WO2016036016A1 - 무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2016036016A1
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stas
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최진수
이길봄
이욱봉
조한규
강지원
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엘지전자 주식회사
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    • H04L69/323—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the physical layer [OSI layer 1]

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a training field on a physical protocol data unit (PPDU) in a WLAN.
  • PPDU physical protocol data unit
  • next-generation WLANs 1) enhancements to the Institute of Electronics and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 physical physical access (PHY) and medium access control (MAC) layers in the 2.4 GHz and 5 GHz bands, and 2) spectral efficiency and area throughput. aim to improve performance in real indoor and outdoor environments, such as environments with interference sources, dense heterogeneous network environments, and high user loads. .
  • IEEE Institute of Electronics and Electronics Engineers
  • PHY physical physical access
  • MAC medium access control
  • next-generation WLAN The environment mainly considered in the next-generation WLAN is a dense environment having many access points (APs) and a station (STA), and improvements in spectral efficiency and area throughput are discussed in such a dense environment.
  • next generation WLAN there is an interest in improving practical performance not only in an indoor environment but also in an outdoor environment, which is not much considered in a conventional WLAN.
  • next-generation WLAN there is a great interest in scenarios such as wireless office, smart home, stadium, hotspot, building / apartment, and AP based on the scenario.
  • STA are discussing about improving system performance in a dense environment with many STAs.
  • next-generation WLAN In addition, in the next-generation WLAN, there will be more discussion about improving system performance in outdoor overlapping basic service set (OBSS) environment, improving outdoor environment performance, and cellular offloading, rather than improving single link performance in one basic service set (BSS). It is expected.
  • the directionality of these next-generation WLANs means that next-generation WLANs will increasingly have a technology range similar to that of mobile communications. Considering the recent situation in which mobile communication and WLAN technology are discussed together in the small cell and direct-to-direct (D2D) communication area, the technical and business convergence of next-generation WLAN and mobile communication is expected to become more active.
  • D2D direct-to-direct
  • An object of the present invention is to provide a method for transmitting a training field in a WLAN.
  • Yet another object of the present invention is to provide an apparatus for transmitting a training field in a WLAN.
  • a method for transmitting a training field in a WLAN wherein an access point (AP) transmits a physical protocol data unit (PPDU) to be transmitted to each of a plurality of STAs.
  • AP access point
  • PPDU physical protocol data unit
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the PPDU includes a training field, the training field is generated based on a training sequence, and the training sequence includes a non-null for automatic gain control (AGC) on a plurality of tones corresponding to each of the plurality of subbands. It can be designed to include non-null tones.
  • AGC automatic gain control
  • the AP is a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal;
  • the processor may include a processor operatively coupled to the RF unit, wherein the processor generates a physical protocol data unit (PPDU) to be transmitted to each of a plurality of STAs, and orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) It can be implemented to transmit the PPDU over each of a plurality of subbands to each of a plurality of STA (station) on the overlapped time resources, wherein the PPDU includes a training field, the training field based on the training sequence
  • the training sequence includes a non-null tone for automatic gain control (AGC) in a plurality of tones corresponding to each of the plurality of subbands. It can be designed to be included.
  • AGC automatic gain control
  • PPDU physical protocol data unit
  • AGC automatic gain control
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a HE PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a design of an STF sequence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a design of an STF sequence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a design of an STF sequence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a design of an STF sequence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a basic structure of an STF sequence different in bandwidth size according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating transmission of an MU PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating transmission of an MU PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • WLAN wireless local area network
  • BSS infrastructure basic service set
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • the WLAN system may include one or more infrastructure BSSs 100 and 105 (hereinafter, BSS).
  • BSSs 100 and 105 are a set of APs and STAs such as an access point 125 and a STA1 (station 100-1) capable of successfully synchronizing and communicating with each other, and do not indicate a specific area.
  • the BSS 105 may include one or more joinable STAs 105-1 and 105-2 to one AP 130.
  • the BSS may include at least one STA, APs 125 and 130 for providing a distribution service, and a distribution system (DS) 110 for connecting a plurality of APs.
  • STA STA
  • APs 125 and 130 for providing a distribution service
  • DS distribution system
  • the distributed system 110 may connect several BSSs 100 and 105 to implement an extended service set (ESS) 140 which is an extended service set.
  • ESS 140 may be used as a term indicating one network in which one or several APs 125 and 230 are connected through the distributed system 110.
  • APs included in one ESS 140 may have the same service set identification (SSID).
  • the portal 120 may serve as a bridge for connecting the WLAN network (IEEE 802.11) with another network (for example, 802.X).
