM symbol transmitted after the L-SIG field and / or the L-SIG field of the received PPDU.
  • BPSK binary phase shift keying
  • the STA uses the received PPDU. If the first SIG field is detected, it is determined whether it is an L-SIG field. That is, the STA attempts to decode based on the constellation as illustrated in (a) of FIG. 5. If the STA fails to decode, it may be determined that the corresponding PPDU is an HT-GF format PPDU.
  • the phase of the constellation of the OFDM symbol transmitted after the L-SIG field may be used. That is, modulation methods of OFDM symbols transmitted after the L-SIG field may be different, and the STA may distinguish the PPDU format based on the modulation method for the field after the L-SIG field of the received PPDU.
  • the phase of two OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the HT mixed format PPDU may be used.
  • the phases of OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2 corresponding to the HT-SIG field transmitted after the L—SIG field in the HT mixed format PPDU are rotated by 90 degrees in the counterclockwise direction. That is, quadrature binary phase shift keying (QBPSK) is used as a modulation method for OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2.
  • QBPSK constellation may be a constellation rotated by 90 degrees in a counterclockwise direction based on the BPSK constellation.
  • the STA attempts to decode the first OFDM symbol and the second OFDM symbol corresponding to the HT-SIG field transmitted after the L-SIG field of the received PPDU based on the properties as shown in FIG. If the STA succeeds in decoding, it is determined that the corresponding PPDU is an HT format PPDU.
  • L- The phase of the constellation of OFDM symbols transmitted after the SIG field may be used.
  • the phase of two OFDM symbols may be used after the L-SIG field in the VHT format PPDU.
  • phase of the OFDM symbol # 1 corresponding to the VHT-SIG-A field after the L-SIG field in the VHT format PPDU is not rotated, but the phase of the OFDM symbol # 2 is rotated by 90 degrees counterclockwise. . That is, BPSK is used for the modulation method for OFDM symbol # 1 and QBPSK is used for the modulation method for OFDM symbol # 2.
  • the STA attempts to decode the first OFDM symbol and the second OFDM symbol in the VHT-SIG field transmitted after the L-SIG field of the received PPDU based on the properties as shown in the example of FIG. If the STA succeeds in decoding, it may be determined that the corresponding PPDU is a VHT format PPDU.
  • the STA may determine that the corresponding PPDU is a non-HT format PPDU.
  • FIG. 6 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • a MAC frame (ie, an MPDU) includes a MAC header, a frame body, and a frame check ⁇ ] 3 ⁇ 4i (FCS: frame check sequence).
  • MAC Header is a Frame Control field, persistent Time / ID field, Address 1 field, Address 2 field, Address 3 field, Sequence Control field, Address 4 field , An area including a QoS Control field and an HT Control field.
  • the Frame Control field includes information on the MAC frame characteristic. A detailed description of the Frame Control field will be given later.
  • the Duration / ID field may be implemented to have different values depending on the type and subtype of the corresponding MAC frame.
  • the Duration / ID field is an AID (association identifier) of the STA that transmitted the frame. It can be set to include. Otherwise, the Duration / ID field may be set to have a specific duration value according to the type and subtype of the corresponding MAC frame.
  • the Duration / ID fields included in the MAC header may be set to have the same value.
  • the Address 1 to Address 4 fields include a BSSID, a source address (SA), a destination address (DA), a transmission address (TA) indicating a transmission STA address, and a reception address indicating a destination STA address (TA).
  • RA It is used to indicate Receiving Address.
  • the address field implemented as a TA field may be set to a bandwidth signaling TA value, in which case, the TA field may indicate that the corresponding MAC frame contains additional information in the scrambling sequence.
  • the bandwidth signaling TA may be represented by the MAC address of the STA transmitting the corresponding MAC frame, but the Individual / Group bit included in the MAC address may be set to a specific value (for example, 1 '). Can be.
  • the Sequence Control field is set to include a sequence number and a fragment number.
  • the sequence number may indicate a sequence number allocated to the corresponding MAC frame.
  • the fragment number may indicate the number of each fragment of the corresponding MAC frame.
  • the QoS Control field contains information related to QoS.
  • the QoS Control field may be included when indicating a QoS data frame in a subtype subfield. '
  • the HT Control field includes control information related to HT and / or VHT transmission / reception schemes.
  • the HT Control field is included in the Control Wrapper frame. In addition, it exists in the QoS data frame and the management frame in which the order subfield value is 1.
  • the frame body is defined as a MAC payload, and data to be transmitted in the upper layer is located and has a variable size.
  • the maximum MPDU size may be 11454 octets and the maximum PPDU size may be 5.484 ms.
  • FCS is defined as a MAC footer and is used for error detection of MAC frames.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a Frame Control field in a MAC frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the Frame Control field includes a Protocol Version subfield, a Type subfield, a Subtype subfield, a To DS subfield, a From DS subfield, and more fragments. It consists of a subfield, a Retry 1 degree subfield, a Power Management subfield, a More Data subfield, a Protected Frame subfield, and an Order subfield. .
  • the Protocol Version subfield may indicate the version of the WLA protocol applied to the corresponding MAC frame.
  • the Type subfield and the Subtype subfield may be set to indicate information for identifying a function of a corresponding MAC frame.
  • the type of the MAC frame may include three frame types: a management frame, a control frame, and a data frame.
  • Each frame type may be further divided into subtypes.
  • control frames include request to send (RTS) frames, clear-to-send (CTS) frames, acknowledgment (ACK) frames, PS-Poll frames, content free (CF) —End frames, CF -End + CF— ACK frame, block acknowledgment request (BAR) frame, block acknowledgment (BA) frame, control wrapper (Control) It may include a Wrapper (Control + HTcontrol) frame, a VHT Null Data Packet Announcement (NDPA) frame, and a Beam orming Report Poll (NDPA) frame.
  • Management frames include beacon frames, announcement traffic indication message (ATIM) frames, disassociation frames, association request / response frames, reassociation requests / responses
  • Timing advertisement Timing Advertisement
  • the To DS subfield and the From DS subfield may include information necessary to interpret the Address 1 to Address 4 fields included in the MAC frame header.
  • both the To DS subfield and the From DS subfield are set to 0 '.
  • the To DS subfield and the From DS subfield are set in order if the frame is a QoS Management frame (QMF), 1 ', and 0', and in order if the frame is not QMF. All of them can be set to 0 'or 0'.
  • QMF QoS Management frame
  • the More Fragments subfield may indicate whether there is a fragment to be transmitted following the MAC frame. If another fragment of the current MSDU or MMPDU exists, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
  • the Retry subfield may indicate whether the corresponding MAC frame is due to retransmission of a previous MAC frame. In case of retransmission of the previous MAC frame, it may be set to '1', otherwise, to '0'.
  • the power management subfield may indicate a power management mode of the STA. If the value of the Power Management subfield is: L ', the STA may instruct to switch to the power save mode.
  • the More Data subfield may indicate whether there is an additional MAC frame to be transmitted. If there is an additional MAC frame to be transmitted, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
  • the Protected Frame subfield may indicate whether the frame body field is encrypted. If the Frame Body field contains information processed by the cryptographic encapsulation algorithm, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
  • each field described above corresponds to an example of fields that may be included in the MAC frame, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
  • Media access mechanism
  • IEEE 802. 11 Communication is shared wireless matcher] (shared wireless Because it is done in the medium, it has fundamentally different characteristics from the wired channel environment.
  • CSMA / CD carrier sense multiple access / collision detection
  • a CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
  • the CAMA / CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC, and basically employs a "listen before talk" access mechanism.
  • DCF Distributed Coordination Function
  • the AP and / or STA may sense a radio channel or medium during a predetermined time period (e.g., DCF Inter-Frame Space (DIFS)) before starting transmission.
  • DIFS DCF Inter-Frame Space
  • Clear Channel Assessment (CCA) i sensing. Sensing As a result, if it is determined that the medium is in an idle state, frame transmission is started through the medium.
  • the AP and / or STA does not start its own transmission and assumes that several STAs are already waiting to use the medium.
  • the frame transmission may be attempted after waiting longer for a delay time (eg, random backof f period) for access.
  • the STAs are expected to have different backoff period values, so that they will wait for different times before attempting frame transmission. This can minimize collisions.
  • HCF Hybrid Coordination Function
  • HCF is based on the DCF and the Point Coordination Function (PCF).
  • PCF is a polling-based synchronous access method that refers to a method of periodically polling so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames.
  • HCF has Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and HCF Controlled Channel Access (HCCA).
  • EDCA is a competition-based approach for providers to provide data frames to a large number of users
  • HCCA is a non-competition-based channel access scheme using a polling mechanism.
  • the HCF includes a media access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLAN, and a contention period (CP) and QoS data can be transmitted in both Contention Free Periods (CFPs).
  • QoS quality of service
  • CP contention period
  • CPPs Contention Free Periods
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the STAs may attempt to transmit data (or frames).
  • the count has a pseudo-random integer value and may be determined as one of uniform distribution values ranging from 0 to a contention window (CW).
  • CW is the contention of the competition window parameter.
  • the CW parameter is given an initial value of CW min , but may take a double value when transmission fails (eg, when an ACK for a transmitted frame is not received). If the CW parameter value is CW max , data transmission can be attempted while maintaining the CW max value until the data transmission is successful. If the data transmission is successful, the CW parameter value is reset to the C min value.
  • the STA When the random backoff process begins, the STA counts down the backoff slot according to the determined backoff count value and continuously monitors the medium during the countdown. If the media is monitored as occupied, the countdown stops and waits, and when the media is idle the countdown resumes.
  • the STA 3 may confirm that the medium is idle as much as DIFS and transmit the frame immediately. Meanwhile, the remaining STAs monitor and wait for the medium to be busy. In the meantime, data may be transmitted in each of STA 1, STA 2, and STA 5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored in an idle state, and then backoff slots according to a random backoff count value selected by the STA. Counts down.
  • STA 2 selects the smallest backoff count value and STA 1 selects the largest backoff count value. That is, at the time when STA 2 finishes the backoff count and starts frame transmission, the remaining backoff time of STA 5 is shorter than the remaining backoff time of STA 1.
  • STA 1 and STA 5 stop the countdown and wait while STA 2 occupies the medium.
  • the STA 1 and the STA 5 resume the stopped backoff count after waiting for DIFS. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of STA 5 is shorter than that of STA 1, frame transmission of STA 5 is started.
  • STA 2 occupies the medium
  • data to be transmitted may also occur in STA 4.
  • the STA 4 waits for DIFS and then counts down the backoff slot according to the random backoff count value selected by the STA.
  • the remaining backoff time of STA 5 is random backoff of STA 4.
  • a coincidence coincides with a count value.
  • a collision may occur between STA 4 and STA 5. If a collision occurs, neither STA 4 nor STA 5 receive an ACK, and thus data transmission fails.
  • STA4 and STA5 select a random backoff count value after doubling the CW value and perform countdown of the backoff slot.
  • STA 1 may wait while the medium is occupied due to transmission of STA 4 and STA 5, and if the medium is idle, wait for as much as DIFS, and then start frame transmission after the remaining backoff time.
  • CSMA / CA mechanisms include virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing, where the AP and / or STA directly senses the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem.
  • the MAC of the WLAN system uses a Network Allocation Vector (NAV).
  • NAV Network Allocation Vector
  • the NAV is a value that indicates to the AP and / or STA how long the AP and / or STA currently using or authorized to use the medium remain until the medium becomes available. Therefore, the value set to NAV corresponds to a period during which the use of the medium is scheduled by the AP and / or STA transmitting the frame.
  • the AP and / or STA may perform a procedure of exchanging a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame to indicate that they want to access the medium.
  • RTS frame and CTS frame confirm the actual data frame transmission and reception J
  • the wireless medium required for transmitting and receiving the ACK frame includes information indicating the time interval for which access is reserved.
  • the other STA that receives the RTS frame transmitted from the AP and / or the STA to which the frame is to be transmitted or receives the CTS frame transmitted from the STA to which the frame is to be transmitted during the time period indicated by the information included in the RTS / CTS frame Can be set to not access the medium. This may be implemented by setting the NAV during the time interval.
  • the time interval between frames is defined as IFS (Interframe Space).
  • the STA may determine whether the channel is used during the IFS time interval through carrier sensing. 802. 11 Multiple IFSs are defined to provide a priority level for occupying wireless media in a WLA system.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an IFS relationship in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • All timings are physical layer interface primitives, namely PHY-TXEND. conf irm primitive, PHYTXSTART. conf irm primitive, PHY-RXSTART. indication primitive and PHY-RXEND. Can be determined by reference to the indication primitive.
  • Frame spacing according to IFS type is as follows.
  • SIFS short interframe space
  • PIFS PCF frame interval
  • AIFS arbitration interframe space
  • EIFS extended interframe space
  • IFS timing is defined as the time gap on the medium. Except for AIFS, IFS timing is fixed for each physical layer.
  • SIFS is a PPDU containing a ACK frame, a CTS frame, a BlockAckReq frame or a BlockAck frame that is an immediate answer to an A-MPDU, a second or consecutive MPDU of a fragment burst, or PCF. It is used for transmission of a male or female answer for polling by the STA and has the highest priority. SIFS can also be used for point coordinator of frames regardless of the type of frame during non-competition interval (CFP) time. SIFS represents the time from the end of the last symbol of the previous frame or the signal extension (if present) to the start of the first symbol of the preamble of the next frame.
  • CCP non-competition interval
  • SIFS timing is achieved when the transmission of consecutive frames at the TxSIFS slot boundary begins.
  • SIFS is the shortest among industrial FSs between transmissions from different STAs.
  • STA occupying the medium needs to maintain the occupation of the medium during the period in which the frame exchange sequence is performed. Can be used.
  • PIFS is used to gain priority in accessing media.
  • PIFS can be used in the following cases:
  • Hybrid Coordinator initiating CFP or Transmission Opportunity (TXOP)
  • HC or non-AP QoS STA which is a polled TXOP holder for recovering from the absence of expected reception in a controlled access phase (CAP)
  • PSMP to transmit PSMP (power save multi-poll) recovery frames HT AP during the sequence
  • the STA using PIFS starts transmission after a CS (carrier sense) mechanism that determines that the medium is idle at the TxPIFS slot boundary.
  • CS carrier sense
  • DIFS may be used by a STA operative to transmit data frames (MPDUs) and management frames (MMPDUs) under DCF.
  • the STA using the DCF may transmit on the TxDIFS slot boundary if it is determined that the medium is idle through a carrier sense (CS) mechanism after a correctly received frame and backoff time have expired.
  • CS carrier sense
  • the correctly received frame is PHY-RXEND. This means that the indication primitive does not indicate an error and the FCS indicates that the frame is not error free.
  • SIFS time (SIFSTime ') and slot time ( ⁇ aSlotTime') may be determined for each physical layer.
  • the SIFS time has a fixed value, but the slot time can change dynamically as the air delay time (aAirPropagationTime) changes.
  • aSIFSTime ( ⁇ ) aRxRFDelay (0.5) + aRxPLCPDelay (12.5) + aMACProcessingDelay (1 or ⁇ 2) + aRxTxTurnaroundTime ( ⁇ 2)
  • aSlotTime aCCATime ( ⁇ 4) + aRxTxTurnaroundTime ( ⁇ 2) + aAirPropagationTime ( ⁇ 1) + aMACProcessingDelay ( ⁇ 2)
  • the default physical layer parameter is based on AMACProcessingDelay 'having a value equal to or smaller than 1 // S.
  • 3 // S may be an upper limit of BSS maximum one-way distance ⁇ 450 m (round trip is ⁇ 900 m).
  • PIFS and SIFS are defined as Equations 4 and 5, respectively.
  • PIFS ( ⁇ ) aSIFSTime + aSlotTime
  • SIFS SIFS
  • PIFS PIFS
  • DIFS DIFS
  • Equation 6 Each MAC slot boundary for SIFS, PIFS, and DIFS is defined as Equations 6 to 8, respectively.
  • TxSIFS SIFS-aRxTxTurnar SoundTime
  • TxPIFS TxSIFS + aSlotTime
  • TxDIFS TxSIFS + 2 * aSlotTime Channel State Information Feedback Method Bumformer 71
  • SU—MIMO technology which communicates by assigning all antennas to a single beomf ormee, Increased channel capacity through diversity gain and stream multiplexing
  • the SU-MIMO technology extends the spatial freedom by increasing the number of antennas compared to the non-MIMO technology. Can contribute to performance improvement.
  • MU-MIMO technology in which a beamformer assigns antennas to a plurality of beamf ormees, provides a MIMO by increasing a transmission rate per beatnformee or increasing channel reliability through a link layer protocol for multiple access of a plurality of beamf ormees connected to the beamformer.
  • the performance of the antenna can be improved.
  • Sounding means using the training field to measure the channel for purposes other than data demodulation of the PPDU including the training field.
  • Beamformer may instruct feedback of channel state information through the HT control field included in the MAC header, or Beamformee may report channel state information through the HT control field included in the MAC frame header.
  • the HT control field may be included in a control wrapper frame, a QoS data frame set to Order subfield 7] ⁇ 1 of a MAC header, and a management frame.
  • FIG. 10 illustrates a VHT format of a HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the HT Control field includes a VHT subfield, an HT Control Middle subfield, an AC Constraint subfield, and a Reverse Direction Grant (RDG) / More PPDU (More PPDU). It may consist of subfields.
  • RDG Reverse Direction Grant
  • More PPDU More PPDU
  • the VHT subfield indicates whether the HT Control field has the format of the HT Control field for the VHT or whether the HT Control field has the format of the HT Control field for the HT. Instruct. In FIG. 10, it is assumed that the HT Control field for the VHT is assumed.
  • the HT Control field for the VHT may be referred to as a VHT Control field.
  • the HT Control Middle subfield may be implemented to have a different format according to the indication of the VHT subfield. A more detailed description of the HT Control Middle subfield will be given later.
  • the AC Constraint subfield indicates whether a mapped AC (Access Category) of a reverse (RD) data frame is limited to a single AC.
  • the RDG / ore PPDU subfield may be interpreted differently depending on whether the corresponding field is transmitted by the RD initiator or the RD responder.
  • the RDG / More PPDU field When transmitted by the RD initiator, the RDG / More PPDU field is set to '1' when the RDG exists, and set to '0' when the RDG does not exist. If the PPDU including the corresponding subfield is the last frame transmitted by the RD responder, it is set to '1' if it is transmitted by the RD answerer and is set to '0' when another PPDU is transmitted.
  • the HT Control Middle subfield is a reserved bit, MCS (Modulation and Coding Scheme) feedback request (MRQ) subfield, MRQ Sequence Identifier (MSI) / Space-Time Block Coding (STBC) -time block coding) subfield, MCS feedback sequence identifier (IVIFSI) / group ID least significant bit (GID-L: Least Significant Bit) of Group ID subfield, MCS Feedback (MFB) subfield, GID—H: Most Significant Bit (MSB) of Group ID subfield, Coding Type subfield, feedback It may be composed of a FB Tx Type (Feedback Transmission Type) subfield and a voluntary MFB (Unsolicited MFB) subfield.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • Table 3 shows a description of each subfield included in the HT Control Middle subfield of the VHT format.
  • the GID-H subfield contains the most significant 3 bits of the group ID of the PPDU from which the spontaneous MFB was estimated.
  • MFB is estimated from SU PPDU and GID-H subfields are all set to 1
  • the coding type of the frame where the MFB is estimated includes 0 for binary convolutional code (BCC) and 1 for low-density parity check (LDPC).
  • the MFB subfield is set to type of MFB to 1 'and the MFB is unformed.
  • the FB Tx Type subfield is set to 0 '.
  • the FB Tx Type subfield is set to 1 '.
  • Unsolicited Unsolicited Set to 1 if the MFB answers the MRQ.
  • the indicator is set to '0'.
  • the MFB subfield includes a VHT space-time streams (NUM—STS: Number of space time streams) subfield, a VHT-MCS subfield, a bandwidth (BW) subfield, and a signal-to-noise ratio (SNR). Ratio) subfield may be included.
  • VHT space-time streams NUM—STS: Number of space time streams
  • VHT-MCS subfield VHT-MCS subfield
  • BW bandwidth subfield
  • SNR signal-to-noise ratio
  • the NUM_STS subfield indicates the number of recommended spatial streams.
  • the VHT-MCS subfield indicates a recommended MCS.
  • the BW subfield indicates bandwidth information related to the recommended MCS.
  • the SNR subfield indicates the average SNR value on the data subcarrier and spatial stream.
  • Information contained in each of the fields described above is IEEE 802. 11 You can follow the definition of the system.
  • the aforementioned fields may be included in the MAC frame. Corresponds to examples of the fields present, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
  • FIG. 11 is a diagram conceptually illustrating a channel sounding method in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 illustrates a method for feeding back channel state information between a Beamformer (eg, AP) and a Beamformee (eg, a non-AP STA) based on a sounding protocol.
  • the sounding protocol may refer to a procedure of receiving feedback on channel state information.
  • the channel state information sounding method between the beamformer and the beamformee based on the sounding protocol may be performed by the following steps.
  • VFO NRPA VHT Null Data Packet Announcement
  • the VHT NDPA frame refers to a control frame used to inform that channel sounding is started and that NDP (Null Data Packet) will be transmitted.
  • NDP Null Data Packet
  • VHT NDPA frame is the association of Beamformee's AID (NID) identif ier) information, feedback type information, and the like. A more detailed description of the VHT NDPA frame will be given later.
  • NID Beamformee's AID
  • the VHT NDPA frame may be transmitted by different transmission methods when data is transmitted using MU-MIMO and when data is transmitted using SU-MIMO. For example, when performing channel sounding for MU-MIMO, a VHT NDPA frame is transmitted in a broadcast manner, but when channel sounding for SU-MIMO is performed, a VHT NDPA frame is transmitted to one target STA. Can be transmitted in a unicast fashion.
  • NDP has a VHT PPDU structure excluding data fields.
  • Beamformees receiving the VHT NDPA frame may check the value of the AID12 subfield included in the STA information field, and may determine whether the beamformee is a sounding target STA.
  • the beamf ormees can know the feedback order through the order of the STA Info field included in the NDPA. 11 illustrates a case in which the feedback order is performed in the order of Beamformee 1, Beamformee 2, and Beamformee 3.
  • Beamformee 1 obtains downlink channel state information based on a training field included in the NDP, and sends feedback to the beamformer.
  • Beamformee 1 transmits a VHT compressed beamforming frame including feedback information to the beamf ormer after SIFS after receiving the NDP frame.
  • VHT Compressed Beamf orming frames are space-time streams. SNR values for a stream, information about a compressed beamforming feedback matrix for a subcarrier, and the like may be included. A more detailed description of the VHT Compressed Beamforming frame will be described later.
  • Beamformer is VHT Compressed from Beamformee 1
  • a beamforming report poll frame is transmitted to beamformee 2 to obtain channel information from beamformee 2 after SIFS.
  • the Beamforming Report Poll frame is a frame that performs the same role as the NDP frame, and Beamformee 2 may measure a channel state based on the transmitted Beamforming Report Poll frame.
  • Beamformee 2 receiving the Beamforming Report Poll frame performs the VHT Compressed Beamforming frame including feedback information after SIFS.
  • the beamformer After receiving the VHT Compressed Beamforming frame from Beamformee 2, the beamformer transmits a Beamforming Report Poll frame to Beamformee 3 to obtain channel information from Beamformee 3 after SIFS.
  • the Beamformee 3 receiving the Beamforming Report Poll frame performs a VHT Compressed Beamforming frame including feedback information after SIFS. Send to Beamformer.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a VHT NDPA frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the VHT NDPA frame includes a frame control field, a duration field, a receiving address field, a transmitting address field, a sounding dialog token field, It may consist of a STA Info 1 field, a STA Info n field, and an FCS.
  • the RA field value indicates a receiver address or STA address for receiving a VHT NDPA frame.
  • the RA field value has the address of the STA identified by the AID in the STA Info field. For example, when transmitting a VHT NDPA frame to one target STA for SU-MIMO channel sounding, the AP transmits the VHT NDPA frame to the target STA in unicast.
  • the RA field value has a broadcast address.
  • the AP when transmitting a VHT NDPA frame to at least one target STA for MU-MIMO channel sounding, the AP broadcasts a VHT NDPA frame.
  • the TA field value is the sender address that transmits the VHT NDPA frame. address) or bandwidth of signaling TA or address of a transmitting STA.
  • Sounding Dialog Token field may be referred to as a sounding sequence ⁇ 1 ( 'Sounding Sequence) field.
  • the Sounding Dialog Token Number subfield in the Sounding Dialog Token field contains a value selected by the Beamformer to identify the VHT NDPA frame.
  • the VHT NDPA frame includes at least one STA Info field. That is, the VHT NDPA frame includes a STA Info field that includes information about the sounding target STA. One STA Info field may be included for each sounding target STA. Each STA Info field may be composed of an AID12 subfield, a Feedback Type subfield, and an Nc Index subfield.
  • Table 4 shows subfields of the STA Info field included in the VHT NDPA frame.
  • each field described above corresponds to an example of fields that may be included in a MAC frame, and may be replaced with another field or further fields may be included.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an NDP PPDU in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the NDP may have a format in which a data field is omitted from the VHT PPDU format shown in FIG. 4.
  • the NDP may be precoded based on a specific precoding matrix and transmitted to the sounding target STA.
  • the length field indicating the length of the PSDU included in the data field is set to 0 '.
  • the Group ID field indicating whether the transmission scheme used for NDP transmission is MU-MIMO or SU-MIMO is set to a value indicating SU-MIMO transmission.
  • Data bits of the VHT-SIG-B field of the NDP are set to a fixed bit pattern for each bandwidth.
  • the sounding target STA When the sounding target STA receives the NDP, the sounding target STA estimates a channel based on the VHT-LTF field of the NDP and obtains channel state information.
  • VHT compressed beamforming frame is VHT VHT Action (VHT Action) frame to support the function
  • the Action field is included in the Frame Body.
  • the Action field is included in the Frame Body of the MAC frame to provide a mechanism for specifying extended management operations.
  • the Action fields include the Category field, VHT Action field, VHT MIMO Control field, VHT Compressed Beamforming Report field, and MU Exclusive Beamforming. Report) field.
  • the Category field is set to a value indicating a VHT category (ie, a VHT Action frame), and the VHT Action field is set to a value indicating a VHT Compressed Beamforming frame.
  • the VHT MIMO Control field is used to feed back control information related to the bumping feedback.
  • the VHT MIMO Control field may always be present in the VHT Compressed Beamforming frame.
  • the VHT Compressed Beamforming Report field is used to feed back information about a bump forming matrix including SNR information about a space-time stream used to transmit data.
  • the MU Exclusive Beamforming Report field is used to feed back SNR information on a spatial stream when performing MU-MIMO transmission.
  • the presence and content of the VHT Compressed Beamforming Report field and the MU Exclusive Beamforming Report field are determined by the Feedback Type subfield of the VHT MIMO Control field, and residual feedback. It may be determined according to values of a segmenting (Remaining Feedback Segments) subfield and a first feedback segment (segment) subfield.
  • the VHT MIMO Control field, the VHT Compressed Beamf orming Report field, and the MU Exclusive Beamf orming Report field will be described in more detail.
  • the VHT MIMO Control field includes an Nc Index subfield, an Nr Index subfield, a Channel Width subfield, a Grouping subfield, a Codebook Information subfield, Feedback Type Subfield, Remaining Feedback Segments Subfield, First Feedback Segment Subfield, Reserved Subfield, and Sounding Dialog Token Number Sub It consists of fields.
  • Table 5 shows subfields of the VHT MIMO Control field.
  • Grouping 2 indicates the subcarrier group N (Ng) used in the compressed beamf orming feedback matrix.
  • Codebook 1 indicates the size of codebook entries
  • the field is set to the same value as the associated segment of the original transmission.
  • the field is set to the same value as the associated segment of the original transmission.
  • the subfield is set as a spare field, the First Feedback Segment subfield is set to 0 ', and the Remaining Feedback Segments subfield is set to 7'.
  • the VHT compressed beamf orming report field specifies the comporessed beamf orming feedback matrix 'V' used by the transmitting Beamfortner to determine the steering matix, 0 'in the form of an angle. Used to convey historical feedback information.
  • Table 6 shows subfields of the VHT compressed beamf orming report field.
  • the VHT compressed beamf orming report field may include an average SNR for each space-time stream and a compressed beamforming feedback matrix 'V' for each subcarrier.
  • the compressed beamforming feedback matrix is used to calculate a channel matrix (i.e., steering matix, ⁇ 2 ') in a transmission method using MIMO as a matrix including information on channel conditions.
  • Ns transmits the compressed beamforming feedback matrix to the beamf ormer. It means the number of subcarriers. Beamformee can use the grouping method to reduce the number of Ns through which the compressed bump forming feedback matrix is transmitted. For example, the number of compressed beamforming feedback matrices fed back may be reduced by grouping a plurality of subcarriers into one group and transmitting the compressed bumpforming feedback matrix for each group. Ns may be calculated from the Channel Width subfield and the Grouping subfield included in the VHT MIMO Control field.
  • Table 7 illustrates an average SNR of Space-Time (SNR) Stream subfield of a space-time stream.
  • an average SNR for each space-time stream is calculated by calculating an average SNR value for all subcarriers included in a channel and mapping the value to a range of -128-+128.
  • the MU Exclusive Beamforming Report field is used to convey explicit feedback information in the form of delta SNR.
  • the information in the VHT Compressed Beamforming Report field and the MU Exclusive Beamforming Report field may be used for the MU Beamf: mer to determine the steering matrix (0).
  • Table 8 shows the MUs included in the VHT compressed beamforming frame. This indicates a subfield of the Exclusive Beamforming Report field.
  • the MU Exclusive Beamforming Report field may include an SNR per space-time stream for each subcarrier.
  • Each Delta SNR subfield is a value that is increased by ldB between -8dB and 7dB.
  • scidx denotes subcarrier (s) in which the Delta SNR subfield is transmitted, and Ns denotes the number of subcarriers in which the Delta SNR subfield is transmitted to the beamformer.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a beamforming report 1- (Beamf Report Report Poll) frame format in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Beamf Report Report Poll Beamf Report Report Poll
  • the Bearaforming Report Poll ⁇ frame includes a Frame Control field, a Duration field, a Receiving Address (RA) field, a Transmitting Address (TA) field, and a feedback segment retransmission bitmap. Bitmap) field and FCS.
  • the RA field value indicates the address of the intended recipient.
  • the TA field value indicates an address of a STA that transmits a Beamfing Report Poll frame or a bandwidth signaling a TA.
  • the Feedback Segment Retransmission Bitmap field indicates the feedback segment requested in the VHT Compressed Beamforraing report.
  • bit in position ⁇ is 0, Remaining Feedback in the VHT MIMO Control field. No feedback segment matching n in the Segments subfield is requested.
  • the AP may simultaneously transmit data frames to at least one or more STAs paired with MIMO.
  • the AP may simultaneously transmit data to an STA group including at least one or more STAs among a plurality of STAs associated with the AP.
  • the number of paired STAs may be up to four, and when the maximum number of spatial streams is eight, up to four spatial streams may be allocated to each STA.
  • a STA that wants to transmit data uses a MU-MIMO transmission technique to transmit a PPDU to a plurality of STA1 ⁇ 2s. Can transmit
  • an AP transmits a PPDU to a plurality of STAs according to an MU-MIMO transmission scheme.
  • the AP simultaneously transmits PPDUs through different spatial streams to the STAs belonging to the paired STA group.
  • the VHT-SIG A field of the VHT PPDU format includes group ID information and spatiotemporal stream information so that each STA can identify whether the PPDU is transmitted to itself.
  • a Group ID Management frame is used to assign or change a user position that associates one or more Group IDs. That is, the AP may inform STAs associated with a specific group ID through the Group ID Management frame before performing the MU-MIMO transmission.
  • 16 is a diagram illustrating a Group ID Management frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the Group ID Management frame is a VHT action frame for supporting the VHT function and includes an Action field in the frame body.
  • the Action field is included in the Frame Body of the MAC frame to provide a mechanism for specifying extended management operations.
  • the Action field is composed of a Category field, a VHT Action field, a Membership Status Array field, and a User Position Array field.
  • the Category field is set to a value indicating a VHT category (ie, a VHT Action frame), and the VHT Action field is set to a value indicating a Group ID Management frame.
  • the Membershi Status Array field consists of a 1-bit Membership Status subfield for each group. If the Membership Status subfield is set to '0', it indicates that the STA is not a member of the group. If set to 1 ', it indicates that the STA is a member of the group. STA indicates that one or more Membership Status subfields in the Membership Status Array field are set to 1 '. By being set up one or more groups can be assigned.
  • the STA may have one user position in each group to which it belongs.
  • the user position indicates when the STA belongs to the corresponding group ID, where the spatial stream set of the corresponding STA corresponds to the total position of the entire spatial stream according to the MU-MIMO transmission.
  • the User Position Array field consists of a 2-bit User Position subfield for each group.
  • the user position of the STA in the group to which it belongs is indicated by the User Position subfield in the User Position Array field.
  • the AP may allocate the same user position to different STAs in each group.
  • the AP can transmit the Group ID Management frame only when the dotllVHTOptionlmplemented parameter is 4 true '1.
  • the Group ID Management frame is transmitted only to the VHT STA set to MU Beamformee Capable field 7] ... 1 'in the VHT Capability element field.
  • the Group ID Management frame is transmitted in an addressed frame to each STA.
  • the STA receives a Group ID Management frame having an RA field matching its MAC address.
  • the STA determines PHYCONFIG— VECTOR parameter based on the contents of the received Group ID Management frame.
  • the transmission of the Group ID Management frame to the STA and the transmission of the ACK from the STA are completed before transmitting the MU PPDU to the STA.
  • the MU PPDU is transmitted to the STA based on the contents of the Group ID Management frame in which an ACK has been recently received and transmitted to the STA.
  • FIG. 17 illustrates a downlink multi-user PPDU format in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 17 assumes that the number of STAs receiving the PPDU is three and the number of spatial streams allocated to each STA is 1, but the number of STAs paired to the AP and the number of spatial streams allocated to each STA are illustrated in FIG. Is not limited to this.
  • the MU PPDU includes an L-TFs field (L-STF field and L-LTF field), an L-SIG field, a VHT-SIG-A field, a VHT-TFs field (VHT-STF field, and a VHT-LTF field). ), VHT-SIG-B field, Service field, one or more PSDU, padding field and Tail bit. Since the L— TFs field, L-SIG field, VHT-SIG-A field, VHT-TFs field, and VHT-SIG-B field are the same as the example of FIG. 4, the detailed description thereof will be omitted.
  • Information for indicating the duration of the PPDU may be included in the L-SIG field.
  • the PPDU duration indicated by the L-SIG field is the symbol assigned to the VHT-SIG-A field, the symbol assigned to the VHT-TFs field, the field assigned to the VHT-SIG-B field, and the Service field.
  • the STA receiving the PPDU may determine the PPDU through the information indicating the duration of the PPDU included in the L-SIG field. Information about the duration can be obtained.
  • Group ID information and space-time stream number information per user are transmitted through the VHT SIG-A, and a coding method and MCS information are transmitted through the VHT-SIG B. Therefore, Beamformees can check the VHT—SIG-A and VHT-SIG-B and know whether they are MU MIMO frames. Therefore, the STA that is not a member STA of the corresponding Group ID, or a member of the corresponding Group ID or the number of allocated streams is 0 ', can reduce power consumption by setting to stop receiving the physical layer from the VHT-SIG-A field to the end of the PPDU. can do.
  • the Group ID By receiving the Group ID Management frame, which sends Beamf ormer7]-before the Group ID, the Group ID knows which MU group the Beamformee belongs to and which user it belongs to, ie which stream receives the PPDU. have.
  • All MPDUs transmitted in the VHT MU PPDU based on 11ac are included in the A-MPDU.
  • the upper box illustrates a VHT A-MPDU transmitted to STA 1
  • the middle box illustrates a VHT A—MPDU transmitted to STA 2
  • the lower box shows a VHT transmitted to STA 3.
  • the A-MPDU comprises one or more contiguous A-MPDU subframes and end-of-frame pads of 0 to 3 octets in length.
  • Each A-MPDU subframe includes one MPDU delimiter field, and may optionally be configured to include an MPDU later.
  • Each A-MPDU subframe that is not located last in the A-MPDU shall be 4 octets long. It has a padding field to be a multiple.
  • each A-MPDU may have a different bit size.
  • null padding may be performed such that the time when the transmission of the plurality of data frames transmitted by the beamfortner is the same as the time when the transmission of the maximum interval transmission data frame is terminated.
  • the maximum interval transmission data frame may be a frame in which valid downlink data is transmitted by the beamformer for the longest period.
  • the valid downlink data may be downlink data that is not null padded.
  • valid downlink data may be included in the A-MPDU and transmitted.
  • Null padding may be performed on the remaining data frames except the maximum interval transmission data frame among the plurality of data frames.
  • the Beamfortner may encode and fill one or more A-MPDU subframes located in a temporal order in a plurality of A-MPDU subframes in the A-MPDU frame by using only the MPDU delimiter field.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a downlink MU-MIMO transmission process in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • MU-MIM is defined in downlink from the AP to the client (ie, non-AP STA).
  • client ie, non-AP STA.
  • multi-user frame multi -user frame
  • acknowledgments must be sent individually on the uplink.
  • the response to the A-MPDU in the VHT MU PPDU which is not an immediate response to the VHT MU PPDU, is a block ACK request by the AP (BAR: Block Ack Request) is sent as a response to the frame.
  • BAR Block Ack Request
  • the AP transmits a VHT MU PPDU (ie, preamble and data) to all receivers (ie, STA 1, STA 2, STA 3).
  • the VHT MU PPDU includes a VHT A-MPDU transmitted to each STA.
  • STA 1 Upon receiving the VHT MU PPDU from the AP, STA 1 transmits a block acknowledgment (BA) frame to the AP after SIFS.
  • BA block acknowledgment
  • the AP After receiving the BA from STA 1, the AP transmits a BAR (block acknowledgment request) frame to the next STA 2 after SIFS, and STA 2 transmits a BA frame to the AP after SIFS.
  • the AP receiving the BA frame from STA 2 transmits the BAR frame to STA 3 after SIFS, and STA 3 transmits the BA frame to AP after SIFS.
  • the AP transmits the next J PPDU to all STAs.
  • 19 is a diagram illustrating a block ACK request frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a block ACK request (BAR) frame is a frame.
  • Frame Control field Duration / ID field
  • Destination Address (RA) field Destination Address (RA) field
  • Transmission Address (TA) field Transmission Address (TA) field
  • BAR control field BAR Information field
  • FCS frame check Consists of a sequence
  • the RA field may be set to the address of the STA that receives the BAR frame.
  • the TA field may be set to an address of an STA that transmits a BAR frame.
  • the BAR control field contains the BAR Ack Policy subfield, the Multi—TID subfield, the Compressed Bitmap subfield, the Reserved subfield, and the TID information. ) Subfields.
  • Table 9 is a table illustrating a BAR control field.
  • the BAR Information field contains different information according to the type of the BAR frame. This will be described with reference to FIG. 20.
  • FIG. 20 is a block ACK in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 1 illustrates a BAR information field of a block Ack Request frame.
  • FIG. 1 illustrates a BAR information field of a block Ack Request frame.
  • Example 1 of the BAR Information field of the Basic BAR frame and the Compressed BAR frame of FIG. 20A FIG. 20B illustrates the BAR Information field of the Multi-TID BAR frame
  • FIG. 20C Illustrates a BAR Information field of a GCR BAR frame.
  • the BAR Information field includes a Block Ack Starting Sequence Control subfield.
  • the Block Ack Starting Sequence Control subfield includes a Fragment Number subfield and a Starting Sequence Number subfield.
  • the Fragment Number subfield is set to zero.
  • the Starting Sequence Number subfield includes the sequence number of the first MSDU in which the corresponding BAR frame is transmitted.
  • the Starting Sequence Control subfield includes the sequence number of the first MSDU or A-MSDU for which the corresponding BAR frame is to be transmitted.
  • the BAR Information field may include one or more TID Info subfields and one or more Block Ack Starting Sequence Control subfields. It is configured repeatedly for each TID.
  • the Per TID Info subfield includes a reserved subfield and a TID Value subfield.
  • the TID Value subfield contains a TID value.
  • the Block Ack Starting Sequence Control subfield includes the Fragment Number and Starting Sequence Number subfields as shown in FIG.
  • the Fragment Number subfield is set to zero.
  • the Starting Sequence Control subfield contains the sequence number of the first MSDU or A-MSDU for which the corresponding BAR frame is to be transmitted.
  • 21 is a diagram illustrating a block ACK (block Ack) frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a block ACK (BA) frame includes a frame control field, a duration / ID field, a destination address (RA) field, a transport address (TA) field, and a BA control (BA). control) field, BA Information field, and frame check sequence (FCS).
  • BA block ACK
  • FCS frame check sequence
  • the RA field may be set to the address of the STA requesting the block ACK.
  • the TA field may be set to an address of an STA that transmits a BA frame.
  • the BA control field includes a BA Ack Policy subfield, a Multi-TID subfield, a Compressed Bitmap subfield, a Reserved subfield, and a TID Information (TID_Info) subfield. It includes.
  • Table 10 is a table illustrating a BA control field.
  • Compressed 1 Indicates the type of BA frame according to CGR subfield value.
  • TID_Info 4 The meaning of the TID Info field is determined by the type of the BA frame.
  • BA frame contains the TID transmitted
  • the BA Information field includes different information according to the type of the BA frame. This will be described with reference to FIG. 22.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a BA Information field of a block ACK frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 22A illustrates a BA Information field of a Basic BA frame
  • FIG. 22B illustrates a BA Information field of a Compressed BA frame
  • FIG. 22C illustrates a BA of a Multi-TID BA frame.
  • Example of an Information field Referring to FIG. 22A, in the case of a Basic BA frame, the BA Information field includes a Block Ack Starting Sequence Control subfield and a Block Ack Bitmap subfield. .
  • the Block Ack Starting Sequence Control subfield includes a Fragment Number subfield and a Starting Sequence Number subfield as shown in FIG.
  • the Fragment Number subfield is set to zero.
  • the Starting Sequence Number subfield includes the sequence number of the first MSDU for transmitting the corresponding BA frame and is set to the same value as the Basic BAR frame received immediately before.
  • the Block Ack Bitmap subfield consists of 128 octets and is used to indicate the reception status of up to 64 MSDUs.
  • a value of '1' indicates that an MPDU corresponding to the corresponding bit position has been successfully received
  • a value of '0' indicates that an MPDU corresponding to the corresponding bit position has not been successfully received.
  • the BA Information field includes a Block Ack Starting Sequence Control subfield and a Block ACK Bitmap subfield.
  • the Block Ack Starting Sequence Control subfield includes a Fragment Number subfield and a Starting Sequence Number subfield as shown in FIG.
  • the Fragment Number subfield is set to zero.
  • the Starting Sequence Number subfield includes a sequence number of the first MSDU or A-MSDU for transmitting the corresponding BA frame, and is set to the same value as the Basic BAR frame received immediately before.
  • the Block Ack Bitmap subfield consists of 8 octaves in length and is used to indicate the reception status of up to 64 MSDUs and A-MSDUs.
  • the value '1' represents a single MSDU or A- corresponding to the corresponding bit position.
  • a value of 0 indicates that the MSDU was successfully received, and a value of '0' indicates that a single MSDU or A—MSDU corresponding to the corresponding bit position was not successfully received.
  • a BA Information field may include a TID Info subfield, a Block Ack Starting Sequence Control subfield, and a block ACK.
  • the Bit Ack Bitmap subfield is repeatedly configured for one or more TIDs, and is configured in the order of increasing TIDs.
  • the Per TID Info subfield includes a reserved subfield and a TID Value subfield.
  • the TID Value subfield contains a TID value.
  • the Block Ack Starting Sequence Control subfield includes the Fragment Number and Starting Sequence Number subfields as shown in FIG.
  • the Fragment Number subfield is set to zero.
  • the Starting Sequence Control subfield contains the sequence number of the first MSDU or A-MSDU for which the BA frame is to be transmitted.
  • the Block Ack Bitmap subfield consists of 8 octets in length.
  • a value of '1' indicates that a single MSDU or A-MSDU is successfully received for that bit position
  • a value of '0' indicates that a single MSDU or A-MSDU corresponding to that bit position is successful. Indicates that it has not been received.
  • 23 is a diagram illustrating an ACK frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an ACK frame includes a frame control field, a duration field, an RA field, and an FCS.
  • the RA field is the second address field of a data frame, a management frame, a block ACK request frame, a block ACK frame, or a PS-Poll frame received immediately before. It is set to the value of.
  • the ACK frame is transmitted by the non-QoS STA, the More Fragments subfield in the Frame Control field of the data frame or management frame received immediately before If 0 ', the duration value is set to 0'.
  • a duration value may include a data frame received immediately before, a management frame, a block ACK request frame,
  • the duration / ID field of the Block ACK (Block Ack) frame or the PS-Poll frame is set to a value (ms) obtained by subtracting the time required for transmitting the ACK frame and the SIFS interval. If the calculated duration value is not an integer value, it is rounded up.
  • IEEE 802. llax is one of the recently proposed WLAN systems to support higher data rates and to handle higher user loads, which is known as high efficiency WLA (HEW: High Efficiency WLAN).
  • WLA High Efficiency WLAN
  • the IEEE 802.11x WLAN system may operate in the 2.4 GHz frequency band and the 5 GHz frequency band like the existing WLAN system. It may also operate in the 60 GHz frequency band of 6 GHz or higher.
  • 24 is a diagram illustrating a High Efficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • HE High Efficiency
  • FIG. 24A illustrates a schematic structure of an HE format PPDU
  • FIGS. 24B to 24D illustrate a more specific structure of an HE format PPDU.
  • the HE format PPDU for the HEW may be largely composed of a legacy part (L-part), an HE part (HE— part), and a data field (HE-data).
  • L-part legacy part
  • HE— part HE part
  • HE-data data field
  • ⁇ L_part is composed of an L-STF field, an L-LTF field, and an L-SIG field in the same manner as the existing WLAN system maintains.
  • the HE-part is a part newly defined for the 802.11ax standard and may include an HE-STF field, an HE—SIG field, and an HE-LTF field.
  • FIG. 24A the order of the HE-STF field, the HE-SIG field, and the HE-LTF field is illustrated, but may be configured in a different order.
  • HE-LTF may be omitted.
  • the HE-SIG may include information for decoding the HE-data field (eg, OFDMA, UL MU MIMO, enhanced MCS, etc.).
  • information for decoding the HE-data field eg, OFDMA, UL MU MIMO, enhanced MCS, etc.
  • the L-part and the HE-part may have different fast fourier transform (FFT) sizes (ie, subcarrier spacing), and may use different cyclic prefixes (CP).
  • FFT fast fourier transform
  • CP cyclic prefixes
  • the HE-SIG field may be divided into an HE-SIG A field and an HE-SIG B field.
  • the HE-part of a HE-PoPPDU is a HE-SIG with a length of 12.8 ⁇ . It may include an A field, a HE-STF field of one OFDM symbol, one or more HE-LTF fields, and a HE-SIG B field of one OFDM symbol.
  • the FFT having a size four times larger than the existing PPDU may be applied from the HE-STF field. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz, respectively.
  • the positions of the HE-SIG A field and the HE-SIG B field are shown in FIG. may differ from b).
  • the HE-SIG B field may be transmitted after the HE-SIG A field
  • the HE-STF field and the HE-LTF field may be transmitted after the HE-SIG B field.
  • an FFT of 4 times larger than a conventional PPDU may be applied from the HE-STF field.
  • the HE-SIG field may not be divided into an HE-SIG A field and an HE-SIG B field.
  • the HE-part of the HE format PPDU may include a HE-STF field of one OFDM symbol, a HE-SIG field of one OFDM symbol, and one or more HE-LTF fields. Similar to the above, the HE-part may be applied to an FFT four times larger than the existing PPDU. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz, respectively.
  • the HE-SIG field is not divided into the HE-SIG A field and the HE-SIG B field, and the HE-LTF field may be omitted.
  • the HE-part of the HE format PPDU includes a HE-STF field of 1 OFDM symbol and It may include a HE-SIG field of 1 OFDM symbol.
  • the HE-part may be applied to an FFT four times larger than the existing PPDU. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz, respectively.
  • the HE format PPDU for the WLAN system according to the present invention may be transmitted on at least one 20 MHz channel.
  • an HE format PPDU can be transmitted in a 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz frequency band over a total of four 20 MHz channels. This will be described in more detail with reference to the drawings below.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a HE quadrant PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 illustrates a PPDU format when 80 MHz is allocated to one STA or when different streams of 80 MHz are allocated to a plurality of STAs.
  • L-STF, L-LTF, and L-SIG may be transmitted as OFDM symbols generated based on 64 FFT points (or 64 subcarriers) in each 20MHz channel.
  • the HE- SIG A field may include common control information that is commonly transmitted to STAs that receive a PPDU.
  • the HE-SIG A field may be transmitted in one to three OFDM symbols.
  • the HE—SIG A field is copied in 20MHZ units and includes the same information.
  • the HE-SIG-A field informs the total bandwidth information of the system.
  • Table 11 is a table illustrating information included in the HE-SIG A field.
  • Bandwidth 2 indicates the bandwidth over which the PPDU is transmitted
  • bandwidth For example, 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz group identifier 6 indicates a STA or a group of STAs to receive a PPDU (Group ID)
  • Stream Information 12 Indicates the location or number of a spatial stream (stream position or number of each spatial stream for each STA or information for a group of STAs).
  • Uplink indication 1 Indicates whether the PPDU is directed to the AP (upl ink) or to the STA (UL indication)
  • MU indication 1 Indicates whether the PPDU is a SU-MIMO PPDU or a MU-MIMO PPDU.
  • Guard interval indication 1 Indicates whether a short or long GI is used (GI indication)
  • Allocation Information 12 Indicates band (allocation or channel (subchannel index or subband index) information) allocated to each STA in the band in which the PPDU is transmitted.
  • J transmit power 12 indicates transmit power for each channel or each STA.
  • each field described above corresponds to an example of fields that may be included in the PPDU, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
  • HE-STF is used to improve the performance of AGC estimation in MIMO transmission.
  • the HE-SIG B field may include user-specific information required for each STA to receive its own data (eg, PSDU).
  • the HE-SIG B field may be transmitted in one or two OFDM symbols.
  • the HE-SIG B field may include information about a modulation and coding scheme (MCS) of the corresponding PSDU and a length of the corresponding PSDU.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the L-STF, L-LTF, L-SIG, and HE-SIG A fields may be repeatedly transmitted in units of 20 MHz channels. For example, when a PPDU is transmitted on four 20 MHz channels (ie, 80 MHz band), the L-STF, L-LTF, L-SIG, and HE-SIG A fields may be repeatedly transmitted on every 20 MHz channel. .
  • legacy STAs supporting legacy IEEE 802.11a / g / n / ac may not be able to decode the HE PPDU.
  • the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted through 64 FFTs on the 20MHZ channel so that the legacy STA can receive them.
  • L-SIG field occupying one OFDM symbol and one OFDM symbol time is 4 ⁇ 3
  • GI may be 0.8 days.
  • the FFT size for each frequency unit may be larger from the HE-STF (or HE-SIG A). For example, 256 FFTs are used in a 20 MHz channel, 512 FFTs are used in a 40 MHz channel, and can be used in a 1024 FFT7> 80 MHz channel. As the FFT size increases, the number of OFDM subcarriers per unit frequency increases because the interval between OFDM subcarriers becomes smaller, but the OFDM symbol time becomes longer. In order to improve the efficiency of the system, the length of the GI after the HE-STF may be set equal to the length of the GI of the HE-SIG A.
  • the HE-SIG A field may include information required for the HE STA to decode the HE PPDU. However, the HE-SIG A field may be transmitted through the 64 FFT in the 20MHZ channel so that both the legacy STA and the HE STA can receive it. This means that the HE STA can receive not only the HE format PPDU but also the existing HT / VHT format PPDU, and the legacy STA and HE STA can use the HT / VHT format PPDU and the HE format PPDU. Because you have to distinguish.
  • FIG. 26 illustrates a HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • the HE-SIG B field is the same as the example of FIG. 25 except that the HE-SIG A field is located after the HE-SIG A field.
  • the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG B).
  • 256 FFTs can be used in the 20 MHz channel
  • 512 FFTs can be used in the 40 HZ channel
  • 1024 FFTs can be used in the 80 MHz channel.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • 20 MHz channels are allocated to different STAs (eg, STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4).
  • the HE-SIG B field is located after the HE— SIG A field.
  • the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG B).
  • 256 FFTs can be used on a 20 MHz channel
  • 512 FFTs can be used on a 40 MHz channel
  • 1024 FFTs can be used on an 80 MHz channel.
  • the HE-SIG B field may include information specific to each STA, but may be encoded over the entire band (ie, indicated in the HE-SIG-A field), that is, the HE-SIG B field may be included in all STAs. Includes information about all STAs will receive.
  • the HE-SIG B field may inform the frequency bandwidth information allocated to each STA and / or the stream information in the corresponding frequency band. For example, in FIG. 23 HE-SIG— B is STA 1 may be allocated 20 MHz, STA 2 may be next 20 MHz, STA 3 may be next 20 MHz, and STA 4 may be allocated next 20 MHz.
  • STA 1 and STA 2 may allocate 40 MHz, and STA 3 and STA 4 may then allocate 40 MHz.
  • STA 1 and STA 2 may allocate different streams
  • STA 3 and STA 4 may allocate different streams.
  • the HE-SIG C field may be added to the example of FIG. 27.
  • information on all STAs may be transmitted over the entire band, and control information specific to each STA may be transmitted in units of 20MHZ through the HE-SIG-C field.
  • the HE_SIG-B field may be transmitted in units of 20MHZ like the HE-SIG-A field without transmitting over the entire band. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • 20MHZ channels are allocated to different STAs (eg, STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4).
  • the HE-SIG B field is located after the HE-SIG A field.
  • the HE-SIG B field is not transmitted over the entire band, but is transmitted in units of 20 MHz, similarly to the HE- SIG A field.
  • the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG B).
  • HE-STF or HE-SIG B
  • 256 FFTs can be used on a 20 MHz channel
  • 512 FFTs can be used on a 40 MHz channel
  • 1024 FFTs can be used on an 80 MHz channel.
  • the HE-SIG A field is copied (duplicated) in units of 20 MHz.
  • the HE-SIG B field may inform frequency bandwidth information allocated to each STA and / or stream information in a corresponding frequency band.
  • the HE- SIG B field may be transmitted in units of 20 MHz similarly to the HE- SIG A field.
  • the HE-SIG B field includes information about each STA, information about each STA may be included for each HE-SIG B field in units of 20 MHz.
  • 20MHZ is allocated to each STA.
  • the HE-SIG-B field may be copied and transmitted in units of 20MHZ.
  • the information on all STAs may be included in the HE-SIG B field and may be copied (duplicated) in units of 20MHZ like the HE-SIG A field.
  • the symbol length is shortened by using 64 FFT at 20 MHz, and as shown in the example of FIG. 25. If the HE— SIG-B field is located behind the HE STF field and the HE-LTF field, the symbol length may be long by using 256 FFT at 20 MHz.
  • the data field is a payload.
  • a field may include a SERVICE f ield, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits.
  • the phase of three OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the HE format PPDU may be used.
  • the phases of OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2 transmitted after the L-SIG field in the HE format PPDU are not rotated, but the phase of OFDM symbol # 3 is rotated 90 degrees counterclockwise.
  • BPSK may be used as the modulation method for OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2
  • QBPSK may be used as the modulation method for OFDM symbol # 3.
  • the STA attempts to decode the first OFDM symbol to the third OFDM symbol transmitted after the L-SIG field of the received PPDU based on the constellation as illustrated in FIG. 29. If the STA succeeds in decoding, the STA may determine that the corresponding PPDU is a HE format PPDU.
  • the STA may determine that the corresponding PPDU is a HE format PPDU.
  • the HE-SIG A field is transmitted in three OFDM symbols after the L-SIG field, this means that both OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 3 are used to transmit the HE-SIG A field.
  • a manner in which a plurality of STAs operating in a WLAN system transmit data to an AP on the same time resource may be referred to as UL MU transmission (uplink multi-user transmission).
  • Uplink transmission by each of the plurality of STAs may be multiplexed in the frequency domain or the spatial domain.
  • different frequency resources may be allocated as uplink transmission resources for each of the plurality of STAs based on orthogonal f requency divis ion multiplexing (OFDMA).
  • OFDMA orthogonal f requency divis ion multiplexing
  • the uplink transmission by a plurality of STA, respectively which are jeunghwa in space domain is for a plurality of STA allocated a different spatial stream, a plurality of STA respectively to transmit uplink data to each other through different spatial streams.
  • the transmission method through these different spatial streams may be referred to as UL MU MIMO transmission.
  • the AP may receive signals of different power from each of the plurality of STAs .
  • a signal arriving at a weak power may be difficult to be detected by the AP relative to a signal arriving at a strong power.
  • the present invention proposes a UL MU transmission method in a WLAN system.
  • 30 is a diagram illustrating an uplink multi-user transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the AP instructs STAs participating in UL MU transmission to prepare for UL MU transmission, receives UL MU data frames from corresponding STAs, and sends an ACK frame in response to a UL MU data frame. send.
  • the AP instructs STAs to transmit UL MU data to prepare for UL MU transmission by transmitting a UL MU scheduling frame 3010.
  • the UL MU scheduling frame is a frame for initiating UL MU transmission and may be referred to as a term of one MU trigger frame or trigger frame.
  • the UL MU scheduling frame 3010 may be an STA identifier (ID: Control information such as Identifier) / address (address) information, resource allocation information, duration information, and the like.
  • ID STA identifier
  • address address
  • resource allocation information resource allocation information
  • duration information duration information
  • the STA ID / address information means information on an identifier or an address for identifying each STA that transmits uplink data.
  • the resource allocation information is assigned to uplink transmission resources allocated to each STA (for example, frequency / subcarrier information allocated to each STA in case of UL MU OFDMA transmission, and stream index allocated to each STA in case of UL MU MIMO transmission). Means information.
  • Duration information means information for determining a time resource for transmission of an uplink data frame transmitted by each of a plurality of STAs.
  • duration information is referred to as 3 ⁇ 4 MAC duration '.
  • the MAC duration may include interval information of a TXOP (Transmit Opportunity) allocated for uplink transmission of each STA or information (eg, bits or symbols) about the length of a zero- directional frame.
  • TXOP Transmit Opportunity
  • information eg, bits or symbols
  • the UL MU scheduling frame 3010 may further include control information such as MCS information and coding information to be used when transmitting the UL MU data frame for each STA.
  • the above control information is the HE-part of the PPDU carrying the UL MU scheduling frame 3010 (eg, the HE-SIG A field or the HE-SIG B field) or the control field of the UL MU scheduling frame 3010 (eg For example, the frame control field of the MAC frame) may be transmitted.
  • the PPDU carrying the UL MU scheduling frame 3010 may be an L-part (eg, L-STF field, L-LTF field, L-SIG field, etc.). Accordingly, legacy STAs may perform NAV (Network Allocation Vector) setting from the L-SIG field. For example, legacy STAs may calculate an interval (hereinafter, referred to as an 'L-SIG guard interval') for NAV setting based on data length and data rate information in the L-SIG. The legacy STAs may determine that there is no data to be transmitted to them during the calculated L-SIG protection period.
  • NAV Network Allocation Vector
  • the L-SIG guard interval may be determined as the sum of the MAC duration value of the UL MU scheduling frame 3010 and the remaining interval after the L-SIG field in the PPDU carrying the UL MU scheduling frame 3010. Accordingly, the L-SIG guard interval may be set to a value up to an interval for transmitting the ACK frame 3030 transmitted to each STA according to the MAC duration value of the UL MU scheduling frame 3010.
  • a resource allocation method for UL MU transmission to each STA will be described in more detail. For convenience of description, fields including control information are divided and described, but the present invention is not limited thereto. ⁇
  • the first field may distinguish and indicate UL MU OFDMA transmission and UL MU MIMO transmission. For example, 0 'may indicate UL MU OFDMA transmission, and 1' may indicate UL MU MIMO transmission.
  • the size of the first field may consist of 1 bit.
  • the second field informs STA ID or STA addresses to participate in UL MU transmission.
  • the size of the second field may be configured as the number of STAs to participate in the number of bits X UL ⁇ for indicating the STA ID. For example, when the second field consists of 12 bits, the ID / address of each STA may be referred to for every 4 bits.
  • a field 13 (eg, a resource allocation field) indicates a resource region allocated to each STA for UL MU transmission. In this case, the resource region allocated to each STA may be sequentially indicated to each STA in the order of the second field.
  • the first field value is 0 ', this indicates frequency information (eg, frequency index, subcarrier index, etc.) for UL MU transmission in the order of STA ID / address included in the second field.
  • frequency information eg, frequency index, subcarrier index, etc.
  • MIMO information eg, stream index, etc.
  • the size of the third field may be configured in a plurality of bits (or, in a bitmap format). It may be configured as the number of STAs to participate in X UL MU transmission.
  • the second field is set in the order of 'STA 1' and 'STA 2', and that the 13 fields are set in the order of 2, 2.
  • STA 1 may be allocated frequency resources from the upper (or lower) frequency domain, and STA 2 may be sequentially assigned the next frequency resource.
  • STA 1 may use a higher (or lower) 40MHz band, and STA 2 may use a next 40 HZ band.
  • STA 1 may be allocated an upper (or lower) stream, and STA 2 may be sequentially assigned the next stream.
  • the bump forming method according to each stream may be specified in advance, or may be a third field or a fourth. More specific information on the beamforming scheme according to the stream may be included in the field.
  • Each STA transmits UL MU data frames 3021, 3022, 3023 to the AP based on the UL MU scheduling frame 3010 transmitted by the AP.
  • each STA may transmit the UL MU data frames 3021, 3022, 3023 to the AP after SIFS after receiving the UL MU scheduling frame 3010 from the AP.
  • Each STA may determine a specific frequency resource for UL MU OFDMA transmission or a spatial stream for UL MU MIMO transmission based on resource allocation information of the UL MU scheduling frame 3010.
  • each STA may transmit an uplink data frame on the same time resource through different frequency resources.
  • each of STA 1 to STA 3 may be allocated different frequency resources for uplink data frame transmission based on STA ID / address information and resource allocation information included in UL MU scheduling frame 3010.
  • STA ID / address information may sequentially indicate STA 1 to STA 3
  • resource allocation information may sequentially indicate frequency resource 1, frequency resource 2, and frequency resource 3.
  • the STA 1 to STA 3 sequentially indicated based on the STA ID / address information may be allocated the frequency resource 1, the frequency resource 2, and the frequency resource 3 sequentially indicated based on the resource allocation information. That is, STA 1 may transmit uplink data frames 3021, 3022, and 3023 to the AP through frequency resource 1, STA 2, frequency resource 2, and STA 3 through frequency resource 3.
  • each STA is a plurality of spatial streams
  • An uplink data frame may be transmitted on the same time resource through at least one different stream.
  • each of STA 1 to STA 3 may be allocated a spatial stream for uplink data frame transmission based on STA ID / address information and resource allocation information included in the UL MU scheduling frame 3010.
  • STA ID / address information may sequentially indicate STA 1 to STA 3
  • resource allocation information may sequentially indicate spatial stream 1, spatial stream 2, and spatial stream 3.
  • the STA 1 to STA 3 sequentially indicated based on the STA ID / address information may be allocated to the spatial stream 1, the spatial stream 2, and the spatial stream 3 sequentially indicated based on the resource allocation information. That is, STA 1 can transmit uplink data frames 3021, 3022, 3023 to the AP through spatial stream 1, STA 2 is spatial stream 2, and STA 3 is spatial stream 3.
  • the transmission duration (or transmission end time) of the uplink data frames 3021 3022 and 3023 transmitted by each STA may be determined by MAC duration information included in the UL MU scheduling frame 3010. have. Accordingly, each STA performs UL MU scheduling at the end of transmission of uplink data frames 3021, 3022, 3023 (or uplink PPDUs carrying uplink data frames) through bit padding or fragmentation. The synchronization may be performed based on the MAC duration value included in the frame 3010.
  • the PPDU carrying the uplink data frames 3021, 3022, 3023 can be configured in a new structure without the L-part.
  • the L-part of the PPDU carrying the uplink data frames 3021, 3022, and 3023 may be transmitted in SFN form (that is, all STAs transmit the same L-part configuration and content simultaneously).
  • the L-part of the PPDU carrying the uplink data frames 3021, 3022, and 3023 has a L-part of 20 MHZ in the band allocated to each STA. Can be sent.
  • MAC duration values from the UL MU scheduling frame 3010 may be set to a value ranging period for transmitting the ACK frame (3030), L- SIG guard interval is be determined based on the MAC duration values Accordingly, the legacy STA may perform NAV setting up to the ACK frame 3030 through the L—SIG field of the UL MU scheduling frame 3010.
  • the SIG field in the PPDU carrying the UL MU scheduling frame 3010 (that is, control information on how to configure the data frame is transmitted). May be unnecessary).
  • the HE-SIG-A field and / or the HE-SIG-B may not be transmitted.
  • the HE-SIG-A field and the HE-SIG-C field may be transmitted, and the HE—SIG-B field may not be transmitted.
  • the AP may transmit an ACK frame 3030 in response to an uplink data frame 3021, 3022, 3023 received from each STA.
  • the AP may receive uplink data frames 3021, 3022, 3023 from each STA, and transmit an ACK frame 3030 to each STA after SIFS. .
  • the branch may be configured to include an AID (or partial AID) of STAs participating in UL MU transmission in the RA field.
  • a new structure of the ACK frame can be configured in the form for DL SU transmission or DL MU transmission. That is, in case of DL SU transmission, the ACK frame 3030 may be sequentially transmitted to each STA participating in UL MU transmission, and in case of DL MU transmission, the ACK frame 3030 may be a resource (i.e., frequency) allocated to each STA. Alternatively, the stream may be simultaneously transmitted to each STA participating in the UL MU transmission.
  • the AP may transmit only the ACK frame 3030 for the UL MU data frame that has been successfully received to the corresponding STA.
  • the AP may inform whether the reception was successful through the ACK frame 3030 as ACK or NACK. If the ACK frame 3030 includes NACK information, the ACK frame 3030 may also include information on the reason for the NACK or a subsequent procedure (eg, UL MU scheduling information).
  • the PPDU carrying the ACK frame 3030 may be configured in a new structure without the L-part.
  • the ACK frame 3030 may include STA ID or address information. However, if the order of STAs indicated in the UL MU scheduling frame 3010 is applied in the same manner, the STA ID or address information may be omitted.
  • the TXOP (that is, the L-SIG guard interval) of the ACK frame 3030 may be extended to include a frame for the next UL MU scheduling or a control frame including correction information for the next UL MU transmission. It may be.
  • 31 is a diagram illustrating an uplink multi-user transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the AP instructs STAs to be used for the UL MU to prepare the UL MU, transmits a UL MU data frame after performing an adjustment process such as synchronization between STAs for the UL MU.
  • Receive and send ACK the same description as in the example of FIG. 30 will be omitted.
  • the AP transmits a UL MU scheduling frame 3110 to instruct STAs to transmit UL MU data to prepare for UL MU transmission.
  • Each STA that receives the UL MU scheduling frame 3110 from the AP transmits a sync signal 3121, 3122, and 3123 to the AP.
  • each STA may receive the UL MU scheduling frame 3110 and transmit synchronization signals 3121, 3122, and 3123 to the AP after SIFS.
  • the AP which receives the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 from each STA, transmits an adjustment frame 3130 to each STA.
  • the AP may receive the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 and transmit the correction frame 3130 after SIFS.
  • the procedure of transmitting / receiving the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 and the correction frame 3130 is a procedure for correcting time / frequency / power or the like between STAs for transmitting a UL MU data frame. That is, STAs may have their own synchronization signals 3121 and 3122. 3123), and the AP informs each STA through the correction frame 3130 of correction information for correcting an error such as time / frequency / power based on the values, and the value in the UL MU data frame to be transmitted next. This is a procedure to calibrate and transmit. In addition, since this procedure is performed after the UL MU scheduling frame 3110, the STA may have time to prepare a data frame configuration according to the scheduling.
  • the STAs indicated in the UL MU scheduling frame 3110 transmit synchronization signals 3121, 3122, and 3123 to the indicated or designated resource regions, respectively.
  • the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 transmitted from each STA may be multiplexed in a time division multiplexing (TDM), code division multiplexing (CDM), and / or spatial division multiplexing (SDM) scheme.
  • TDM time division multiplexing
  • CDM code division multiplexing
  • SDM spatial division multiplexing
  • the order of the STAs indicated in the UL MU scheduling frame 3110 is STA 1, STA 2, and STA 3, and the synchronization signals 3121, 3122, 3123 of each STA are multiplexed with the CDM, respectively, in the designated STA order
  • the allocated sequence 1 (Sequence 1), sequence 2 (Sequence 2), and sequence 3 (Sequence 3) may be transmitted to the AP.
  • resources eg, time / sequence / stream, etc.
  • resources eg, time / sequence / stream, etc.
  • TDM Time / sequence / stream, etc.
  • the PPDU which carries the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 may not be included in the L—part or may be transmitted as only a physical layer signal without configuring a MAC frame.
  • the AP that receives the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 from each STA An adjustment frame 3130 is transmitted to each STA.
  • the AP may transmit the correction frame 3130 to each STA by DL SU transmission or to each STA by DL MU transmission. That is, in the case of DL SU transmission, the correction frame 3130 may be sequentially transmitted to each STA participating in the UL MU transmission. In the case of DL MU transmission, the correction frame 3130 may be a resource (i.e., a frequency allocated to each STA). Alternatively, the stream may be simultaneously transmitted to each STA participating in the UL MU transmission.
  • the correction frame 3130 may include STA ID or address information. If the order of STAs indicated in the UL MU scheduling frame 3110 is applied in the same manner, the STA ID or address information may be omitted.
  • the correction frame 3130 may include an adjustment field.
  • the adjustment field may include information for correcting errors such as time / frequency / power.
  • the correction information refers to information informing that the signals of the STAs received by the AP may correct an error 3 ⁇ 4 (gap).
  • any information may be included in the correction frame 3130 as long as the information can more accurately correct an error such as time / frequency / power of each STA based on the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 received by the AP. .
  • the PPDU delivering the correction frame 3130 may be configured in a new structure without the L-part.
  • a procedure of transmitting and receiving the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 and the correction frame 3130 may be performed before transmitting the UL MU scheduling frame 3110 of each STA.
  • transmission of the synchronization signals 3121, 3122, and 3123 may be omitted, and the AP may include correction information in the UL MU scheduling frame 3110 through implicit measurement. For example, an error such as time / frequency / power between STAs through NDP or buffer status / sounding frames transmitted from each STA in AP ⁇ in a pre-procedure described below.
  • the calibration information may be generated to calibrate, and the calibration information may be transmitted to each STA through the UL MU scheduling frame 3110.
  • the transmission and reception of the synchronization signal 3121, 3122, 3123 and the correction frame 3130 may be performed.
  • the procedure may be omitted.
  • a procedure for correcting a time difference may be omitted.
  • a procedure for correcting a frequency difference may be omitted.
  • Each STA transmits UL MU data frames 3141, 3142, and 3143 to the AP based on the UL MU scheduling frame 3110 and the correction frame 3130 transmitted by the AP.
  • each STA may transmit the UL MU data frames 3141, 3142, and 3143 to the AP after SIFS after receiving the correction frame 3130 from the AP.
  • the AP may transmit the ACK frame 3150 in response to the uplink data frames 3141, 3142, and 3143 received from each STA.
  • the AP receives uplink data frames 3141, 3142, and 3143 from each STA.
  • SIFS SIFS
  • an ACK frame 3150 may be transmitted to each STA.
  • the present invention proposes an ACK frame configuration and transmission method according to the UL MU transmission illustrated in FIGS. 30 and 31.
  • the configuration of an existing ACK frame transmits an ACK for one STA.
  • a BA frame may also transmit ACKs for a plurality of TIDs, although one STA may transmit ACKs for one STA.
  • the AP transmits a BAR frame to the STA so that each STA can send ACKs sequentially.
  • the traffic identifier (TID: traf ic identif ier) means an identifier that can be used by a higher layer entity to classify the MSDU into a MAC entity supporting QoS in the MAC data service. That is, when the STA has multiple connections, this means an ID assigned to each connection.
  • the TID is assigned to the MSDU at the upper layer of the MAC.
  • the existing ACK may be transmitted to only one STA.
  • a new ACK transmission method is needed because the AP must transmit ACK for UL MU data received from the plurality of STAs to the plurality of STAs. .
  • the AP may simultaneously transmit ACK frames to all STAs that have performed UL MU transmission or sequentially transmit ACK frames for each STA. We will examine each of them.
  • the ACK frame for the UL MU transmission according to the present invention may be configured based on the structure of the existing ACK frame or the structure of the existing BA frame.
  • the AP may transmit an ACK frame configured based on the existing ACK frame structure to each STA.
  • the AP may transmit an ACK frame configured based on the existing BA frame structure to each STA.
  • the AP may use the ACK frame configured based on the existing ACK frame structure and the ACK frame configured based on the existing BA frame structure.
  • the ACK frame according to the present invention may have various structures or uses, but will be collectively described as an ACK frame for convenience of description.
  • the ACK frame When the ACK frame is simultaneously transmitted to all STAs, the ACK frame is transmitted in a single ACK frame including ACK information for all STAs that have performed UL MU transmission or ACK information for each STA that has performed UL MU transmission A plurality of ACK frames including only multiplexing may be transmitted.
  • 32 is a diagram illustrating an ACK frame according to an embodiment of the present invention.
  • 32 (a) is a diagram conceptually showing an ACK frame for UL MU transmission.
  • ACK for UL MU transmission may be simultaneously transmitted to all STAs using the configuration of the ACK frame illustrated in FIG. 23.
  • ACK frame is transmitted in 20MHZ units, or the entire band used for UL MU transmission Or it may be transmitted over the entire band supported by the BSS (for example, 20MHz, 40MHz, 80MHz or 160MHz).
  • FIG. 32B illustrates a case in which an ACK frame is transmitted in a 20MHZ PPDU.
  • a primary channel is defined in a corresponding BSS supporting UL MU transmission
  • the ACK frame including the ACK information for all STAs is duplicated in units of 20 MHz so that the frequency band used for UL MU transmission or the full frequency band supported by the BSS (for example, 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz).
  • an ACK frame can be transmitted.
  • an ACK frame may be transmitted within a 20 MHz PPDU, but a 20 MHz PPDU may be copied to transmit an ACK frame in a frequency band used for UL MU transmission or a frequency all band supported by a BSS.
  • 32 (c) shows the entirety of ACK frames used for UL MU transmission. This illustrates a case where a band or all bands supported by a BSS (eg, 80 MHz) are transmitted in a PPDU.
  • a BSS eg, 80 MHz
  • the ACK frame may be transmitted over the full band (eg, 40MHZ, 80MHZ, or 160MHz) supported by the full-band black or BSS used for the UL MU transmission.
  • the STA may transmit the ACK frame through the 80MHz PPDU.
  • the HE-part is not shown. However, if necessary, the 20 MHz unit black is full-band (for example, as shown in the example of FIGS. 24 to 28). For example, 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz).
  • all fields may be transmitted in the HE-part, only some fields (eg, the HE-SIG field) may be transmitted.
  • the ACK frame configured as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 33 and 34 below.
  • an ACK frame according to the present invention may be composed of a frame control field, a duration field, an RA field, and an FCS like a conventional ACK frame.
  • the RA field may be configured differently from the existing ACK frame to include the ACK information according to the UL MU transmission.
  • the ACK frame according to the present invention may have the same length or different from the existing ACK frame.
  • FIG. 33 (b) and (c) are diagrams illustrating the configuration of an RA field when an ACK frame is configured as shown in FIG. 36 (a).
  • an ACK frame structure may be configured by configuring a plurality of RA fields.
  • the RA field for each STA may be configured to 48 bits in the same manner as the length of the existing RA field, and the RA field for each STA may be configured to 12 bits so as not to change the length of the existing RA field. have.
  • the RA field for each STA includes an ID of each STA or a reduced STA ID (Reduced STA ID).
  • MAC as an example of STA ID (or reduced STA ID) This may be an address (or part thereof) or an AID (or part thereof).
  • the RA field for each STA may be configured in the same manner as each STA in the UL MU transmission order, and the UL MU transmission order of each STA may be indicated by the UL MU scheduling frame.
  • the number of RA fields is fixed to the maximum number of STAs that can participate in the UL MU, the STA IDs receiving the ACK are sequentially filled, and the rest are dummy values. Can hold. For example, if UL transmission is performed in the order of STA 1, STA 2 STA 3, and STA 4, if uplink data of STA 3 is not successfully received, each RA field is an ID of STA 1, STA 2, and STA 4. (Or shortened IDs) in order, and then fill in the rest with dummy values.
  • an RA field may be configured as an ACK / NACK field for each STA configured by one representative ID field and a bitmap by bit.
  • the representative ID included in the representative ID field the first STA ID of the STAs participating in the UL MU transmission or the group ID for the UL MU transmission may correspond.
  • the group ID may be informed to the STA participating in the UL MU by the UL MU scheduling frame.
  • each STA since each STA knows its order from the UL MU scheduling frame, it reads the representative ID field to identify the ACK frame for the UL MU transmission in which it participates, and identifies the bit of the position, which is commensurate with its order. You can read it to confirm ACK or NACK. As such, by transmitting ACK / NACK information through 1 bit, each STA may check not only the ACK but also the NACK.
  • the representative ID field may be configured with 48 bits in the same manner as the length of the existing RA field. In addition, the representative ID field may be configured with 44 bits so as not to change the length of the existing RA field.
  • the ACK / NACK field for each STA may be configured with two or more bits (for example, four bits), and may include even NACK reason information.
  • the representative ID field may include a broadcast ID or a BSS ID, and the representative ID field may be omitted. That is, since it includes the three frame ACK frame 7 ⁇ ACK frame initiated by the UL MU scheduling frame, it is possible to identify whether the ACK frame is an ACK frame for the corresponding UL MU transmission even if the representative ID field is omitted.
  • an ACK frame according to the present invention is a frame control field, duration / identifier (Duration / ID), like a conventional multi-ID BA type BA frame. ) Field, a destination address (RA) field, a transport address (TA) field, a BA control field, a BA information field, and a frame check sequence (FCS).
  • RA destination address
  • TA transport address
  • FCS frame check sequence
  • the BA control field and the BA information field may be configured differently from the existing ACK frame to include the ACK information according to the UL MU transmission.
  • the ACK frame according to the present invention may be the same length or different from the existing BA frame.
  • 34 (b) shows a case in which an ACK frame is configured as shown in FIG. 34 (a). It is a figure which shows the structure of a control field.
  • 34 (c) is a diagram illustrating a configuration of a BA information field when an ACK frame is configured as shown in FIG. 34 (a).
  • the BA control field includes a BA Ack Policy subfield, a Multi-TID subfield, a Compressed Bitmap subfield, and a Reserved. It may consist of a subfield and a STA identifier and TID information subfield.
  • Table 12 is a table illustrating a BA control field.
  • this BA frame may indicate that the BA frame is an ACK frame for UL MU transmission.
  • the value of the Multi-TID subfield and the Compressed Bitmap subfield is ⁇ 10 ', it is set as a preliminary value as before, and the Multi-TID subfield and Compressed Bitmap subfield value 11 'may be interpreted for other purposes when UL MU transmission. That is, when transmitted as a male answer for downlink data rather than UL MU transmission, a value of '11' may indicate that the corresponding frame is a multi-TID BA. On the other hand, when transmitted in response to the UL MU transmission, the value '11' may indicate that the corresponding frame is an ACK frame for UL MU transmission.
  • the STA ID & TID info subfield may indicate a value of (number of STAs receiving X ACK number of TIDs for each STA). That is, the number of TIDs of all STAs that have performed UL MU transmission may be indicated.
  • the BA information field may include a TID Info subfield, and block Ack Starting Sequence Control.
  • a subfield and a block ACK bitmap subfield may be repeatedly configured for one or more TIDs.
  • the Per TID Info subfield includes a STA ID subfield and a TID Value subfield.
  • Table 13 is a table illustrating a Per TID Info subfield.
  • the STA ID subfield includes an ID or reduced STA ID (Reduced STA ID) of each 12-bit STA.
  • STA ID (or reduced STA An example of the ID may be a MAC address (or part thereof) or an AID (or part thereof).
  • the TID Value subfield contains a TID value.
  • the Block Ack Starting Sequence Control subfield may include a Fragment Number subfield and a Starting Sequence Number subfield as shown in FIG. 20.
  • the Fragment Number subfield may be set to zero.
  • the Starting Sequence Number subfield may include a sequence number of an MPDU or an MSDU for transmitting an ACK frame for a corresponding UL MU transmission.
  • the Block Ack Bitmap subfield may consist of 8 or 128 octets in length.
  • the L 'value indicates that the MPDU or MSDU received at the corresponding bit position was successfully received. If set to 0', the MPDU or MSDU received at the corresponding bit position was not successfully received. Indicate the sound.
  • the BA information field may be repeated for each TID.
  • STA 1 has a TID, 1 ', 2'
  • STA 2 has a TID, 3 ', 4', 5 '
  • STA 3 has a TID, 6'
  • STA 4 has a TID, 7 '
  • Each BA information field includes a Block Ack Starting Sequence Control subfield and a Block Ack Bitmap subfield.
  • an ACK frame for each of UL MU data frames of STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4 may be multiplexed and transmitted in a frequency domain or a spatial domain. Can be.
  • the ACK frame transmitted to each STA may be determined by a multiplexing scheme according to UL MU transmission. For example, if the UL MU data frame is transmitted by frequency multiplexing, the ACK frame is also frequency multiplexed and transmitted. If the UL MU data frame is transmitted by spatial multiplexing, the ACK frame may be spatially multiplexed and transmitted. have.
  • each STA when the ACK frame for each STA is multiplexed and transmitted, each STA must know through which resource (ie, frequency or stream) an ACK frame transmitted to the STA is transmitted.
  • an ACK frame may be transmitted on the same resource that the STA transmits the UL MU data frame (that is, frequency or stream). That is, when the ACK frame is frequency multiplexed and transmitted, the ACK frame may be transmitted in the same frequency domain in which the UL MU data frame is transmitted from each STA. Similarly, when the ACK frame is spatially multiplexed and transmitted, the ACK frame may be transmitted in the same stream in which the UL MU data frame is transmitted from each STA. In addition, an ACK frame may be transmitted on a resource different from a resource (ie, a frequency or a stream) to which each STA transmits a UL MU data frame.
  • a resource ie, a frequency or a stream
  • the AP transmits resource information (ie, DL MU OFDMA) to which an ACK frame is transmitted to each STA.
  • resource information ie, DL MU OFDMA
  • the frequency information, and the stream information in the case of DL MU MIMO transmission may be signaled.
  • each STA may be informed through a UL MU scheduling frame.
  • an ACK frame may be transmitted in resources allocated sequentially and evenly to each STA.
  • a frequency domain in which an ACK frame is transmitted e.g., transmits in a 20 MHz band by 20 MHz for each STA or transmits in a 20 MHz band by 5 MHz for each STA
  • the order of the frequency bands in which the ACK frame is transmitted for each STA may be determined in the same manner as the transmission order of the UL MU data frame.
  • a stream region in which an ACK frame is transmitted (for example, four streams of one stream for each STA) is determined in advance, and the order of the streams in which the ACK frame is transmitted for each STA in the stream region is UL MU data.
  • the transmission order of the frames may be determined in the same manner.
  • the bandwidth of the ACK frame transmitted for each STA may be configured in units of 20 MHz.
  • the bandwidth of the ACK frame transmitted for each STA may be configured in 20MHZ units.
  • each STA has a different bandwidth for transmitting a UL MU data frame
  • the bandwidth of the ACK frame transmitted for each STA may be configured in units of 20 MHz.
  • STAs participating in the UL MU transmission may be grouped on a predetermined basis, and one ACK frame may be configured for each group of STAs.
  • FIG. 35B illustrates a case in which a total of eight STAs participating in UL MU transmission are grouped into four groups for STA 1 and 2, STA 3 and 4, STA 5 and 6, and STA 7 and 8.
  • the ACK frame may be configured for each group by encoding the ACK information of the STAs belonging to each group together.
  • the ACK frame configured for each group may be transmitted in different frequency bands (for example, 20 MHz units) or in different streams.
  • a 20-MHz ACK frame when configured for each STA group in the frequency domain, it may be grouped for each STA that has transmitted UL MU data in the 20MHZ band.
  • STAs 1 and 2 may transmit UL MU data through different streams in the highest 20 MHz band or may transmit the UL MU data through each 10 MHz band in the highest 20 MHz band. have.
  • an ACK frame is configured in a different stream for each STA group. In this case, grouping may be performed for each STA transmitting UL MU data in the corresponding stream.
  • this may be the case when UL MU data is transmitted through different bands in a stream in which an ACK frame is transmitted. That is, in the example of FIG. 35B, STA 1 and 2 may be the case in which UL MU data is transmitted through different bands in stream 1.
  • a PPDU carrying an ACK frame for each STA is transmitted by frequency multiplexing.
  • the MAC format of the ACK frame transmitted to each STA may be used in the same format as the existing ACK frame or BA frame, but the PPDU structure for transmitting the ACK frame may be changed.
  • the MAC format and the PHY format of the existing ACK frame may be used as it is. have.
  • the ACK frame may be transmitted as shown in FIG. 35 (b).