  • a network between the APs 125 and 130 and a network between the APs 125 and 130 and the STAs 100-1, 105-1 and 105-2 may be implemented. However, it may be possible to perform communication by setting up a network even between STAs without the APs 125 and 130.
  • a network that performs communication by establishing a network even between STAs without APs 125 and 130 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS).
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an IBSS.
  • the IBSS is a BSS operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not contain an AP, there is no centralized management entity. That is, in the IBSS, the STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 are managed in a distributed manner. In the IBSS, all STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 may be mobile STAs, and access to a distributed system is not allowed, thus making a self-contained network. network).
  • a STA is any functional medium that includes medium access control (MAC) conforming to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium. May be used to mean both an AP and a non-AP STA (Non-AP Station).
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the STA may include a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber unit ( It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UE mobile subscriber unit
  • It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • the PPDU may include a PPDU header and a MAC protocol data unit (MPDU) (or payload, and physical service data unit (PSDU)).
  • MPDU MAC protocol data unit
  • PSDU physical service data unit
  • a training field used for synchronization, channel tracking / channel estimation, and automatic gain control (AGC) among preamble parts included in a PPDU header For example, the design of a short training field (STF) is disclosed. The design of such a training field can greatly affect the performance of the entire WLAN system.
  • STF short training field
  • an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme for allowing multiple accesses of an STA may be used.
  • OFDMA-based transmission When the OFDMA-based transmission is supported, a plurality of STAs may transmit an uplink frame on the overlapped time resource through uplink to one AP, and one AP may overlap the time resource through downlink to the plurality of STAs.
  • a downlink frame can be transmitted on a mobile station.
  • the overall bandwidth may be divided into a plurality of subbands (or subchannels and subbands) for each of the plurality of STAs.
  • Each of the plurality of lower bandwidths (or a plurality of subchannels and a plurality of subbands) may be used for transmission of uplink data and reception of downlink data of each of the plurality of STAs.
  • a specific STA (or user) may be allocated to a band (subband, subchannel) in which the STF signal is not transmitted.
  • the STA may have difficulty making accurate synchronization, AGC, channel tracking / channel prediction.
  • the AGC can automatically change the amplification degree of the receiver according to the strength of the received signal so that an output such as voice always maintains a constant magnitude when receiving a radio wave having a varying intensity.
  • the AGC may control gain to prevent a signal saturation when a signal having a strong level exceeding a prescribed level is input.
  • the signal strength can be maintained at a predetermined level by raising the signal to a prescribed level.
  • AGC can generally be performed on signals in the time domain prior to input to a fast fourier transform (FFT) module.
  • FFT fast fourier transform
  • different beamforming weights may be applied for each subband allocated for each of the plurality of STAs.
  • AGC for a signal to which different beamforming weights are applied for each subband may not be easy.
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) system other than WLAN AGC is performed using a synchronization channel or a common reference signal to which beamforming is not applied.
  • 3GPP 3rd generation partnership project
  • LTE long term evolution
  • a signal having a wide power range is difficult to be covered in a WLAN system using an RF module (radio frequency module), which is relatively inexpensive.
  • the automatic gain adjustment for a signal having a wide power range to perform the automatic transmission of signals transmitted by a plurality of STAs and a plurality of STAs;
  • a method for enhancing the performance of gain adjustment is disclosed.
  • AGC for each user may be performed after obtaining information on a specific subband (or subchannel) through an FFT module.
  • the STF may be designed such that the STF sequence uses the tone assigned to the subband for AGC of each of the plurality of STAs.
  • a subcarrier corresponding to 0 of the elements of the STF sequence in the frequency domain has a null tone (or a null subcarrier) and a non-zero symbol value (or coefficient value) among the elements of the STF sequence. If the corresponding subcarrier is a non-null tone (or symbol subcarrier (symbol tone)), the subband transmitting STF includes a plurality of symbol tones that can guarantee the performance of AGC. STF can be designed.
  • each of the plurality of subbands includes a non-null tone (or symbol tone) for ensuring the performance of the AGC for the STF
  • a plurality of STAs assigned to each of the plurality of subbands Each can perform automatic gain adjustment based on non-null tones. Therefore, the symbol demodulation performance may be improved based on the adjusted power scaling range.
  • the design of the STF for automatic gain adjustment of a plurality of STAs in a WLAN system supporting OFDMA is specifically disclosed.
  • the proposed STF can be applied to other communication systems (eg, cellular systems) as well as WLAN systems.