  • an ACK frame may be frequency multiplexed and transmitted to each STA in 5 MHz units in the entire 20 MHZ band.
  • the L-part of the PPDU to which the ACK frame is transmitted is configured in the 20MHZ band as in the conventional, and the PSDU of each ACK frame is configured in 5MHZ unit.
  • the MAC frame format of the existing ACK frame may be used in the same manner.
  • the HE-part is not shown, but if necessary, it may be configured in 20MHZ unit or 5MHZ unit as shown in the structure of the example of FIGS. 24 to 28 above.
  • the HE-part may transmit all fields, but only some fields (eg, the HE-SIG field) may be transmitted.
  • One stream may be allocated to each STA, and an ACK frame may be spatially multiplexed and transmitted to each STA through the assigned stream.
  • the MAC format of the existing ACK frame may be used in the same manner.
  • the HE-part is not shown, but if necessary, it may be configured in units of 20MHZ as in the structure of the example of FIGS. 24 to 28 above.
  • all fields may be transmitted in the HE-part, only some fields (eg, the HE-SIG field) may be transmitted.
  • the HE— LTF may be included to enable uplink channel estimation by the total number of streams or the number of streams allocated thereto, or the uplink channel by the total number of streams or the number of streams assigned to the data field.
  • a pilot may be included to enable estimation.
  • 36 is a diagram illustrating a method of transmitting an ACK frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 36 (a) illustrates a method of transmitting an ACK frame for UL MU transmission using a BAR frame and a BA frame in DL MU transmission
  • FIG. 36 (b) shows that the AP An example of transmitting an ACK frame or a BA frame in order.
  • xIFS means a certain time interval (eg, SIFS, etc.) such that other signals cannot be interrupted between frames.
  • the AP transmits an ACK frame or BA frame in response to the STA.
  • the AP When the first STA requests the ACK frame from the AP, the AP transmits an ACK frame or BA frame to the first STA. Similarly, when the second STA and the third STA request the ACK frame from the AP, the AP transmits the ACK frame or BA frame to the second STA and the third STA.
  • the process of requesting the ACK frame from the first STA to the AP may be omitted because it is implicitly indicated in the UL MU data frame transmission.
  • the BAR frame may be used to request the ACK frame from the AP. It may have the same structure as the example of FIG. 19.
  • the AP does not transmit the ACK frame to the STA that has not successfully received the uplink data frame. And, if the STA corresponding to the next order does not receive an ACK after a certain interval, it may transmit a BAR frame to the AP. For example, STA 3 transmits a BAR frame to the AP immediately if an ACK frame destined for the STA 2 is not received from the AP after SIFS after transmitting the BAR frame of the STA 2.
  • the AP may not control the procedure, and thus an error may occur. That is, if the AP does not receive even though the AP transmits the ACK frame, the next STA immediately If the BAR frame is transmitted to the AP or the AP does not receive the BAR, the whole procedure may be out of order. For example, if the AP transmits an ACK to STA 2 but STA 3 does not receive the corresponding ACK in the next order, the AP transmits a BAR frame to the AP, so that the ACK directed to STA 2 may collide with the BAR frame of STA 3. have .
  • the AP may transmit an ACK frame to each STA at predetermined time intervals (for example, SIFS).
  • the AP may transmit an ACK frame to each STA in the same order as the STA that transmitted the UL MU data frame.
  • the STA may be skipped and an ACK frame may be transmitted to the next STA. For example, if a data frame transmitted from STA 2 is not received, the AP may transmit an ACK frame to STA 1 and then transmit an ACK frame to STA 3 after SIFS.
  • the AP may transmit an ACK frame to each STA regardless of the order of the STAs that transmitted the UL MU data frame.
  • the ACK frame or the BA frame includes the RA field, even if the ACK frame is arbitrarily transmitted, it may not be a problem for each STA to receive.
  • the STA that has not received the ACK frame waits for a predetermined time interval to distinguish whether or not it is the last ACK frame, and if no signal is received, the uplink data transmission may be regarded as a failure.
  • the AP may transmit a frame for notifying that transmission of the ACK frame is completed after the last ACK frame transmission. For example, after the AP transmits all ACK frames, it may inform each STA that the ACK frame transmission is completed through the CF-end frame.
  • ACK frames are sequentially transmitted as shown in FIG. 36, the format of an existing ACK frame or BA frame may be used in the same manner.
  • the present invention proposes an L-SIG protection method to protect a transmission opportunity (TXOP: Transmission Opportunity) of the UL MU transmission procedure illustrated in FIGS. 30 and 31.
  • TXOP refers to a time interval when a particular quality-of-service (QoS) STA has the right to initiate a frame exchange sequence on the wireless medium. That is, the present invention proposes a method for protecting a signal (that is, a frame) exchanged between an AP and each STA from another STA during the UL MU procedure illustrated in FIGS. 30 and 31.
  • QoS quality-of-service
  • a network allocation vector refers to a time indicator maintained by each STA that has not started transmission on the wireless medium, regardless of whether the STA performs CCA to determine whether the wireless medium is occupied or idle. That is, the value set to NAV corresponds to a period during which the use of the medium is scheduled by the AP and / or STA transmitting the corresponding frame.
  • the Duration / ID field may be used in the MAC header for NAV setting
  • the legacy STA cannot read the MAC header, it is difficult for the legacy STA to perform NAV setting.
  • the L-SIG guard interval ' since a collision may occur between a frame exchanged in the UL MU transmission procedure and a frame transmitted by the legacy STA, the L-SIG guard interval 'needs to be set for the legacy STA.
  • ⁇ L-S IG protection interval ' may be set to the end of the frame in the case of a frame that does not require a male answer, and to the end of the response frame for the frame in the case of a frame requiring a male answer.
  • the L-S IG guard interval must be newly defined to protect the UL MU transmission procedure.
  • the L-SIG guard interval should be set according to the configuration of the ACK frame for the UL MU data frame as illustrated in FIGS. 32 to 36. This will be described in more detail with reference to the drawings.
  • an MU STA is a member of a BSS in which UL MU transmission is performed and indicates a STA participating in UL MU transmission.
  • the BSS STA represents a member of the BSS in which UL MU transmission is performed or a STA that does not participate in UL MU transmission.
  • the overlapping BSS (OBSS) refers to an adjacent BSS that supports the same channel as the BSS on which the UL MU transmission is performed, and the OBSS STA represents a STA that is a member of the OBSS.
  • the L-SIG guard interval may be indicated in the UL MU scheduling frame.
  • the L-SIG guard interval of the PPDU carrying the UL MU scheduling frame uses the L-SIG field for the UL MU data frame of each STA from the next symbol of the L-SIG field. Up to the last symbol of the ACK frame / BA frame can be indicated.
  • the length of the ACK frame is predetermined, other STAs may protect the TXOP by estimating the ACK length, but in the case of MU transmission, the ACK length is different depending on the number of STAs in which black ACK information is transmitted for each STA. It is desirable to protect the TXOP until the ACK frame.
  • the MU STA 1 and the MU STA 2 prepare to transmit the UL MU after receiving the UL MU scheduling frame, and after receiving the UL MU scheduling frame, the BSS STA receives the NAV during the L-SIG guard interval. You can perform settings (ie update NAV values).
  • the OBSS STA since the OBSS STA does not receive the UL MU scheduling frame transmitted by the BSS AP, the OBSS STA cannot perform the NAV setting. After all, there can be interference by OBSS STA in transmission UL MU data frame generated in the MU STA 1 and STA 2 ⁇ MU.
  • the L-SIG field of the PPDU carrying the UL MU data frame may be used again to inform the interval from the L-SIG next symbol of the UL MU data frame to the last symbol of the ACK frame / BA frame.
  • the OBSS STA may perform NAV setting during the L-SIG guard period after receiving the UL MU data frame.
  • interference may not occur because STAs in the same BSS or STAs in the neighboring OBSS perform the setting during the MU transmission period.
  • the ACK frame for the UL MU data frame may be simultaneously transmitted to all STAs participating in the UL MU transmission in one frame, or may be sequentially transmitted to each STA.
  • the following drawings only one ACK frame structure is illustrated for convenience of description, but it is assumed that this includes both the above-described ACK frame configuration and transmission method (ie, simultaneous transmission or sequential transmission).
  • each PPDU is referred to as a UL MU scheduling frame, a UL MU data frame, and an ACK / BA frame.
  • each PPDU is referred to as a UL MU scheduling frame, a UL MU data frame, and an ACK / BA frame.
  • the HE-TFs / SIG field in FIGS. 38 to 41 indicate the HE-STF, HE-LTF, and HE-SIG fields.
  • the HE- SIG field includes a HE- SIG A field, a HE- SIG B field, and / or a HE- SIG C field.
  • the HE-TFs / SIG may be configured as in the example of FIGS. 24 to 28.
  • the ACK / BA frame may or may not include the HE-TFs / SIG field.
  • L-SIG guard interval information may be included in an L— SIG field of a UL MU scheduling frame 3810.
  • the L-SIG guard interval may be indicated using a length field (eg, 12 bits) in the L-SIG field.
  • the L-SIG guard interval may be indicated by using a length field and a data rate field in the L-SIG field.
  • the L-SIG guard interval of the UL MU scheduling frame 3810 is set from the symbol after the L-SIG of the UL MU scheduling frame 3810 to the last symbol of the ACK / BA frame 3830 for the UL MU data frame 3820. Can be.
  • the L-SIG guard interval set in the UL MU scheduling frame 3810 may be determined by Equation 9 below.
  • L-SIG guard interval of UL MU scheduling frame Length after L-SIG field in UL MU scheduling frame + XIFS + UL MU data frame length + SIFS + ACK / BA frame length
  • the UL MU data frame 3820 also protects the L-SIG in the L-SIG field in the same manner as the UL MU scheduling frame 3810 to remove interference that may occur from an STA that does not receive the UL MU scheduling frame 3810. Section information may be included.
  • the L-SIG guard interval of the UL MU data frame 3820 is set from the symbol after the L-SIG of the UL MU data frame 3820 to the last symbol of the ACK / BA frame 3830 for the UL MU data frame 3820. Can be.
  • the L-SIG guard interval set in the UL MU data frame 3820 is It can be determined as in Equation 10.
  • L-SIG guard interval of UL MU data frame Length after L-SIG field in UL MU data frame + xIFS + ACK / BA frame length
  • xIFS represents an interval between frames such that other STAs, such as SIFS, cannot interrupt and transmit.
  • the L-SIG guard interval may be expressed in time units (for example, ⁇ 3), and may also be expressed in octets (or bits) or symbol units.
  • an uplink data size may be determined to each STA to perform UL MU transmission.
  • the total length of the ACK / BA frame 3830 may be predetermined regardless of whether ACK frames are simultaneously transmitted or ACK frames are sequentially transmitted. Accordingly, the L-SIG guard interval may be set from the UL MU scheduling frame 3810 to the end of the ACK / BA frame 3830.
  • the L-SIG guard interval of the UL MU scheduling frame 3810 and the UL MU data frame 3820 may be determined based on the value of the Duration / ID field included in the MAC header.
  • the Duration / ID field value of the UL MU scheduling frame 3810 may indicate a period from the end of the UL MU scheduling frame 3810 to the end of the ACK / BA frame 3830.
  • the Duration / ID field value of the UL MU data frame 3820 may indicate a period from the end of the UL MU data frame 3820 to the end of the ACK / BA frame 3830.
  • the L-SIG guard interval may be determined by the sum of the Duration / ID field value and the length after the L-SIG field in the UL MU data frame 3820.
  • the length of the ACK frame may vary depending on the configuration of the ACK / BA frame.
  • an ACK frame may be transmitted as many as the number of STAs receiving the ACK frame, or the length of the ACK frame may be different.
  • a method of setting the L-SIG guard interval will be described with reference to the drawings below.
  • 39 is a diagram illustrating a L-SIG protection method according to an embodiment of the present invention.
  • the L-SIG guard interval of the UL MU scheduling frame 3910 is an L-SIG guard interval only from the symbol after the L-SIG of the UL MU scheduling frame 3910 to the last symbol of the UL MU data frame 3920. May be set.
  • the L-SIG guard interval set in the UL MU scheduling frame 3910 may be determined as Equation 1:] _ below.
  • L-SIG guard interval of UL U scheduling frame length after L-SIG field in UL MU scheduling frame + xIFS + UL MU data frame length
  • the L-SIG protection interval may be set in the UL MU data frame 3920 to remove interference that may be generated from an STA that does not receive the UL MU scheduling frame 3910.
  • the L-SIG guard period of the UL MU data frame 3920 is set from the symbol after the L-SIG of the UL MU data frame 3920 to the last symbol of the ACK / BA frame 3930 for the UL MU data frame 3920. Can be.
  • the L-SIG guard interval set in the UL MU data frame 3920 may be determined as in Equation 12 below.
  • L-SIG guard interval of UL MU data frame Length after L-SIG field in UL MU data frame + xIFS + ACK / BA frame length
  • xIFS represents an interval between frames such that other STAs, such as SIFS, cannot interrupt and transmit.
  • the L—SIG guard interval may be expressed in time units (for example, ⁇ 3), and may also be expressed in ox- phi (or bit) or symbol units.
  • the L-SIG guard interval is not set from the UL MU scheduling frame 3910 to the ACK / BA frame 3930, the L-SIG guard interval is set from the UL MU data frame 3920 to the ACK / BA frame 3930. Accordingly, even an STA that does not receive the UL MU scheduling frame 3910 may prevent interference.
  • the L-SIG guard interval of the UL MU scheduling frame 3910 and the UL MU data frame 3920 may be determined based on a Duration / ID field value included in the MAC header.
  • the Duration / ID field value of the UL MU scheduling frame 3910 may indicate a period from the end of the UL MU scheduling frame 3910 to the end of the UL MU data frame 3920.
  • the L-SIG guard interval It may be determined by the sum of the Duration / ID field value and the length after the L-SIG field in the UL MU scheduling frame 3910.
  • the Duration / ID field value of the UL MU data frame 3920 may indicate a period from the end of the UL MU data frame 3920 to the end of the ACK / BA frame 3930.
  • the L-SIG guard interval may be determined by the sum of the Duration / ID field value and the length after the L-SIG field in the UL MU data frame 3920.
  • the AP transmits the UL MU scheduling frame
  • the length of the UL MU data frame may not be known. For example, when only the frequency / spatial resource region is informed to each STA participating in the UL MU transmission in the UL MU scheduling frame, and the MCS is determined and determined by each STA, the AP determines the length of the UL MU data frame of each STA. I do not know exactly. In this case, a method of setting the L-SIG guard interval will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating a L-SIG protection method according to an embodiment of the present invention.
  • the L-SIG guard interval of the UL MU scheduling frame 4010 includes the L-part or HE-part of the UL MU data frame 4020 from the symbol after the L-SIG of the UL MU scheduling frame 4010. It can be set to the last symbol. That is, up to a symbol before the first symbol of the data field of the UL MU data frame 4020 may be set.
  • the L-SIG guard interval set in the UL MU scheduling frame 4010 may be determined as shown in Equation 13 below.
  • L-SIG guard interval of UL MU scheduling frame Length after L-SIG field in UL MU scheduling frame + xIFS + Length before data field in UL MU data frame
  • the BSS STA when the BSS STA receives only the L-SIG of the UL MU scheduling frame 4010 and does not receive the L-SIG of the UL MU data frame 4020, the L—SIG guard interval of the UL MU scheduling frame 4010. After this time, interference may be attempted by uplink transmission.
  • the length of the largest data field in the UL MU data frame 4020 transmitted from each STA may be estimated and set to the L ⁇ SIG protection interval up to the estimated data field length.
  • the AP can estimate which STA transmits the maximum size data and how long the maximum data field length is. have.
  • the L-SIG guard interval set in the UL MU scheduling frame 4010 may be determined as shown in Equation 14 below.
  • the L-SIG protection interval may be set in the UL MU data frame 4020 to remove interference that may be generated from an STA that does not receive the UL MU scheduling frame 4010.
  • the L-SIG guard interval of the UL U data frame 4020 is set from the symbol after the L-SIG of the UL MU data frame 4020 to the last symbol of the ACK / BA frame 4030 for the UL MU data frame 4020. Can be.
  • the L-SIG guard interval set in the UL MU data frame 4020 may be determined as shown in Equation 15 below.
  • L-SIG guard interval of UL MU data frame Length after L-SIG field in UL MU data frame + XIFS + ACK / BA frame length
  • X WORK FS represents an interval between frames such that other STAs such as SIFS cannot interrupt and transmit.
  • the L-SIG guard interval may be expressed in time units (for example, ⁇ 3), and may also be expressed in octets (or bits) or symbol units. As described above, even if the L-SIG guard interval is not set from the UL MU scheduling frame 4010 to the ACK / BA frame 4030, the L-SIG from the UL MU data frame 4020 to the ACK / BA frame 4030 is not included. By setting the SIG guard interval, even an STA that does not receive the UL MU scheduling frame 4010 can prevent interference.
  • the L-SIG guard interval of the data frame 4020 may be determined based on the Duration / ID field value included in the MAC header.
  • the Duration / ID field value of the UL MU scheduling frame 4010 may be a data field start time (or, the estimated maximum length of UL MU in the UL MU data frame 4020 from the end of the UL MU scheduling frame 4010). Up to the end of the data frame) may be indicated.
  • the L-SIG guard interval may be determined by the sum of the Duration / ID field value and the length after the L-SIG field in the UL MU scheduling frame 4010.
  • the Duration / ID field value of the UL MU data frame 4020 may indicate a period from the end of the UL MU data frame 4020 to the end of the ACK / BA frame 4030.
  • the L-SIG guard interval may be determined by the sum of the Duration / ID field value and the length after the L-SIG field in the UL MU data frame 4020.
  • the UL MU scheduling frame may not set the L-SIG guard interval. This will be described in detail with reference to the drawings below.
  • FIG. 41 is a diagram illustrating a L-SIG protection method according to an embodiment of the present invention.
  • the UL U scheduling frame 4110 may set the L-SIG guard interval only in the UL MU data frame 4120 without setting the L—SIG guard interval.
  • the L-SIG guard interval of the UL MU data frame 4120 is used for the UL MU data frame 4120 from the symbol after the L-SIG of the UL MU data frame 4120. Up to the last symbol of the ACK / BA frame 4130.
  • the L-SIG guard interval set in the UL MU data frame 4120 may be determined as in Equation 16 below.
  • L-SIG guard interval of UL MU data frame Length after L-SIG field in UL MU data frame + xIFS + ACK / BA frame length
  • xIFS represents an interval between frames that other STAs such as SIFS cannot interrupt and transmit.
  • the L-SIG guard interval may be expressed in time units (eg, ⁇ 3 ), and may also be expressed in octets (or bits) or symbol units.
  • the L-SIG guard interval of the UL MU data frame 4120 may be determined based on the Duration / ID field value included in the MAC header.
  • the Duration / ID field value of the UL MU data frame 4120 may indicate a section from the end of the UL MU data frame 4120 to the end of the ACK / BA frame 4130.
  • the L-SIG guard interval may be determined by the sum of the Duration / ID field value and the length after the L-SIG field in the UL MU data frame 4120.
  • another STA eg, a BSS STA, an OBSS STA, etc.
  • the NAV value may be updated with the L-SIG guard interval set in the L-SIG field of the received frame.
  • the value set in the L-SIG field may be set to the interval from the symbol after the L-SIG field to the last symbol of the ACK / BA frame as an actual L-SIG protection interval.
  • the L-SIG guard interval value set in the L-SIG field and the interval set by the other STA may be different from each other. That is, the NAV value may be updated by another STA (eg, a BSS STA, an OBSS STA, etc.) with a value different from the L-SIG guard interval value set in the L-SIG field. That is, the L-SIG guard interval value set in the L-SIG field and the length of the L-SIG guard interval substantially set may be different from each other. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating a L-SIG protection method according to an embodiment of the present invention.
  • the guard interval value set in the L—SIG field may be set to the interval from the symbol after the L-SIG field to the last symbol of the data frame.
  • the other STA e.g., BSS STA, OBSS STA, etc.
  • NAV settings ie, NAV value updates
  • another STA may perform NAV setting with the sum of the L-SIG guard interval value indicated in the L-SIG field and the interval up to the end of the ACK / BA frame.
  • NAV settings ie, NAV value updates
  • the L-SIG protection operation in a frame (hereinafter, trigger frame) that triggers another frame, such as a UL MU scheduling frame, and the L— SIG protection operation of a general frame may be performed.
  • trigger frame a frame that triggers another frame
  • L— SIG protection operation of a general frame may be performed.
  • the HE-SIG field or the like can inform whether it is a normal frame or a trigger frame.
  • FIG. 42A illustrates the L-SIG protection operation in the normal frame
  • (b) illustrates the L-SIG protection operation in the trigger frame.
  • XIFS represents an interval between frames that prevents other STAs such as SIFS from interrupting transmission.
  • the L—SIG field indicates the length of its own frame.
  • the length of the corresponding frame may be indicated using a length field (eg, 12 bits) in the L-SIG field.
  • the length of the corresponding frame may be indicated by using a length field and a data rate field in the L-SIG field.
  • the other STAs update the NAV value until the last symbol of the ACK / BA frame following the L-SIG guard interval indicated in the L-SIG field of the normal frame.
  • the interframe space ie, XIFS
  • the length of the ACK / BA frame may be fixed in advance.
  • the L-SIG protection indicated by the L-SIG field in the case of a normal frame It may be the same as the interval. Therefore, separate section information may not be included in the L—SIG field.
  • the L-SIG field indicates the length of its frame length plus the length of a subsequent frame (eg, a data frame).
  • the length of its own frame plus the following frame may be indicated using a length field (eg, 12 bits) in the L-SIG field.
  • a length field eg, 12 bits
  • its frame length + subsequent frame length may be indicated.
  • Other STA shall update the ⁇ value to the last symbol of the ACK / BA frame to be followed by the L- SIG guard interval indicated in the L- SIG field of the trigger frame.
  • the interframe space ie, xIFS
  • the length of the ACK / BA frame may be fixed in advance.
  • the L-SIG field of the trigger frame may indicate the length of the trigger frame.
  • another STA may update the NAV value to the last symbol of the trigger frame based on the L—SIG field value of the trigger frame.
  • the NAV value may be updated again based on the L-SIG field value of a subsequent data frame.
  • the L-SIG field may not include the L-SIG protection interval information.
  • the legacy STA located indoors may protect the TXOP interval for the UL MU transmission procedure by performing L—SIG protection using the L-SIG guard interval described above.
  • the L—SIG field may not be properly detected.
  • the UL MU procedure may not be protected by the HE STA that cannot read the L-SIG guard interval.
  • the HE-SIG field may be repeatedly transmitted on the time axis. Therefore, even if the HE STA located outdoors fails to decode the L-SIG field, the HE-SIG field may succeed in decoding. Therefore, the HE STA may protect the TXOP interval for the UL MU transmission procedure using the HE-SIG field.
  • HE-SIG field ie, HE— SIG A field, HE- SIG B field, or HE- SIG C field
  • a field for indicating the TXOP interval may be included in the same manner as the L-SIG protection interval described with reference to FIGS. 38 to 42.
  • the TXOP interval included in the HE-SIG field may be determined as a value excluding the HE-part in the L-SIG protection interval described above with reference to FIGS. 38 to 42.
  • the TXOP length field is defined in the trigger frame, the UL MU data frame, or the HE-SIG field of all HE PPDUs, and is expressed in ps, octet (or bit), or symbol unit. TXOP protection interval may be informed.
  • a field indicating a length of the HE PPDU is included in the HE-SIG field of the HE PPDU, and a TXOP length may be included in the header of the MAC frame.
  • the TXOP length may be included in the HE-SIG field of the PPDU.
  • the HEOP-SIG field may inform the TXOP length.
  • the MAC header may indicate the TXOP length.
  • an apparatus 4310 may include a processor 4311, a memory 4312, and an RF unit 4313.
  • the apparatus 4310 may be an AP or a non-AP STA for implementing an embodiment according to the present invention.
  • the RF unit 4313 may be connected to the processor 4311 to transmit / receive a radio signal.
  • the physical layer according to the IEEE 802.11 system may be implemented.
  • the processor 4311 is connected with the RF unit 4313 to the IEEE 802.11 system.
  • the physical layer and / or MAC layer can be implemented. In particular, it implements the functions, processes and / or methods proposed in Figures 1 to 42 described above.
  • the processor 4311 may be configured to perform an operation according to various embodiments of the present invention described above.
  • modules for implementing the operations of the AP and / or STA according to various embodiments of the present invention described above may be stored in the memory 4312 and executed by the processor 4311.
  • the memory 4312 is connected to the processor 4311 to store various information for driving the processor 4311.
  • the memory 4312 may be included in the processor 4311 or may be installed outside the processor 4311 to be connected to the processor 4311 by a known means.
  • the apparatus 4310 may have one antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs. (f ield programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • one embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the uplink multi-user transmission scheme in the wireless communication system of the present invention is IEEE 802. 11 Although the description has been made based on the example applied to the system, IEEE 802. In addition to the 11 system, it is possible to apply to various wireless communication systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 다중 사용자(multi-user) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 다중 사용자(multi-user) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법에 있어서, STA(Station)이 AP(Access Point)로부터 상향링크 다중 사용자(UL MU: Uplink Multi-User) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케줄링 프레임을 수신하는 단계, 상기 STA이 상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림을 통해 UL MU 데이터 프레임을 상기 AP에게 전송하는 단계 및 상기 STA이 상기 AP로부터 상기 UL MU 데이터 프레임에 대한 응답으로 ACK(Acknowledge) 프레임을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (multi-user) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 다중 사용자 (multi-user)의 상향링크 데이터 전송을 지원하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. ' 【배경기술】
와이파이 (Wi-Fi)는 2.4GHz, 5GHz 또는 6 GHz 주파수 대역에서 기기가 인터 에 접속 7]·능하게 하는 WLAN (Wireless Local Area Network) 기술이다.
WLAN은 IEEE (institute of electrical and electronic engineers) 802.11 표준에 기반한다. IEEE 802.11의 WNG SC (Wireless Next Generation Standing Committee) 차세대 WLAN (wireless local area network)을 중장기적으로 고민하는 애드흑 위원회 (committee)이다.
IEEE 802.11η은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11η에서는 최대 600Mbps 데이터 처리 속도 (data rate)를 제공하는 고처리율 (HT: High Throughput)을 지원하며 , 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 1 "용하는 MIMO (Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다.
WLAN의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, 초고처리율 (VHT: Very High Throughput)를 지원하는 차세대 WLAN 시스템은 IEEE 802.11η WLAN 시스템의 다음 버전으로서, IEEE 802.11ac가 새롭게 제정되었다. IEEE 802.11ac는 80MHz 대역폭 전송 및 /또는 더 높은 대역폭 전송 (예를 들어 , 160MHZ)을 통해 lGbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하고 , 주로 5 GHz 대역에서 동작한다 .
최근에는 IEEE 802.11ac이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 WLAN 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다 . 일명 IEEE 802. llax 또는 고효율 (HEW: High Efficiency) WLAN라고 블리는 차세대 WLAN 스터디 그룹에서 주로 논의되는 IEEE 802. llax의 범위 (scope)는 1) 2.4GHz 및 5GHz 등의 대역에서 802.11 PHY (physical) 계층과 MAC (medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성 (spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋 (area throughput) 향상, 3) 간섭 소스가 존재하는 환경 , 밀집한 이종 네트워크 (heterogeneous network) 환경 및 높은 사용자 부하가 존재하는 환경과 같은 실제 실내 환경 및 실외 환경에서 성능을 향상 등을 포함한다.
IEEE 802. llax에서 주로 고려되는 시나리오는 AP (access point)와 STA{ station) °1 많은 밀집 환경이며, IEEE 802. llax는 이러한 상황에서 스펙트럼 효율 (spectrum efficiency)과 공간 전송률 (area throughput ) 개선에 대해 논의한다. 특히, 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다. IEEE 802.11ax에서는 무선 오피스 (wireless office) , 스마트 홈 (smart home) , 스타디움 (Stadium) , 핫스팟 (Hotspot) , 빌딩 /아파트 (building/apartment)와 같은 시나리오에 관심이 크며 , 해당 시나리오 기반으로 AP와 STA가 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 수행되고 있다.
앞으로 IEEE 802.11ax에서는 하나의 BSS (basic service set)에서의 단일 링크 성능 향상보다는, OBSS (overlapping basic service set) 환경에서의 시스템 성능 향상 및 실외 환경 성능 개선, 그리고 셀를러 오프로딩 (cellular offloading) 등에 대한 논의가 활발할 것으로 예상된다. 이러한 IEEE 802.11ax의 방향성은 차세대 WLAN이 점점 이동 통신과 유사한 기술 범위를 갖게 됨을 의미한다. 최근 스몰 셀 (small cell) 및 D2D (Direct- to-Direct) 통신 영역에서 이동 통신과 WLAN 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, IEEE 802.11ax를기반한 차세대 ' WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
[발명의 상세한 설명]
【기술적 과제】
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 (multi¬ user) 전송 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 데이터 전송 절차를 보호하기 위하여 보호 구간을 설정하는 방법을 제안한다. 또한, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 (multi-user) 전송을 위한 프레임 구조를 제안한다. 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.
【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (multi -user) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법에 있어서 , STA ( Station)이 AP (Access Point )로부터 상향링크 다중 !·용자 (UL MU : Uplink Multi -User) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케즐링 프레임을 수신하는 단계, 상기 STA이 상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림을 통해 UL MU 데이터 프레임을 상기 AP에게 전송하는 단계 및 상기 STA이 상기 AP로부터 상기 UL MU 데이터 프레임에 대한 웅답으로 ACK (Acknowledge ) 프레임을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (multi user) 상향링크 데이터 전송을 위한 STA ( Station) 장치에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 AP (Access Point )로부터 상향링크 다증 사용자 (UL MU : Uplink Multi -User) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케줄링 프레임을 수신하고, 상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림을 통해 UL MU 데이터 프레임을 상기 AP에게 전송하고, 상기 AP로부터 상기 UL MU 데이터 프레임에 대한 응답으로 ACK (Acknowledge ) 프레임을 수신하도록 구성되고, 상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (multi user) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법에 있어서 , AP (Access Point )가 STA ( Station)에게 상향링크 다중
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MU : Uplink Multi -User) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케줄링 프레임을 전송하는 단계, 상기 AP가 상기 STA으로부터 상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림올 통해 UL U 데이터 프레임을 수신하는 단계 및 상기 A 상기 UL MU 데이터 프레임에 대한 웅답으로 ACK (Acknowledge ) 프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (multi user) 상향링크 데이터 전송을 위한 AP (Access Point ) 장치에 있어서 , 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 STA ( Station)에게 상향링크 다중 사용자 (UL MU : Uplink Multi -User) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케줄링 프레임을 전송하고, 상기 STA으로부터 상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림을 통해 UL MU 데이터 프레임을 수신하고, 상기 UL MU 데이터 프레임에 대한 응답으로 ACK (Acknowledge ) 프레임을 전송하도록 구성되고, 상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL U 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게 , 상기 UL MU 스케줄링 프레임의 보호 구간은 상기 ACK 프레임을 전달하는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)의 마지막 심볼까지 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 UL MU 스케줄링 프레임의 보호 구간은 상기 UL MU 데이터 프레임을 전달하는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)의 ! "지막 심볼까지 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 UL MU 스케줄링 프레임의 보호 구간은 상기 UL MU 데이터 프레임을 전달하는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)의 데이터 필드의 첫 번째 심볼 이전 심볼까지 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 UL MU 데이터 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 UL MU 데이터 프레임의 보호 구간은 상기 ACK 프레임을 전달하는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)의 마지막 심볼까지 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 보호 구간 정보는 상기 UL MU 스케줄링 프레임 및 상기 UL MU 데이터 프레임을 전달하는 각 PPDU (Physical Protocol Data Unit)의 L-SIG (Legacy— Signal) 필드에 포함될 수 있다 .
바람직하게, 상기 보호 구간 정보는 상기 UL MU 스케줄링 프레임 및 상기 UL MU 더)이터 프레임을 전달하는 각 PPDU (Physical Protocol Data Unit)의 HE-SIG(High Efficiency-Signal) 필드에 포함될 수 있다.
바람직하게, 다른 STA에 의해 상기 UL MU 스케줄링 프레임 및 상기 UL MU 데이터 프레임의 보호 구간에 따라 네트워크 할당 백터 (NAV: Network Allocation Vector) 셋팅이 수행될 수 있다. 바람직하게 , 다른 STA에 의해 상기 UL MU 스케줄링 프레임 또는 상기 UL U 데이터 프레임의 보호 구간과 상기 ACK 프레임을 전달하는 PPDU ( Physical Protocol Data Unit )의 마지막 심볼까지의 구간의 합으로 네트워크 할당 백터 (NAV : Network Allocation Vector) 셋팅이 수행될 수 있다.
【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 서로 다른 공간적 스트림 또는 주파수 자원 각각을 통해 상향링크 다중 사용자 (multi -user) 전송을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 데이터 전송 절차를 보호하기 위하여 보호 구간을 설정함으로써 다른 STA으로부터 상향링크 다중 사용자 전송을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 전송을 위한 프레임 구조를 기반으로 상향링크 다중 사용자 전송을 원활히 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다 .
【도면의 간단한 설명】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802 . 11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802 . 11 시스템의 계층 아키텍처 ( layer architecture )의 구조를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non-HT 포맷 PPDU 및 HT포맷 PPDU를 예시한다 .
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다 .
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상 ( constellation)을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802 . 11 시스템의 MAC 프레밈 포맷을 예시한다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 MAC 프레임 내 프레임 제어 ( Frame Control ) 필드를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 IFS 관계를 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다 .
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 채널 사운딩 ( sounding) 방법을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 VHT NDPA 프레임을 예시하는 도면이다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 NDP PPDU을 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 VHT 압축된 빔포밍 (VHT compressed beamf orming) 프레임 포맷을 예시하는 도면이다. 도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 빔포밍 보고 1· (Beamf orming Report Poll ) 프레임 포맷을 예시하는 도면이다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 Group ID Management 프레임을 예시하는 도면이다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 다중 사용자 (multi -user) PPDU포맷을 예시하는 도면이다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 MU- MIMO 전송 과정을 예시하는 도면이다. "
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 블톡 ACK 요청 (Block Ack Request ) 프레임을 예시하는 도면이다.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 블록 ACK 요청 (Block Ack Request ) 프레임의 BAR 정보 (BAR Information) 필드를 예시하는 도면이다.
도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 블록 ACK (Block Ack) 프레임을 예시하는 도면이다.
도 22는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 블톡 ACK (Block Ack) 프레임의 BA 정보 (BA Information) 필드를 예시하는 도면이다. 도 23은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 ACK 프레임을 예시하는 도면이다.
도 24 내지 도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE (High Ef f iciency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전 (phase rotation)을 예시한다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 사용자 (multi -user) 전송 절차를 예시하는 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 사용자 (multi -user) 전송 절차를 예시하는 도면이다.
도 32 내지 도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK 프레임을 예시하는 도면이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK 프레임 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 L- SIG 보호 방법을 적용하는 상황을 나타낸다.
도 38 내지 도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 L- SIG 설정 방법을 예시하는 도면이다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치를 예시하는 블톡도이다. 【발명의 실시를 위한 형태】
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다 . 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA ( code division multiple access ) , FDMA ( frequency division multiple access ) , TDMA ( time division multiple access ) , O FDMA (orthogonal frequency division multiple access ) , SC- FDMA ( single carrier frequency division multiple access ) , NOMA (non- orthogonal multiple access ) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다 . CDMA는' UTRA (universal terrestrial radio access )나 CDMA2000과 같은 무선 기술 ( radio technology)로 구현될 수 있다'. TDMA는 GSM (global system for mobile communications ) /GPRS (general packet radio service ) /EDGE (enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE ( institute of electrical and electronics engineers ) 802 . 11 (Wi - Fi ) , IEEE 802 . 16 (WiMAX) , IEEE 802-20, E-UTRA (evolved UT A) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS (universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP (3rd generation partnership project) LTE ( long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS (evolved UMTS)의 일부로써 , 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE- A (advanced) ^ 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 ᅵ실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.11 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
시스템 일반
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트 (transparent)한 스테이션 (STA: Station) 이동성을 지원하는 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트 (BSS: Basic Service Set)는 IEEE 802.11 시스템에서의 기본적인 구성 블특에 해당할 수 있다.
도 1 에서는 3개의 BSS(BSS 1 내지 BSS 3)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2개의 STA이 포함되는 것 (STA 1 및 STA 2 는 BSS 1에 포함되고, STA 3 및 STA 4는 BSS 2어 1 포함되며, STA 5 및 STA 6은 BSS 3에 포함됨 )을 예시적으로 도시한다.
도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 기본 서비스 영역 (BSA : Basic Service Area)이라고 칭할 수 있다. STA가 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
IEEE 802 . 11 시스템에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS ( IBSS : Independent BSS )이다. 예를 들어 , IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS 3이 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며 , 이를 애드-혹 ( ad-hoc ) 네트워크라고 칭할 수도 있다.
STA의 켜지거나 꺼짐, STA가 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA는 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반 구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA는 BSS에 연계 (associated)되어야 한다. 이러한 연계 (association)는 동적으로 설정될 수 있고, 분배 시스템 서비스 (DSS : Distribution System Service )의 이용을 포함할 수 있다. 802.11 시스템에서 직접적인 STA-대 -STA의 거리는 물리 계층 (PHY: physical) 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 층분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 STA 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배 시스템 (DS: Distribution System) °] 구성될 수 있다.
DS는 BSS들이 상호 연결되는 구조를 의미한다 . 구체적으로 , 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.
DS는 논리적인 개념이며 분배 시스템 매처 DSM: Distribution System Medium)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여 , IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체 (WM: Wireless Medium)와 분배 시스템 매체 (DSM: Distribution System Medium)을 논리적으로 구분하고 있다 . 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 시스템의 구조 (DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 시스템 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 시스템 구조가 특정될 수 있다.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는 (seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다투는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 장치를 지원할 수 있다. AP는, 연계된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 개체를 의미한다 . AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 도시하는 STA 2 및 STA 3은 STA의 기능성을 가지면서 , 연계된 STA들 ( STA 1 및 STA 4 )가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 개체이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.
AP에 연계된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, "¾ "상 비제어 포트 (uncontrolled port )에서 수신되고 IEEE 802 . IX 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트 (controlled port )가 인증되면 전송 데이터 (또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.
임의의 ( arbitrary) 크기 및 복잡도를 가지는 무선 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성될 수 있다. IEEE 802 . 11 시스템에서는 이러한 방식의 네트워크를 확장된 서비스 세트 ( ESS : Extended Service Set ) 네트워크라고 칭한다 . ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다 . 그러나, ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS 네트워크는 논리 링크 제어 (LLC : Logical Link Control ) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트 ( transparent )하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로 (동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다. IEEE 802 . 11 시스템에서는 도 1 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다.
구체적으로, BSS들은 부분적으로 중첩될 수 있고, 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한, BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고, 논리적으로는 BSS들 간의 거리에 제한은 없다. 또한, BSS들은 물리적으로 동일한 위치에 위치할 수 있고, 이는 리던던시 ( redundancy)를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 또는 그 이상의 ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 ad-hoc 네트워크가 동작하는 경우나, 상이한 기관 (organizations )에 의해서 물리적으로 중첩되는 IEEE 802 . 11 네트워크들이 구성되는 경우나, 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.
LAN 시스템에서 STA은 IEEE 802 . 11의 매체 접속 제어 (MAC : Medium Access Control ) / PHY 규정에 따라 동작하는 장치이다. STA의 기능이 AP와 개별적으로 구분되지 않는 한, STA는 AP STA과 비 -AP STA (non-AP STA)를 포함할 수 있다. 다만, STA과 AP 간에 통신이 수행된다고 할 때, STA은 ηοη- AP STA으로 이해될 수 있다. 도 1의 예시에서 STA 1 , STA 4 , STA 5 및 STA 6은 non-AP STA에 해당하고, STA 2 및 STA 3은 AP STA 에 해당한다.
Non-AP STA는 랩탑 컴퓨터, 이등 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 장치에 해당한다. 이하의 설명에서 non-AP STA는 무선 장치 (wireless. device ) , 단말 ( terminal ) , 사용자 장치 (UE : User Equipment) , 이동국 (MS: Mobile Station) , 이동 단말 (Mobile Terminal) , 무선 단말 (wireless terminal) , 무선 송수신 유닛 (WTRU: Wireless Transmit /Receive Unit) , 네트워크 인터페이스 장치 (network interface device) , MTC (Machine -Type Communication) 장치, M2M (Machine- to-Machine) 장치 등으로 칭할 수도 있다 .
또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국 (BS: Base Station) , 노드 -B(Node-B) , 발전된 노드 -B(eNB: evolved Node-B) , 기저 송수신 入 1스템 (BTS: Base Transceiver System) , 펨토 기지국 (Femto BS) 등에 대웅하는 개념이다.
이하, 본 명세서에서 하향링크 (DL: downlink)는 AP에서 non-AP
STA로의 통신을 의미하며 , 상향링크 (UL: uplink)는 non-AP STA에서 AP로의 통신을 의미한다 . 하향링크에서 송신기는 AP의 일부이고, 수신기는 non-AP STA의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 non-AP STA의 일부이고, 수신기는 AP의 일부일 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처 (layer architecture)의 구조를 예시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처는 MAC 부계층 (MAC sublayer, 210)과 PHY 부계층 (PHY ■ sublayer , 220)을 포함할 수 있다.
PHY sublayer (220)은 PLCP (Physical Layer Convergence
Procedure) 개체 (entity)와 PMD (Physical Medium Dependent) 개체로 구분될 수도 있다. 이 경우, PLCP 개체는 MAC sublayer와 데이터 프레임을 연결하는 역할을 수행하고, PMD 개체는 2개 또는 그 이상의 STA과 데이터를 무선으로 송수신하는 역할을 수행한다.