  • the existing WLAN system is a legacy (or non-HE) WLAN system
  • an existing STA is a legacy (or non-HE) STA
  • an existing AP is a legacy (or non-HE) AP
  • the existing frame may be expressed as a legacy (or non-HE) frame
  • the existing PPDU may be expressed as a legacy (or non-HE) PPDU.
  • a WLAN system is a high efficiency (LAN) HE system
  • an STA according to an embodiment of the present invention is a HE STA
  • an AP according to an embodiment of the present invention is an HE AP
  • an embodiment of the present invention A frame according to an example may be expressed as a HE frame
  • a PPDU according to an embodiment of the present invention is referred to as a HE PPDU.
  • Each field included in the HE PPDU may be generated based on an inverse fast fourier transform (IFFT) (or an inverse discrete fourier transform (IDFT)) having different sizes.
  • IFFT inverse fast fourier transform
  • IDFT inverse discrete fourier transform
  • each field included in the HE PPDU may be decoded based on a fast fourier transform (FFT) (or a discrete fourier transform (DFT)) having a different size.
  • FFT fast fourier transform
  • DFT discrete fourier transform
  • the HE PPDU may include a non-HE portion (or legacy portion) and an HE portion (non-legacy portion).
  • the non-HE part may include a field decodable by the legacy STA and the legacy AP.
  • the HE portion may include a field decodable by the HE STA and the HE AP.
  • the non-HE portion of the HE PPDU is generated based on the first IFFT size, and some fields included in the HE portion of the HE PPDU are based on the first IFFT size in the same manner as the non-HE portion. The remaining fields may be generated based on the second IFFT size.
  • the second IFFT size may be four times larger than the first IFFT size.
  • the HE PPDU may be generated based on the IFFT four times larger than the non-HE PPDU based on the given bandwidth.
  • a four times larger IFFT may be applied for a particular field of the HE PPDU (eg, the HE-STF and subsequent fields included in the HE portion of the HE PPDU).
  • an IFFT size four times larger than the IFFT size for generation of non-HE PPDUs for a given bandwidth may be used for generation of HE PPDUs. For example, if a 64 size IFFT is used based on a 20 MHz bandwidth to generate a non-HE PPDU, a 256 size IFFT may be used to generate some fields included in the HE PPDU. It is also assumed that three DCs (DC tones or DC subcarriers) are included in each band.
  • Table 2 discloses an OFDM numerology for generating an HE PPDU used in an HE WLAN system according to an embodiment of the present invention.
  • HE PPDU format for integrating an indoor environment / outdoor environment according to an embodiment of the present invention is disclosed based on Table 1 for convenience of description.
  • each of the signal fields L (legacy) -SIG, HE-SIG A, and HE-SIG B, which are disclosed, may also be expressed by the terms L-SIG field, HE-SIG A field, and HE-SIG B field.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a HE PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • the HE PPDU may include a non-HE portion and an HE portion.
  • the non-HE portion of the HE PPDU may include an L-STF 200, an L-LTF 210, and an L-SIG 220.
  • the HE portion of the HE PPDU may include an HE-SIG A 230, an HE-SIG B 240, an HE-STF 250, an HE-LTF 260, and a data field 270.
  • the L-STF 200 may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-STF 200 may be used for frame detection, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization.
  • AGC automatic gain control
  • the L-LTF 210 may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol. L-LTF 210 may be used for fine frequency / time synchronization and channel prediction.
  • L-SIG 220 may be used to transmit control information.
  • the L-SIG 220 may include information about a data rate and a data length.
  • the L-STF 200, L-LTF 210, and L-SIG 220 included in the non-HE part may be generated based on the first IFFT size.
  • the L-STF 200, the L-LTF 210, and the L-SIG 220 may be generated based on an IFFT having a size of 64.
  • the subcarrier space in the non-HE portion ( ) May be 312.5 kHz.
  • Each of the plurality of OFDM symbols for transmitting the HE PPDU may include a GI and a valid symbol.
  • the total symbol duration (total symbol length) of one OFDM symbol may be a sum of the GI duration (GI length) and the effective symbol duration (effective symbol length).
  • the total symbol interval (or the total symbol duration) for one OFDM symbol in the non-HE portion ( ) Is the effective symbol duration ( ) (3.2 ⁇ s) and GI duration ( ) May be 4 ⁇ s as the sum of 0.8 ⁇ s. That is, when the GI duration is 0.8 ⁇ s, the L-STF 200, L-LTF 210, and L-SIG 220 may be transmitted on an OFDM symbol having a total symbol duration of 4 ⁇ s.
  • the HE-SIG A 230 includes common information (BW (bandwidth), GI length (or GI duration), BSS index, cyclic redundancy check, tail bit, etc.) for decoding the HE PPDU. can do.
  • BW bandwidth
  • GI length or GI duration
  • BSS index cyclic redundancy check
  • tail bit etc.
  • the HE-SIG A 230 may include color bits for identifying the BSS transmitting the HE PPDU, bits indicating the total bandwidth to which the HE PPDU is transmitted, tail bits, CRC bits, It may include a bit indicating the GI length.
  • the HE-SIG A 230 may further include information related to the HE-SIG B 260.
  • the HE-SIG A 230 may further include information about the MCS applied to the HE-SIG B 260 and information about the number of OFDM symbols allocated for the HE-SIG B 260.
  • the HE-SIG A 230 may also include information about the space-time stream.
  • the information about the space-time stream may include information about the number of space-time streams used for transmission of the data field (or MAC payload) in each of the plurality of subchannels in which the HE PPDU in the MU PPDU format is transmitted. have.
  • the HE-SIG A 230 may further include resource allocation analysis information for analyzing resource allocation information included in the HE-SIG B 260.
  • the HE-SIG A 230 may be transmitted on an OFDM symbol having a GI duration that is relatively longer than the GI duration used in the non-HE portion.
  • the GI duration of an OFDM symbol for transmission of the HE-SIG A 230 may be an integer multiple (eg, four times) of the GI duration used in the non-HE portion. Therefore, the problem of the change of the inter-field search range due to the change of the IFFT size can be solved.
  • the field included in the non-HE portion and the HE-SIG A 230 and the HE-SIG B 240 included in the HE portion may have a first IFFT size (eg, an IFFT having a size of 64 based on a 20 MHz bandwidth). ) May be generated and transmitted based on a second IFFT size (for example, an IFFT having a size of 256 based on a 20 MHz bandwidth) based on a second IFFT size.
  • a first IFFT size eg, an IFFT having a size of 64 based on a 20 MHz bandwidth
  • a second IFFT size for example, an IFFT having a size of 256 based on a 20 MHz bandwidth
  • GI duration The longer the GI duration, the stronger the reflected wave and the greater the immunity to noise. In other words, a relatively long GI duration may not interfere with a delay spread signal having a larger time delay, and the transmission coverage of data transmitted on the corresponding OFDM symbol may be reduced. Can be increased.
  • the search range of the HE-SIG A 230 may be corrected based on the correction of the GI duration of the HE-SIG A 230 of the HE portion of the HE PPDU.
  • Correction of the GI duration of the HE-SIG B 240 in the HE portion of the HE PPDU may be similarly performed.
  • the HE-SIG A 230 transmitted after the non-HE portion may be transmitted on an OFDM symbol of 6.4 ⁇ s full symbol duration having a GI duration of 3.2 ⁇ s and an effective symbol duration of 3.2 ⁇ s.
  • the full symbol duration of 6.4 ⁇ s OFDM symbol is the total length of the OFDM symbol that was originally used for the non-HE portion.
  • the HE-SIG B 260 may include information on each of a plurality of STAs that will receive a HE PPDU (or HE PPDU in MU PPDU format).
  • the HE-SIG B 260 may include identification information (eg, a partial association identifier (PAID) and a group identifier (GID)) of a plurality of STAs to receive the HE PPDU.
  • identification information eg, a partial association identifier (PAID) and a group identifier (GID)
  • the HE-SIG B 240 may include information on resources allocated to each of the plurality of STAs that will receive the HE PPDU (or the HE PPDU in the MU PPDU format).
  • the HE-SIG B 240 may include OFDMA-based resource allocation information (or MU-MIMO information) for each of the plurality of STAs that will receive the HE PPDU in the MU PPDU format.
  • the HE-SIG B 240 may include fields after the HE-SIG B 240 transmitted to each of the plurality of STAs (eg, the HE-STF 250, the HE-LTF 260, and the data field). Or MAC payload) 270.
  • HE-SIG B 240 may also decode the data field (or MAC payload) 270.
  • the information for decoding the data field may include MCS, Coding, space time block coding (STBC), transmit beamforming (TXBF), and the like.
  • the HE-STF 250 may be used to improve automatic gain control estimation in a multiple input multiple output (MIMO) environment or an OFDMA environment.
  • the HE-STF 250 may be used for automatic gain control estimation and channel estimation for decoding of a field after being transmitted in the same subchannel to which the HE-STF 250 is transmitted.
  • the HE-LTF 260 may be used to estimate a channel in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • the HE-LTF 260 may be used for channel estimation for decoding of a field after being transmitted in the same subchannel to which the HE-LTF 260 is transmitted.