MAC sublayer (210)과 PHY sublayer (220) 모두 관리 개체 (Management Entity)를 포함할 수 있으며 , 각각 MAC 서브계층 관리 개처 1 (MLME: MAC Sublayer Management Entity, 230)과 PHY 서브계층 관리 개체 (PLME: Physical Sublayer Management Entity, 240)로 지칭할 수 있다. 이들 관리 개체 (230, 240)은 계층 관리 함수의 동작을 통해 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다. MLME(230)는 PLME(240)와 연결되어 MAC sublayer (210)의 관리 동작 (management operation)을 수행할 수 있고, 마찬가지로 PLME(240)도 MLME(230)와 연결되어 PHY sublayer (220)의 관리 동작 (management operation)을 수행할 수 있다 . 정확한 MAC 동작을 제공하기 위하여 , SME (Station Management Entity, 250)가 각 STA 내에 존재할 수 있다. SME(250)는 각 계층과 독립적인 관리 개체로서 , MLME(230)와 PLME(240)로부터 계층 기반 상태 정보를 수집하거나 각 계층의 특정 파라미터들의 값을 설정한다. SME(250)는 일반 시스템 관리 개체들을 대신하여 이러한 기능올 수행할 수 있으며, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
MLME (230) , PLME (240) 및 SME(250)은 프리미티브 (primitive)를 기반으로 다양한 방법으로 상호 작용 (interact)할 수 있다. 구체적으로, XX- GET. request 프리미티브는 관리 정보 버 H스 속성 (MIB attribute: Management Information Base attribute)의 값을 요청하기 위해 사용되고, XX -GET. confirm 프리미티브는 상태가 ' SUCCESS '라면, 해당 MIB 속성 값을 리턴 (return)하고, 그 외의 경우에는 상태 필드에 오류 표시를 하여 리턴한다. XX- SET. request 프리미티브는 지정된 MIB 속성을 주어진 값으로 설정하도록 요청하기 위해 사용된다 . MIB 속성이 특정 동작으로 의미하고 있다면 , 이 요청은 그 특정 동작의 실행을 요청한다 . 그리고, XX- SET. confirm 프리미티브는 상태가 ' SUCCESS '라면, 이는 지정된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 의미한다. 그 외의 경우에는, 상태 필드는 오류 상황을 나타낸다 . 이 MIB 속성이 특정 동작을 의미한다면 , 이 프리미티브는 해당 동작의 수행된 것을 확인해 줄 수 있다.
각 sublayer에서의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
MAC sublayer (210)는 상위 계층 (예를 들어 , LLC 계층)으로부터 전달 받은 MAC 서비스 데이터 유닛 (MSDU: MAC Service Data Unit) 또는 MSDU의 조각 (fragment)에 MAC 헤더 (header)와 프레임 체크
Figure imgf000021_0001
Frame Check Sequence)을 부착하여 하나 이상의 MAC 프로토콜 데이터 유닛 (MPDU: MAC Protocol Data Unit)을 생성한다. 생성된 MPDU는 PHY sublayer (220〉로 전달된다.
A-MSDU (aggregated MSDU) 기법 (scheme)이 사용되는 경우, 복수 개의 MSDU는 단일의 A-MSDU (aggregated MSDU)로 병합될 수 있다 . MSDU 병합 동작은 MAC 상위 계층에서 수행될 수 있다. A-MSDU는 단일의 MPDU (조각화 (fragment)되지 않는 경우)로 PHY sublayer (220)로 전달된다.
PHY sublayer (220)는 MAC sublayer (210)으로부터 전달 받은 물리 서비스 데이터 (PSDU: Physical Service Data Unit)에 물리 계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙여 물리 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성한다. PPDU는 무선 매체를 통해 전송된다.
PSDU는 PHY sublayer (220)가 MAC sublayer (210)로부터 수신한 것이고, MPDU는 MAC sublayer (210)가 PHY sublayer (220 )로 전송한 것이므로, PSDU는 실질적으로 MPDU와 동일하다.
A-MPDU (aggregated MPDU) 기법 (scheme)이 사용되는 경우, 복수의 MPDU (이때 , 각 MPDU는 A-MSDU를 나를 수 있다. )는 단일의 A-MPDU로 병합될 수 있다. MPDU 병합 동작은 MAC 하위 계층에서 수행될 수 있다. A— MPDU는 다¾：한 타입의 MPDU (예를 들어 , QoS 데이터 , ACK (Acknowledge) , 블록 ACK(BlockAck) 등〉이 병합될 수 있다. PHY sublayer (220〉는 MAC sublayer (210)로부터 단일의 PSDU로써 A-MPDU* 수신한다 . 즉, PSDU는 복수의 MPDU로 구성된다. 따라서, A— MPDU는 단일의 PPDU 내에서 무선 매체를 통해 전송된다.
PPDU (Physical Protocol Data Unit) 포맷
PPDU (Physical Protocol Data Unit)는 물리 계층에서 발생되는 데이터 블록을 의미한다. 이하, 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 WLAN 시스템을 기초로 PPDU포맷을 설명한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non— HT 포맷 PPDU 및 HT 포맷 PPDU를 예시한다 .
도 3의 (a)는 IEEE 802.11a/g 시스템을 지원하기 위한 non-HT 포맷 PPDU을 예시한다. non-HT PPDU은 레거시 (legacy) PPDU으로도 불릴 수 있다. 도 3의 (a)를 참조하면 , non-HT 포1 PPDU은 L-STF (Legacy (또는 , Non-HT) Short Training field) , L— LTF (Legacy (또는, Non-HT) Long Training field) 및 L— SIG (Legacy (또는 Non-HT) SIGNAL) 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 데이터 필드를 포함하여 구성된다.
L— STF는 짧은 트레이닝 OFDM (short training orthogonal frequency division multiplexing symb이)을 포함할 수 있다. L-STF는 프레임 타이밍 획득 (frame timing acquisition) , 자동 이득 계어 (AGC: Automatic Gain Control) , 다이버시티 검출 (diversity detection) , 대략적인 주파수 /시간 동기화 (coarse frequency/ time synchronization) 위해 사용될 수 있다.
L— LTF는 긴 트레이닝 OFDM 심볼 (long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF는 정밀한 주파수 /시간 동기화 (fine frequency/ time synchronization) 및 채널 추정 (channel estimation)을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위한 제어 정보를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. L-SIG 필드는 데이터율 (data rate) , 데이터 길이 (data length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 3의 (b)는 IEEE 802.11η 시스템 및 IEEE 802.11a/g 시스템을 모두 지원하기 위한 HT 흔합 포1 ¾ PPDU (HT— mixed format PPDU)을 예시한다. 도 3의 (b)를 참조하면 , HT 흔합 포맷 PPDU은 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 HT-SIG(HT-Signal) 필드, HT- STF(HT Short Training field) , HT-LTF (HT Long Training field)로 구성되는 HT 포맷 프리앰블 및 데이터 필드를 포함하여 구성된다.
L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드는 하위 호환성 (backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 필드까지 ηοη-ΗΤ 포맷과 동일하다. L— STA은 ΗΤ 흔합 PPDU를 수신하여도 L- LTF, L-LTF 및 L-SIG 필드를 통해 데이터 필드를 해석할 수 있다. 다만 L- LTF는 HT-STA이 ΗΤ 흔합 PPDU를 수신하고 L-SIG 필드 및 HT-SIG 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다.
HT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 HT— SIG 필드 이용하여 ΗΤ-흔합 포맷 PPDU임을 알 수 있으며 , 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.
HT-LTF 필드는 데이터 필드의 복조를 위한 채널 추정에 사용될 수 있다. IEEE 802.11η은 SU-MIMO (Single-User Multi-Input and Multi- Output)를 지원하므로 복수의 공간 스트림으로 전송되는 데이터 필드 각각에 대하여 채널 추정을 위해 HT-LTF 필드는 복수로 구성될 수 있다.
HT-LTF 필드는 공간 스트림에 대한 채널 추정을 위하여 사용되는 데이터 HT-LTF (data HT-LTF)와 풀 채널 사운딩 (full channel sounding)을 위해 추가적으로 사용되는 확장 HT-LTF (extension HT-LTF)로 구성될 수 있다. 따라서, 복수의 HT-LTF는 전송되는 공간 스트림의 개수보다 같거나 많을 수 있다.
HT-흔합 포맷 PPDU은 L— STA도 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 하기 위해 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드가 가장 먼저 전송된다. 이후 HT-STA을 위하여 전송되는 데이터의 복조 및 디코딩을 위해 HT-SIG 필드가 전송된다.
HT-SIG 필드까지는 빔포밍을 수행하지 않고 전송하여 L-STA 및 HT— STA이 해당 PPDU를 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 하고 , 이후 전송되는 HT-STF, HT-LTF 및 데이터 필드는 프리코딩을 통한 무선 신호 전송이 수행된다. 여기서 프리코딩을 하여 수신하는 STA에서 프리코딩에 의한 전력이 가변 되는 부분을 감안할 수 있도록 HT-STF 필드를 전송하고 그 이후에 복수의 HT-LTF 및 데이터 필드를 전송한다.
도 3의 (C)는 IEEE 802.11η 시스템만을 지원하기 위한 HT-GF 포맷 PPDU (HT-greenf ield format PPDU)을 예시한다.
도 3의 (C)를 참조하면 , HT-GF 포맷 PPDU은 HT-GF-STF, HT- LTF1, HT-SIG 필드, 복수의 HT-LTF2 및 데이터 필드를 포함한다.
HT-GF-STF는 프레임 타이밍 획득 및 AGC를 위해 사용된다.
HT-LTF1는 채널 추정을 위해 사용된다.
HT-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위해 사용된다.
HT-LTF2는 데이터 필드의 복조를 위한 채널 추정에 사용된다. 마찬가지로 HT-STA은 SU-MIMO를 사용하므로 복수의 공간 스트림으로 전송되는 데이터 필드 각각에 대하여 채널 추정을 요하므로 HT-LTF2는 복수로 구성될 수 있다.
복수의 HT-LTF2는 HT 흔합 PPDU의 HT-LTF 필드와 유사하게 복수의 Data HT— LTF와 복수의 확장 HT-LTF로 구성될 수 있다.
도 3의 (a) 내지 (c)에서 데이터 필드는 페이로드 (payload)로서 , 서비스 필드 (SERVICE field) , 스크램블링된 PSDU( scrambled PSDU) 필드, 테일 비트 (Tail bits) , 패딩 비트 (padding bits)를 포함할 수 있다.
IEEE 802.11ac WLA 시스템은 무선채널을 효율적으로 이용하기 위하여 복수의 STA들이 동시에 채널에 액세스하는 하향링크 MU-MIMO (Multi User Multiple Input Multiple Output ) 방식의 전송을 지원한다. MU-MIMO 전송 방식에 따르면 , AP가 MIMO 페어링 (pairing)된 하나 이상의 STA에게 동시에 패킷을 전송할 수 있다.
DL MU 전송 (downlink multi -user transmission)은 하나 이상의 안테나를 통해 AP가 동일한 시간 자원을 통해 PPDU를 복수의 non-AP STA에게 전송하는 기술을 의미한다 .
이하, MU PPDU는 MU-MIMO 기술 또는 OFDMA 기술을 이용하여 하나 이상의 STA을 위한 하나 이상의 PSDU를 전달하는 PPDU를 의미한다 . 그리고, SU PPDU는 하나의 PSDU만을 전달할 수 있거나 PSDU가 존재하지 않는 포맷을 가진 PPDU를 의미한다 .
MU-MIMO 전송을 위하여 802 . 11η 제어 정보의 크기에 비하여 STA에 전송되는 제어 정보의 크기가 상대적으로 클 수 있다. MU-MIMO 지원을 위해 추가적으로 요구되는 제어 정보의 일례로 , 각 STA에 의해 수신되는 공간적 스트림 ( spatial stream)의 수를 지시하는 정보, 각 STA에 전송되는 데이터의 변조 및 코딩 관련 정보 등이 이에 해당될 수 있다.
따라서 , 복수의 STA에 동시에 데이터 서비스를 제공하기 위하여 MU-MIMO 전송이 수행될 때, 전송되는 제어 정보의 크기는 수신하는 STA의 수에 따라 증가될 수 있다.
이와 같이 증가되는 제어 정보의 크기를 효율적으로 전송하기 위하여, MU- MIMO 전송을 위해 요구되는 복수의 제어 정보는 모든 STA에 공통으로 요구되는 공통 제어 정보 ( common control information)와 특정 STA에 개별적으로 요구되는 전용 제어 정보 (dedicated control information)의 두 > ] 타입의 정보로 구분하여 전송될 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다.
도 4는 IEEE 802. llac 시스템을 지원하기 위한 VHT 포맷 PPDU(VHT format PPDU)을 예시한다.
도 4를 참조하면, VHT 포맷 PPDU은 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 VHT-SIG-A(VHT-Signal— A) 필드, VHT- STF (VHT Short Training field) , VHT-LTF(VHT Long Training field) , VHT-SIG-B (VHT-Signal-B) 필드로 구성되는 VHT 포맷 프리앰블 및 데이터 필드를 포함하여 구성된다.
L-STF, L-LTF 및 L-SIG는 하위 호환성 (backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 필드까지 ηοη-ΗΤ 포맷과 동일하다. 다만, L-LTF는 L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다.
L-STF, L-LTF, L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드는 20MHz 채널 단위로 반복되어 전송될 수 있다. 예를 들어 , PPDU가 4개의 20MHZ 채널 (즉, 80 MHz 대역폭)을 통해 전송될 때 , L-STF, L-LTF, L-SIG 필드 및 VHT— SIG-A 필드는 매 20MHZ 채널에서 반복되어 전송될 수 있다 .
VHT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 VHT-SIG-A 필드 이용하여 VHT 포맷
PPDU임을 알 수 있으며 , 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.
VHT 포맷 PPDU은 L-STA도 수신하여 데이터를 획득할 수 있도톡 하기 위해 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드가 가장 먼저 전송된다. 이후, VHT— STA을 위하여 전송되는 데이터의 복조 및 디코딩을 위해 VHT-SIG-A 필드가 전송된다.
VHT-SIG-A 필드는 AP와 MIMO 퍼 1이링된 (paired) VHT STA들에게 공통되는 제어 정보 전송을 위한 필드로서, 이는 수신된 VHT 포맷 PPDU를 해석하기 위한 제어 정보를 포함하고 있다.
VHT-SIG-A 필드는 VHT-SIG-A1 필드와 VHT-SIG-A2 필드를 포함할 수 있다.
VHT-SIG-A1 필드는 사용하는 채널 대역폭 (BW: bandwidth) 정보, 시공간 블톡 코딩 (STBC: Space Time Block Coding)의 적용 여부, MU- MIMO에서 그룹핑된 STA들의 그룹의 지시하기 위한 그룹 식별 정보 (Group ID: Group Identifier) , 사용되는 스트림의 개수 (NSTS: Number of space - time stream) /부분 AID (Partial AID (association identif ication) )에 대한 정보 및 전송 파워 세이브 금지 (Transmit power save forbidden) 정보를 포함할 수 있다. 여기서, Group ID는 MU-MIMO 전송을 지원하기 위해 전송 대상 STA 그룹에 대하여 할당되는 식별자를 의미하며, 현재 사용된 MIMO 전송 방법이 Μϋ-ΜΙΜΟ인지 또는 SU-MIMO 인지 여부를 나타낼 수 있다.
표 1은 VHT-SIG— A1 필드를 예시하는 표이다.
【표 1】
Figure imgf000028_0001
그렇지 않은 경우, 、0 '으로 설정됨
VHT MU PPDU 경우:
、0 '으로 설정됨
Group ID Group ID를 지시함
、0' 또는 、63'은 VHT SU PPDU를 지시하나, 그렇지 않은 경우 VHT MU PPDU를 지시함
NSTS/Partial 12 VHT MU PPDU이 경우, 각각 3 비트씩 4 사용자 AID 위치 (user position, χρ' )로 구분됨
시공간 入ᄐ el이 0인 경우, 、0( ,
시공간 人 "E 이 1인 경우, 、1' ,
시공간 人 e 이 2인 경우, '2' ,
시공간 스트림이 3인 경우, 43' ,
시공간 스트림이 4인 경우, λ ' ,
다
412356。70- 7μ c
VHT SU PPDU0 ^ ^인인인인인인인인
상위 3 비트는 경경경경경경경경 ,？ 설정됨
시공간 스트림0 ^우우우우우우우우 ( 0'
시공간 스트림0 x 1'
시공간 스트림0 χ2'
시공간 스트림0
시공간 스트림0 、4'
시공간 스트림0 、5'
시공간 스트림 o 、6'
시공간 스트림0 、 7 '
하위 9비트는 부분 AID (Partial AID)를 지시함
TXOP_PS_NOT VHT AP가 non-AP VHT STA이 TXOP ( transmission ALLOWED opportunity) 동안 파워 세이브 모드로 천이하는 것을 허가하는 경우, 、0 '으로 설정됨
그렇지 않은 경우, 、1'로 설정됨 non-AP VHT STA에 의해 전송되는 VHT PPDU의 경우 、1'로 설정됨
Reserved
VHT-SIG-A2 필드는 짧은 보호구간 (GI: Guard Interval) 사용 여부에 대한 정보, 포워드 에러 정정 (FEC: Forward Error Correction) 정보, 단일 λ1"용자에 대한 MCS (Modulation and Coding Scheme)에 관한 정보, 복수 사용자에 대한 채널 코딩의 종류에 관한 정보, 빔포밍 관련 정보, CRC (Cyclic Redundancy Checking)를 위한 여분 비트 ( redundancy bits)와 컨벌루셔널 디코딩 (convolutional decoder)의 bit) 등을 포함할 수 있다.
표 2는 VHT-SIG-A2 필드를 예시하는 표이다.
【표 2]
Figure imgf000030_0001
사용되는 코딩을 지시함
BCC 경우, 、0 ' ,
LDPC 경우, 、1 '로 설정됨
각 사용자의 NSTS 필드가 、0 '인 경우, 예비필드로써 、1 '로 설정됨
Beamf ormed 1 VHT SU PPDU 경우:
범포밍 스티어링 행렬 (Beamf orming steering matrix)이 SU 전송에 적용되는 경우 、： L '로 설정됨
그렇지 않은 경우 、 0 '으로 설정됨
VHT MU PPDU 경우:
예비필드로써 、1 '로 설정됨
Reserved 1
CRC 8 수신자에서 PPDU의 에러를 검출하기 위한 CRC를 포함함
Tail 6 컨볼루셔널 디코딩 ( convolutional decoder)의 트텔리스 ( trellis ) 종료를 위해 사용함
、0 '으로 설정됨
VHT- STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다.
VHT— LTF는 VHT-STA이 MIMO 채널을 추정하는데 사용된다. VHT WLAN 시스템은 MU-MIMO를 지원하기 때문에, VHT- LTF는 PPDU가 전송되는 공간 스트림의 개수만큼 설정될 수 있다. 추가적으로, 풀 채널 사운딩 ( full channel sounding)이 지원되는 경우, VHT— LTF의 수는 더 많아질 수 있다.
VHT- SIG-B 필드는 MU-MIMO 페어링된 복수의 VHT- STA이 PPDU를 수신하여 데이터를 획득하는데 필요한 전용 제어 정보를 포함한다. 따라서, VHT- SIG-A 필드에 포함된 공용 제어 정보가 현재 수신된 PPDU가 MU-MIMO 전송을 지시한 경우에만, VHT-STA은 VHT- SIG-B 필드를 디코딩 (decoding)하도록 설계될 수 있다. 반면, 공용 제어 정보가 현재 수신된 PPDU가 단일 VHT- STA을 위한 것 ( SU-MIMO를 포함)임을 지시한 경우 STA은 VHT-SIG-B 필드를 다코딩하지 않도록 설계될 수 있다.
VHT-SIG-B 필드는 각 VHT-STA들의 변조 (modulation) , 인코딩 (encoding) 및 레이트 매칭 (rate -matching)에 대한 정보를 포함한다. VHT-SIG-B 필드의 크기는 MIMO 전송의 유형 (MU-MIMO 또는 SU-MIMO) 및 PPDU 전송을 위해 사용하는 채널 대역폭에 따라 다를 수 있다 .
MU-MIMO를 지원하는 시스템에서 동일한 크기의 PPDU를 AP에 페어링된 STA들에게 전송하기 위하여, PPDU를 구성하는 데이터 필드의 비트 크기를 지시하는 정보 및 /또는 특정 필드를 구성하는 비트 스트림 크기를 지시하는 정보가 VHT-SIG-A 필드에 포함될 수 있다.
다만, 효과적으로 PPDU 포맷을 사용하기 위하여 L-SIG 필드가 사용될 수도 있다. 동일한 크기의 PPDU가 모든 STA에게 전송되기 위하여 L-SIG 필드 내 포함되어 전송되는 길이 필드 (length field) 및 레이트 필드 (rate field)가 필요한 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, MPDU(MAC Protocol Data Unit) 및 /또는 A-MPDU (Aggregate MAC Protocol Data Unit)가 MAC 계층의 바이트 (또는 옥텟 (oct: octet) ) 기반으로 설정되므로 물리 계층에서 추가적인 패딩 (padding)이 요구될 수 있다.
도 4에서 데이터 필드는 페이로드 (payload)로서 , 서비스 필드 (SERVICE field) , 스크램블링된 PSDU( scrambled PSDU) , 테일 비트 (tail bits) , 패딩 비트 (padding bits)를 포함할 수 있다. 위와 같이 여러 가지의 PPDU의 포맷이 흔합되어 사용되기 때문에, STA은 수신한 PPDU의 포맷을 구분할 수 있어야 한다. 여기서 , PPDU를 구분한다는 의미 (또는, PPDU 포맷을 구분한다는 의미 )는 다양한 의미를 가질 수 있다. 예를 들어, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU가 STA에 의해 디코딩 (또는, 해석 )이 가능한 PPDU인지 여부에 대하여 판단한다는 의미를 포함할 수 있다. 또한, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU가 STA에 의해 지원 가능한 PPDU인지 여부에 대하여 판단한다는 의미일 수도 있다. 또한, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU를 통해 전송된 정보가 어떠한 정보인지를 구분한다는 의미로도 해석될 수 있다.
이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다 .
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상 ( constellation)을 예시하는 도면이다.
도 5의 (a)는 non-HT 포맷 PPDU에 포함되는 L- SIG 필드의 성상 ( constellation)를 예시하고, 도 5의 (b)는 HT 흔합 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전 (phase rotation)을 예시하며 , 도 5의 ( c )는 VHT 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전 (phase rotation)을 예시한다.
STA이 non-HT 포맷 PPDU , HT-GF 포맷 PPDU, HT 흔합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분 ( classif ication)하기 위하여, L- SIG 필드 및 L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상 ( constellation)의 위상 (phase )이 사용된다. 즉, STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 및 /또는 L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상을 기반으로 PPDU포맷을 구분할 수 있다 . 도 5의 ( a)를 참조하면 , L- SIG 필드를 구성하는 OFDM 심볼은 BPSK (Binary Phase Shif t Keying)가 이용된다.
먼저 , HT-GF 포맷 PPDU를 구분하기 위하여 , STA은 수신한 PPDU에서 최초의 SIG 필드가 감지되면, L- SIG 필드인지 여부를 판단한다. 즉, STA은 도 5의 ( a)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 실패하면 해당 PPDU가 HT-GF 포맷 PPDU라고 판단할 수 있다.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU, HT 흔합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분 ( classif ication)하기 위하여 , L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상이 사용될 수 있다. 즉, L- SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 변조 방법이 서로 다를 수 있으며, STA은 수신한 PPDU의 L- SIG 필드 이후의 필드에 대한 변조 방법을 기반으로 PPDU포맷을 구분할 수 있다 .
도 5의 (b)를 참조하면 , HT 흔합 포맷 PPDU를 구분하기 위하여 , HT 흔합 포맷 PPDU에서 L- SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, HT 흔합 포맷 PPDU에서 L— SIG 필드 이후에 전송되는 HT- SIG 필드에 대응되는 OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2의 위상은 모두 반시계 방향으로 90도만큼 회전된다. 즉, OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 QBPSK (Quadrature Binary Phase Shif t Keying)가 이용된다. QBPSK 성상은 BPSK 성상을 기준으로 반시계 방향으로 90도만큼 위상이 회전한 성상일 수 있다.
STA은 수신한 PPDU의 L- SIG 필드 다음에 전송되는 HT-SIG 필드에 대응되는 제 1 OFDM 심볼 및 제 2 OFDM 심볼을 도 5의 (b)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다 . STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 HT 포맷 PPDU라고 판단한다.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분하기 위하여 , L- SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상이 사용될 수 있다. 도 5의 (c)를 참조하면, VHT 포맷 PPDU를 구분 (classification)하기 위하여, VHT 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM .심볼의 위상이 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, VHT 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후의 VHT-SIG-A 필드에 대응되는 OFDM 심볼 #1의 위상은 회전되지 않으나, OFDM 심볼 #2의 위상은 반시계 방향으로 90도만큼 회전된다. 즉, OFDM 심볼 #1에 대한 변조 방법은 BPSK가 이용되고, OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 QBPSK가 이용된다.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 VHT-SIG 필드에 대웅되는 제 1 OFDM 심볼 및 제 2 OFDM 심볼을 도 5의 (C)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다 . STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 VHT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다.
반면, 디코딩에 실패하면, STA은 해당 PPDU가 non-HT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다.
MAC 프레임 포맷
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다.
도 6을 참조하면 , MAC 프레임 (즉, MPDU)은 MAC 헤더 (MAC Header) , 프레임 몸체 (Frame Body) 및 프레임 체크 ^]¾i(FCS: frame check sequence)로 구성된다.
MAC Header는 프레임 제어 (Frame Control) 필드, 지속 시간 /식별자 (Duration/ID) 필드, 주소 1 (Address 1) 필드, 주소 2 (Address 2) 필드, 주소 3 (Address 3) 필드, 시뭔스 제어 (Sequence Control) 필드, 주소 4 (Address 4) 필드, QoS 제어 (QoS Control) 필드 및 HT 제어 (HT Control) 필드를 포함하는 영역으로 정의된다.
Frame Control 필드는 해당 MAC 프레임 특성에 대한 정보를 포함한다. Frame Control 필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
Duration/ ID 필드는 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입에 따른 다른 값을 가지도록 구현될 수 있다.
만약, 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입이 파워 세이브 (PS: power save) 운영을 위한 PS-폴 (PS-Poll) 프레임의 경우, Duration/ID 필드는 프레임을 전송한 STA의 AID (association identifier)를 포함하도톡 설정될 수 있다. 그 이외의 경우, Duration/ID 필드는 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입에 따라 특정 지속시간 값을 가지도록 설정될 수 있다. 또한, 프레임이 A-MPDU( aggregate -MPDU) 포맷에 포함된 MPDU인 경우, MAC 헤더에 포함된 Duration/ ID 필드는 모두 동일한 값을 가지도록 설정될 수도 있다.
Address 1 필드 내지 Address 4 필드는 BSSID, 소스 주소 (SA: source address) , 목적 주소 (DA: destination address) , 전송 STA 주소를 나타내는 전송 주소 (TA: Transmitting Address) , 수신 STA주소를 나타내는 수신 주소 (RA: Receiving Address)를 지시하기 위하여 사용된다. 한편 , TA 필드로 구현된 주소 필드는 대역폭 시그널링 TA (bandwidth signaling TA) 값으로 설정될 수 있으며, 이 경우 TA 필드는 해당 MAC 프레임이 스크램블링 시뭔스에 추가적인 정보를 담고 있음을 지시할 수 있다. 대역폭 시그널링 TA는 해당 MAC 프레임을 전송하는 STA의 MAC 주소로 표현될 수 있으나, MAC 주소에 포함된 개별 /그룹 비트 (Individual /Group bit)가 특정 값 (예를 들어, 、1' )으로 설정될 수 있다.
Sequence Control 필드는 시 스 넘버 (sequence number) 및 조각 넘버 (fragment number)를 포함하도록 설정된다. 시퀀스 넘버를 해당 MAC 프레임에 할당된 시퀀스 넘버를 지시할 수 있다. 조각 넘버는 해당 MAC 프레임의 각 조각의 넘버를 지시할 수 있다.
QoS Control 필드는 QoS와 관련된 정보를 포함한다. QoS Control 필드는 서브타입 (Subtype) 서브필드에서 QoS 데이터 프레임을 지시하는 경우 포함될 수 있다. '
HT Control 필드는 HT 및 /또는 VHT 송수신 기법과 관련된 제어 정보를 포함한다. HT Control 필드는 제어 래퍼 (Control Wrapper) 프레임에 포함된다. 또한, 오더 (Order) 서브필드 값이 1인 QoS 데이터 (QoS Data) 프레임 , 관리 (Management) 프레임에 존재한다.
Frame Body는 MAC 페이로드 (payload)로 정의되고, 상위 계층에서 전송하고자 하는 데이터가 위치하게 되며, 가변적인 크기를 가진다. 예를 들어, 최대 MPDU의 크기는 11454 옥텟 (octets )이고, 최대 PPDU 크기는 5.484 ms일 수 있다.
FCS는 MAC 풋터 (footer)로 정의되고, MAC 프레임의 에러 탐색을 위하여 사용된다.
처음 세 필드 (Frame Control 필드, Duration/ ID 필드 및 Address 1 필드)와 제일 마지막 필드 (FCS 필드)는 최소 프레임 포맷을 구성하며 , 모든 프레임에 존재한다. 그 외의 필드는 특정 프레임 타입에서만 존재할 수 있다. 도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 MAC 프레임 내 프레임 제어 (Frame Control) 필드를 예시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, Frame Control 필드는 프로토콜 버전 (Protocol Version) 서브필드, 타입 (Type) 서브필드, 서브타입 (Subtype) 서브필드, To DS 서브필드, From DS 서브필드, 추가 조각 (More Fragments) 서브필드, 재入 1도 (Retry) 서브필드, 파워 관리 (Power Management) 서브필드, 추가 데이터 (More Data) 서브필드, 보호된 프레임 (Protected Frame) 서브필드 및 오더 (Order) 서브필드로 구성된다.
Protocol Version 서브필드는 해당 MAC 프레임에 적용된 WLA 프로토콜의 버전을 지시할 수 있다.
Type 서브필드 및 Subtype 서브필드는 해당 MAC 프레임의 기능을 식별하는 정보를 지시하도록 설정될 수 있다.
MAC 프레임의 타입은 관리 프레임 (Management Frame) , 게어 프레임 (Control Frame) , 데이터 프레임 (Data Frame) 3가지의 프레임 타입을 포함할 수 있다.
그리고, 각 프레임 타입들은 다시 서브타입으로 구분될 수 있다.
예를 들어 , 제어 프레임 (Control frames)은 RTS (request to send) 프레임, CTS (clear- to-send) 프레임, ACK (Acknowledgment ) 프레임, PS- Poll 프레임, CF (contention free)—End 프레임, CF-End+CF— ACK 프레임, 불록 ACK 요청 (BAR: Block Acknowledgment request) 프레임 , 블록 ACK(BA: Block Acknowledgment) 프러)임, 게어 래퍼 (Control Wrapper (Control+HTcontrol) ) 프레임 , VHT 널 데이터 패킷 공지 (NDPA: Null Data Packet Announcement) , 빔포밍 보고 (Beamf orming Report Poll) 프레임을 포함할 수 있다.
관리 프레임 (Management frames)은 비콘 (Beacon) 프레임 , ATIM (Announcement Traffic Indication Message) 프레임, 연계해제 (Disassociation) 프레임, 연계 요청 /응답 (Association Request /Response) 프레임, 재연계 요청 /응답 (Reassociation
Request /Response) 프레임 , 프로브 요청 /응답 (Probe Request /Response) 프레임 , 인증 (Authentication) 프레임 , 인증해제 (Deauthentication) 프레임, 동작 (Action) 프레임, 동작 무웅답 (Action No ACK) 프레임, 타이밍 광고 (Timing Advertisement) 프레임을 포함할 수 있다.
To DS 서브필드 및 From DS 서브필드는 해당 MAC 프레임 해더에 포함된 Address 1 필드 내지 Address 4 필드를 해석하기 위하여 필요한 정보를 포함할 수 있다. Control 프레임의 경우, To DS 서브필드 및 From DS 서브필드는 모두 、0 '로 설정된다. Management 프레임의 경우, To DS 서브필드 및 From DS 서브필드는 해당 프레임이 QoS 관리 프레임 (QMF: QoS Management frame)이면 순서대로 、1' , 、0 '으로 설정되고, 해당 프레임이 QMF가 아니면 순서대로 모두 、0' , 、0 '로 설정될 수 있다.
More Fragments 서브필드는 해당 MAC 프레임에 이어 전송될 조각 (fragment)이 존재하는지 여부를 지시할 수 있다. 현재 MSDU 또는 MMPDU의 또 다른 조각 (fragment)가 존재하는 경우 、1 '로 설정되고, 그렇지 않은 경우 、 0'로 설정될 수 있다. Retry 서브필드는 해당 MAC 프레임이 이전 MAC 프레임의 재전송에 따른 것인지 여부를 지시할 수 있다. 이전 MAC 프레임의 재전송인 경우 、1 '로 설정되고, 그렇지 않은 경우 、0 '으로 설정될 수 있다.
Power Management 서브필드는 STA의 파워 관리 모드를 지시할 수 있다. Power Management 서브필드 값이 、： L '이면 STA이 파워 세이브 모드로 전환하는 것을 지시할 수 있다.
More Data 서브필드는 추가적으로 전송될 MAC 프레임이 존재하는지 여부를 지시할 수 있다. 추가적으로 전송될 MAC 프레임이 존재하는 경우 、1 '로 설정되고, 그렇지 않은 경우 、0 '으로 설정될 수 있다.
Protected Frame 서브필드는 프레임 바디 ( Frame Body) 필드가 암호화되었는지 여부를 지시할 수 있다. Frame Body 필드가 암호화된 인캡술레이션 알고리즘 ( cryptographic encapsulation algorithm)에 의해 처리된 정보를 포함하는 경우 、1 '로 설정되고, 그렇지 않은 경우 、 0 '으로 설정될 수 있다.
앞서 설명한 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802 . 11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 MAC 프레임에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 앞서 설명한 각 필드가 다른 필드로 대체되거나 추가적인 필드가 더 포함될 수 있으며 , 모든 필드가 필수적으로 포함되지 않을 수도 있다. 매체 액세스 메커니즘
IEEE 802 . 11어)서 통신은 공유된 무선 매처】 ( shared wireless medium)에서 이루어지기 때문에 유선 채널 (wired channel) 환경과는 근본적으로 다른 특징을 가진다.
유선 채널 환경에서는 CSMA/ CD (carrier sense multiple access/collision detection) 기반으로 통신이 가능하다. 예를 들어 송신단에서 한번 시그널이 전송되면 채널 환경이 큰 변화가 없기 때문에 수신단까지 큰 신호 감쇄를 겪지 않고 전송이 된다. 이때 두 개 이상의 시그널이 층돌되면 감지 (detection)이 가능했다. 이는 수신단에서 감지된 전력 (power)이 순간적으로 송신단에서 전송한 전력보다 커지기 때문이다. 하지만, 무선 채널 환경은 다양한 요소들 (예를 들어, 거리에 따라 시그널의 감쇄가 크다거나 순간적으로 깊은 페이딩 (deep fading)을 겪을 수 있음)이 채널에 영향을 주기 때문에 실제로 수신단에서 신호가 제대로 전송이 되었는지 혹은 층돌이 발생되었는지 송신단에서 정확히 캐리어 센싱 (carrier sensing)을 할 수가 없다 .
이에 따라, IEEE 802.11에 따른 WLAN 시스템에서, MAC의 기본 액세스 머)커니즘으로서 CSMA/CA ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘을 도입하였다. CAMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능 (DCF: Distributed Coordination Function)이라고도 불리는데, 기본적으로 "listen before talk" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘에 따르면, AP 및 /또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서 , 소정의 시간 구간 (예를 들어 , DIFS (DCF Inter- Frame Space) ) 동안 무선 채널 또는 매체 (medium)를 센싱 (sensing)하는 CCA( Clear Channel Assessment) i 수행한다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태 ( idle status )인 것으로 판단되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유 상태 (occupied status )인 것으로 감지되면, 해당 AP 및 /또는 STA은 자기 자신의 전송올 시작하지 않고 , 이미 여러 STA들이 해당 매체를 사용하기 위해 대기하고 있다는 가정하에 DIFS에 추가적으로 매체 액세스를 위한 지연 시간 (예를 들어 , 임의 백오프 주기 ( random backof f period) ) 동안 더 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다.
임의 백오프 주기를 작용함으로써, 프레임을 전송하기 위한 여러 STA들이 존재한다고 가정할 때 여러 STA들은 확률적으로 다른 백오프 주기 값을 가지게 되어 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌 ( collision)을 최소화시킬 수 있다.
또한, IEEE 802 . 11 MAC 프로토콜은 HCF (Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 지점 조정 기능 ( PCF : Point Coordination Function)를 기반으로 한다 . PCF는 폴링 (polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및 /또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다 . 또한, HCF는 EDCA ( Enhanced Distributed Channel Access )와 HCCA (HCF Controlled Channel Access )를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 수행하는 것이고, HCCA는 폴링 (polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 WLAN의 QoS (Quality of Service )를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며 , 경쟁 주기 ( CP : Contention Period)와 비경쟁 주기 ( CFP : Contention Free Period) 모두에서 QoS 데이테" 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
특정 매체가 점유 (occupy 또는 busy) 상태에서 유휴 ( idle ) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터 (또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이때, 층돌을 최소화하기 위한 방안으로서 , STA들은 각각 임의 백오프 카운트 ( random backof f count )를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간 ( slot time )만큼 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다.ᅳ 임의 백오프 카운트는 의사 -임의 정수 (pseudo— random integer) 값을 가지며 , 0 내지 경쟁 원도우 ( CW : Contention Window) 범위에서 균일 분포 (uniform distribution)한 값 중 하나로 결정될 수 있다 . 여기서 , CW는 경쟁 원도우 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기 값으로 CWmin이 주어지지만, 전송이 실패된 경우 (예를 들어 , 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 C min 값으로 리셋된다. CW, CWrain 및 CWmax 값은 2n— 1 (n=0 , 1 , 2 , ...)로 설정되는 것이 바람직하다 .
임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하고, 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체게 점유 상태로 모니터링되면 카운트 다운을 중단하고 대기하게 되며, 매체가 유휴 상태가 되면 카운트 다운을 재개한다. 도 8의 예시에서 STA 3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA 3은 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 한편 , 나머지 STA들은 매체가 점유 (busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다 . 그 동안 STA 1 , STA 2 및 STA 5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴 상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운한다.
도 8의 예시에서는 STA 2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고 , STA 1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타난다. 즉, STA 2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA 5의 잔여 백오프 시간은 STA 1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다 .
, STA 1 및 STA 5는 STA 2가 매체를 점유하는 동안에 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA 2의 매체 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA 1 및 STA 5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에서 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA 5의 잔여 백오프 시간이 STA 1보다 짧았으므로 STA 5의 프레임 전송을 시작하게 된다 .
한편, STA 2가 매체를 점유하는 동안에서 STA 4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이때, STA 4 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS 만큼 대기한 후, 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행한다.
도 8의 예시에서는 STA 5의 잔여 백오프 시간이 STA 4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우 STA 4와 STA 5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA 4와 STA 5 모두 ACK을 수신하지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA 4와 STA 5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행한다.
한편, STA 1은 STA 4와 STA 5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS 만큼 대기한 후에, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다 .
CSMA/CA 메커니즘은 AP 및 /또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센성 (physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱 (virtual carrier sensing)도 포함한다 .
가상 캐리어 센싱은 히든 노드 문제 (hidden node problem) 등과 같이 매체 접근상 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여 , WLAN 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터 (NAV : Network Allocation Vector)를 이용한다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및 /또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및 /또는 STA에게 지시하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임올 전송하는 AP 및 /또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당된다.
AP 및 /또는 STA은 매체에 접근하고자 함을 알리기 위해 RTS ( request to send) 프레임 및 CTS ( clear to send) 프레임을 교환하는 절차를 수행할 수 있다. RTS 프레임 및 CTS 프레임은 실질적인 데이터 프레임 전송 및 수신 확인 J
응답 (ACK)이 지원될 경우 ACK 프레임이 송수신 되는데 필요한 무선 매체가 접근 예약된 시간적인 구간올 지시하는 정보를 포함한다 . 프레임을 전송하고자 하는 AP 및 /또는 STA으로부터 전송된 RTS 프레임을 수신하거나, 프레임 전송 대상 STA으로부터 전송된 CTS 프레임을 수신한 다른 STA은 RTS/CTS 프레임에 포함되어 있는 정보가 지시하는 시간적인 구간 동안 매체에 접근하지 않도록 설정될 수 있다. 이는 시간 구간 동안 NAV가 설정됨을 통하여 구현될 수 있다. 프레임 간격 (interframe space)
프레임 사이의 시간 간격을 프레임 간격 ( IFS : Interframe Space )으로 정의한다. STA은 캐리어 센성 ( carrier sensing)을 통해 IFS 시간 구간 동안 채널이 사용되는지 여부를 판단할 수 있다. 802 . 11 WLA 시스템에서 무선 매체를 점유하는 우선 레벨 (priority level )을 제공하기 위하여 복수의 IFS이 정의된다 .
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 IFS 관계를 예시하는 도면이다.
모든 타이밍은 물리 계층 인터페이스 프리미티브 즉, PHY- TXEND . conf irm 프리미티브, PHYTXSTART . conf irm 프리미티브, PHY- RXSTART . indication 프리미티브 및 PHY-RXEND . indication 프리미티브를 참조하여 정해질 수 있다.
IFS 종류에 따른 프레임 간격은 아래와 같다.
a) 축소된 프레임 간격 (RIFS : reduced interframe space )
b) 짧은 프레임 간격 ( SIFS : short interframe space) c) PCF 프레임 간격 (PIFS: PCF interframe space)
d) DCF 프레임 간격 (DIFS: DCF interframe space)
e) 조정 프레임 간격 (AIFS： arbitration interframe space) f ) 확장 프레임 간격 (EIFS: extended interframe space)
서로 다른 IFS들은 STA의 비트율 (bit rate)과 무관하게 물리 계층에 의해 특정된 속성으로부터 결정된다. IFS 타이밍은 매체 상에서의 시간 갭 (time gap)으로 정의된다. AIFS를 제외한 IFS 타이밍은 각 물리 계층 별로 고정된다.
SIFS는 ACK 레임, CTS 프레임, 블록 ACK 요청 (BlockAckReq) 프레임 또는 A-MPDU에 대한 즉각적인 웅답인 블톡 ACK(BlockAck) 프레임을 포함하는 PPDU, 조각난 버스트 (fragment burst)의 두 번째 또는 연속적인 MPDU, PCF에 의한 폴링 (polling)에 대한 STA의 웅답의 전송을 위해 사용되며 최고 우선 순위를 가진다. SIFS는 또한 비경쟁 구간 (CFP) 시간 동안 프레임의 타입과 무관하게 프레임들의 지점 조정 (point coordinator)을 위해 사용될 수 있다. SIFS는 이전 프레임의 마지막 심볼의 종료 또는 시그널 확장 (존재하는 경우)으로부터 이어지는 다음 프레임의 프리앰블의 첫 번째 심볼의 시작까지의 시간을 나타낸다.
SIFS 타이밍은 TxSIFS 슬롯 경계에서 연속적인 프레임의 전송이 시작될 때 달성된다.
SIFS는 서로 다른 STA들로부터의 전송 간의 工 FS 중에서 가장 짧다. 매체를 점유하고 있는 STA이 프레임 교환 시퀀스 (frame exchange sequence) 7> 수행되는 구간 동안 매체의 점유를 유지할 필요가 있는 경우 사용될 수 있다.
프레임 교환 시퀀스 내 전송 간 가장 작은 갭을 사용함으로써, 더 긴 갭 동안 매체가 유휴 상태가 되길 기다리는 것이 요구되는 다른 STA들이 매체의 사용을 시도하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 진행 중인 프레임 교환 시뭔스가 완료되는데 우선권을 부여할 수 있다.
PIFS는 매체를 액세스하는데 우선권을 획득하기 위하여 사용된다.
PIFS는 다음과 같은 경우에 사용될 수 있다.
- PCF 하에 동작하는 STA
- 채널 스위치 공지 (Channel Switch Announcement) 프레임을 전송하는 STA
- 트래픽 지入 1 맵 (TIM: Traffic Indication Map) 프레임을 전송하는
STA
- CFP 또는 전송 기회 (TXOP: Transmission Opportunity)를 시작하는 하이브리드 조정자 (HC: Hybrid Coordinator)
- CAP (controlled access phase) 내 예상된 수신의 부재로부터 복구 (recovering)하기 위한 폴링된 TXOP 홀더 (holder)인 HC 또는 non-AP QoS STA '
- CTS2의 전송 전 듀얼 CTS 보호를 사용하는 HT STA
- 전송 실패 이후에 계속하여 전송하기 위한 TXOP 홀더 (holder)
- 에러 복구 (error recovery)를 사용하여 계속하여 전송하기 위한 RD (reverse direction) 개시자
- PSMP (power save multi-poll) 복구 프레임을 전송하는 PSMP 시뭔스 동안 HT AP
- EDCA 채널 액세스를 사용하는 40MHz 마스크 PPDU를 전송하기 전 세컨더리 채널 (secondary channel) 내 CCA를 수행하는 HT STA
앞서 나열된 예시 중 세컨더리 채널 (secondary channel)에서 CCA을 수행하는 경우를 제외하고, PIFS를 사용하는 STA은 TxPIFS 슬롯 경계에서 매체가 유휴 상태임을 결정하는 CS (carrier sense) 메커니즘 이후에 전송을 시작한다.
DIFS는 DCF 하에 데이터 프레임 (MPDU) 및 관리 프레임 (MMPDU: MAC Management Protocol Data Unit)을 전송하도록 동작하는 STA에 의해 사용될 수 있다. DCF를 사용하는 STA은 정확히 수신된 프레임 및 백오프 타임이 만료된 이후 CS (carrier sense) 메커니즘을 통해 매체가 유휴 상태라고 결정되면, TxDIFS 슬롯 경계에서 전송할 수 있다 . 여기서 , 정확히 수신된 프레임은 PHY-RXEND. indication 프리미티브가 에러를 지시하지 않고, FCS가 프레임이 에러가 아님 (error free)을 지시하는 프레임을 의미한다.
SIFS 시간 ( SIFSTime' )과 슬롯 시간 (、 aSlotTime ' )은 물리 계층 별로 결정될 수 있다. SIFS 시간은 고정된 값을 가지나, 슬롯 시간은 무선 지연 시간 (aAirPropagationTime) 변화에 따라 동적으로 변화할 수 있다 .
'aSIFSTime'은 아래 수학식 1 및 2와 같이 정의된다.
【수학식 1】
aSIFSTime (Ιδμε) = aRxRFDelay ( 0.5 ) + aRxPLCPDelay (12.5) + aMACProcessingDelay (1 또는 <2) + aRxTxTurnaroundTime ( <2 )
【수학식 2】 aRxTxTur nar oundT ime = aTxPLCPDelay ( 1 ) + aRxTxSwi tchTime (0.25) + aTxRampOnTirae (0.25) + aTxRFDelay (0.5) 'aSlotTime'은 아래 수학식 3과 같이 정의된다 .
【수학식 3】
aSlotTime = aCCATime (<4) + aRxTxTurnaroundTime ( <2 ) + aAirPropagationTime (<1) + aMACProcessingDelay ( <2 )
수학식 3에서 기본적인 (default) 물리 계층 파라미터는 1//S와 같거나 작은 값을 가지는 AMACProcessingDelay'에 기반한다. 무선 파는 자유 공간 (free space)에서 300m//s로 확산된다. 예를 들어 , 3//S는 BSS 최대 일방향 (one-way) 거리 ~450m (왕복 시간 (round trip)은 ~900m)의 상한선일 수 있다.
PIFS와 SIFS는 각각 아래 수학식 4 및 5와 같이 정의된다 .
【수학식 4】
PIFS (Ιδμβ) = aSIFSTime + aSlotTime
【수학식 5】 I DIFS(34ps) = aSIFSTime + 2 * aSlotTime
앞서 수학식 i 내지 5에서 괄호 안쎄 수치는 일반적인 값을 예시하는 것이나, 그 값은 STA 별로 혹은 STA의 위치 별로 달라질 수 있다.
상술한 SIFS, PIFS 및 DIFS 들은 매체와 서로 다른 MAC 슬롯 경계 (TxSIFS, TxPIFS, TxDIFS)를 기반으로 측정된다 .
SIFS, PIFS 및 DIFS 에 대한 각 MAC 슬롯 경계는 각각 아래 수학식 6내지 8과 같이 정의된다 . 【수학식 6】
TxSIFS = SIFS - aRxTxTur nar oundT ime
【수학식 7】
TxPIFS = TxSIFS + aSlotTime
【수학식 8】
TxDIFS = TxSIFS + 2 * aSlotTime 채널 상태 정보 (Channel State Information) 피드백 ( feedback) 방법 범포머 (Beamformer) 71" 모든 안테나를 하나의 범포미 (Beamf ormee)에 할당하여 통신하는 SU— MIMO 기술은 시공간을 이용한 다이버시티 이득 (diversity gain)과 스트림 ( stream) 다중 전송을 통해 채널 용량을 증대시킨다 . SU-MIMO 기술은 MIMO 기술을 적용하지 않을 때에 비해 안테나의 개수를 늘림으로써, 공간 자유도를 확장시켜 물리 계층의 성능 향상에 기여할 수 있다.
또한, Beamformer가 복수의 Beamf ormee에게 안테나를 할당하는 MU- MIMO 기술은 Beamformer에 접속한 복수의 Beamf ormee들의 다중 접속을 위한 링크 계층 프로토콜을 통하여, Beatnformee 당 전송률을 높이거나 채널의 신뢰도를 높임으로써 MIMO 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.
MIMO 환경에서는 Beamformer가 채널 정보를 얼마나 정확히 알고 있는지가 성능에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 채널 정보 획득을 위한 피드백 절차가요구된다.
채널 정보 획득을 위한 피드백 절차는 크게 두 가지 방식이 지원될 수 있다. 하나는 제어 프레임 ( Control f rame )을 이용하는 방식이며 , 남은 하나는 데이터 필드가 포함되지 않은 채널 사운딩 ( channel sounding) 절차를 이용하는 방식이다. 사운딩은 프리엠블 트레이닝 필드 ( training f ield)를 포함하는 PPDU의 데이터 복조 이외의 목적을 위해 채널을 측정하기 위하여 해당 트레이닝 필드 ( training f ield)를 이용하는 것을 의미한다,
이하, 제어 프레임 ( Control frame)을 이용한 채널 정보 피드백 방법과 NDP (null data packet )을 이용한 채널 정보 피드백 방법에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
1 ) 제어 프레임 (Control frame )을 이용한 피드백 방법
■MIMO 환경에서 Beamformer는 MAC 혜더에 포함된 HT control 필드를 통해 채널 상태 정보의 피드백을 지시하거나, Beamformee는 MAC 프레임 헤더에 포함된 HT control 필드를 통해 채널 상태 정보를 보고할 수 있다. HT control 필드는 Control Wrapper 프레임이나 MAC 혜더의 Order 서브필드 7]· 1로 설정된 QoS Data 프레임, 관리 프레임에 포함될 수 있다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다.
도 10을 참조하면 , HT Control 필드는 VHT 서브필드, HT 제어 미들 (HT Control Middle ) 서브필드, AC 계한 (AC Constraint ) 서브필드 및 역방향 승인 (RDG : Reverse Direction Grant ) /추가 PPDU (More PPDU) 서브필드로 구성될 수 있다.
VHT 서브필드는 HT Control 필드가 VHT를 위한 HT Control 필드의 포맷을 가지는지 또는 HT를 위한 HT Control 필드의 포맷을 가지는지 여부를 지시한다. 도 10에서는 VHT를 위한 HT Control 필드를 가정하여 설명한다. VHT를 위한 HT Control 필드를 VHT Control 필드로 지칭할 수 있다.
HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도록 구현될 수 있다. HT Control Middle 서브필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
AC Constraint 서브필드는 역방향 (RD: reverse direction) 데이터 프레임의 맵핑된 AC (Access Category)가 단일 AC에 한정된 것인지 여부를 지시한다 .
RDG/ ore PPDU 서브필드는 해당 필드가 RD 개시자 (initiator) 또는 RD 웅답자 (responder)에 의하여 전송되는지 여부에 따라 다르게 해석될 수 있다.
RD 개시자에 의하여 전송된 경우, RDG가 존재하는 경우 RDG/More PPDU 필드가 、1 '로 설정되고, RDG가 존재하지 않는 경우 、0 '으로 설정된다. RD 웅답자에 의하여 전송된 경우, 해당 서브필드를 포함하는 PPDU가 RD옹답자에 의해 전송된 마지막 프레임이면 、1'로 설정되고, 또 다른 PPDU가 전송되면 、0 '으로 설정된다.
HT Control Middle 서브필드는 예비 비트 (Reserved bit) , MCS 피드백 요청 (MRQ: MCS (Modulation and Coding Scheme) feedback request) 서브필드, MRQ 시퀀스 식별자 (MSI: MRQ Sequence Identifier) /시공간 블록 코딩 (STBC: space -time block coding) 서브필드, MCS 피드백 시퀀스 식별자 (IVIFSI: MCS feedback sequence identifier) /그룹 ID 최하위 비트 (GID-L: LSB (Least Significant Bit) of Group ID) 서브필드, MCS 피드백 (MFB: MCS Feedback) 서브필드, 그룹 ID 최상위 비트 (GID— H: MSB (Most Significant Bit) of Group ID) 서브필드, 코딩 타입 (Coding Type) 서브필드, 피드백 전송 타입 (FB Tx Type: Feedback Transmission type) 서브필드 및 자발적 MFB (Unsolicited MFB) 서브필드로 구성될 수 있다.
표 3은 VHT 포맷의 HT Control Middle 서브필드에 포함된 각 서브필드에 대한 설명을 나타낸다.
【표 3】
Figure imgf000054_0001
것이면, GID-H 서브필드는 자발적 MFB가 추정된 PPDU의 그룹 ID의 최상위 3비트를 포함함
MFB가 SU PPDU로부터 추정된 것이며, GID-H 서브필드는 모두 1로 설정됨
Coding Type Coding type Unsolicited MFB 서브필드가 、1 '로 of MFB 설정되면, 코딩 타입 서브필드는 자발적 response
MFB가 추정된 프레임의 코딩 타입 (BCC (binary convolutional code )은 0 , LDPC ( low-density parity check)은 1 )를 포함함
FB Tx Type Transmission Unsolicited MFB 서브필드가 、1 '로 type of MFB 설정되고 MFB가 범포밍되지 response
않은 (unbeamformed) VHT PPDU로부터 추정된 것이면 , FB Tx Type 서브필드는 、0 '으로 설정됨
Unsolicited MFB 서브필드가 ' 1 '로 설정되고 MFB가 범포밍된 (beamformed) VHT PPDU로부터 추정된 것이면 FB Tx Type 서브필드는 、1 '로 설정됨
Unsolicited Unsolicited MFB가 MRQ에 대한 웅답이면 、1 '로 설정됨
MFB MCS feedback MFB가 MRQ에 대한 웅답이 아니면 、0 '으로 indicator 섬 S정ᄋ된口
그리고, MFB 서브필드는 VHT 공간 -시간 스트림 개수 (NUM—STS : Number of space time streams ) 서브필드, VHT -MCS 서브필드, 대역폭 (BW : Bandwidth) 서브필드, 신호 대 잡음비 (SNR : Signal to Noise Ratio) 서브필드를 포함할 수 있다.
NUM_STS 서브필드는 추천하는 공간 스트림의 개수를 지시한다. VHT-MCS 서브필드는 추천하는 MCS를 지시한다. BW 서브필드는 추천하는 MCS와 관련된 대역폭 정보를 지시한다. SNR 서브필드는 데이터 서브캐리어 및 공간 스트림 상의 평균 SNR 값을 지시한다 . 앞서 설명한 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802 . 11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 MAC 프레임에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 앞서 설명한 각 필드가 다른 필드로 대체되거나 추가적인 필드가 더 포함될 수 있으며, 모든 필드가 필수적으로 포함되지 않을 수도 있다.
2) 채널 사운딩 (channel sounding)을 이용한 피드백 방법
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 채널 사운딩 (sounding) 방법을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 11에서는 人!"운딩 프로토콜 (sounding protocol)을 기초로 Beamformer (예를 들어 , AP)와 Beamformee (예를 들어 , non-AP STA) 간의 채널 상태 정보 (channel state information)를 피드백하는 방법을 예시한다. 사운딩 프로토콜 (sounding protocol)은 채널 상태 정보에 대한 정보를 피드백 받는 절차를 의미할 수 있다.
사운딩 프로토콜을 기초로 한 Beamformer와 Beamformee 간의 채널 상태 정보 사운딩 방법을 아래와 같은 단계로 수행될 수 있다.
(1) Beamfo歷 r에서 Beamformee의 피드백을 위한 사운딩 전송을 알리는 VHT NDPA(VHT Null Data Packet Announcement) 프레임을 전송한다.
VHT NDPA 프레임은 채널 사운딩이 개시되고, NDP(Null Data Packet)이 전송될 것임을 알리기 위해 사용되는 제어 프레임 (control frame)을 의미한다. 다시 말해, NDP을 전송하기 전 VHT NDPA 프레임을 전송함으로써 Beamformee가 NDP 프레임을 수신하기 전 채널 상태 정보를 피드백 하기 위한 준비를 하도록 할 수 있다.
VHT NDPA 프레임은 NDP을 전송할 Beamformee의 AID (association identif ier) 정보, 피드백 타입 정보 등을 포함할 수 있다. VHT NDPA 프레임에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
VHT NDPA 프레임은 MU-MIMO를 사용하여 데이터를 전송하는 경우와 SU- MIMO를 사용하여 데이터를 전송하는 경우 서로 다른 전송 방식으로 전송될 수 있다. 예를 들어, MU-MIMO를 위한 채널 사운딩을 수행하는 경우 VHT NDPA 프레임을 브로드캐스트 (broadcast ) 방식으로 전송하나, SU-MIMO를 위한 채널 사운딩을 수행하는 경우 하나의 대상 STA으로 VHT NDPA 프레임을 유니캐스트 (unicast ) 방식으로 전송할수 있다.
( 2 ) Beatnformer는 VHT NDPA 프레임을 전송한 후, SIFS 시간 후에 NDP을 전송한다. NDP은 데이터 필드를 제외한 VHT PPDU구조를 가진다.
VHT NDPA 프레임을 수신한 Beamformee들은 STA 정보 필드에 포함된 AID12 서브필드 값을 확인하고, 자신이 사운딩 대상 STA인지 확인할 수 있다. 또한, Beamf ormee들은 NDPA에 포함된 STA Info 필드의 순서를 통해 피드백 순서를 알 수 있다. 도 11에서는 피드백 순서가 Beamformee 1 , Beamformee 2 , Beamformee 3의 순서로 진행되는 경우를 예시한다.
( 3 ) Beamformee 1은 NDP에 포함된 트레이닝 필드 ( training f ield)를 기초로 하향링크 채널 상태 정보를 획득하여, Beamformer에게 전송할 피드백
-정보를 생성한다 .
Beamformee 1은 NDP 프레임을 수신 후 SIFS 이후에 피드백 정보를 포함한 VHT 압축된 빔포밍 (VHT Compressed Beamf orming) 프레임을 Beamf ormer에게 전송한다.
VHT Compressed Beamf orming 프레임은 시공간 스트림 ( space- time stream)에 대한 SNR 값, 서브캐리어 ( subcarrier)에 대한 압축된 빔포밍 피드백 행렬 ( compressed beamforming feedback matrix)에 대한 정보 등이 포함될 수 있다. VHT Compressed Beamforming 프레임에 대 보다 상세한 설명은 후술한다.
( 4 ) Beamformer는 Beamformee 1으로부터 VHT Compressed
Beamforming 프레임 수신 후, SIFS 이후에 Beamformee 2로부터 채널 정보를 얻기 위해 범포밍 보고 폴 (Beamforming Report Poll ) 프레임을 Beamformee 2에게 전송한다.
Beamforming Report Poll 프레임은 NDP 프레임과 동일한 역할을 수행하는 프레임으로서, Beamformee 2는 전송되는 Beamforming Report Poll 프레임을 기초로 채널 상태를 측정할 수 있다.
Beamforming report poll frame 프레임에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
( 5 ) Beamforming Report Poll 프레임을 수신한 Beamformee 2는 SIFS 이후에 피드백 정보를 포함한 VHT Compressed Beamforming 프레임을
Beamformer에게 전송한다.
( 6 ) Beamformer는 Beamformee 2로부터 VHT Compressed Beamforming 프레임 수신 후, SIFS 이후에 Beamformee 3로부터 채널 정보를 얻기 위해 Beamforming Report Poll 프레임을 Beamformee 3에게 전송한다.
( 7 ) Beamforming Report Poll 프레임을 수신한 Beamformee 3은 SIFS 이후에 피드백 정보를 포함한 VHT Compressed Beamforming 프레임을 Beamformer에게 전송한다.
이하, 앞서 설명한 채널 사운딩 절차에서 사용되는 프레임에 대하여 살펴본다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 VHT NDPA 프레임을 예시하는 도면이다.
도 12를 참조하면, VHT NDPA 프레임은 프레임 제어 ( Frame Control ) 필드, 지속 시간 (Duration) 필드, RA (Receiving Address ) 필드, TA (Transmitting Address ) 필드, 사운딩 다이얼로그 토큰 (Sounding Dialog Token) 필드, STA 정보 1 ( STA Info 1 ) 필드 내지 STA 정보 n ( STA Info n) 필드 및 FCS로 구성될 수 있다.
RA 필드 값은 VHT NDPA 프레임을 수신하는 수신자 주소 ( receiver address ) 또는 STA주소를 나타낸다.
VHT NDPA 프레임이 하나의 STA Info 필드를 포함하는 경우, RA 필드 값은 STA Info 필드 내 AID에 의해 식별되는 STA의 주소를 가진다. 예를 들어, SU-MIMO 채널 사운딩을 위하여 하나의 대상 STA으로 VHT NDPA 프레임을 전송하는 경우, AP는 VHT NDPA 프레임을 대상 STA에게 유니캐스트 (unicast )로 전송한다.
반면, VHT NDPA 프레임이 하나 이상의 STA Info 필드를 포함하는 경우, RA 필드 값은 브로드캐스트 주소 (broadcast address )를 가진다. 예를 들어 , MU-MIMO 채널 사운딩을 위하여 적어도 하나 이상의 대상 STA으로 VHT NDPA 프레임을 전송하는 경우, AP는 VHT NDPA프레임을 브로드캐스팅한다.
TA 필드 값은 VHT NDPA 프레임을 전송하는 송신자 주소 ( transmitter address ) 또는 전송하는 STA의 주소 또는 TA를 시그널링하는 대역폭을 나타낸다.
Sounding Dialog Token 필드는 사운딩 入 1퀀스 ('Sounding Sequence ) 필드로 불릴 수도 있다. Sounding Dialog Token 필드 내 사운딩 다이얼로그 토큰 번호 ( Sounding Dialog Token Number) 서브필드는 VHT NDPA 프레임을 식별하기 위하여 Beamformer에 의해 선택된 값을 포함한다.
VHT NDPA 프레임은 적어도 하나의 STA Info 필드를 포함한다. 즉, VHT NDPA 프레임은 사운딩 대상 STA에 대한 정보를 포함하는 STA Info 필드를 포함한다. STA Info 필드는 사운딩 대상 STA마다 하나씩 포함될 수 있다. 각 STA Info 필드는 AID12 서브필드, 피드백 타입 ( Feedback Type ) 서브필드 및 Nc 인덱스 (Nc Index) 서브필드로 구성될 수 있다.
표 4는 VHT NDPA 프레임에 포함되는 STA Info 필드의 서브필드를 나타낸다.
【표 4】
Figure imgf000060_0001
앞서 설명한 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802 . 11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 MAC 프레임에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 다른 필드로 대체되거나, 추가적인 필드가 더 포함될 수 있다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 NDP PPDU을 예시하는 도면이다.
도 13을 참조하면, NDP은 앞서 도 4와 같은 VHT PPDU 포맷에서 데이터 필드가 생략된 포맷을 가질 수 있다 . NDP은 특정 프리코딩 행렬 (precoding matrix)를 기반으로 프리코딩 (precoding)되어 사운딩 대상 STA으로 전송될 수 있다.
NDP의 L-SIG 필드에서 데이터 필드에 포함된 PSDU 길이를 지시하는 길이 필드는 、0 '으로 설정된다.
NDP의 VHT-SIG-A 필드에서 NDP 전송을 위해 사용된 전송 기법이 MU- MIMO 인지 또는 SU-MIMO 인지 지시하는 Group ID 필드는 SU-MIMO 전송을 지시하는 값으로 설정된다 .
NDP의 VHT- SIG-B 필드의 데이터 비트는 대역폭 별로 고정된 비트 패턴 (bit pattern)으로 설정된다.
사운딩 대상 STA은 NDP를 수신하면 , NDP의 VHT-LTF 필드를 기반으로 채널을 추정하고 채널 상태 정보를 획득한다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 VHT 압축된 범포밍 (VHT compressed beamforming) 프레임 포맷을 예시하는 도면이다. 도 14를 참조하면, VHT compressed beamforming 프레임은 VHT 기능을 지원하기 위한 VHT 동작 (VHT Action) 프레임으로서 , Frame Body에 Action 필드를 포함한다. Action 필드는 MAC 프레임의 Frame Body에 포함되어 확장된 관리 동작들을 명시하기 위한 메커니즘을 제공한다 .
Action 필드는 카테고리 ( Category) 필드, VHT 동작 (VHT Action) 필드, VHT MIMO 제어 (VHT MIMO Control ) 필드, VHT 압축된 빔포밍 보고 (VHT Compressed Beamforming Report ) 필드 및 MU 전용 빔포밍 보고 (MU Exclusive Beamforming Report ) 필드로 구성된다 .
Category 필드는 VHT 카테고리 (즉, VHT Action 프레임 )를 지시하는 값으로 설정되고, VHT Action 필드는 VHT Compressed Beamforming 프레임을 지시하는 값으로 설정된다.
VHT MIMO Control 필드는 범포밍 피드백과 관련된 제어 정보를 피드백하기 위하여 사용된다. VHT MIMO Control 필드는 VHT Compressed Beamforming 프레임에 항상 존재할 수 있다.
VHT Compressed Beamforming Report 필드는 데이터를 전송하는데 사용되는 시공간 스트림 ( space - time stream)에 대한 SNR 정보가 포함된 범포밍 매트릭에 대한 정보를 피드백하기 위하여 사용된다.
MU Exclusive Beamforming Report 필드는 MU-MIMO 전송을 수행하는 경우 공간적 스트림 ( spatial stream)에 대한 SNR 정보를 피드백하기 위하여 사용된다.
VHT Compressed Beamforming Report 필드 및 MU Exclusive Beamforming Report 필드의 존재 여부 및 내용 ( content )은 VHT MIMO Control 필드의 피드백 타입 ( Feedback Type ) 서브필드, 잔여 피드백 세그먼트 (Remaining Feedback Segments) 서브필드, 최초 피드백 세그먼트 (First Feedback Segment) 서브필드의 값에 따라 결정될 수 있다. 이하, VHT MIMO Control 필드, VHT Compressed Beamf orming Report 필드 및 MU Exclusive Beamf orming Report 필드에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
1) VHT MIMO Control 필드는 Nc 인덱스 (Nc Index) 서브필드, Nr 인덱스 (Nr Index) 서브필드, 채널 폭 (Channel Width) 서브필드, 그룹핑 (Grouping) 서브필드, 코드북 정보 (Codebook Information) 서브필드, 피드백 타입 (Feedback Type) 서브필드, 잔여 피드백 세그먼트 (Remaining Feedback Segments) 서브필드, 최초 피드백 세그먼트 (First Feedback Segment) 서브필드, 예비 (reserved) 서브필드 및 사운딩 다이얼로그 토큰 번호 (Sounding Dialog Token Number) 서브필드로 구성된다.
표 5는 VHT MIMO Control 필드의 서브필드를 나타낸다.
【표 5]
Figure imgf000063_0001
Nr=8 경우, 、7'
Channel 2 압축된 빔포밍 피드백 행렬 (compressed
Width beamf orming feedback matrix)을 생성하기 위하여 측정되는 채널의 대역폭을 지사함
20 MHz 경우, 、 0' ,
40 MHz 우, 、1' ,
80 MHz 경우, λ2' ,
160 MHz 또는 80 + 80 MHz 경우, χ3'
Grouping 2 압축된 범포밍 피드백 행렬 (compressed beamf orming feedback matrix)에 사용된 서브캐리어 그룹큉 (Ng)을 지시함
Ng=l(그룹핑 없음) 경우, 、0' ,
Ng=2 경우, 、 1' ,
Ng=4 경우, 、2' ,
、3' 값은 예비 값으로 설정됨
Codebook 1 코드북 엔트리 (entries)의 사이즈를 지시함
Information 피드백 타입이 SU-MIMO 경우,
bi|/=2, 13Φ=4 경우, 、0, ,
bi|;=4, b =6 경우, 、1, 피드백 타입이 MU-MIMO 경우,
경우, 、0' ,
Figure imgf000064_0001
경우, λ1'
여기서 , b 및 b<D는 양자화된 비트 수를 의미함
Feedback 1 피드백 타입을 지시함
Type SU-MIMO 경우, 40' ,
MU-MIMO 경우, λ1'
Remaining 3 관련된 VHT Compressed Beamf orming 프레임에 대한
Feedback 잔여 피드백 세그먼트의 개수를 지시함
Segments
분할된 보고 (segmented ' report)의 마지막 피드백 세그먼트 또는 분할되지 않은 보고 (unsegmented report)의 세그먼트인 경우, 、 0 '으로 설정됨 분할된 보고 (segmented report)의 최초 그리고 마지막 피드백 세그먼트가 아닌 경우, 、1'에서
、 6'사이의 값으로 설정됨
분할된 보고 (segmented report)의 마지막 세그먼트가 아닌 피드백 세그먼트인 경우, 、1 '에서
、 6'사이의 값으로 설정됨
재전송 피드백 세그먼트의 경우, 필드는 본래 전송 (original transmission)의 관련된 세그먼트와 동일한 값으로 설정됨
First 1 분할된 보고 (segmented report)의 최초 피드백
Feedback 세그먼트 또는 분할되지 않은 보고 (unsegmented
Segment
report：〉의 피드백 세그먼트인 경우, 、1'로 설정됨 최초 피드백 세그먼트가 아닌 경우 또는 VHT
Compressed Beamf orming Report 필드 및 MU Exclusive Beamf orming Report 필드 7} 프레임에 존재하지 않는 경우, 、0 '으로 설정됨
재전송 피드백 세그먼트의 경우, 필드는 본래 전송 (original transmission)의 관련된 세그먼트와 동일한 값으로 설정됨
Sounding 6 NDPA 프레임의 사운딩 다이얼로그 토큰 ( Sounding Dialog Dialog Token) 값으로 설정됨
Token
Number
VHT Compressed Beamf orming 프레임이 VHT Compressed Beamf orming Report 필드의 전부 또는 일부를 전달하지 않는 경우, Nc Index 서브필드, Channel Width 서브필드, Grouping 서브필드, Codebook Information 서브필드, Feedback Type 서브필드 및 Sounding Dialog Token Number 서브필드는 예비 필드로 설정되고, First Feedback Segment 서브필드는 、 0 '로 설정되며 , Remaining Feedback Segments 서브필드는 、7 '로 설정된다.
Sounding Dialog Token Number 서브필드는 사운딩 入 1퀀스
( Sounding Sequence Number) 서브필드로 불릴 수도 있다.
2 ) VHT compressed beamf orming report 필드는 전송 Beamfortner가 스티어링 행렬 ( steering matix) 、0 '를 결정하기 위해 사용하는 압축된 빔포밍 피드백 행렬 ( comporessed beamf orming feedback matrix) ' V'를 각도의 형태로 나타낸 명시적인 피드백 정보를 전달하기 위하여 사용된다. 표 6은 VHT compressed beamf orming report 필드의 서브필드를 나타낸다.
【표 6】
서브필드 비트수 설명 ( description) 시공간 스트림 1의 평균 SNR 8 Beamf ormee에서 시공간 스트림 (Average SNR of Space -Time 1에 대한 모든 서브캐리어들
Stream 1) 상에서의 평균 SNR
... ...
시공간 스트림 Nc의 평균 SNR 8 Beamf ormee에서 시공간 스트림 (Average SNR of Space -Time Nc에 대한 모든 서브캐리어들
Stream Nc) 상에서의 평균 SNR 서브캐리어 k=scidx(0)에 대한 해당 서브캐리어에 대한 압축된 압축된 빔포밍 피드백 행렬 V 빔포밍 피드백 (Compressed Beamf orming 행렬 (Compressed
Feedback Matrix V for Beamf orming Feedback subcarrier k=scid (0) ) S + Matrix)의 각도의 순서 서브캐리어 k=scidx(l)에 대한 Na*一 — ( -bijf 해당 서브캐리어에 대한 압축된 압축된 빔포밍 피드백 행렬 V +bO) /2 범포밍 피드백 (Compressed Beamf orming 행렬 (Compressed
Feedback Matrix V for Beamf orming Feedback subcarrier k=scidx (1) ) Matrix)의 각도의 순서
.·■ ... ...
서브캐리어 k-scidx(Ns-l)에 Na* (b r 해당 서브캐리어에 대한 압축된 대한 압축된 빔포밍 피드백 행렬 V +bΦ) /I 범포밍 피드백 (Compressed Beamf orming 행렬 (Compressed
Feedback Matrix V for Beamf orming Feedback subcarrier k=scid (Ns-1) ) Matrix)의 각도의 순서
표 6을 참조하면, VHT compressed beamf orming report 필드에서는 시공간 스트림 각각에 대한 평균 SNR과 각각의 서브캐리어에 대한 압축된 빔포밍 피드백 행렬 (Compressed Beamforming Feedback Matrix) 'V '가 포함될 수 있다. 압축된 빔포밍 피드백 행렬은 채널 상황에 대한 정보를 포함한 행렬로서 MIMO를 사용한 전송 방법에서 채널 행렬 (즉, 스티어링 행렬 (steering matix) 、<2' )을 산출하기 위하여 사용된다. scidx()는 Compressed Beamforming Feedback Matrix 서브필드가 전송되는 서브캐리어를 의미한다. Na는 Nr X Nc 값에 의해 고정된다 (예를 들어 , Nr X Nc= 2 X 1인 경우, Φ11, ψ21, ...) .
Ns는 Beamf ormer에게 압축된 빔포밍 피드백 행렬이 전송되는 서브캐리어의 개수를 의미한다. Beamformee는 그룹핑 방법을 사용하여 압축된 범포밍 피드백 행렬이 전송되는 Ns의 수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브캐리어를 하나의 그룹으로 묶고 해당 그룹 별로 압축된 범포밍 피드백 행렬을 전송함으로써 피드백되는 압축된 빔포밍 피드백 행렬의 개수를 줄일 수 있다. Ns는 VHT MIMO Control 필드에 포함된 Channel Width 서브필드와 Grouping 서브필드로부터 산출될 수 있다.
표 7은 시공간 스트림의 평균 SNR (Average SNR of Space - Time ) Stream서브필드를 예시한다.
【표 7 ]
Figure imgf000067_0001
표 7을 참조하면, 시공간 스트림 각각에 대한 평균 SNR은 채널에 포함되는 서브캐리어 전체에 대한 평균 SNR 값을 산출하여 그 값을 - 128 - + 128 범위로 매핑하여 산출된다.
3 ) MU Exclusive Beamforming Report 필드는 델타 (ᅀ) SNR의 형태로 나타낸 명시적인 피드백 정보를 전달하기 위하여 사용된다. VHT Compressed Beamforming Report 필드 및 MU Exclus ive Beamforming Report 필드 내 정보는 MU Beamf이: mer가 스티어링 행렬 ( steering matix) 、0 '를 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
표 8은 VHT compressed beamforming 프레임에 포함되는 MU Exclusive Beamforming Report 필드의 서브필드를 나타낸다.
【표 8 ]
Figure imgf000068_0001
표 8을 참조하면, MU Exclusive Beamforming Report 필드에서는 서브캐리어 별로 시공간 스트림 당 SNR이 포함될 수 있다.
각 Delta SNR 서브필드는 - 8dB에서 7dB 사이에서 ldB씩 증가되는 값을 가진다.
scidx ( )는 Delta SNR 서브필드가 전송되는 서브캐리어 (들)을 의미하고, Ns는 Beamformer로 Delta SNR 서브필드가 전송되는 서브캐리어의 수를 의미한다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 빔포밍 보고 1- (Beamf orming Report Poll ) 프레임 포맷을 예시하는 도면이다.
도 15를 참조하면, Bearaforming Report Poll ≤레임은 프레임 제어 ( Frame Control ) 필드, 지속 시간 (Duration) 필드, RA (Receiving Address ) 필드, TA (Transmitting Address ) 필드, 피드백 세그먼트 재전송 비트맵 ( Feedback Segment Retransmission Bitmap) 필드 및 FCS를 포함하여 구성된다.
RA 필드 값은 대상 수신자 ( intended recipient )의 주소를 나타낸다.
TA 필드 값은 Beamf orming Report Poll 프레임을 전송하는 STA의 주소 또는 TA를 시그널링하는 대역폭을 나타낸다.
Feedback Segment Retransmission Bitmap 필드는 VHT 압축된 범포밍 보고 (VHT Compressed Beamforraing report )에서 요청되는 피드백 세그먼트를 지시한다 .
Feedback Segment Retransmission Bitmap 필드 값에서 위치 n의 비트가 、1 '이면 ( LSB 경우 n=0 , MSB 경우 n=7 ) , VHT compressed beamf orming 프레임의 VHT MIMO Control 필드 내 Remaining Feedback Segments 서브필드에서 n과 상응하는 피드백 세그먼트가 요청된다 . 반면 , 위치 η의 비트가 、0 '이면, VHT MIMO Control 필드 내 Remaining Feedback Segments 서브필드에서 n과 상웅하는 피드백 세그먼트가 요청되지 않는다. 그룹식별자 (Group ID)
VHT WLAN 시스템은 보다 높은 처리율을 위하여 MU-MIMO 전송 방법을 지원하므로, AP는 MIMO 페어링된 적어도 하나 이상의 STA에게 동시에 데이터 프레임을 전송할 수 있다. AP는 자신과 결합 (association)되어 있는 복수의 STA들 중 적어도 하나 이상의 STA을 포함하는 STA 그룹에게 데이터를 동시에 전송할 수 있다. 예를 들어, 페어링된 STA의 수는 최대 4개일 수 있으며, 최대 공간 스트림 수가 8개일 때 각 STA에는 최대 4개의 공간 스트림이 할당될 수 있다.
또한, TDLS (Tunneled Direct Link Setup) 이나 DLS (Direct Link Setup) , 메쉬 네트워크 (mesh network)를 지원하는 WLAN 시스템에서는 데이터를 전송하고자 하는 STA이 MU-MIMO 전송기법을 사용하여 PPDU를 복수의 STA½에게 전송할 수 있다.
이하, AP가 복수의 STA에게 MU-MIMO 전송 기법에 따라 PPDU를 전송하는 것을 예로 들어 설명하도록 한다 .
AP는 페어링 된 전송 대상 STA 그룹에 속하는 STA에게 서로 다른 공간 스트림 ( spatial stream)을 통하여 PPDU를 동시에 전송한다. 상술한 바와 같이, VHT PPDU 포맷의 VHT- SIG A 필드는 그룹 ID 정보 및 시공간 스트림 정보를 포함하여 각 STA은 자신에게 전송되는 PPDU인지 확인할 수 있다. 이때, 전송 대상 STA 그룹의 특정 STA에게는 공간 스트림이 할당되지 않아 테이터가 전송되지 않을 수도 있다. 하나 이상의 Group ID에 상웅하는 사용자 위치 (user position)를 할당 (assignment )하거나 또는 변경 ( change )하기 위하여 그룹 ID 관리 (Group ID Management ) 프레임이 이용된다. 즉, AP는 MU-MIMO 전송을 수행하기 전에 Group ID Management 프레임을 통해 특정 그룹 ID와 연결된 STA들을 알려줄 수 있다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 Group ID Management 프레임을 예시하는 도면이다.
도 16을 참조하면, Group ID Management 프레임은 VHT 기능을 지원하기 위한 VHT 동작 (VHT Action) 프레임으로서 , Frame Body에 Action 필드를 포함한다. Action 필드는 MAC 프레임의 Frame Body에 포함되어 확장된 관리 동작들을 명시하기 위한 메커니즘을 제공한다.
Action 필드는 카테고리 ( Category) 필드, VHT 동작 (VHT Action) 필드, 멤버십 상태 어레이 (Membership Status Array) 필드 및 사용자 위치 어레이 (User Position Array) 필드로 구성된다.
Category 필드는 VHT 카테고리 (즉, VHT Action 프레임 )를 지시하는 값으로 설정되고, VHT Action 필드는 Group ID Management 프레임을 지시하는 값으로 설정된다.
Membershi Status Array 필드는 각 그룹 별로 1 비트의 멤버십 상태 (Membership Status ) 서브필드로 구성된다. Membership Status 서브필드가 、0 '으로 설정되면 STA이 해당 그룹의 멤버가 아님을 나타내고, 、 1 '로 설정되면 STA이 해당 그룹의 멤버임을 나타낸다 . STA은 Membership Status Array 필드 내 하나 이상의 Membership Status 서브필드가 、1 '로 설정됨으로써 하나 이상의 그룹이 할당될 수 있다.
STA은 자신이 속한 각 그룹에서 하나의 사용자 위치 (user position)를 가질 수 있다. 여기서 , 사용자 위치 (user position)은 STA이 해당 그룹 ID에 속한 경우 해당 STA의 공간 스트림 세트가 MU-MIMO 전송에 따른 전체 공간 스트림에서 몇 번째 위치에 해당하는지를 나타낸다.
User Position Array 필드는 각 그룹 별로 2 비트의 사용자 위치 (User Position) 서브필드로 구성된다. 자신이 속한 그룹 내에서 STA의 사용자 위치 (user position)는 User Position Array 필드 내 User Position 서브필드에 의해 지시된다. AP는 각 그룹에서 동일한 사용자 위치 (user position)을 서로 다른 STA에게 할당할 수 있다.
AP는 dotllVHTOptionlmplemented 파라미터가 4 true ' 1 경우에만, Group ID Management 프레임을 전송할 수 있다. Group ID Management 프레임은 VHT 능력 요소 (VHT Capabilities element ) 필드 내 MU Beamformee Capable 필드 7]· 、 1 '로 설정된 VHT STA에게만 전송된다. Group ID Management 프레임은 각 STA에게 어드레스된 ( addressed) 프레임으로 전송된다.
STA은 자신의 MAC 주소와 매칭되는 RA 필드를 가지는 Group ID Management 프레임을 수신한다. STA은 수신한 Group ID Management 프레임의 내용에 기반하여 PHYCONFIG— VECTOR 파라미터인
GROUPᅳ ID_MANAGEMENT를 업데이트 한다 .
STA으로 Group ID Management 프레임의 전송 및 그에 대한 STA으로부터 ACK의 전송은 STA에게 MU PPDU를 전송하기 전에 완료된다. MU PPDU는 7 ¾> 최근에 STA에게 전송되고 ACK이 수신된 Group ID Management 프레임의 내용에 기반하여 STA에게 전송된다. 하향링크 MU-MIMO 프레임 (DL MU-MIMO Frame)
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 다중 사용자 (multi -user) PPDU포맷을 예시하는 도면이다.
도 17은 해당 PPDU를 수신하는 STA의 개수가 3개이고, 각 STA에 할당되는 공간적 스트림 ( spatial stream)의 개수가 1이라고 가정하나 AP에 페어링된 STA의 수, 각 STA에 할당되는 공간적 스트림의 수는 이에 한정되지 않는다.
도 17을 참조하면 , MU PPDU는 L-TFs 필드 (L-STF 필드 및 L-LTF 필드) L- SIG 필드, VHT- SIG-A 필드, VHT-TFs 필드 (VHT- STF 필드 및 VHT-LTF 필드) , VHT- SIG-B 필드, Service 필드, 하나 이상의 PSDU, padding 필드 및 Tail 비트를 포함하여 구성된다. L— TFs 필드, L- SIG 필드, VHT- SIG-A 필드, VHT-TFs 필드, VHT- SIG-B 필드는 앞서 도 4의 예시와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략한다.
PPDU 지속기간을 지시하기 위한 정보가 L-SIG 필드에 포함될 수 있다 . PPDU 내에서, L- SIG 필드에 의해 지시된 PPDU 지속기간은 VHT- SIG-A 필드가 할당된 심볼, VHT-TFs 필드가 할당된 심볼, VHT- SIG-B 필드가 할당된 필드, Service 필드를 구성하는 비트, PSDU를 구성하는 비트, padding 필드를 구성하는 비트 및 Tail 필드를 구성하는 비트를 포함한다. PPDU를 수신하는 STA은 L- SIG 필드에 포함된 PPDU 지속시간을 지시하는 정보를 통해 PPDU의 지속기간에 대한 정보를 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이, VHT— SIG-A를 통해 Group ID 정보, 각 사용자 당 시공간 스트림 수 정보가 전송되고, VHT- SIG— B를 통해 코딩 ( coding) 방법 및 MCS 정보 등이 전송된다. 따라서, Beamformee들은 VHT— SIG-A와 VHT- SIG- B를 확인하고 , 자신이 속한 MU MIMO 프레임인지 여부를 알 수 있다 . 따라서 , 해당 Group ID의 멤버 STA이 아니거나 해당 Group ID의 멤버이나 할당된 스트림 수가 、0 '인 STA은 VHT- SIG-A 필드 이후부터 PPDU 끝까지 물리 계층의 수신을 중단하도록 설정함으로써 전력 소모를 절감할 수 있다.
Group ID는 ]"전에 Beamf ormer7]- 전송하는 Group ID Management 프레임을 수신함으로써, Beamformee가 어떤 MU 그룹에 속하는지, 자신이 속하는 그룹 중에서 몇 번째 사용자인지, 즉 어떤 스트림을 통해 PPDU를 수신하는지 알 수 있다.
802 . 11ac을 기반으로 하는 VHT MU PPDU 내 전송되는 모든 MPDU는 A- MPDU에 포함된다. 도 17의 데이터 필드에서 상단의 박스는 STA 1로 전송되는 VHT A-MPDU를 예시하고 , 중간의 박스는 STA 2로 전송되는 VHT A— MPDU를 예시하며 , 하단의 박스는 STA 3로 전송되는 VHT A-MPDU를 예시한다.
A-MPDU은 하나 또는 그 이상의 연속된 A-MPDU 서브프레임 ( subf rame )과 0 내지 3 옥텟 ( octet ) 길이의 EOF 패딩 ( End— of - Frame pad)를 포함하여 구성된다 .
각 A-MPDU 서브프레임은 하나의 MPDU 구분자 ( delimiter) 필드를 포함하고 , 선택적으로 MPDU가 이후에 포함되어 구성될 수 있다 . A-MPDU 내 마지막에 위치하지 않는 각 A-MPDU서브프레임은 서브프레임의 길이가 4 옥텟의 배수가 되도록 패딩 (pad) 필드를 가진다.
도 17에서 각 STA에 전송되는 데이터의 크기가 상이할 수 있으므로, 각각의 A-MPDU는 서로 다른 비트 크기를 가질 수 있다.
이 경우, Beamfortner가 전송하는 복수의 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간은 최대 구간 전송 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간과 동일하도록 널 패딩 (null padding)을 수행할 수 있다. 최대 구간 전송 데이터 프레임은 Beamformer에 의해 유효 하향링크 데이터가 가장 오랜 구간 동안 전송되는 프레임일 수 있다. 유효 하향링크 데이터는 널 패딩되지 않은 하향링크 데이터일 수 있다. 예를 들어, 유효 하향링크 데이터는 A-MPDU에 포함되어 전송될 수 있다. 복수의 데이터 프레임 중 최대 구간 전송 데이터 프레임을 제외한 나머지 데이터 프레임은 널 패딩을 수행할 수 있다.
널 패딩을 위해 Beamfortner는 A-MPDU 프레임 내 복수의 A-MPDU 서브프레임에서 시간적으로 후순위에 위치한 하나 이상의 A-MPDU 서브프레임을 MPDU delimiter 필드만으로 인코딩하여 채울 수 있다.
수신측 STA의 MAC 계층에서는 EOF 필드를 감지하면 , 물리 계층에 수신을 중단하도록 설정함으로써 전력 소모를 절감할 수 있다. 블록 ACK (Block Ack) 절차
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 MU- MIMO 전송 과정을 예시하는 도면이다.
802 . 11ac에서는 MU-MIMᄋ는 AP로부터 클라이언트 (즉, non-AP STA)으로 향하는 하향링크에서 정의된다. 이때, 다중 사용자 프레임 (multi -user frame )은 다중 수신자에게 동시에 전송되나, 수신 확인 (acknowledgement )은 상향링크에서 개별적으로 전송되어야 한다.
802 . 11ac을 기반으로 하는 VHT MU PPDU 내 전송되는 모든 MPDU는 A- MPDU에 포함되므로, VHT MU PPDU에 대한 즉각적인 웅답이 아닌 VHT MU PPDU 내 A-MPDU에 대한 응답은 AP에 의한 블록 ACK 요청 (BAR : Block Ack Request ) 프레임에 대한 웅답으로 전송된다.
먼저 , AP는 모든 수신자 (즉, STA 1 , STA 2 , STA 3 )에게 VHT MU PPDU (즉, 프리앰블 및 데이터)를 전송한다. VHT MU PPDU는 각 STA에 전송되는 VHT A-MPDU를 포함한다.
AP로부터 VHT MU PPDU를 수신한 STA 1은 SIFS 이후에 블록 ACK (BA : Block Acknowledgement ) 프레임을 AP로 전송한다. BA 프레임에 대하여 보다 상세한 설명은 후술한다.
STA 1으로부터 BA를 수신한 AP는 SIFS 이후에 BAR (block acknowledgement request ) 프레임을 다음 STA 2로 전송하고, STA 2는 SIFS 이후에 BA 프레임을 AP로 전송한다. STA 2로부터 BA 프레임을 수신한 AP는 SIFS 이후에 BAR프레임을 STA 3로 전송하고, STA 3은 SIFS 이후에 BA 프레임을 AP로 전송한다.
이러한 과정이 모든 STA들에 대해 수행되면, AP는 다음 J PPDU를 모든 STA에게 전송한다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 블록 ACK 요청 (Block Ack Request ) 프레임을 예시하는 도면이다.
도 19의 (a)를 참조하면 , 블록 ACK 요청 (BAR) 프레임은 프레임 계어 ( Frame Control ) 필드, 지속기간 /식별자 (Duration/ ID) 필드, 수신 주소 (RA) 필드, 전송 주소 ( TA) 필드, BAR 제어 (BAR control ) 필드, BAR 정보 (BAR Information) 필드 및 프레임 체크 시뭔스 ( FCS )로 구성된다.
RA 필드는 BAR 프레임을 수신하는 STA의 주소로 설정될 수 있다.
TA 필드는 BAR 프레임을 전송하는 STA의 주소로 설정될 수 있다.
BAR control 필드는 BAR Ack 정책 (BAR Ack Policy) 서브필드, 다중— TID (Multi -TID) 서브필드, 압축 비트맵 ( Compressed Bitmap) 서브필드, 예비 (Reserved) 서브필드 및 TID 정보 (TID— Inf ο) 서브필드를 포함한다. 표 9는 BAR control 필드를 예시하는 표이다.
【표 9】
Figure imgf000077_0001
BAR Information 필드는 BAR 프레임의 타입에 따라 상이한 정보가 포함된다. 이에 대하여 도 20을 참조하여 설명한다 .
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 블록 ACK 요청 (Block Ack Request ) 프레임의 BAR 정보 (BAR Information) 필드를 예시하는 도면이다.
도 20의 (a)의 Basic BAR 프레임 및 Compressed BAR 프레임의 BAR Information 필드를 예入 1하고, 도 20의 (b)는 Multi -TID BAR 프레임의 BAR Information 필드를 예시하며 , 도 20의 ( C )는 GCR BAR 프레임의 BAR Information 필드를 예시한다.
도 20의 (a)를 참조하면 , Basic BAR 프레임 및 Compressed BAR 프레임의 경우, BAR Information 필드는 블록 ACK 시작 시퀀스 제어 (Block Ack Starting Sequence Control ) 서브필드를 포함한다.
그리고 , Block Ack Starting Sequence Control 서브필드는 조각 번호 ( Fragment Number) 서브필드, 시작 시 스 번호 ( Starting Sequence Number) 서브필드를 포함한다.
Fragment Number 서브필드는 0으로 설정된다.
Basic BAR 프레임의 경우, Starting Sequence Number 서브필드는 해당 BAR 프레임이 전송되는 첫 번째 MSDU의 시퀀스 번호를 포함한다. Compressed BAR 프레임의 경우, Starting Sequence Control 서브필드는 해당 BAR 프레임이 전송되기 위한 첫 번째 MSDU 또는 A-MSDU의 시퀀스 번호를 포함한다.
도 20의 (b)를 참조하면, Multi -TID BAR 프레임의 경우, BAR Information 필드는 TID 별 정보 ( Per TID Info) 서브필드 및 블록 ACK 시작 시퀀스 제어 (Block Ack Starting Sequence Control ) 서브필드가 하나 이상의 TID 별로 반복되어 구성된다. Per TID Info 서브필드는 예비 (Reserved) 서브필드 및 TID 값 (TID Value ) 서브필드를 포함한다. TID Value 서브필드는 TID 값을 포함한다.
Block Ack Starting Sequence Control 서브필드는 도 20의 ( a)와 같이 Fragment Number 및 Starting Sequence Number 서브필드를 포함한다. Fragment Number 서브필드는 0으로 설정된다. Starting Sequence Control 서브필드는 해당 BAR 프레임이 전송되기 위한 첫 번째 MSDU또는 A-MSDU의 시뭔스 번호를 포함한다.
도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 블록 ACK (Block Ack) 프레임을 예시하는 도면이다.
도 21을 참조하면, 블록 ACK (BA) 프레임은 프레임 제어 ( Frame Control ) 필드, 지속기간 /식별자 (Duration/ ID) 필드, 수신 주소 (RA) 필드, 전송 주소 (TA) 필드, BA 제어 (BA control ) 필드, BA 정보 (BA Information) 필드 및 프레임 체크 시퀀스 ( FCS )로 구성된다.
RA 필드는 블록 ACK을 요청한 STA의 주소로 설정될 수 있다.
TA 필드는 BA프레임을 전송하는 STA의 주소로 설정될 수 있다.
BA control 필드는 BA Ack 정책 (BA Ack Policy) 서브필드, 다중- TID (Multi -TID) 서브필드, 압축 비트맵 ( Compressed Bitmap) 서브필드, 예비 (Reserved) 서브필드 및 TID 정보 (TID_Info) 서브필드를 포함한다.
표 10은 BA control 필드를 예시하는 표이다.
【표 10】
Figure imgf000079_0001
송신자가 데이터 전송에 대한 즉각적인 ACK을 요청하지 않는 경우, 、1 '로 설정됨
Multi -TID 1 Multi -TID 서브필드, Compressed Bitmap 서브필드
Compressed 1 CGR서브필드 값에 따라 BA프레임의 타입을 지시함 Bitmap
00 기본 BA (Basic BA)
01 압죽 BA ( Compressed BA)
10 예비 값
11 다중 TID BA (Multi -TID BA)
Reserved 9
TID_Info 4 BA 프레임의 타입에 따라 TID Info 필드의 의미가 결정됨 ᅳ
Basic BA 프레임 및 Compressed BA 프레임의 경우,
BA프레임이 전송되는 TID를 포함함
Multi -TID BA프레임의 경우, TID의 개수를 포함함
BA Information 필드는 BA 프레임의 타입에 따라 상이한 정보가 포함된다. 이에 대하여 도 22를 참조하여 설명한다 . 도 22는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 블록 ACK (Block Ack) 프레임의 BA 정보 (BA Information) 필드를 예시하는 도면이다. 도 22의 (a)의 Basic BA 프레임의 BA Information 필드를 예시하고, 도 22의 (b)는 Compressed BA 프레임의 BA Information 필드를 예시하고 , 도 22의 ( c )는 Multi -TID BA프레임의 BA Information 필드를 예시한다. 도 22의 ( a)를 참조하면, Basic BA 프레임의 경우, BA Information 필드는 블톡 ACK 시작 시뭔스 제어 (Block Ack Starting Sequence Control ) 서브필드 및 블록 ACK 비트맵 (Block Ack Bitmap) 서브필드를 포함한다.
Block Ack Starting Sequence Control 서브필드는 도 20과 같이 Fragment Number 서브필드 및 Starting Sequence Number 서브필드를 포함한다.
Fragment Number 서브필드는 0으로 설정된다. Starting Sequence Number 서브필드는 해당 BA 프레임이 전송되기 위한 첫 번째 MSDU의 시퀀스 번호를 포함하고, 직전에 수신한 Basic BAR 프레임과 동일한 값으로 설정된다.
Block Ack Bitmap 서브필드는 128 옥텟의 길이로 구성되고, 최대 64개의 MSDU의 수신 상태를 지시하기 위하여 사용된다. Block Ack Bitmap 서브필드에서 、1 ' 값은 해당 비트 위치에 대응되는 MPDU가 성공적으로 수신되었음을 지시하고, 、0 ' 값은 해당 비트 위치에 대웅되는 MPDU가 성공적으로 수신되지 않았음을 지시한다.
도 22의 (b)를 참조하면, Compressed BA 프레임의 경우, BA Information 필드는 블톡 ACK 시작 시퀀스 제어 (Block Ack Starting Sequence Control ) 서브필드 및 블록 ACK 비트맵 (Block Ack Bitmap) 서브필드를 포함한다.
Block Ack Starting Sequence Control 서브필드는 도 20과 같이 Fragment Number 서브필드 및 Starting Sequence Number 서브필드를 포함한다.
Fragment Number 서브필드는 0으로 설정된다.
Starting Sequence Number 서브필드는 해당 BA 프레임이 전송되기 위한 첫 번째 MSDU 또는 A-MSDU의 시퀀스 번호를 포함하고, 직전에 수신한 Basic BAR프레임과 동일한 값으로 설정된다.
Block Ack Bitmap 서브필드는 8 옥뻣의 길이로 구성되고, 최대 64개의 MSDU 및 A-MSDU의 수신 상태를 지시하기 위하여 사용된다. Block Ack Bitmap 서브필드에서 、1 ' 값은 해당 비트 위치에 대응되는 단일 MSDU 또는 A- MSDU가 성공적으로 수신되었음을 지시하고, 、0 ' 값은 해당 비트 위치에 대응되는 단일 MSDU또는 A— MSDU가 성공적으로 수신되지 않았음을 지시한다 . 도 22의 ( c )를 참조하면 , Multi -TID BA 프레임의 경우, BA Information 필드는 TID 별 정보 ( Per TID Info) 서브필드, 블록 ACK 시작 시퀀스 제어 (Block Ack Starting Sequence Control ) 서브필드 및 블록 ACK 비트맵 (Block Ack Bitmap) 서브필드가 하나 이상의 TID 별로 반복되어 구성되고, TID가 증가되는 순서대로 구성된다.
Per TID Info 서브필드는 예비 (Reserved) 서브필드 및 TID 값 (TID Value ) 서브필드를 포함한다. TID Value 서브필드는 TID 값을 포함한다.
Block Ack Starting Sequence Control 서브필드는 도 20의 ( a)와 같이 Fragment Number 및 Starting Sequence Number 서브필드를 포함한다. Fragment Number 서브필드는 0으로 설정된다. Starting Sequence Control 서브필드는 해당 BA프레임이 전송되기 위한 첫 번째 MSDU 또는 A-MSDU의 시퀀스 번호를 포함한다.
Block Ack Bitmap 서브필드는 8 옥텟의 길이로 구성된다. Block Ack Bitmap 서브필드에서 、1 ' 값은 해당 비트 위치에 대웅되는 단일 MSDU 또는 A- MSDU가 성공적으로 수신되었음을 지시하고, 、 0 ' 값은 해당 비트 위치에 대응되는 단일 MSDU또는 A-MSDU가성공적으로 수신되지 않았음을 지시한다. 도 23은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 ACK 프레임을 예시하는 도면이다.
도 23을 참조하면, ACK 프레임은 프레임 제어 ( Frame Control ) 필드, 지속기간 (Duration) 필드 , RA 필드 및 FCS로 구성된다 . - RA 필드는 직전에 수신된 데이터 (Data) 프레임 , 관리 (Management) 프레임 , 블록 ACK 요청 (Block Ack Request) 프레임 , 블록 ACK (Block Ack) 프레임 또는 PS-Poll 프레임의 제 2 주소 (Address 2) 필드의 값으로 설정된다. 비 QoS(non-QoS) STA에 의해 ACK 프레임이 전송되는 경우, 직전에 수신된 데이터 ( Data ) 프레임, 관리 ( Management ) 프레임의 프레임 제어 (Frame Control) 필드 내 모어 프래그먼트 (More Fragments) 서브필드가 、0'이면, 지속기간 (duration) 값은 、 0 '으로 설정된다.
비 QoS(non-QoS) STA에 의해 전송되는 이외의 ACK 프레임에서 지속기간 (duration) 값은 직전에 수신된 데이터 (Data) 프레임 , 관리 (Management) 프레임, 블록 ACK 요청 (Block Ack Request) 프레임, 블톡 ACK (Block Ack) 프레임 또는 PS-Poll 프레임의 Duration/ ID 필드에서 ACK 프레임 전송을 위해 요구되는 시간 및 SIFS 구간을 차감한 값 (ms)으로 설정된다. 계산된 지속기간 (duration) 값이 정수 값이 아닌 경우, 반올림된다. 다중 사용 (multi-user) 상향링크 데이터 전송 방법
IEEE 802. llax은 더 높은 데이터 처리율 (data rate)을 지원하고 더 높은 사용자 부하 (user load)를 처리하기 위한 차세대 WLAN 시스템으로서 최근에 새롭게 제안되고 있는 WLAN 시스템 중 하나로서, 일명 고효율 WLA (HEW: High Efficiency WLAN)라고 불린다.
IEEE 802. llax WLAN 시스템은 기존 WLAN 시스템과 동일하게 2.4 GHz 주파수 대역 및 5 GHz 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 또한, 6 GHz 또는 그보다 높은 60 GHz 주파수 대역에서도 동작할 수 있다. 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE (High Efficiency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다.
도 24의 (a)는 HE 포맷 PPDU의 개략적인 구조를 예시하고 , 도 24의 (b) 내지 (d)는 HE 포맷 PPDU의 보다 구체적인 구조를 예시한다.
도 24의 (a)를 참조하면 , HEW를 위한 HE 포맷 PPDU는 크게 레가시 부분 (L-part) , HE 부분 (HE— part) 및 데이터 필드 (HE-data)로 구성될 수 있다.
ᅳ L_part는 기존의 WLAN 시스템에서 유지하는 형태와 동일하게 L-STF 필드 L-LTF 필드 및 L-SIG 필드로 구성된다.
HE-part는 802.11ax 표준을 위하여 새롭게 정의되는 부분으로서, HE- STF 필드, HE— SIG 필드 및 HE-LTF 필드를 포함할 수 있다. 도 24의 (a)에서는 HE-STF 필드, HE-SIG 필드 및 HE-LTF 필드의 순서를 예시하고 있으나, 이와 상이한 순서로 구성될 수 있다. 또한, HE-LTF는 생략될 수도 있다.
HE-SIG는 HE-data 필드를 디코딩하기 위한 정보 (예를 들어 , OFDMA, UL MU MIMO, 향상된 MCS 등)을 포함할 수 있다.
L-part와 HE-part는 서로 다른 FFT (Fast Fourier Transform) 크기 (즉, 서브캐리어 간격 (spacing) )을 가질 수 있으며 , 서로 다른 CP (Cyclic Prefix)를 사용할 수도 있다.
도 24의 (b)를 참조하면 , HE-SIG 필드는 HE-SIG A 필드와 HE-SIG B 필드로 구분될 수 있다.
여)를 들어, HE 포 PPDU의 HE-part는 12.8μβ 길이를 7지는 HE-SIG A 필드, 1 OFDM 심볼의 HE-STF 필드, 하나 이상의 HE -LTF 필드 및 1 OFDM 심볼의 HE-SIG B 필드를 포함할 수 있다.
또한, HE-part에서 HE-SIG A 필드는 제외하고 HE-STF 필드부터는 기존의 PPDU 보다 4배 큰 크기의 FFT가 적용될 수 있다. 즉, 256, 512, 1024 및 2048 크기의 FFT가 각각 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz의 HE 포맷 PPDU의 HE-STF 필드부터 적용될 수 있다.
다만, 도 24의 (b)와 같이 HE-SIG가 HE-SIG A 필드와 HE-SIG B 필드로 구분되어 전송될 때, HE-SIG A 필드 및 HE-SIG B 필드의 위치는 도 24의 (b)와 상이할 수 있다. 예를 들어 , HE-SIG A 필드 다음에 HE-SIG B 필드가 전송되고, HE-SIG B 필드 다음에 HE-STF 필드와 HE-LTF 필드가 전송될 수 있다. 이 경우에도 마찬가지로 HE-STF 필드부터는 기존의 PPDU보다 4배 큰 크기의 FFT가 적용될 수 있다.
도 24의 (c)를 참조하면 , HE-SIG 필드는 HE-SIG A 필드와 HE-SIG B 필드로 구분되지 않을 수 있다.
예를 들어, HE 포맷 PPDU의 HE-part는 1 OFDM 심볼의 HE-STF 필드, 1 OFDM 심볼의 HE-SIG 필드 및 하나 이상의 HE-LTF 필드를 포함할 수 있다. 위와 유사하게 HE-part는 기존의 PPDU 보다 4배 큰 크기의 FFT가 적용될 수 있다. 즉, 256, 512, 1024 및 2048 크기의 FFT가 각각 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz의 HE 포맷 PPDU의 HE-STF 필드부터 적용될 수 있다.
도 24의 (d)를 참조하면 , HE-SIG 필드는 HE-SIG A 필드와 HE-SIG B 필드로 구분되지 않으며, HE-LTF 필드는 생략될 수 있다.
예를 들어, HE 포맷 PPDU의 HE-part는 1 OFDM 심볼의 HE-STF 필드 및 1 OFDM 심볼의 HE- SIG 필드를 포함할 수 있다.
위와 유사하게 HE-part는 기존의 PPDU 보다 4배 큰 크기의 FFT가 적용될 수 있다. 즉, 256 , 512 , 1024 및 2048 크기의 FFT가 각각 20MHz , 40MHz , 80MHz 및 160MHz의 HE 포맷 PPDU의 HE- STF 필드부터 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 WLAN 시스템을 위한 HE 포맷 PPDU는 적어도 하나의 20MHz 채널을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, HE 포맷 PPDU은 총 4개의 20MHz 채널을 통해 40MHz , 80MHz 또는 160MHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다 . 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다 .
이하, 설명하는 PPDU 포맷은 설명의 편의를 위해 앞서 도 24의 (b)를 기반으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포¾ PPDU을 예시하는 도면이다. 도 25에서는 하나의 STA에 80MHz가 할당된 경우 혹은 복수의 STA에게 각각 80MHz의 서로 다른 스트림이 할당된 경우의 PPDU포맷을 예시한다.
도 25를 참조하면 , L- STF , L-LTF 및 L- SIG : 각 20MHz 채널에서 64 · FFT 포인트 (또는 64 서브캐리어 )에 기반하여 생성된 OFDM 심볼로 전송될 수 있다.
HE- SIG A 필드는 PPDU를 수신하는 STA들에게 공통으로 전송되는 공용 제어 정보를 포함할 수 있다. HE- SIG A 필드는 1개 내지 3개의 OFDM 심볼에서 전송될 수 있다. HE— SIG A 필드는 20MHZ 단위로 복사되어 동일한 정보를 포함한다, 또한, HE- SIG-A 필드는 시스템의 전체 대역폭 정보를 알려준다.
표 11은 HE- SIG A 필드에 포함되는 정보를 예시하는 표이다.
【표 11】 필 1=1 비트 설명 ( description)
대역폭 2 PPDU가 전송되는 대역폭을 지시함
(bandwidth) 예를 들어 , 20MHz , 40MHz , 80MHz 또는 160MHz 그룹 식별자 6 PPDU를 수신할 STA또는 STA들의 그룹을 지시함 ( Group ID )
스트림 정보 12 각 STA을 위한 공간 스트림 ( spatial stream)의 ( Stream 위치 또는 번호를 지시하거나 STA의 그룹을 위한 information) 공간 스트림의 위치 또는 번호 지시함
상향링크 지시 1 PPDU가 AP로 향하는지 (upl ink) 또는 STA으로 (UL indication) 향하는지 ( downl ink) 지시
MU지시 1 PPDU가 SU-MIMO PPDU 인지 MU-MIMO PPDU인지 (MU indication) 지시함
가드 인터벌 지시 1 짧은 GI가사용되는지 긴 GI가사용되는지 지시함 (GI indication)
할당 정보 12 PPDU가 전송되는 대역에서 각 STA에 할당된 밴드 (Allocation 또는 채널 (서브채널 인텍스 또는 서브밴드 인텍스) information) 지시함 J 전송 파워 12 각 채널 또는 각 STA을 위한 전송 파워를 지시함
( Transmission
power)
표 11에 예시되는 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802 . 11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 PPDU에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 앞서 설명한 각 필드가 다른 필드로 대체되거나 추가적인 필드가 더 포함될 수 있으며, 모든 필드가 필수적으로 포함되지 않을 수도 있다.
HE - STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다.
HE - SIG B 필드는 각 STA이 자신의 데이터 (예를 들어 , PSDU)를 수신하기 위하여 요구되는 사용자 특정 (user- specif ic ) 정보를 포함할 수 있다. HE- SIG B 필드는 하나 또는 두 개의 OFDM 심볼에서 전송될 수 있다. 예를 들어, HE - SIG B 필드는 해당 PSDU의 변조 및 코딩 기법 (MCS ) 및 해당 PSDU의 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다. L-STF, L-LTF, L-SIG 및 HE-SIG A 필드는 20MHz 채널 단위로 반복되어 전송될 수 있다. 예를 들어 , PPDU가 4개의 20MHZ 채널 (즉, 80MHz 대역 )을 통해 전송될 때 , L-STF, L-LTF, L-SIG 및 HE-SIG A 필드는 매 20MHZ 채널에서 반복되어 전송될 수 있다 .
FFT 크기가 커지면, 기존의 IEEE 802.11a/g/n/ac를 지원하는 레가시 STA은 해당 HE PPDU를 디코딩하지 못할 수 있다. 레가시 STA과 HE STA이 공존 (coexistence)하기 위하여 , L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드는 레가시 STA이 수신할 수 있도록 20MHZ 채널에서 64 FFT를 통해 전송된다. 예를 들어, L-SIG 필드는 하나의 OFDM 심볼을 점유하고, 하나의 OFDM 심볼 시간은 4 μ3 이며, GI는 0.8 일 수 있다.
각 주파수 단위 별 FFT 크기는 HE-STF (또는 HE-SIG A)부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어., 256 FFT가 20MHZ 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT7> 80MHz 채널에서 사용될 수 있다. FFT 크기가 커지면, OFDM 서브캐리어 간의 간격이 작아지므로 단위 주파수 당 OFDM 서브캐리어의 수가 증가되나, OFDM 심볼 시간은 길어진다. ' 시스템의 효율을 향상시키기 위하여 HE-STF 이후의 GI의 길이는 HE-SIG A의 GI의 길이와 동일하게 설정될 수 있다.
HE-SIG A 필드는 HE STA이 HE PPDU를 디코딩하기 위하여 요구되는 정보를 포함할 수 있다. 그러나, HE-SIG A 필드는 레가시 STA과 HE STA이 모두 수신할 수 있도톡 20MHZ 채널에서 64 FFT를 통해 전송될 수 있다. 이는 HE STA가 HE 포맷 PPDU 뿐만 아니라 기존의 HT/VHT 포맷 PPDU를 수신할 수 있으며, 레가시 STA 및 HE STA이 HT/VHT 포맷 PPDU와 HE 포맷 PPDU를 구분하여야 하기 때문이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 도 26을 참조하면 , HE-SIG B 필드가 HE-SIG A 필드 다음에 위치하는 점을 제외하고는, 앞서 도 25의 예시와 동일하다. 이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-STF (또는 HE-SIG B)부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어 , HE- STF (또는 HE-SIG B)부터 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고 , 512 FFT가 40 HZ 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 도 27에서는 20MHz 채널들이 각각 서로 다른 STA들 (예를 들어 , STA 1, STA 2, STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.
도 27을 참조하면 , HE-SIG B 필드가 HE— SIG A 필드 다음에 위치한다 . 이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-STF (또는 HE-SIG B)부터 더욱 커질 수 있다 . 예를 들어 , HE-STF (또는 HE-SIG B)부터 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHZ 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다 .
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 25의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
HE-SIG B 필드는 각 STA에 특정된 정보를 포함할 수 있으나, 전체 밴드 (즉, HE-SIG-A 필드에서 지시 )에 걸쳐서 인코딩될 수 있다, 즉, HE-SIG B 필드는 모든 STA에 대한 정보를 포함하며 모든 STA들이 수신하게 된다. HE- SIG B 필드는 각 STA 별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및 /또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려즐 수 있다. 예를 들어, 도 23에서 HE-SIG— B는 STA 1는 20MHz, STA 2는 그 다음 20MHz, STA 3는 그 다음 20MHz, STA 4는 그 다음 20MHz가 할당될 수 있다. 또한, STA 1과 STA 2는 40MHz를 할당하고, STA 3와 STA 4는 그 다음 40MHZ를 할당할 수 있다. 이 경우, STA 1과 STA 2는 서로 다른 스트림을 할당하고, STA 3와 STA 4는 서로 다른 스트림을 할당할 수 있다. 또한, HE-SIG-C 필드를 정의하여, 도 27의 예시에 HE-SIG C 필드가 추가될 수 있다. 이 경우, HE-SIG-B 필드에서는 전대역에 걸쳐서 모든 STA에 대한 정보가 전송되고, 각 STA에 특정한 제어 정보는 HE- SIG-C 필드를 통해 20MHZ 단위로 전송될 수도 있다.
또한, 도 25 내지 도 27의 예시에서, HE_SIG-B 필드는 전대역에 걸쳐 전송하지 않고 HE-SIG-A 필드와 동일하게 20MHZ 단위로 전송될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 도 28에서는 20MHZ 채널들이 각각 서로 다른 STA들 (예를 들어 , STA 1, STA 2, STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.
도 28을 참조하면, 도 27과 마찬가지로 HE-SIG B 필드가 HE-SIG A 필드 다음에 위치한다. 다만, HE-SIG B 필드는 전대역에 걸쳐 전송되지 않고, HE- SIG A 필드와 동일하게 20MHZ 단위로 전송된다.
이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-STF (또는 HE-SIG B)부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어 , HE— STF (또는 HE-SIG B)부터 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHZ 채널에서 사용될 수 있다 .
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 25의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
Hfi-SIG A 필드는 HE-SIG A 필드는 20MHz 단위로 복사되어 (duplicated) 전송된다.
HE- SIG B 필드는 각 STA별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및 /또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려줄 수 있다.
HE- SIG B 필드는 HE- SIG A 필드와 마찬가지로 20MHz 단위로 전송될 수 있다. 이 경우, HE- SIG B 필드는 각 STA에 대한 정보를 포함하므로 20MHz 단위의 각 HE- SIG B 필드 별로 각 STA에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이때, 도 28의 예시에서는 각 STA 별로 20MHZ가 할당되는 경우를 예시하고 있으나, 예를 들어 STA에 40MHZ가 할당되는 경우, 20MHZ 단위로 HE- SIG-B 필드가 복사되어 전송될 수도 있다.
또한, HE- SIG B 필드에 모든 STA에 대한 정보 (즉, 각 STA에 특정된 정보들이 모두 합쳐짐)가 포함되어 HE- SIG A 필드와 마찬가지로 20MHZ 단위로 복사되어 (duplicated) 전송될 수도 있다.도 26 내지 도 28의 예시와 같이 , HE-SIG-B 필드가 HE STF 필드 및 HE-LTF 필드 앞에 위치하는 경우 20MHZ에서 64 FFT를 이용함으로써 심볼의 길이를 짧게 구성하고, 도 25의 예시와 같이 HE— SIG-B 필드가 HE STF 필드 및 HE-LTF 필드 뒤에 위치하는 경우, 20MHz에서 256 FFT를 이용함으로써 심볼의 길이를 길게 구성할 수 있다. 각 BSS 별로 서로 다른 대역폭을 지원하는 상황에서 인접한 BSS로부터의 간섭 레벨이 적은 일부의 대역폭을 STA에게 할당하는 경우에 위와 같이 HE- SIG-B 필드를 전대역에 걸쳐서 전송하지 않는 것이 보다 바람직할 수 있다.
도 25 내지 도 28에서 데이터 필드는 페이로드 (payload)로서 , 서비스 필드 ( SERVICE f ield) , 스크램블링된 PSDU, 테일 비트 ( tail bits ) , 패딩 비트 (padding bits )를 포함할 수 있다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전 (phase rotation)을 예시한다.
HE 포1 ¾ PPDU를 구분 ( classif ication)하기 위하여 , HE 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 3개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다.
도 29를 참조하면, HE 포맷 PPDU에서 L- SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2의 위상은 회전되지 않으나, OFDM 심볼 #3의 위상은 시계 반대 방향으로 90도만큼 회전될 수 있다. 즉, OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 BPSK가 이용되고, OFDM 심볼 #3에 대한 변조 방법은 QBPSK가 이용될 수 있다.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 제 1 OFDM 심볼 내지 제 3 OFDM 심볼을 도 29의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 HE 포맷 PPDU라고 판단할 수 있다 . 여기서, L- SIG 필드 이후에 HE- SIG A 필드가 세 개의 OFDM 심볼에서 전송된다면, 이는 OFDM 심볼 #1 내지 OFDM 심볼 #3 모두 HE- SIG A 필드를 전송하기 위하여 사용되는 것을 의미한다 .
이하, WLAN 시스템에서 다중 사용자 (multi -user) 상향링크 전송 방법에 대하여 설명한다 .
WLAN 시스템에서 동작하는 복수의 STA이 동일한 시간 자원 상에서 AP로 데이터를 전송하는 방식을 UL MU 전송 (uplink multi -user transmission) '이라고 지칭할 수 있다. 복수의 STA 각각에 의한 상향 크 전송은 주파수 도메인 또는 공간 도메인 ( spatial domain) 상에서 다중화될 수 있다.
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 주파수 도메인 상에서 다중화되는 경우, OFDMA ( orthogonal f requency divis ion multiplexing)를 기반으로 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 주파수 자원이 상향링크 전송 자원으로서 할당될 수 있다. 이러한 서로 다른 주파수 자원을 통한 전송 방법을 X UL MU OFDMA 전송 '이라고 지칭할 수 있다 .
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 공간 도메인 상에서 다증화되는 경우, 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 공간적 스트림이 할당되어 복수의 STA 각각이 서로 다른 공간적 스트림을 통해 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 서로 다른 공간적 스트림을 통한 전송 방법을 UL MU MIMO 전송'이라고 지칭할 수 있다.
현재 WLAN 시스템에서는 아래와 같은 제약 사항으로 인해 UL MU 전송을 지원하지 못한다.
현재 WLAN 시스템에서는 복수의 STA으로부터 전송되는 상향링크 데이터의 전송 타이밍에 대한 동기화가 지원되지 않는다. 예를 들어, 기존의 WLAN 시스템에서 복수의 STA들이 동일한 시간 자원을 통해 ^향링크 데이터를 전.송하는 경우를 가정하면 , 현재 WLAN 시스템에서는 복수의 STA 각각은 다른 STA의 상향링크 데이터의 전송 타이밍을 알 수 없다. 따라서, AP는 복수의 STA 각각으로부터 동일한 시간 자원 상에서 상향링크 데이터를 수신하기 어렵다. 또한, 현재 WLAN 시스템에서는 복수의 STA에 의해 상향링크 데이터를 전송하기 위해 사용되는 주파수 자원 간의 중첩이 발생될 수 있다. 예를 들어, 복수의 STA 각각의 오실레이터 (oscillator)가 다를 경우, 주파수 오프셋 ( frequency of f set )이 다르게 나타날 수 있다. 만약, 주파수 오프셋이 다른 복수의 STA 각각이 서로 다른 주파수 자원을 통해 동시에 상향링크 전송을 수행하는 경우, 복수의 STA 각각에 의해 사용되는 주파수 영역 증 일부가 중첩될 수 있다.
또한, 기존의 WLAN 시스템에서는 복수의 STA 각각에 대한 파워 제어가 수행되지 않는다. 복수의 STA 각각과 AP 사이의 거리와 채널 환경에 종속적으로 AP는 복수의 STA 각각으로부터 서로 다른 파워의 신호를 수신할 수 있다. 이러한 경우, 약한 파워로 도착하는 신호는 강한 파워로 도착하는 신호에 비해 상대적으로 AP에 의해 검출되기 어려울 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 WLAN 시스템에서의 UL MU 전송 방법을 제안한다. 도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 사용자 (mult i— user) 전송 절차를 예시하는 도면이다.
도 30을 참조하면, AP가 UL MU 전송에 참여하는 STA들에게 UL MU 전송을 준비할 것을 지시하고, 해당 STA들로부터 UL MU 데이터 프레임을 수신하며, UL MU 데이터 프레임에 대한 웅답으로 ACK프레임을 전송한다.
먼저 AP는 UL MU 스케줄링 (UL MU scheduling) 프레임 ( 3010 )을 전송함으로써, UL MU 데이터를 전송할 STA들에게 UL MU 전송을 준비할 것을 지시한다. 여기서, UL MU 스케줄링 프레임은 UL MU 전송을 개시하는 프레임으로서 , 、1 MU 트리거 ( trigger) 프레임 ' 또는 、트리거 프레임 '의 용어로 불릴 수도 있다.
여기서 , UL MU 스케줄링 프레임 ( 3010 )은 STA 식별자 ( ID : Identifier) /주소 (address) 정보, 자원 할당 정보, 지속기간 (duration) 정보 등과 같은 제어 정보를 포함할 수 있다.
STA ID/주소 정보는 상향링크 데이터를 전송하는 각 STA을 특정하기 위한 식별자 또는 주소에 대한 정보를 의미한다 .
자원 할당 정보는 각 STA 별로 할당되는 상향링크 전송 자원 (예를 들어 , UL MU OFDMA 전송의 경우 각 STA에게 할당되는 주파수 /서브캐리어 정보, UL MU MIMO 전송의 경우 각 STA에게 할당되는 스트림 인덱스)에 대한 정보를 의미한다.
지속기간 (duration) 정보는 복수의 STA 각각에 의해 전송되는 상향링크 데이터 프레임의 전송을 위한 시간 자원을 결정하기 위한 정보를 의미한다. 이하, 지속기간 (duration) 정보를 ¾MAC duration'으로 지칭한다 .
예를 들어, MAC duration은 각 STA의 상향링크 전송을 위해 할당된 TXOP (Transmit Opportunity)의 구간 정보 혹은 0향링크 프레임의 길이에 대한 정보 (예를 들어 , 비트 또는 심볼)를 포함할 수 있다.
또한, UL MU 스케줄링 프레임 (3010)은 각 STA 별로 UL MU 데이터 프레임 전송 시 사용해야 할 MCS 정보, 코딩 (Coding) 정보 등과 같은 제어 정보를 더 포함할 수도 있다.
위와 같은 제어 정보는 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)을 전달하는 PPDU의 HE-part (예를 들어 , HE-SIG A 필드 또는 HE-SIG B 필드)나 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)의 제어 필드 (예를 들어 , MAC 프레임의 Frame Control 필드 등)에서 전송될 수 있다.
UL MU 스케줄링 프레임 (3010)을 전달하는 PPDU은 L-part (예를 들어 , L-STF 필드 , L-LTF 필드 , L-SIG 필드 등)으로 시작하는 구조를 가진다 , 이에 따라, 레가시 STA들은 L-SIG 필드로부터 NAV (Network Allocation Vector) 셋팅을 수행할 수 있다. 예를 들어, 레가시 STA들은 L-SIG에서 데이터 길이 (length) 및 데이터율 (data rate) 정보를 기반으로 NAV 셋팅을 위한 구간 (이하, 'L-SIG 보호 구간' )을 산출할 수 있다. 그리고, 레가시 STA들은 산출된 L-SIG 보호 구간 동안에는 자신에게 전송될 데이터가 없다고 판단할 수 있다.
예를 들어 , L-SIG 보호 구간은 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)의 MAC duration 값과 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)을 전달하는 PPDU에서 L-SIG 필드 이후의 잔여 구간의 합으로 결정될 수 있다. 이에 따라, L-SIG 보호 구간은 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)의 MAC duration 값에 따라 각 STA에게 전송되는 ACK프레임 (3030)을 전송하는 구간까지의 값으로 설정될 수 있다. 이하, 각 STA에게 UL MU 전송을 위한 자원 할당 방법을 보다 구체적으로 살펴본다. 설명의 편의를 위해 제어 정보가 포함되는 필드를 구분하여 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. ᅳ
제 1 필드는 UL MU OFDMA 전송과 UL MU MIMO 전송을 구분하여 지시할 수 있다. 예를 들어 , 、 0 '이면 UL MU OFDMA 전송을 지시하고, 、1'이면 UL MU MIMO 전송을 지시할 수 있다. 제 1 필드의 크기는 1 비트로 구성될 수 있다.
제 2 필드 (예를 들어 , STA ID/주소 필드)는 UL MU 전송에 참여할 STA ID 혹은 STA 주소들을 알려준다. 제 2 필드의 크기는 STA ID를 알려주기 위한 비트 수 X UL Μϋ에 참여할 STA 수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필드가 12 비트로 구성되는 경우, 4 비트 별로 각 STA의 ID/주소를 지사할 수 있다. 겨 13 필드 (예를 들어 , 자원 할당 필드)는 UL MU 전송을 위해 각 STA에 할당되는 자원 영역을 지시한다. 이때, 각 STA에 할당되는 자원 영역은 앞서 제 2 필드의 순서에 따라 각 STA에게 순차적으로 지시될 수 있다.
만약, 제 1 필드 값이 、0'인 경우, 제 2 필드에 포함된 STA ID/주소의 순서대로 UL MU 전송을 위한 주파수 정보 (예를 들어 , 주파수 인덱스, 서브캐리어 인텍스 등)를 나타내고, 제 1 필드 값이 、1'인 경우, 제 2 필드에 포함된 STA ID/주소의 순서대로 UL MU 전송을 위한 MIMO 정보 (예를 들어 , 스트림 인덱스 등)를 나타낸다.
이때 , 하나의 STA에게 여러 개의 인덱스 (즉, 주파수 /서브캐리어 인덱스 또는 스트림 인덱스)를 알려줄 수도 있으므로, 제 3 필드의 크기는 복수의 비트 (혹은, 비트맵 (bitmap) 형식으로 구성될 수 있음) X UL MU 전송에 참여할 STA 개수로 구성될 수 있다.
예를 들어 , 제 2 필드가 'STA 1' , 'STA 2'의 순서로 설정되고, 거 13 필드가 、2' , 、2 '의 순서로 설정된다고 가정한다.
이 경우, 제 1 필드가 、0 '인 경우, STA 1은 상위 (또는, 하위) 주파수 영역부터 주파수 자원이 할당되고, STA 2는 그 다음의 주파수 자원이 순차적으로 할당될 수 있다. 일례로 / 80MHz 대역에서 20MHZ 단위의 OFDMA를 지원하는 경우, STA 1은 상위 (또는, 하위) 40MHz 대역 , STA 2는 그 다음의 40 HZ 대역을 사용할 수 있다.
반면, 제 1 필드가 、 1'인 경우, STA 1은 상위 (또는, 하위) 스트림이 할당되고, STA 2는 그 다음 스트림이 순차적으로 할당될 수 있다. 이때, 각 스트림에 따른 범포밍 방식은 사전에 지정되어 있거나, 제 3 필드 또는 제 4 필드에서 스트림에 따른 빔포밍 방식에 대한 보다 구체적인 정보가 포함될 수도 있다.
각 STA은 AP에 의해 전송되는 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)을 기반으로 UL MU 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)을 AP에 전송한다. 여기서 , 각 STA은 AP로부터 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)을 수신 후 SIFS 이후에 UL MU 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)을 AP에 전송할 수 있다.
각 STA은 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)의 자원 할당 정보를 기반으로 UL MU OFDMA 전송을 위한 특정한 주파수 자원 또는 UL MU MIMO 전송을 위한 공간적 스트림을 결정할 수 있다.
구체적으로, UL MU OFDMA 전송의 경우, 각 STA은 서로 다른 주파수 자원을 통해 동일한 시간 자원 상에서 상향링크 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 여기서 , STA 1 내지 STA 3 각각은 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)에 포함된 STA ID/주소 정보 및 자원 할당 정보를 기반으로 상향링크 데이터 프레임 전송을 위한 서로 다른 주파수 자원을 할당 받을 수 있다. 예를 들어, STA ID/주소 정보가 STA 1 내지 STA 3을 순차적으로 지시하고 , 자원 할당 정보가 주파수 자원 1, 주파수 자원 2, 주파수 자원 3을 순차적으로 지시할 수 있다. 이 경우, STA ID/주소 정보를 기반으로 순차적으로 지시된 STA 1 내지 STA 3은 자원 할당 정보를 기반으로 순차적으로 지시된 주파수 자원 1, 주파수 자원 2, 주파수 자원 3을 각각 할당 받을 수 있다. 즉, STA 1은 주파수 자원 1, STA 2는 주파수 자원 2, STA 3은 주파수 자원 3을 통해 상향링크 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)을 AP로 전송할 수 있다.
또한, UL MU MIMO 전송의 경우, 각 STA은 복수의 공간적 스트림 중 적어도 하나의 서로 다른 스트림을 통해 동일한 시간 자원 상에서 상향링크 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
여기서 , STA 1 내지 STA 3 각각은 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)에 포함된 STA ID/주소 정보 및 자원 할당 정보 기반으로 상향링크 데이터 프레임 전송을 위한 공간적 스트림을 할당 받을 수 있다. 예를 들어, STA ID/주소 정보가 STA 1 내지 STA 3을 순차적으로 지시하고 , 자원 할당 정보가 공간적 스트림 1, 공간적 스트림 2, 공간적 스트림 3을 순차적으로 지시할 수 있다. 이 경우, STA ID/주소 정보를 기반으로 순차적으로 지시된 STA 1 내지 STA 3은 자원 할당 정보 기반으로 순차적으로 지시된 공간적 스트림 1, 공간적 스트림 2, 공간적 스트림 3을 각각 할당 받을 수 있다. 즉, STA 1은 공간적 스트림 1, STA 2는 공간적 스트림 2, STA 3은 공간적 스트림 3을 통해 상향링크 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)을 AP로 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이 , 각 STA에 의해 전송되는 상향링크 데이터 프레임 (3021 3022, 3023)의 전송 지속기간 (또는 전송 종료 시점)은 UL MU 스케즐링 프레임 (3010)에 포함된 MAC duration 정보에 의해 결정될 수 있다. 따라서 , 각 STA은 비트 패딩 (padding) 또는 조각화 ( fragmentation)을 통해 상향링크 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023) (또는, 상향링크 데이터 프레임을 전달하는 상향링크 PPDU)의 전송 종료 시점을 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)에 포함된 MAC duration 값을 기반으로 동기화할 수 있다.
상향링크 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)을 전달하는 PPDU은 L- part 없이도 새로운 구조로도 구성이 가능하다.
또한, UL MU MIMO 전송이거나 20MHZ 미만의 서브밴드 형태의 UL MU OFDMA 전송의 경우, 상향링크 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)을 전달하는 PPDU의 L-part는 SFN 형태 (즉, 모든 STA이 동일한 L-part 구성과 내용을 동시에 전송)로 전송될 수 있다 .
반면 , 20MHz 이상의 서브밴드 형태의 UL MU OFDMA 전송의 경우, 상향링크 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)을 전달하는 PPDU의 L-part는 각 STA이 할당된 대역에서 20MHZ 단위로 각각 L-part가 전송될 수 있다.
"술한 ti와 같이 , UL MU 스케줄링 프레임 (3010)에서 MAC duration 값이 ACK 프레임 (3030)을 전송하는 구간까지의 값으로 설정될 수 있으며 , L- SIG 보호 구간은 MAC duration 값을 기반으로 정해질 수 있다. 따라서, 레가시 STA은 UL MU 스케줄링 프레임 (3010)의 L— SIG 필드를 통해 ACK 프레임 (3030)까지 NAV 셋팅을 할 수 있다.
UL MU 스케줄링 프레임 (3010)의 정보로 상향링크 데이터 프레임을 층분히 구성할 수 있다면, UL MU 스케줄링 프레임 (3010)을 전달하는 PPDU 내 SIG 필드 (즉, 데이터 프레임의 구성 방식에 대한 제어 정보를 전송하는 영역 )도 필요 없을 수 있다. 예들어, HE-SIG-A 필드 및 /또는 HE-SIG-B가 전송되지 않을 수 있다. 또한, HE-SIG-A 필드와 HE-SIG-C 필드는 전송되고, HE— SIG- B 필드는 전송되지 않을 수 있다.
AP는 각 STA으로부터 수신한 상향링크 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)에 대한 웅답으로 ACK 프레임 (3030)을 전송할 수 있다. 여기서 , AP는 각 STA으로부터 상향링크 데이터 프레임 (3021, 3022, 3023)을 수신하고 SIFS 이후에 ACK프레임 (3030)을 각 STA에게 전송할 수 있다. .
만일, 기존의 ACK 프레임의 구조를 동일하게 이용한다면, 6 옥뻣 크기를 가지는 RA 필드에 UL MU 전송에 참여하는 STA들의 AID (혹은, 부분 AID (Partial AID) )를 포함하여 구성할 수 있다.
또는 , 새로운 구조의 ACK 프레임을 구성한다면 DL SU 전송 또는 DL MU 전송을 위한 형태로 구성이 가능하다. 즉, DL SU 전송의 경우 ACK 프레임 (3030)은 UL MU 전송에 참여하는 각 STA에게 순차적으로 전송될 수 있으며 , DL MU 전송의 경우 ACK 프레임 (3030)은 각 STA에 할당된 자원 (즉, 주파수 혹은 스트림 )을 통해 UL MU 전송에 참여하는 각 STA에게 동시에 전송될 수 있다.
AP는 수신에 성공한 UL MU 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임 (3030)만을 해당 STA에게 전송할 수 있다. 또한, AP는 ACK 프레임 (3030)을 통해 수신 성공 여부를 ACK 또는 NACK으로 알려줄 수 있다. 만약 ACK 프레임 (3030)이 NACK 정보를 포함한다면 , NACK에 대한 이유나 그 후의 절차를 위한 정보 (예를 들어 , UL MU스케줄링 정보 등)도 포함할 수 있다.
또는, ACK 프레임 (3030)을 전달하는 PPDU는 L-part 없이 새로운 구조로 구성할 수도 있다.
ACK 프레임 (3030)은 STA ID 혹은 주소 정보를 포함할 수도 있으나, UL MU 스케줄링 프레임 (3010)에서 지시된 STA의 순서를 동일하게 적용한다면, STA ID 혹은 주소 정보를 생략할 수도 있다.
또한, ACK 프레임 (3030)의 TXOP (즉, L-SIG 보호 구간)을 연장하여 다음의 UL MU 스케줄링을 위한 프레임이나, 다음의 UL MU 전송을 위한 보정 정보 등을 포함하는 제어 프레임이 TXOP 내 포함될 수도 있다.
한편, UL MU 전송을 위하여 STA들 간에 동기를 맞추는 등의 、 보정 (adjustment) 과정을 추가될 수도 있다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 사용자 (multi-user) 전송 절차를 예시하는 도면이다.
이하, 설명의 편의를 위해 앞서 도 30의 예시와 동일한 설명은 생략한다. 도 31을 참조하면, AP가 UL MU에 사용할 STA들에게 UL MU를 준비할 것을 지시하고 , UL MU를 위한 STA들 간에 동기를 맞추는 등의 보정 (adjustment) 과정을 거친 후 UL MU 데이터 프레임을 전송 받고 ACK을 전송할 수 있다,
먼저 AP는 UL MU 스케줄링 (UL MU scheduling) 프레임 (3110)을 전송함으로써, UL MU 데이터를 전송할 STA들에게 UL MU 전송을 준비할 것을 지시한다.
AP로부터 UL MU 스케줄링 프레임 (3110)을 수신한 각 STA은 동기 신호 (sync signal) (3121, 3122, 3123)을 AP에 전송한다. 여기서 , 각 STA은 UL MU 스케줄링 프레임 (3110)을 수신하고 SIFS 이후에 동기 신호 (3121, 3122, 3123)를 AP에 전송할 수 있다.
그리고, 각 STA으로부터 동기 신호 (3121, 3122, 3123)를 수신한 AP는 각 STA에게 보정 (adjustment) 프레임 (3130)을 전송한다. 여기서 , AP는 동기 신호 (3121, 3122, 3123)를 수신하고 SIFS 이후에 보정 프레임 (3130)을 전송할 수 있다.
동기 신호 (3121, 3122, 3123) 및 보정 프레임 (3130)을 송수신하는 절차는 UL MU 데이터 프레임의 전송을 위하여 각 STA들 간의 시간 /주파수 /파워 등을 보정해 주기 위한 절차이다. 즉, STA들이 각자의 동기 신호 (3121, 3122 3123)를 전송하고, AP는 그 값들을 기반으로 시간 /주파수 /파워 등의 오차를 보정해주는 보정 정보를 보정 프레임 (3130)을 통해 각 STA에게 알려줌으로써 다음에 전송될 UL MU 데이터 프레임에서 그 값을 보정해서 전송할 수 있도록 하기 위한 절차이다. 또한 이러한 절차가 UL MU 스케줄링 프레임 (3110) 뒤에 수행됨으로써 STA은 스케줄링에 따라 데이터 프레임 구성을 준비할 시간을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, UL MU 스케줄링 프레임 (3110)에서 지시된 STA들은 각자 지시된 혹은 지정된 자원 영역에 동기 신호 (3121, 3122, 3123)를 전송한다. 여기서 , 각 STA으로부터 전송되는 동기 신호 (3121, 3122, 3123)는 TDM ( time division multiplexing) , CDM (code division multiplexing) 및 /또는 SDM (spatial division multiplexing) 방식으로 다중화될 수 있다.
예를 들어 , UL MU 스케줄링 프레임 (3110)에서 지시된 STA의 순서가 STA 1, STA 2, STA 3이고, CDM으로 각 STA의 동기 신호 (3121, 3122, 3123) 다중화된다면, 지정된 STA 순서대로 각각 할당된 시퀀스 l(Sequence 1) , 시퀀스 2 (Sequence 2) , 시¾스 3 (Sequence 3)을 AP에 전송할 수 있다.
여기서 , 각 STA의 동기 신호 (3121, 3122, 3123)가 TDM, CDM 및 /또는 SDM로 다중화되어 전송되기 위하여 각 STA이 사용할 자원 (예를 들어 , 시간 /시뭔스 /스트림 등)은 사전에 각 STA에게 지시되거나 정의될 수 있다.
또한, 동기 신호 (3121, 3122, 3123)를 전달하는 PPDU은 L— part를 포함하지 않거나, MAC 프레임의 구성없이 물리 계층 신호만으로 전송될 수 있다. 각 STA으로부터 동기 신호 (3121, 3122, 3123〉를 수신한 AP는 보정 (adjustment) 프레임 (3130)을 각 STA에게 전송한다.
이때 , AP는 보정 프레임 (3130)을 DL SU 전송 방식으로 각 STA에게 전송하거나 DL MU 전송 방식으로 각 STA에게 전송할 수 있다. 즉, DL SU 전송의 경우 보정 프레임 (3130)은 UL MU 전송에 참여하는 각 STA에게 순차적으로 전송될 수 있으며 , DL MU 전송의 경우 보정 프레임 (3130)은 각 STA에 할당된 자원 (즉, 주파수 혹은 스트림 )을 통해 UL MU 전송에 참여하는 각 STA에게 동시에 전송될 수 있다.
보정 프레임 (3130)은 STA ID 혹은 주소 정보를 포함할 수도 있으며 , UL MU 스케줄링 프레임 (3110)에서 지시된 STA의 순서를 동일하게 적용한다면, STA ID 혹은 주소 정보를 생략할 수도 있다.
또한, 보정 프레임 (3130)은 보정 (adjustment) 필드를 포함할 수 있다. adjustment 필드는 시간 /주파수 /전력 등의 오차를 보정하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 보정 정보는 AP가 수신하는 STA들의 신호가 시간 /주파수 /전력 등의 오차가 발생할 수 있는데 그 오차 ¾ (gap)을 보정하도록 알려주는 정보를 의미한다. 그 외에도 AP가 수신하는 동기 신호 (3121, 3122, 3123)를 기반으로 각 STA의 시간 /주파수 /전력 등의 오차를 더 정확하게 보정할 수 있는 정보라면 어떤 정보라도 보정 프레임 (3130)에 포함될 수 있다.
보정 프레임 (3130)을 전달하는 PPDU은 L-part없이 새로운 구조로 구성될 수 있다.
한편 , 동기 신호 (3121, 3122, 3123) 및 보정 프레임 (3130)을 송수신하는 절차는 각 STA의 UL MU 스케줄링 프레임 (3110)을 전송하기 전에 수행될 수도 있다. 또한, 동기 신호 (3121, 3122, 3123)의 전송을 생략하고, 암묵적 (implicit)인 측정을 통해 AP가 UL MU 스케줄링 프레임 (3110)에 보정 정보를 포함하여 전송할 수도 있다 . 예를 들어 , 후술하는 사전 절차 (pre- procedure)에서 AP^ 각 STA으로부터 전송되는 NDP 또는 버퍼 상태 (buff er status)/사운딩 (sounding) 프레임을 통해 각 STA 간의 시간 /주파수 /파워 등의 오차를 보정해주는 보정 정보를 생성하고 , 보정 정보를 UL MU 스케줄링 프레임 (3110)을 통해 각 STA에게 전송할 수도 있다.
또한, 보정할 필요가 없는 STA들이라면 (예를 들어 , 이전에 UL MU 전송을 수행할 각 STA 간에 보정 절차가 완료된 경우 등) 동기 신호 (3121, 3122, 3123) 및 보정 프레임 (3130)을 송수신하는 절차는 생략될 수도 있다.
또한, 일부의 보정 절차만 필요하다면 그 절차만 보정해 줄 수 있다. 예를 들어, UL MU 데이터 프레임의 CP (cyclic prefix) 길이가 STA 간의 어긋난 동기가 문제되지 않을 정도로 긴 경우, 시간 차이를 보정하기 위한 절차는 생략될 수 있다. 혹은 UL MU OFDMA 전송을 할 때 STA 간에 가드 밴드 (Guard band)가 층분하다면 주파수 차이를 보정하기 위한 절차는 생략될 수 있다.
각 STA은 AP에 의해 전송되는 UL MU 스케줄링 프레임 (3110) 및 보정 프레임 (3130)을 기반으로 UL MU 데이터 프레임 (3141, 3142, 3143)을 AP에 전송한다. 여기서 , 각 STA은 AP로부터 보정 프레임 (3130)을 수신 후 SIFS 이후에 UL MU 데이터 프레임 (3141, 3142, 3143)을 AP에 전송할 수 있다.
AP는 각 STA으로부터 수신한 상향링크 데이터 프레임 (3141, 3142, 3143)에 대한 응답으로 ACK 프레임 (3150)을 전송할 수 있다. 여기서 , AP는 각 STA으로부터 상향링크 데이터 프레임 (3141, 3142, 3143)을 수신하고 SIFS 이후에 ACK프레임 ( 3150 )을 각 STA에게 전송할 수 있다.
이하, 본 발명에서는 앞서 도 30 및 도 31에서 예시되는 UL MU 전송에 따른 ACK프레임 구성 및 전송 방법을 제안한다.
기존의 ACK 프레임의 구성은 하나의 STA에 대한 ACK을 전송한다. BA 프레임 또한 하나의 STA이 다수의 TID에 대한 ACK을 전송할 수 있으나 하나의 STA에 대한 ACK을 전송한다. DL MU MIMO 전송의 경우에는 각 STA들이 ACK을 차례로 보낼 수 있도록 AP가 BAR프레임을 STA에게 전송한다.
여기서, 트래픽 식별자 ( TID : traf f ic identif ier)는 MSDU를 MAC 데이터 서비스 내에서 QoS를 지원하는 MAC 개체로 구분하기 위하여 상위 계층 개체에 의해 이용 가능한 식별자를 의미한다. 즉, STA이 다중 연결이 되어 있는 경우에 각 연결마다 할당되는 ID를 의미한다. TID는 MAC의 상위 계층에서 MSDU에 할당된다.
이와 같이 기존의 ACK은 하나의 STA에게만 전송하여도 무방하나, UL MU 전송의 경우 AP가 복수의 STA으로부터 수신한 UL MU 데이터에 대한 ACK을 복수의 STA에게 전송하여야 하므로 새로운 ACK 전송 방법이 필요하다.
AP는 UL MU 전송을 수행한 모든 STA에게 동시에 ACK 프레임을 전송하거나, 각 STA 별로 순차적으로 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 이에 대하여 각각 살펴본다 .
이하, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 UL MU 전송에 총 4 개의 STA (즉, STA 1 , STA 2 , STA 3 , STA 4 )이 참여한다고 가정한다.
이하, 본 발명에 따른 UL MU 전송에 대한 ACK 프레임은 기존의 ACK 프레임의 구조 또는 기존의 BA프레임의 구조를 기반으로 구성될 수 있다 . 예를 들어, 각 STA의 UL MU 데이터 프레임이 단일 MPDU들로만 구성되는 경우, AP는 각 STA에게 기존의 ACK 프레임 구조를 기반으로 구성되는 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 각 STA의 UL MU 데이터 프레임 중 어느 하나의 UL MU 데이터 프레임이 A— MPDU로 구성된 경우, AP는 각 STA에게 기존의 BA 프레임 구조를 기반으로 구성되는 ACK 프레임을 전송할 수 있다 . 또한, AP는 기존의 ACK 프레임 구조를 기반으로 구성되는 ACK프레임과 기존의 BA프레임 구조를 기반으로 구성되는 ACK프레임을 흔합하여 사용할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 ACK 프레임은 구조 또는 용도가 다양하게 정해질 수 있으나, 이하 설명의 편의를 위해 ACK 프레임으로 통칭하여 설명한다.
1 . 모든 STA에게 ACK프레임을 동시에 전송하는 방식
모든 STA에게 동시에 ACK 프레임을 전송하는 경우, ACK 프레임은 UL MU 전송을 수행한 모든 STA에 대한 ACK 정보를 포함하는 단일의 ACK 프레임으로 전송되거나, UL MU 전송올 수행한 각각의 STA에 대한 ACK 정보만을 포함하는 복수개의 ACK프레임이 다중화되어 전송될 수 있다.
먼저, UL MU 전송을 수행한 모든 STA에 대한 ACK 정보를 포함하는 단일의 ACK프레임의 구성을 살펴본다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK프레임을 예시하는 도면이다. 도 32의 (a)는 UL MU 전송에 대한 ACK 프레임을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 32의 ( a)를 참조하면 , 앞서 도 23의 예시된 ACK 프레임의 구성을 이용하여 UL MU 전송에 대한 ACK을 동시에 모든 STA에게 전송할 수 있다.
ACK프레임은 20MHZ 단위로 전송되거나, UL MU 전송에 이용된 전체 대역 혹은 BSS에서 지원되는 전체 대역 (예를 들어 , 20MHz , 40MHz , 80MHz 또는 160MHz )에 걸쳐서 전송될 수 있다.
도 32의 (b)는 ACK프레임이 20MHZ PPDU로 전송되는 경우를 예시한다. 도 32의 (b)를 참조하면, UL MU 전송을 지원하는 해당 BSS에서 프라이머리 채널 (primary channel )이 정의되는 경우, 프라이머리 채널을 통해 20MHz PPDU 내에서 모든 STA에 대한 ACK 정보를 포함하는 ACK 프레임을 전송할 수 있다.
또한, 모든 STA에 대한 ACK 정보를 함하는 ACK 프레임이 20MHz 단위로 복사 (duplicate )되어 UL MU 전송에 이용된 주파수 대역 혹은 BSS에서 지원되는 주파수 전대역 (예를 들어 , 20MHz , 40MHz , 80MHz 또는 160MHz )어 1 걸쳐서 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들어, 20MHz PPDU 내에서 ACK 프레임을 전송하되, 20MHz PPDU를 복사하여 UL MU 전송에 이용된 주파수 대역 혹은 BSS에서 지원되는 주파수 전대역에서 ACK프레임을 전송할 수 있다.
도 32의 ( c )는 ACK 프레임이 UL MU 전송에 이용된 전체 . 대역 혹은 BSS에서 지원되는 전체 대역 (예를 들어 , 80 MHz ) PPDU로 전송되는 경우를 예시한다 .
도 32의 ( C )를 참조하면, ACK 프레임은 UL MU 전송에 이용되는 전대역 흑은 BSS에서 지원되는 전대역 (예를 들어 , 40MHZ , 80MHZ 또는 160MHz )에 걸쳐서 전송될 수 있다. 예를 들어, UL MU 전송을 수행한 STA이 모두 80MHZ 채널을 지원하는 경우, 80MHz PPDU를 통해 ACK프레임을 전송할 수 있다. 도 32의 (b) 및 ( c )에서 HE-part는 도시하지 않았으나, 필요한 경우 앞서 도 24 내지 도 28의 예시의 구조와 같이 20MHz 단위 흑은 전대역 (예를 들어 , 40MHz , 80MHz 또는 160MHz )로 구성될 수 있다. 또한, HE-part는 모든 필드가 전송될 수도 있으나, 일부의 필드 (예를 들어 , HE-SIG 필드)만이 전송될 수도 있다.
위와 같이 구성되는 ACK프레임에 대하여 아래 도 33 및 도 34를 참조하여 보다 상세히 설명한다 .
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK프레임을 예시하는 도면이다. 도 33의 (a)를 참조하면 , 본 발명에 따른 ACK 프레임은 기존의 ACK 프레임과 같이 프레임 제어 ( Frame Control ) 필드, 지속기간 (Duration) 필드, RA필드 및 FCS로 구성될 수 있다.
다만, RA 필드는 UL MU 전송에 따른 ACK 정보를 포함하기 위하여 기존의 ACK프레임과 상이하게 구성될 수 있다.
RA 필드의 구성에 따라 본 발명에 따른 ACK 프레임은 기존의 ACK 프레임과 길이가 동일하거나 상이할 수 있다.
도 33의 (b) 및 ( c )는 도 36의 ( a)와 같이 ACK 프레임이 구성되는 경우, RA 필드의 구성을 예시하는 도면이다.
도 33의 (b)를 참조하면 , RA 필드를 복수 개로 구성하여 ACK 프레임 구조를 구성할 수 있다.
이 경우, 기존의 RA 필드의 길이와 동일하게 각 STA에 대한 RA 필드를 48 비트로 구성할 수 있으며, 또한, 기존의 RA 필드의 길이를 변경하지 않도록 각 STA에 대한 RA 필드를 12 비트로 구성할 수도 있다.
각 STA에 대한 RA 필드는 각 STA의 ID 또는 축소된 STA ID (Reduced STA ID)를 포함한다. STA ID (또는, 축소된 STA ID)의 일례로 MAC 주소 (또는, 그 일부) 또는 AID (또는, 그 일부) 등이 해당될 수 있다. 각 STA에 대한 RA 필드는 각 STA이 UL MU 전송 순서와 동일하게 구성될 수 있으며, 각 STA의 UL MU 전송 순서는 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 지시될 수 있다.
이때 , ACK 프레임의 구조 (또는, 길이 )를 고정하기 위하여 UL MU에 참여 가능한 최대 STA 수로 RA 필드의 개수를 고정하고, ACK을 수신하는 STA ID를 순서대로 채운 후 나머지는 더미 (dummy) 값으로 채을 수 있다. 예를 들어 , STA 1 , STA 2 STA 3 , STA 4 순서대로 UL 전송을 수행한 경우, STA 3의 상향링크 데이터가 성공적으로 수신되지 않으면, 각 RA 필드는 STA 1 , STA 2 , STA 4의 ID (또는, 축소된 ID) 순서로 차례대로 포함시킨 다음, 나머지는 더미 값으로 채울 수 있다.
도 33의 ( C )를 참조하면 , RA 필드를 하나의 대표 ID 필드와 1 비트씩 비트맵 방식으로 구성되는 각 STA에 대한 ACK/NACK 필드로 구성할 수 있다. 여기서, 대표 ID 필드에 포함되는 대표 ID의 일례로, UL MU 전송에 참여하는 STA 중 첫 번째 STA ID 또는 UL MU 전송에 대한 그룹 ID가 해당될 수 있다 . 그룹 ID가 이용되는 경우, UL MU 스케줄링 프레임에 의해 UL MU에 참여하는 STA에게 그룹 ID를 알려줄 수 있다.
상술한 바와 같이, UL MU 스케줄링 프레임으로부터 각 STA은 자신의 순서를 알고 있으므로, 대표 ID 필드를 읽어 자신이 참여한 UL MU 전송에 대한 ACK 프레임을 식별하고, 자신의 순서에 상웅하는 위치、의 비트를 읽어 ACK 또는 NACK을 확인할 수 있다. 이처럼 1 비트를 통해 ACK/NACK 정보를 전송함으로써 각 STA은 ACK뿐만 아니라 NACK을 확인할 수 있다. 이 경우, 기존의 RA 필드의 길이와 동일하게 대표 ID 필드를 48 비트로 구성할 수 있다. 또한, 기존의 RA 필드의 길이를 변경하지 않도록 대표 ID 필드를 44 비트로 구성할 수도 있다.
또한, 각 STA에 대한 ACK/NACK 필드를 2 이상의 비트 (예를 들어 , 4 비트씩 )로 구성하여 , NACK의 이유 정보까지 포함할 수도 있다 .
또한, 대표 ID 필드에 브로드캐스트 ID 혹은 BSS ID를 포함할 수도 있으며, 대표 ID 필드를 생략할 수도 있다. 즉, UL MU 스케줄링 프레임에 의해 개시된 三레임 Ιϋ¾· ( frame exchange sequence) 7} ACK 레임가지 포함하므로, 대표 ID 필드를 생략하여도 ACK프레임이 해당 UL MU 전송에 대한 ACK프레임인지 식별이 가능하다 .
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK프레임을 예시하는 도면이다. 도 34의 (a)를 참조하면 , 본 발명에 따른 ACK 프레임은 기존의 다중 TID BA(Multi-TID BA) 타입의 BA 프레임과 같이 프레임 게어 (Frame Control) 필드, 지속기간 /식별자 (Duration/ID) 필드, 수신 주소 (RA) 필드, 전송 주소 (TA) 필드, BA 제어 (BA control) 필드, BA 정보 (BA information) 필드 및 프레임 체크 시퀀스 (FCS)로 구성될 수 있다.
다만, BA control 필드 및 BA information 필드는 UL MU 전송에 따른 ACK 정보를 포함하기 위하여 기존의 ACK프레임과 상이하게 구성될 수 있다.
BA control 필드 및 /또는 BA information 필드의 구성에 따라 본 발명에 따른 ACK 프레임은 기존의 BA 프레임과 길이가 동일하거나 상이할 수 있다.
도 34의 (b)는 도 34의 (a)와 같이 ACK 프레임이 구성되는 경우, BA control 필드의 구성을 예시하는 도면이다. 도 34의 (c)는 도 34의 (a)와 같이 ACK 프레임이 구성되는 경우, BA information 필드의 구성을 예시하는 도면이다.
도 34의 (b)를 참조하면 , BA control 필드는 BA Ack 정책 (BA Ack Policy) 서브필드, 다중 -TID(Multi-TID) 서브필드, 압축 비트맵 (Compressed Bitmap) 서브필드, 예비 (Reserved) 서브필드 및 STA 식별자 및 TID 정보 (STA ID & TID Info) 서브필드로 구성될 수 있다.
표 12는 BA control 필드를 예시하는 표이다.
【표 12】
Figure imgf000112_0001
표 12를 참조하면, Multi-TID 서브필드 및 Compressed Bitmap 서브필드 값이 、： L0'인 경우, 해당 BA 프레임은 UL MU 전송을 위한 ACK 프레임임을 지시할 수 있다.
또한, Multi-TID 서브필드 및 Compressed Bitmap 서브필드 값이 、10'인 경우 기존과 동일하게 예비 값으로 설정하고, Multi-TID 서브필드 및 Compressed Bitmap 서브필드 값 、11 '을 UL MU 전송일 때 다른 용도로 해석할 수도 있다. 즉, UL MU 전송이 아닌 하향링크 데이터에 대한 웅답으로 전송되는 경우, 、11 ' 값은 해당 프레임이 다중 TID BA (Multi -TID BA)임을 지시할 수 있다. 반면, UL MU 전송에 대한 응답으로 전송되는 경우, 、11 ' 값은 해당 프레임이 UL MU 전송을 위한 ACK프레임임을 지시할 수 있다.
또한, 해당 프레임이 UL MU 전송을 위한 ACK 프레임인 경우, STA ID & TID info 서브필드는 (ACK을 수신하는 STA 수 X 각 STA당 TID 수)의 값을 지시할 수 있다. 즉, UL MU 전송을 수행한 모든 STA의 TID 개수를 지시할 수 있다.
도 34의 ( C )를 참조하면, 해당 프레임이 UL MU 전송을 위한 ACK 프레임인 경우, BA information 필드는 TID 별 정보 ( Per TID Info) 서브필드, 블톡 ACK 시작 시뭔스 제어 (Block Ack Starting Sequence Control ) 서브필드 및 블록 ACK 비.트맵 (Block Ack Bitmap) 서브필드가 하나 이상의 TID 별로 반복되어 구성될 수 있다.
Per TID Info 서브필드는 STA 식별자 ( STA ID) 서브필드 및 TID 값 (TID Value ) 서브필드를 포함한다 .
표 13은 Per TID Info 서브필드를 예시하는 표이다.
【표 13】
Figure imgf000113_0001
표 13을 참조하면, STA ID 서브필드는 12 비트의 각 STA의 ID 또는 축소된 STA ID (Reduced STA ID)를 포함한다 . STA ID (또는, 축소된 STA ID)의 일례로 MAC 주소 (또는, 그 일부) 또는 AID (또는, 그 일부) 등이 해당될 수 있다.
TID Value 서브필드는 TID 값을 포함한다.
Block Ack Starting Sequence Control 서브필드는 도 20과 같이 Fragment Number 서브필드 및 Starting Sequence Number 서브필드를 포함할 수 있다.
Fragment Number서브필드는 0으로 설정될 수 있다.
Starting Sequence Number 서브필드는 해당 UL MU 전송을 위한 ACK 프레임이 전송되기 위한 MPDU또는 MSDU의 시뭔스 번호를 포함할 수 있다.
Block Ack Bitmap 서브필드는 8 옥텟 또는 128 옥텟의 길이로 구성될 수 있다. Block Ack Bitmap 서브필드에서 、： L' 값은 해당 비트 위치에 대웅되는 MPDU 또는 MSDU가 성공적으로 수신되었음을 지시하고 , 、 0 '으로 설정되면 해당 비트 위치에 대웅되는 MPDU 또는 MSDU가 성공적으로 수신되지 않았음을 지시한다 .
상술한 바와 같이, BA information 필드는 TID 별로 반복되어 구성될 수 있다. 예를 들어, STA 1이 TID 、1' , 、2' , STA 2이 TID 、3' , 、4' , 、5' , STA 3이 TID 、6' , STA 4가 TID 、7 '를 할당 받은 경우, BA information 필드는 (STA 1, TID='l') , (STA 1, TID=' 2 ' ) , (STA 2, TID=' 3 ' ) , (STA 2, TID=' 4 ' ) , (STA 2, TID= ' 5' ) , (STA 3 , TID= ' 6 ' ) (STA 4, TID='7' )를 포함하는 Per TID Info 서브필드 별로 반복된다. 그리고, 각각의 BA information 필드는 Block Ack Starting Sequence Control 서브필드 및 Block Ack Bitmap 서브필드를 포함한다. 다음으로, 각각의 STA에 대한 ACK 정보를 포함하는 ACK 프레임의 구성을 살펴본다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK프레임을 예시하는 도면이다. 도 35의 ( a)를 참조하면 , STA 1 , STA 2 , STA 3 및 STA 4의 UL MU 데이터 프레임 각각에 대한 ACK 프레임은 주파수 영역 ( frequency domain) 또는 공간 영역 ( spatial domain)에서 다중화되어 전송될 수 있다.
각 STA에게 전송되는 ACK 프레임은 UL MU 전송에 따라 다중화 방식이 정해질 수 있다. 예를 들어, UL MU 데이터 프레임이 주파수 다중화 ( frequency multiplexing)되어 전송되었다면 ACK 프레임도 주파수 다중화되어 전송되고, UL MU 데이터 프레임이 공간 다중화 ( spatial multiplexing)되어 전송되었다면 ACK 프레임도 공간 다중화되어 전송될 수 있다.
이와 같이, 각 STA 별 ACK 프레임이 다중화되어 전송되는 경우, 각 STA들은 자신에게 전송되는 ACK 프레밈이 어느 자원 (즉, 주파수 또는 스트림 )을 통해 전송되는지 알아야 한다.
이때 , 각 STA이 UL MU 데이터 프레임을 전송한 자원 (즉, 주파수 또는 스트림 )과 동일한 자원에서 ACK 프레임이 전송될 수도 있다. 즉, ACK 프레임이 주파수 다중화되어 전송되는 경우, 각 STA으로부터 UL MU 데이터 프레임이 전송된 주파수 영역과 동일한 주파수 영역에서 ACK 프레임이 전송될 수 있다. 마찬가지로, ACK 프레임이 공간 다중화되어 전송되는 경우, 각 STA으로부터 UL MU 데이터 프레임이 전송된 스트림과 동일한 스트림에서 ACK 프레임이 전송될 수 있다. 또한, 각 STA이 UL MU 데이터 프레임을 전송한 자원 (즉, 주파수 또는 스트림 )과 상이한 자원에서 ACK프레임이 전송될 수도 있다 .
이와 같이 , STA이 UL MU 데이터 프레임을 전송한 자원 (즉, 주파수 또는 스트림 )과 ACK 프레임이 전송되는 자원이 상이한 경우, AP는 각 STA에게 ACK 프레임이 전송되는 자원 정보 (즉, DL MU OFDMA 전송의 경우 주파수 정보, DL MU MIMO 전송의 경우 스트림 정보)를 시그널링해 줄 수 있다. 예를 들어 , UL MU스케줄링 프레임을 통해 각 STA에게 알려줄 수 있다.
또한, 각 STA에게 균등하게 순차적으로 할당된 자원에서 ACK 프레임이 전송될 수도 있다. 예를 들어, ACK 프레임이 전송되는 주파수 영역 (예를 들어, 각 STA 별로 2 0MHz씩 8 0MHz 대역에서 전송 또는 각 STA 별로 5MHz씩 20MHz 대역에서 전송)은 사전에 정해지고, 해당 주파수 영역 내에서 각 STA 별로 ACK 프레임이 전송되는 주파수 대역의 순서는 UL MU 데이터 프레임의 전송 순서와 동일하게 정해질 수 있다. 마찬가지로, ACK 프레임이 전송되는 스트림 영역 (예를 들어 , 각 STA 별로 1 스트림씩 4개의 스트림 )은 사전에 정해지고, 해당 스트림 영역 내에서 각 STA 별로 ACK 프레임이 전송되는 스트림의 순서는 UL MU 데이터 프레임의 전송 순서와 동일하게 정해질 수 있다.
도 3 5의 ( a )의 예시에서 각 STA 별로 전송하는 ACK 프레임의 대역폭은 2 0MHZ 단위로 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 각 STA 별로 UL MU 데이터 프레임을 20MHZ 단위로 전송하는 경우에 각 STA 별로 전송하는 ACK 프레임의 대역폭은 20MHZ 단위로 구성될 수 있다.
또한, 각 STA 별로 UL MU 데이터 프레임을 전송하는 대역폭이 상이한 경우 또는 각 STA이 UL MU 데이터 프레임을 서로 다른 스트림을 통해 전송하는 경우에도 마찬가지로 각 STA 별로 전송하는 ACK 프레임의 대역폭이 20MHz 단위로 구성될 수도 있다.
또한, 도 35의 ( b )와 같이 UL MU 전송에 참여하는 STA을 일정 기준으로 그룹핑하고, STA의 그룹 별로 하나의 ACK프레임을 구성할 수도 있다.
도 35의 (b )에서는 UL MU 전송에 참여하는 총 8개의 STA을 STA 1 및 2 , STA 3 및 4 , STA 5 및 6 , STA 7 및 8 별로 총 4개의 그룹으로 그룹핑한 경우를 예시한다.
이처럼, 각 그룹에 속한 STA에 대한 ACK 정보를 함께 인코딩하여 각 그룹 별로 ACK 프레임을 구성할 수 있다. 그리고, 각 그룹 별로 구성된 ACK 프레임을 서로 다른 주파수 대역 (예를 들어 , 20MHz 단위) 혹은 서로 다른 스트림으로 ACK프레임이 전송될 수 있다.
여기서 , 주파수 영역에서 각 STA 그룹 별로 20MHz의 ACK 프레임이 구성되는 경우, 해당 20MHZ 대역에서 UL MU 데이터를 전송한 STA 별로 그룹핑할 수 있다.
예를 들어, ACK 프레임이 전송되는 20MHZ 대역폭에서 서로 다른 스트림을 통해 UL MU 데이터를 전송하거나, ACK 프레임이 전송되는 20MHZ 대역폭 내에서 5MHZ 혹은 lOMHz 대역을 통해 UL MU 데이터를 전송한 경우가 이에 해당될 수 있다. 도 35의 (b )에서 , STA 1 및 2는 최상위 20MHz 대역에서 서로 다른 스트림을 통해 UL MU 데이터를 전송한 경우이거나 흑은 최상위 20MHZ 대역에서 각 10MHZ 대역을 통해 UL MU 데이터를 전송한 경우일 수 있다. 또한, 각 STA 그룹 별로 서로 다른 스트림에서 ACK 프레임이 구성되는 경우, 해당 스트림에서 UL MU 데이터를 전송한 STA 별로 그룹핑할 수 있다. 예를 들어, ACK 프레임이 전송되는 스트림에서 서로 다른 대역을 통해 UL MU 데이터를 전송한 경우가 이에 해당될 수 있다. 즉, 도 35의 (b)의 예시에서 STA 1 및 2는 스트림 1에서 서로 다른 대역을 통해 UL MU 데이터를 전송한 경우일 수 있다.
도 35의 ( C )를 참조하면 , 각 STA에 대한 ACK 프레임을 전달하는 PPDU가 주파수 다중화되어 전송되는 경우를 예시한다 .
이때, 각 STA에게 전송되는 ACK 프레임의 MAC 포맷은 기존의 ACK 프레임 또는 BA 프레임의 포맷이 동일하게 이용될 수 있으나, ACK 프레임을 전송하는 PPDU구조는 변경될 수 있다.
예를 들어, 80MHz 대역에서 각 STA이 20MHz 단위로 UL MU 전송을 수행하고, 이에 대하여 20MHZ 단위로 각 STA에게 ACK 프레임을 주파수 다중화하여 전송한다면, 기존 ACK 프레임의 MAC 포맷 및 PHY 포맷을 그대로 이용할 수 있다.
다만, 20MHZ 대역에서 각 5MHZ 단위로 ACK 프레임이 주파수 다중화되어 전송된다면, 기존 ACK 프레임의 물리 계층 특성이 달라지게 되므로, 도 35의 (b)과 같은 방식으로 전송될 수 있다 .
즉, 전체 20MHZ 대역에서 각 STA에게 5MHz 단위로 ACK 프레임이 주파수 다중화되어 전송될 수 있다. 보다 구체적으로, ACK 프레임이 전달되는 PPDU의 L-part는 기존과 동일하게 20MHZ 대역으로 구성하고 , 각 ACK 프레임의 PSDU는 5MHZ 단위로 구성한다 . 이 경우, 기존 ACK 프레임의 MAC 프레임 포맷은 동일하게 이용될 수 있다. 여기서, HE-part는 도시하지 않았으나, 필요한 경우 앞서 도 24 내지 도 28의 예시의 구조와 같이 20MHZ 단위 혹은 5MHZ 단위로 구성될 수 있다. 또한 HE-part는 모든 필드가 전송될 수도 있으나, 일부의 필드 (예를 들어 , HE- SIG 필드)만이 전송될 수도 있다 .
도 35의 (d)를 참조하면, 각 STA에 대한 ACK 프레임을 전달하는 PPDU가 공간 다중화되어 전송되는 경우를 예시한다 .
각 STA에게 하나의 스트림씩 할당되어, 할당된 스트림을 통해 각 STA에게 ACK 프레임이 공간 다중화되어 전송될 수 있다. 이 경우, 기존 ACK 프레임의 MAC 포맷은 동일하게 이용될 수 있다.
여기서, HE-part는 도시하지 않았으나, 필요한 경우 앞서 도 24 내지 도 28의 예시의 구조와 같이 20MHZ 단위로 구성될 수 있다. 또한, HE-part는 모든 필드가 전송될 수도 있으나, 일부의 필드 (예를 들어 , HE- SIG 필드)만이 전송될 수도 있다.
또한, 전체 스트림의 수 혹은 자신에게 할당된 스트림의 수만큼 상향링크 채널 추정이 가능하도록 HE— LTF가 포함될 수 있으며, 혹은 데이터 필드에 전체 스트림의 수 혹은 자신에게 할당된 스트림의 수만큼 상향링크 채널 추정이 가능하도록 파일럿 (pilot )이 포함될 수도 있다.
2 . 각 STA 별로 순차적으로 ACK프레임을 전송하는 방식
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 ACK 프레임 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 36의 (a)는 DL MU 전송에서의 BAR 프레임, BA 프레임을 이용하여 UL MU 전송에 대한 ACK 프레임을 전송하는 방식을 예시하고 , 도 36의 (b)는 AP가 순서대로 ACK프레임 또는 BA프레임을 전송하는 방식을 예시한다. 도 36에서 xIFS는 다른 시그널이 프레임 간에 끼어들 수 없을 정도의 일정 시간 간격 (예를 들어 , SIFS 등)을 의미한다 .
도 36의 ( a)를 참조하면, UL MU 데이터 프레임을 전송한 STA의 순서와 동일하게 각 STA이 AP에게 ACK을 요청하면 , AP는 그에 대한 웅답으로 ACK 프레임 또는 BA프레임을 전송한다.
첫 번째 STA이 AP에게 ACK 프레임을 요청하면 , AP는 첫 번째 STA에게 ACK 프레임 또는 BA 프레임을 전송한다. 마찬가지로, 두 번째 STA, 세 번째 STA이 AP에게 ACK 프레임을 요청하면 , AP는 두 번째 STA, 세 번째 STA에게 ACK프레임 또는 BA프레임을 전송한다.
첫 번째 STA이 AP에 ACK 프레임을 요청하는 과정은 UL MU 데이터 프레임 전송에서 암묵적으로 ( implicit ) 지시 하는 것으로 간주하여 생략될 수 있다 여기서 , AP에게 ACK 프레임을 요청하기 위하여 BAR 프레임을 이용될 수 있으며, 앞서 도 19의 예시와 동일한 구조를 가질 수 있다.
상향링크 데이터 프레임을 성공적으로 수신하지 못한 STA에게는 AP는 ACK 프레임을 전송하지 않는다. 그리고, 다음 순서에 해당하는 STA은 일정 간격 후 ACK이 수신되지 않으면, BAR 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. 예를 들어, STA 3는 STA 2의 BAR 프레임 전송 후 SIFS 후에 AP로부터 STA 2로 향하는 ACK프레임이 수신되지 않으면 바로 BAR프레임을 AP에 전송한다.
다만, 이 방식은 DL MU 전송 절차와는 달리 AP가 절차를 제어하는 방식이 아니므로 오류가 발생될 가능성이 있다. 즉, AP가 ACK 프레임을 전송하였음에도 불구하고 다음 STA이 수신하지 못하게 되면, 다음 STA은 바로 BAR 프레임을 AP에 전송하거나 AP가 BAR을 수신하지 못하게 되면 전체 절차가 어긋날 수 있다. 예를 들어, AP가 STA 2에게 ACK을 전송하였으나, 다음 순서인 STA 3가 해당 ACK을 수신하지 못하면 AP에게 BAR 프레임을 전송하게 되므로 , STA 2로 향하는 ACK과 STA 3의 BAR프레임이 충돌될 수 있다 .
도 36의 (b)를 참조하면 , AP는 일정 시간 간격 (예를 들어 , SIFS 등)마다 각 STA에게 ACK프레임을 전송할 수 있다.
이 경우, AP는 UL MU 데이터 프레임을 전송한 STA의 순서와 동일하게 각 STA에게 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 이때, 특정 STA으로부터 전송된 상향링크 데이터 프레임을 성공적으로 수신하지 못한 경우, 해당 STA을 건너뛰고 다음 STA에게 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들어, STA 2로부터 전송된 데이터 프레임을 수신하지 못한 경우, AP는 STA 1에게 ACK 프레임 전송 후, SIFS 이후 STA 3에게 ACK프레임을 전송할 수 있다.
또한, AP는 UL MU 데이터 프레임을 전송한 STA의 순서와 무관하게 각 STA에게 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 다시 말해, ACK 프레임 또는 BA 프레임은 RA 필드를 포함하고 있으므로, 임의로 ACK 프레임을 전송하여도 각 STA이 수신하는데 문제가 되지는 않을 수 있다.
ACK 프레임을 수신하지 못한 STA은 마지막 ACK 프레임인지 아닌지 구분하기 위하여 일정 시간 간격 이상을 기다린 후, 신호가 수신되지 않으면 상향링크 데이터 전송이 실패로 간주할 수 있다. 또한, AP가 마지막 ACK 프레임 전송 후 ACK 프레임의 전송이 완료되었음을 알려주기 위한 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들어 , AP가 모든 ACK 프레임을 전송한 후, CF-end 프레임을 통해 각 STA에게 ACK프레임 전송이 완료되었음을 알려줄 수 있다. 도 36과 같이 순차적으로 ACK 프레임을 전송하는 경우, 기존의 ACK 프레임 또는 BA프레임의 포맷이 동일하게 이용될 수 있다.
L-SIG보호 방법
본 발명에서는 앞서 도 30 및 도 31에서 예시한 UL MU 전송 절차의 전송 기회 (TXOP : Transmission Opportunity)을 보호해주기 위하여 L- SIG 보호 방법을 제안한다.
TXOP는 특정 QoS (quality-of - service ) STA이 무선 매체 상에서 프레임 교환 시퀀스 ( f rame exchange sequence )를 개시하기 위한 권리를 가질 때의 시간 구간을 의미한다. 즉, 본 발명에서는 앞서 도 30 및 도 31에서 예시한 UL MU 절차 동안 AP와 각 STA 간에 교환되는 신호 (즉, 프레임 )을 다른 STA으로부터 보호하기 위한 방법을 제안한다.
NAV (network allocation vector)는 STA이 CCA를 수행하여 무선 매체가 점유 상태인지 유휴 상태인지 판단하는 것과 무관하게, 무선 매체 상에서 전송을 개시하지 않은 각 STA에 의해 유지되는 시간 지시자 ( indicator)를 의미한다ᅳ 즉, NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP 및 /또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당된다.
일반적으로, NAV 셋팅을 위해 MAC 헤더에 Duration/ ID 필드가 이용될 수 있으나, 레가시 STA은 MAC 헤더를 읽을 수 없으므로 레가시 STA은 NAV 셋팅을 수행하기 어렵다. 이 경우, UL MU 전송 절차 내 교환되는 프레임과 레가시 STA에 의해 전송되는 프레임 간의 층돌이 발생될 수 있으므로, 레가시 STA을 위해 、： L- SIG 보호 구간'이 설정될 필요가 있다. ^ L - S IG 보호 구간'은 웅답이 필요하지 않은 프레임의 경우 해당 프레임의 끝까지 설정되고, 웅답이 필요한 프레임의 경우 해당 프레임에 대한 응답 프레임의 끝까지 설정될 수 있다.
다만, UL MU 전송 절차의 경우, UL MU 스케줄링 프레임, UL MU 데이터 프레임 및 ACK프레임 3 단계의 송수신 절차로 진행되므로, UL MU 전송 절차를 보호하기 위하여 L - S IG 보호 구간이 새롭게 정의되어야 한다.
또한, 앞서 도 32 내지 도 36의 예시와 같이 UL MU 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임의 구성에 따라 L- SIG 보호 구간이 설정되어야 한다. 이에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다 .
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 L- S IG 보호 방법을 적용하는 상황을 나타낸다.
도 37에서 , MU STA은 UL MU 전송이 수행되는 BSS의 멤버이고, UL MU 전송에 참여하는 STA을 나타낸다. BSS STA은 UL MU 전송이 수행되는 BSS의 멤버이나, UL MU 전송에 참여하지 않는 STA을 나타낸다. OBSS ( overlapping BSS )는 UL MU 전송이 수행되는 BSS와 동일한 채널을 지원하는 인접한 BSS를 의미하고 , OBSS STA는 OBSS의 멤버인 STA을 나타낸다 .
도 37을 참조하면, BSS AP } UL MU 스케줄링 (UL MU scheduling) 프레임을 전송함으로써, UL MU 데이터를 전송할 STA들에게 UL MU 전송을 준비할 것을 지시한다 .
여기서, UL MU 스케줄링 프레임에서 L-SIG 보호 구간이 지시될 수 있다. UL MU 스케줄링 프레임을 전달하는 PPDU의 L- SIG 보호 구간은 L- SIG 필드를 이용하여 L- SIG 필드의 다음 심볼부터 각 STA의 UL MU 데이터 프레임에 대한 ACK프레임 /BA프레임의 마지막 심볼까지 지시할 수 있다.
기존에는 ACK 프레임의 길이가 미리 정해져 있어 다른 STA이 ACK 길이를 예측하여 TXOP를 보호할 수가 있었으나, MU 전송의 경우는 각 STA 별로 흑은 ACK 정보가 전송되는 STA의 개수에 따라 ACK 길이가 서로 다를 수 있으므로 ACK프레임까지 TXOP 보호하는 것이 바람직하다 .
BSS AP가 UL MU 스케줄링 프레임을 전송하면, MU STA 1 및 MU STA 2는 UL MU 스케줄링 프레임을 수신 후 UL MU 전송 준비를 하고, BSS STA는 UL MU 스케줄링 프레임을 수신 후 L- SIG 보호 구간 동안 NAV 셋팅을 수행 (즉, NAV 값 업데이트)할 수 있다.
다만, OBSS STA은 BSS AP에 의해 전송되는 UL MU 스케줄링 프레임을 수신하지 못하므로, OBSS STA은 NAV 셋팅을 수행하지 못하게 된다. 결국, MU STA 1 및■ MU STA 2에서 UL MU 데이터 프레임 전송 시 OBSS STA에 의한 간섭이 발생될 수 있다.
이러한 간섭을 방지하기 위하여, UL MU 데이터 프레임을 전달하는 PPDU의 L- SIG 필드를 이용하여 UL MU 데이터 프레임의 L- SIG 다음 심볼부터 ACK 프레임 /BA프레임의 마지막 심볼까지의 구간을 다시 알려줄 수 있다.
이에 따라, MU STA 1 및 MU STA 2가 UL MU 데이터 프레임을 전송하면, OBSS STA는 UL MU 데이터 프레임을 수신 후 L- SIG 보호 구간 동안 NAV 셋팅을 수행할 수 있다.
결과적으로 같은 BSS 내의 STA들이나 인접 OBSS내의 STA들이 MU 전송 구간 동안丽 셋팅을 수행함으로써 간섭이 발생하지 않을 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 L- SIG 보호 구간을 설정하는 방법에 대하여 보다 상세히 설명한다 .
이하 도면에서 설명의 편의를 위해 하나의 STA에 의해 전송되는 UL MU 데이터 프레임만을 예시하고 있으나, 이는 앞서 도 30 및 도 31의 예시와 같이 UL MU 전송에 참여하는 복수의 STA으로부터 전송되는 UL MU 데이터 프레임을 모두 포함한다고 가정한다 .
또한, 앞서 도 32 내지 도 36의 예시와 같이 UL MU 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임은 하나의 프레임으로 UL MU 전송에 참여하는 모든 STA에게 동시에 전송될 수도 있으며, 또한 순차적으로 각 STA에게 전송될 수도 있다. 다만, 이하 도면에서 설명의 편의를 위해 하나의 ACK 프레임 구조만을 예시하고 있으나, 이는 상술한 ACK 프레임 구성 및 전송 방법 (즉, 동시 전송 혹은 순차 전송)으로 모두 포함한다고 가정한다 .
또한, 이하 도면에서는 앞서 도 30 및 도 31에서 예시된 UL MU 전송 절차에서 이용되는 UL MU 스케줄링 프레임, UL MU 데이터 프레임, ACK/BA 프레임을 전달하는 PPDU를 예시한다. 설명의 편의를 위해, 각각의 PPDU를 UL MU스케줄링 프레임, UL MU 데이터 프레임, ACK/BA프레임으로 지칭한다. 이하, 도 38 내지 도 41에서 HE-TFs/SIG 필드는 HE- STF , HE-LTF 및 HE- SIG 필드를 나타낸다. HE- SIG 필드는 HE- SIG A 필드, HE- SIG B 필드 및 /또는 HE- SIG C 필드를 포함한다. HE-TFs/SIG는 앞서 도 24 내지 도 28의 예시와 같이 구성될 수 있다. 또한, ACK/BA 프레임은 HE-TFs/SIG 필드를 포함할 수도 있으며 , 포함하지 않을 수도 있다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 L- SIG 보호 방법을 예시하는 도면이다. 도 38을 참조하면, UL MU 스케줄링 프레임 (3810)의 L— SIG 필드에 L- SIG 보호 구간 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, L-SIG 필드 내 길이 (Length) 필드 (예를 들어 , 12 비트)를 이용하여 L-SIG 보호 구간이 지시될 수 있다. 또한, L-SIG 필드 내 길이 (Length) 필드 및 데이터율 (rate) 필드를 이용하여 L-SIG 보호 구간이 지시될 수도 있다.
UL MU 스케줄링 프레임 (3810)의 L-SIG 보호 구간은 UL MU 스케줄링 프레임 (3810)의 L-SIG 이후 심볼부터 UL MU 데이터 프레임 (3820)에 대한 ACK/BA프레임 (3830)의 마지막 심볼까지로 설정될 수 있다.
UL MU 스케줄링 프레임 (3810)에서 설정되는 L-SIG 보호 구간은 아래 수학식 9와 같이 정해질 수 있다.
【수학식 9】
UL MU 스케줄링 프레임의 L-SIG 보호 구간 = UL MU 스케줄링 프레임 내 L-SIG 필드 이후 길이 + XIFS + UL MU 데이터 프레임 길이 + SIFS + ACK/BA프레임 길이
그리고, UL MU 스케줄링 프레임 (3810)을 수신하지 못하는 STA으로부터 발생될 수 있는 간섭을 제거하기 위하여 UL MU 데이터 프레임 (3820)에서도 UL MU 스케줄링 프레임 (3810)과 마찬가지로 L-SIG 필드에 L-SIG 보호 구간 정보를 포함할 수 있다.
UL MU 데이터 프레임 (3820)의 L-SIG 보호 구간은 UL MU 데이터 프레임 (3820)의 L-SIG 이후 심볼부터 UL MU 데이터 프레임 (3820)에 대한 ACK/BA프레임 (3830)의 마지막 심볼까지로 설정될 수 있다.
UL MU 데이터 프레임 (3820)에서 설정되는 L-SIG 보호 구간은 아래 수학식 10과 같이 정해질 수 있다.
【수학식 10】
UL MU 데이터 프레임의 L-SIG 보호 구간 = UL MU 데이터 프레임 내 L- SIG 필드 이후 길이 + xIFS + ACK/BA프레임 길이
수학식 9 및 10에서 xIFS는 SIFS 등 타 STA이 끼어들어 전송을 할 수 없도록 하는 프레임 사이의 간격을 나타낸다.
수학식 9 및 10에서 L-SIG 보호 구간은 시간 단위 (예를 들어 , μ3)로 나타낼 수 있으며 , 또한 옥텟 (또는 비트) 또는 심볼 단위로 나타낼 수도 있다.
UL MU 스케줄링 프레임 (3810)에서는 UL MU 전송을 수행할 각 STA에게 상향링크 데이터 크기를 정해줄 수 있다. 또한, ACK 프레임이 동시에 전송되는지 ACK 프레임이 순차적으로 전송되는지 무관하게 ACK/BA 프레임 (3830)의 전체 길이는 미리 정해져 있을 수 있다. 따라서 , UL MU 스케줄링 프레임 (3810)에서 ACK/BA 프레임 (3830) 끝까지 L-SIG 보호 구간으로 설정할 수 있다.
UL MU 스케줄링 프레임 (3810) 및 UL MU 데이터 프레임 (3820)의 L-SIG 보호 구간은 MAC 헤더에 포함되는 Duration/ID 필드 값에 기초하여 정해질 수 있다.
예를 들어 , UL MU 스케줄링 프레임 (3810)의 Duration/ID 필드 값은 UL MU 스케줄링 프레임 (3810) 종료 시점부터 ACK/BA 프레임 (3830)의 종료 시점까지의 구간을 지시할 수 있다. 이 경우, L-SIG 보호 구간은
Duration/ID 필드 값과 UL MU 스케줄링 프레임 (3810) 내 L-SIG 필드 이후 길이의 합으로 정해질 수 있다. 마찬가지로, UL MU 데이터 프레임 (3820)의 Duration/ID 필드 값은 UL MU 데이터 프레임 (3820) 종료 시점부터 ACK/BA 프레임 (3830)의 종료 시점까지의 구간을 지시할 수 있다. 이 경우, L-SIG 보호 구간은 Duration/ ID 필드 값과 UL MU 데이터 프레임 (3820) 내 L-SIG 필드 이후 길이의 합으로 정해질 수 있다.
한편, ACK/BA 프레임의 구성에 따라 ACK 프레임의 길이가 달라질 수도 있다. 예를 들어, ACK 프레임을 수신하는 STA의 개수만큼 ACK 프레임이 전송되거나, ACK 프레임의 길이가 상이해질 수 있다. 이 경우, L-SIG 보호 구간을 설정하는 방법에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다 .
도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 L-SIG 보호 방법을 예시하는 도면이다.
도 39를 참조하면, UL MU 스케줄링 프레임 (3910)의 L-SIG 보호 구간은 UL MU 스케줄링 프레임 (3910)의 L-SIG 이후 심볼부터 UL MU 데이터 프레임 (3920)의 마지막 심볼까지만 L-SIG보호 구간으로 설정될 수도 있다.
UL MU 스케줄링 프레임 (3910)에서 설정되는 L-SIG 보호 구간은 아래 수학식 1:]_과 같이 정해질 수 있다.
【수학식 11]
UL U 스케줄링 프레임의 L-SIG 보호 구간 = UL MU 스케줄링 프레임 내 L-SIG 필드 이후 길이 + xIFS + UL MU 데이터 프레임 길이
그리고, UL MU 스케줄링 프레임 (3910)을 수신하지 못하는 STA으로부터 발생될 수 있는 간섭을 제거하기 위하여 UL MU 데이터 프레임 (3920)에서도 L- SIG보호 구간이 설정될 수 있다. UL MU 데이터 프레임 (3920)의 L-SIG 보호 구간은 UL MU 데이터 프레임 (3920)의 L-SIG 이후 심볼부터 UL MU 데이터 프레임 (3920)에 대한 ACK/BA프레임 (3930)의 마지막 심볼까지로 설정될 수 있다.
UL MU 데이터 프레임 (3920)에서 설정되는 L-SIG 보호 구간은 아래 수학식 12와 같이 정해질 수 있다.
【수학식 12】
UL MU 데이터 프레임의 L-SIG 보호 구간 = UL MU 데이터 프레임 내 L- SIG 필드 이후 길이 + xIFS + ACK/BA프레임 길이
수학식 11 및 12에서 xIFS는 SIFS 등 타 STA이 끼어들어 전송을 할 수 없도록 하는 프레임 사이의 간격을 나타낸다.
수학식 11 및 12에서 L— SIG 보호 구간은 시간 단위 (예를 들어 , μ3)로 나타낼 수 있으며 , 또한 옥뻣 (또는 비트) 또는 심볼 단위로 나타낼 수도 있다.
UL MU 스케줄링 프레임 (3910)에서 ACK/BA 프레임 (3930)까지 L-SIG 보호 구간을 설정하지 않더라고, UL MU 데이터 프레임 (3920)에서 ACK/BA 프레임 (3930)까지 L-SIG 보호 구간을 설정함으로써 UL MU 스케줄링 프레임 (3910)을 수신하지 못한 STA이라도 간섭을 방지할 수 있다.
앞서의 예시와 마찬가지로, UL MU 스케줄링 프레임 (3910) 및 UL MU 데이터 프레임 (3920)의 L-SIG 보호 구간은 MAC 헤더에 포함되는 Duration/ ID 필드 값에 기초하여 정해질 수 있다.
예를 들어 , UL MU 스케줄링 프레임 (3910)의 Duration/ID 필드 값은 UL MU 스케즐링 프레임 (3910) 종료 시점부터 UL MU 데이터 프레임 (3920)의 종료 시점까지의 구간을 지시할 수 있다. 이 경우, L-SIG 보호 구간은 Duration/ ID 필드 값과 UL MU 스케줄링 프레임 (3910) 내 L-SIG 필드 이후 길이의 합으로 정해질 수 있다.
마찬가지로, UL MU 데이터 프레임 (3920)의 Duration/ID 필드 값은 UL MU 데이터 프레임 (3920) 종료 시점부터 ACK/BA 프레임 (3930)의 종료 시점까지의 구간을 지시할 수 있다 . 이 경우, L-SIG 보호 구간은 Duration/ ID 필드 값과 UL MU 데이터 프레임 (3920) 내 L-SIG 필드 이후 길이의 합으로 정해질 수 있다.
또한, AP가 UL MU스케줄링 프레임을 전송할 때, UL MU 데이터 프레임의 길이를 확실히 알 수 없을 수 있다. 예를 들어, UL MU 스케줄링 프레임에서 UL MU 전송에 참여하는 각 STA에게 주파수 /공간 자원 영역만을 알려주고, MCS 등은 각 STA에서 자체적으로 판단하여 정하는 경우, AP는 각 STA의 UL MU 데이터 프레임의 길이를 정확히 알 수 없다. 이러한 경우, L-SIG 보호 구간을 설정하는 방법에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다 .
도 40은 본 발명의 일 실시예에 따른 L-SIG 보호 방법을 예시하는 도면이다.
도 40을 참조하면, UL MU 스케줄링 프레임 (4010)의 L-SIG 보호 구간은 UL MU 스케줄링 프레임 (4010)의 L-SIG 이후 심볼부터 UL MU 데이터 프레임 (4020)의 L-part 혹은 HE-part의 마지막 심볼까지로 설정될 수 있다. 즉, UL MU 데이터 프레임 (4020)의 데이터 필드의 첫 번째 심볼 이전 심볼까지 설정될 수 있다.
도 40에서는 HE— part 마지막 심볼까지 L-SIG 보호 구간이 설정된 경우를 예시한다 . UL MU 스케줄링 프레임 (4010)에서 설정되는 L-SIG 보호 구간은 아래 수학식 13과 같이 정해질 수 있다.
【수학식 13]
UL MU 스케줄링 프레임의 L-SIG 보호 구간 = UL MU 스케줄링 프레임 내 L-SIG 필드 이후 길이 + xIFS + UL MU 데이터 프레임 내 데이터 필드 이전 길이
여기서 , BSS STA의 경우 UL MU 스케줄링 프레임 (4010)의 L-SIG만 수신하고 UL MU 데이터 프레임 (4020)의 L-SIG는 수신하지 못한 경우, UL MU 스케줄링 프레임 (4010)의 L— SIG 보호 구간이 지난 후 상향링크 전송을 시도하여 간섭을만들 수도 있다 .
따라서 , 각 STA으로부터 전송되는 UL MU 데이터 프레임 (4020) 중에서 최대의 데이터 필드의 길이를 추정해서 추정된 데이터 필드의 길이까지 Lᅳ SIG 보호 구간으로 설정할 수도 있다.
UL MU 전송 전에 각 STA으로부터 상향링크 데이터 크기 또는 큐 길이 정보 등과 같은 버퍼 상태 정보를 수신함으로써, AP는 어느 STA이 최대 크기의 데이터를 전송할 지, 최대 크기의 데이터 필드 길이가 어느 정도인지 추정할 수 있다.
이 경우, UL MU 스케줄링 프레임 (4010)에서 설정되는 L-SIG 보호 구간은 아래 수학식 14와 같이 정해질 수 있다.
【수학식 14]
UL MU 스케줄링 프레임의 L-SIG 보호 구간 - UL MU 스케즐링 프레임 내 L-SIG 필드 이후 길이 + XIFS + 추정된 최대 크기의 UL MU 데이터 프레임 길이
그리고, UL MU 스케줄링 프레임 (4010)을 수신하지 못하는 STA으로부터 발생될 수 있는 간섭을 제거하기 위하여 UL MU 데이터 프레임 (4020)에서도 L- SIG보호 구간이 설정될 수 있다.
UL U 데이터 프레임 (4020)의 L-SIG 보호 구간은 UL MU 데이터 프레임 (4020)의 L-SIG 이후 심볼부터 UL MU 데이터 프레임 (4020)에 대한 ACK/BA프레임 (4030)의 마지막 심볼까지로 설정될 수 있다.
UL MU 데이터 프레임 (4020)에서 설정되는 L-SIG 보호 구간은 아래 수학식 15와 같이 정해질 수 있다.
【수학식 15】
UL MU 데이터 프레임의 L-SIG 보호 구간 = UL MU 데이터 프레임 내 L- SIG 필드 이후 길이 + XIFS + ACK/BA프레임 길이
수학식 13 내지 15에서 X工 FS는 SIFS 등 타 STA이 끼어들어 전송을 할 수 없도록 하는 프레임 사이의 간격을 나타낸다.
수학식 13 내지 15에서 L-SIG 보호 구간은 시간 단위 (예를 들어 , μ3)로 나타낼 수 있으며 , 또한 옥텟 (또는 비트) 또는 심볼 단위로 나타낼 수도 있다. 상술한 바와 같이 , UL MU 스케줄링 프레임 (4010)에서 ACK/BA 프레임 (4030)까지 L-SIG 보호 구간올 설정하지 않더라고, UL MU 데이터 프레임 (4020)에서 ACK/BA 프레임 (4030)까지 L-SIG 보호 구간을 설정함으로써 UL MU 스케줄링 프레임 (4010)을 수신하지 못한 STA이라도 간섭을 방지할 수 있다.
앞서의 예시와 마찬가지로, UL MU 스케줄링 프레임 (4010) 및 UL MU 데이터 프레임 (4020)의 L-SIG 보호 구간은 MAC 헤더에 포함되는 Duration/ ID 필드 값에 기초하여 정해질 수 있다.
예를 들어 , UL MU 스케줄링 프레임 (4010)의 Duration/ID 필드 값은 UL MU 스케줄링 프레임 (4010) 종료 시점부터 UL MU 데이터 프레임 (4020)에서 데이터 필드 시작 시점 (혹은, 추정된 최대 길이의 UL MU 데이터 프레임의 종료 시점)까지의 구간을 지시할 수 있다. 이 경우, L-SIG 보호 구간은 Duration/ ID 필드 값과 UL MU 스케줄링 프레임 (4010) 내 L-SIG 필드 이후 길이의 합으로 정해질 수 있다.
口}찬7]"지로, UL MU 데이터 프레임 (4020)의 Duration/ID 필드 값은 UL MU 데이터 프레임 (4020) 종료 시점부터 ACK/BA 프레임 (4030)의 종료 시점까지의 구간을 지시할 수 있다. 이 경우, L-SIG 보호 구간은 Duration/ID 필드 값과 UL MU 데이터 프레임 (4020) 내 L-SIG 필드 이후 길이의 합으로 정해질 수 있다.
한편, UL MU 스케줄링 프레임은 L-SIG 보호 구간올 설정하지 않을 수 있다 . 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 상세히 설명한다 .
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 L-SIG 보호 방법을 예시하는 도면이다.
도 41을 참조하면 , UL U 스케줄링 프레임 (4110)은 L— SIG 보호 구간을 설정하지 않고, UL MU 데이터 프레임 (4120)에서만 L-SIG 보호 구간을 설정할 수 있다.
UL MU 데이터 프레임 (4120)의 L-SIG 보호 구간은 UL MU 데이터 프레임 (4120)의 L-SIG 이후 심볼부터 UL MU 데이터 프레임 (4120)에 대한 ACK/BA프레임 (4130)의 마지막 심볼까지로 설정될 수 있다.
UL MU 데이터 프레임 (4120)에서 설정되는 L-SIG 보호 구간은 아래 수학식 16과 같이 정해질 수 있다.
【수학식 16】
UL MU 데이터 프레임의 L-SIG 보호 구간 = UL MU 데이터 프레임 내 L- SIG 필드 이후 길이 + xIFS + ACK/BA프레임 길이
수학식 16에서 xIFS는 SIFS 등 타 STA이 끼어들어 전송을 할 수 없도록 하는 프레임 사이의 간격을 나타낸다.
수학식 16에서 L-SIG 보호 구간은 시간 단위 (예를 들어 , μ3)로 나타낼 수 있으며 , 또한 옥텟 (또는 비트) 또는 심볼 단위로 나타낼 수도 있다.
상술한 바와 같이 , UL MU 스케줄링 프레임 (4110)에서 L-SIG 보호 구간을 설정하지 않더라고, UL MU 데이터 프레임 (4120)에서 ACK/BA 프레임 (4130)까지 L-SIG 보호 구간을 설정함으로써 간섭을 방지할 수 있다. 앞서 예시와 마찬가지로, UL MU 데이터 프레임 (4120)의 L-SIG 보호 구간은 MAC 헤더에 포함되는 Duration/ ID 필드 값에 기초하여 정해질 수 있다. 예를 들어 , UL MU 데이터 프레임 (4120)의 Duration/ID 필드 값은 UL MU 데이터 프레임 (4120) 종료 시점부터 ACK/BA 프레임 (4130)의 종료 시점까지의 구간을 지시할 수 있다. 이 경우, L-SIG 보호 구간은 Duration/ID 필드 값과 UL MU 데이터 프레임 (4120) 내 L-SIG 필드 이후 길이의 합으로 정해질 수 있다.
앞서 도 38 내지 도 4.1의 설명한 실시예에서 트리거 프레임 혹은 UL MU 데이터 프레임을 수신한 다른 STA (예를 들어 , BSS STA, OBSS STA 등)은 수신한 프레임의 L-SIG 필드에 설정된 L-SIG 보호 구간으로 NAV 값을 업데이트할 수 있다.
즉, 앞서 도 38 내지 도 41의 예시와 같이 L-SIG 필드에 설정되는 값은 실질적인 L-SIG 보호 구간으로서 L-SIG 필드 이후 심볼부터 ACK/BA 프레임의 마지막 심볼까지의 구간으로 설정될 수 있다.
이와 상이하게 , L-SIG 필드에서 설정되는 L-SIG 보호 구간 값과 다른 STA (예를 들어 , BSS STA, OBSS STA등)이 NAV 셋팅하는 구간은 서로 상이할 수도 있다. 즉, L-SIG 필드에 설정되는 L-SIG 보호 구간 값과 상이한 값으로 다른 STA (예를 들어 , BSS STA, OBSS STA 등)에서 NAV 값을 업데이트할 수 있다. 즉, L-SIG 필드에 설정되는 L-SIG 보호 구간 값과 실질적으로 설정되는 L-SIG 보호 구간의 길이는 서로 상이할 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다 .
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 L-SIG 보호 방법을 예시하는 도면이다.
도 42의 예시와 같이 L— SIG 필드에 설정되는 보호 구간 값은 L-SIG 필드 이후 심볼부터 데이터 프레임의 마지막 심볼까지의 구간으로 설정될 수 있다. 다른 STA (예를 들어, BSS STA, OBSS STA 등)은 데이터 프레임 이후에 ACK/BA 프레임이 전송되는 것을 알고 (L-SIG 필드에서 지시된 L-SIG 보호 구간 + xIFS + ACK/BA 프레임의 길이 )까지 NAV 셋팅 (즉, NAV 값 업데이트)을 수행할 수 있다. 즉, 다른 STA에서는 L-SIG 필드에서 지시된 L- SIG 보호 구간 값과 ACK/BA 프레임의 마지막까지의 구간의 합으로 NAV 셋팅을 수행할 수 있다. 앞서 도 30 및 도 31의 예시와 같이, UL MU 스케즐링 프레임과 같이 다른 프레임을 트리거 (trigger) 시키는 프레임 (이하, 트리거 프레임 )에서의 L-SIG 보호 동작과 일반 프레임의 L— SIG 보호 동작은 상이할 수 있다. 따라서 , HE- SIG 필드 등에서 일반 프레임인지 트리거 프레임인지 알려줄 수 있다.
도 42의 (a)는 일반 프레임에서의 L-SIG 보호 동작을 예시하고, 도 42의
(b)는 트리거 프레임에서의 L-SIG보호 동작을 예시한다.
도 42에서 설명의 편의상 일반 프레임 및 트리거 프레임에서 L-STF/L- LTF 및 HE-STF/HE-LTF 등은 생략하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다 . 또한, 도 42에서 XIFS는 SIFS 등 타 STA이 끼어들어 전송을 할 수 없도록 하는 프레임 사이의 간격을 나타낸다 .
도 42의 (a)를 참조하면 , UL MU 데이터 프레임을 포함하는 일반 프레임의 경우, L— SIG 필드에서는 자신의 프레임의 길이를 지시한다.
여기서 , L-SIG 필드 내 길이 (Length) 필드 (예를 들어 , 12 비트)를 이용하여 해당 프레임의 길이가 지시될 수 있다. 또한, L-SIG 필드 내 길이 (Length) 필드 및 데이터율 (rate) 필드를 이용하여 해당 프레임의 길이가 지시될 수도 있다.
다른 STA들은 일반 프레임의 L-SIG 필드에서 지시된 L-SIG 보호 구간에 이어지는 ACK/BA 프레임의 마지막 심볼까지 NAV 값을 업데이트한다. 이 경우, 프레임 간 간격 (즉, XIFS) 및 ACK/BA 프레임의 길이는 미리 고정되어 있을 수 있다.
한편, L-SIG 필드 이외에 HE-SIG 필드에서 자신의 프레임의 길이를 알려준다면, 일반 프레임의 경우에는 L-SIG 필드에서 지시되는 L-SIG 보호 구간과 같을 수 있다. 따라서, L— SIG 필드에서 별도의 구간 정보를 포함하지 않을 수도 있다.
도 42의 (b)를 참조하면, 트리거 프레임의 경우, L- SIG 필드에서는 자신의 프레임 길이 + 뒤따라 오는 프레임 (예를 들어 , 데이터 프레임)까지의 길이를 지시한다.
여기서 , L- SIG 필드 내 길이 (Length) 필드 (예를 들어 , 12 비트)를 이용하여 자신의 프레임 길이 + 뒤따라 오는 프레임의 길이가 지시될 수 있다. 또한, L- SIG 필드 내 길이 (Length) 필드 및 데이터율 ( rate ) 필드를 이용하여 자신의 프레임 길이 + 뒤따라 오는 프레임의 길이가 지시될 수도 있다.
다른 STA들은 트리거 프레임의 L- SIG 필드에서 지시된 L- SIG 보호 구간에 이어'지는 ACK/BA 프레임의 마지막 심볼까지 丽 값을 업데이트한다 . 이 경우, 프레임 간 간격 (즉, xIFS ) 및 ACK/BA 프레임의 길이는 미리 고정되어 있을 수 있다.
또한, 트리거 프레임의 L- SIG 필드에서 트리거 프레임의 길이를 알려줄 수도 있다 . 이 경우, 다른 STA은 트리거 프레임의 L— SIG 필드 값을 기반으로 트리거 프레임의 마지막 심볼까지 NAV 값을 업데이트할 수 있다. 그리고, 이어지는 데이터 프레임의 L- SIG 필드 값을 기반으로 NAV 값을 다시 업데이트할 수 있다.
이 경우, 트리거 프레임이 고정된 길이를 가지는 경우 (예를 들어 , NDP 프레임) , 별도의 길이를 지시하는 정보가 필요하지 않으므로 L-SIG 필드는 L- SIG보호 구간 정보를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 802 . 11ax 시스템에서는 셀 반경이 실외 (outdoor)까지 넓어져 실내 환경뿐만 아니라, 실외 환경에서의 성능 개선을 위한 논의가 진행 증이다. 이에 따라, 실내에 위치하게 되는 레가시 STA은 앞서 설명한 L- SIG 보호 구간을 이용하여 L— SIG 보호를 수행함으로써 UL MU 전송 절차에 대한 TXOP 구간을 보호할 수 있다.
다만, 실외 (outdoor)에 위치하는 802 . 11ax STA의 경우 L— SIG 필드를 제대로 검출 (detection)하지 못할 수 있다. 이 경우, L- SIG 보호 구간을 읽지 못하는 HE STA에 의해 UL MU 절차가 보호되지 못하는 문제가 발생될 수 있다.
실외 환경을 지원하는 802 . 11ax 구조를 위하여 HE- SIG 필드를 좀 더 강인하게 ( robust ) 전송하는 방법이 논의되고 있다. 예를 들어 , HE- SIG 필드를 시간 축으로 반복하여 전송될 수 있다 . 따라서 , 실외에 위치하는 HE STA이라도 L- SIG 필드의 디코딩에 실패하더라도 HE- SIG 필드는 디코딩에 성공할 수 있다. 따라서, HE STA은 HE- SIG 필드를 이용하여 UL MU 전송 절차에 대한 TXOP 구간을 보호할 수 있다.
보다 구체적으로 , HE STA들로부터 UL MU 절차의 보호를 위해서 트리거 프레임이나 UL MU 데이터 프레임의 HE-SIG 필드 (즉, HE— SIG A 필드, HE- SIG B 필드 또는 HE- SIG C 필드)에 앞서 도 38 내지 도 42에서 설명한 L- SIG보호 구간과 동일하게 TXOP 구간을 알려주기 위한 필드를 포함시킬 수 있다. 또한, HE- SIG 필드에 포함되는 TXOP 구간은 앞서 도 38 내지 도 42에서 설명한 L- SIG 보호 구간에서 HE-part를 제외한 값으로 정해질 수도 있다.
즉, 트리거 프레임 혹은 UL MU 데이터 프레임 혹은 모든 HE PPDU의 HE- SIG 필드에 TXOP 길이 필드를 정의하여 ps , 옥렛 (또는 비트) 또는 심볼 단위로 TXOP 보호 구간을 알려줄 수 있다.
또한, HE PPDU의 HE-SIG 필드에 HE PPDU의 길이를 알려주는 필드가 포함되고, MAC 프레임의 헤더에 TXOP 길이가포함될 수도 있다.
다만, MAC 프레임 (즉, PSDU)이 포함되지 않은 PPDU의 경우 (예를 들어 , NDP) , MAC 헤더가 존재하지 않으므로 PPDU의 HE-SIG 필드에 TXOP 길이를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 트리거 프레임이 MAC 프레임이 존재하지 않는 PPDU으로 구성되는 경우, HE-SIG 필드에서 TXOP 길이를 알려줄 수 있다. 이에 반하여, UL MU 데이터 프레임은 MAC 프레임으로 구성되기 때문에 MAC 헤더에서 TXOP 길이를 알려줄 수 있다.
상술한 트리거 프레임 및 UL MU 데이터 프레임 모두 L-SIG의 길이 필드를 이용하여 TXOP 보호를 할 수 있으므로 레가시 STA들로부터 UL MU 절차에 대한 TXOP 보호도 가능하다. 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치를 예시하는 블록도이다. 도 43을 참조하면 , 본 발명에 따른 장치 (4310)는 프로세서 (processor, 4311) , 메모리 (memory, 4312) , RF 유닛 (radio frequency unit, 4313)를 포함할 수 있다. 장치 (4310)는 본 발명에 따른 실시예를 구현하기 위한 AP 또는 non-AP STA일 수 있다. ᅳ
RF 유닛 (4313)는 프로세서 (4311)와 연결되어 무선 신호를 송신 /수신할 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.11 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서 (4311)는 RF 유닛 (4313)와 연결되어 IEEE 802.11 시스템에 따른 물리 계층 및 /또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 특히 , 앞서 설명한 도 1 내지 도 42에서 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 프로세서 (4311)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 /또는 STA의 동작을 구현하는 모들이 메모리 (4312)에 저장되고, 프로세서 (4311)에 의하여 실행될 수 있다.
메모리 (4312)는 프로세서 (4311)와 연결되어 , 프로세서 (4311)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리 (4312)는 프로세서 (4311)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서 (4311)의 외부에 설치되어 프로세서 (4311)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.
또한, 장치 (4310)는 한 개의 안테나 (single antenna) 또는 다중 안테나 (multiple antenna)를 가질 수 있다 .
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다. 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 ( f irmware ) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs (application specif ic integrated circuits ) , DSPs ( digital signal processors ) , DSPDs (digital signal processing devices ) , PLDs (programmable logic devices ) , FPGAs ( f ield programmable gate arrays ) , 프로세서 , 콘트를러 , 마이크로 콘트롤러 , 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
본 발명의 무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 전송 방안은 IEEE 802 . 11 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, IEEE 802 . 11 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다 .

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (tnulti— user) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법에 있어서,
STA ( Station) °1 AP (Access Point )로부터 상향링크 다중 사용자 (UL MU : Uplink Multi -User) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케줄링 프레임을 수신하는 단계;
상기 STA이 상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림을 통해 UL MU 데이터 프레임을 상기 AP에게 전송하는 단계; 및
상기 STA이 상기 AP로부터 상기 UL MU 데이터 프레임에 대한 웅답으로 ACK (Acknowledge ) 프레임을 수신하는 단계를 포함하고 ,
상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함하는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 2】
제 1항에 있어서,
상기 UL MU 스케줄링 프레임의 보호 구간은 상기 ACK 프레임을 전달하는 PPDU ( Physical Protocol Data Unit )의 마지막 심볼까지 설정되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 3】
제 1항에 있어서,
상기 UL MU 스케줄링 프레임의 보호 구간은 상기 UL MU 데이터 프레임을 전달하는 PPDU ( Physical Protocol Data Unit )의 마지막 심볼까지 설정되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법.
【청구항 4】
제 1항에 있어서,
상기 UL MU 스케줄링 프레임의 보호 구간은 상기 UL MU 데이터 프레임을 전달하는 PPDU ( Physical Protocol Data Unit)의 데이터 필드의 첫 번째 심볼 이전 심볼까지 설정되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
상기 UL MU 데이터 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함하는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 6】
제 5항에 있어서,
상기 UL MU 데이터 프레임의 보호 구간은 상기 ACK 프레임을 전달하는 PPDU ( Physical Protocol Data Unit )의 마지막 심볼까지 설정되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 7】
제 5항에 있어서,
상기 보호 구간 정보는 상기 UL MU 스케줄링 프레임 및 상기 UL MU 데이터 프레임을 전달하는 각 PPDU ( Physical Protocol Data 'Unit )의 L- SIG (Legacy- Signal ) 필드에 포함되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 8】
제 5항에 있어서, 상기 보호 구간 정보는 상기 UL MU 스케줄링 프레임 및 상기 UL MU 데이터 프레임을 전달하는 각 ppDU (Physical Protocol Data Unit)의 HE- SIG(High Efficiency-Signal) 필드에 포함되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 9]
거 15항에 있어서,
다른 STA에 의해 상기 UL MU 스케줄링 프레임 및 상기 UL MU 데이터 프레임의 보호 구간에 따라 네트워크 할당 백터 (NAV: Network Allocation Vector) 셋팅이 수행되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 10】
제 5항에 있어서,
다른 STA에 의해 상기 UL MU 스케줄링 프레임 또는 상기 UL U 데이터 프레임의 보호 구간과 -¾"7] ACK 프레임을 전달하는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)의 마지막 심볼까지의 구간의 합으로 네트워크 할당 백터 (NAV: Network Allocation Vector) 셋팅이 수행되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 11】
무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (multi -user) 상향링크 데이터 전송을 위한 STA( Station) 장치에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 ; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 AP(Acc6ss Point)로부터 상향링크 다중 사용자 (UL MU: Uplink Multi -User ) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케줄링 프레임을 수신하고,
상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림을 통해 UL MU 데이터 프레임을 상기 AP에게 전송하고,
상기 AP로부터 상기 UL MU 데이터 프레임에 대한 응답으로 ACK (Acknowledge ) 프레임을 수신하도톡 구성되고,
상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함하는 장치 .
【청구항 12】
무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (tnulti -user ) 상향링크 데이터 전송을 위한 방법에 있어서,
AP (Access Point ) 7} STA ( Station)에게 상향링크 다중 人]"용자 (UL MU : Uplink Multi -User ) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케줄링 프레임을 전송하는 단계;
상기 AP가 상기 STA으로부터 상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림을 통해 UL MU 데이터 프레임을 수신하는 단계 ; 및
상기 AP가 상기 UL MU 데이터 프레임에 대한 웅답으로 ACK (Acknowledge ) 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함하는 상향링크 다중 사용자 전송 방법 .
【청구항 13】
무선 통신 시스템에서 다중 사용자 (multi— user ) 상향링크 데이터 전송을 위한 AP (Access Point) 장치에 있어서,
무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 ; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 STA (Station)에게 상향링크 다중 사용자 (UL MU: Uplink Multi-User) 전송을 개시하기 위한 UL MU 스케줄링 프레임을 전송하고,
상기 STA으로부터 상기 UL MU 스케줄링 프레임에 의해 할당된 주파수 대역 또는 스트림을 통해 UL MU 데이터 프레임을 수신하고,
^■7} UL MU 데이터 프레임에 대한 웅답으로 ACK (Acknowledge) 프레임을 전송하도록 구성되고,
상기 UL MU 스케줄링 프레임은 상기 UL MU 절차를 보호하기 위한 보호 구간 정보를 포함하는 장치 .
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