  • the data field 270 may include data to be transmitted to the receiving STA.
  • the data field 270 may include a MAC header and an MSDU (or MAC body).
  • the MAC header is a duration / ID field including information on time resources for the transmission procedure of the HE PPDU, an identifier of the transmitting STA that transmitted the MAC payload (or frame), and a receiving STA to receive the MAC payload (or frame). May include an identifier of.
  • the MSDU may include downlink data to be transmitted to the receiving STA pending the transmitting STA.
  • the PPDU disclosed in FIG. 2 may be expressed as follows.
  • the transmitting STA generates a PPDU and the transmitting STA transmits the PPDU to at least one receiving STA, wherein the PPDU has a first signal field (eg, L-SIG) and a second signal field (eg, HE-SIG). And a training field (eg, HE-STF) in sequence.
  • the first signal field is generated based on a first inverse fast fourier transform (IFFT) size and transmitted on a first orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol
  • the second signal field is generated based on the first IFFT size to generate a first signal field.
  • IFFT inverse fast fourier transform
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • a transmission field may be transmitted on 2 OFDM symbols, and a training field may be generated based on the second IFFT size and transmitted on a third OFDM symbol.
  • the second IFFT size may be an integer multiple of the first IFFT size.
  • the total symbol duration of the first OFDM symbol may include a first GI duration determined based on the first IFFT size and a first valid symbol duration determined based on the first IFFT size.
  • the entire symbol duration of the second OFDM symbol may include a second GI duration and a first valid symbol duration corresponding to an integer multiple of the first GI duration.
  • the overall symbol duration of the third OFDM symbol may include a third GI duration determined based on the second IFFT size and a second valid symbol duration determined based on the second IFFT size.
  • the first IFFT size is 64
  • the second IFFT size is 256
  • the first GI duration is 0.8 ⁇ s
  • the second GI duration is 3.2 ⁇ s
  • the third GI duration is 3.2 ⁇ s
  • the first effective symbol duration is 3.2. ⁇ s
  • the second effective symbol duration may be 12.8 ⁇ s.
  • STF may be used to mean both L-STF and HE-STF.
  • C 52 may be a subset of a 52 size STF sequence.
  • C 52 may be defined as in Equation 1 below.
  • null tones including DC may be located in the center.
  • three null tones may be located between non-null tones (or symbol tones).
  • each value of c 1 to c 12 may be the same as Equation 2 below.
  • C 52 described above is an example of a subset of a STF sequence of size 52.
  • a subset of other STF sequences of size 52 may be defined as C 52 and used in the design (or design) of the STF sequence.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a design of an STF sequence according to an embodiment of the present invention.
  • the basic structure (or basic design) of the STF sequence is disclosed in the bandwidth of 20MHz, 40MHz and 80MHz.
  • the STF sequence disclosed in FIG. 3 may be expressed in terms of a basic STF sequence.
  • STF may mean the above-described training field (L-STF, HE-STF, etc.).
  • the basic STF sequence corresponding to 256 tones allocated to the 20 MHz bandwidth is ⁇ 0 5 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 7 ⁇ .
  • the leftmost tone may correspond to the leftmost tone of the sequence element.
  • Each of the 256 sequence elements included in the STF sequence for the 20 MHz bandwidth may correspond to each of 256 tones allocated to the 20 MHz bandwidth.
  • 0 12 corresponding to 12 sequence elements aligned to the center of the STF sequence may include a DC tone.
  • the STF sequence on 512 tones allocated to the 40 MHz bandwidth is represented by ⁇ 0 5, C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12, C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 7 ⁇ .
  • Each of the 512 sequence elements included in the STF sequence for the 40 MHz bandwidth may correspond to each of the 512 tones allocated to the 40 MHz bandwidth.
  • 0 12 corresponding to 12 sequence elements aligned to the center of the STF sequence may include a DC tone.
  • C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , and C 52 may be repeated based on 0 12 including a DC tone.
  • the STF sequence on 1024 tones allocated to the 80 MHz bandwidth is represented by ⁇ 0 5 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 7 ⁇ .
  • Each of the 1024 sequence elements included in the STF sequence for the 80 MHz bandwidth may correspond to each of 1024 tones allocated to the 80 MHz bandwidth.
  • 0 12 corresponding to 12 sequence elements aligned to the center of the STF sequence may include a DC tone.
  • C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 , C 52 , 0 12 and C 52 may be repeated four times based on 0 12 including a DC tone.
  • the STF generated based on the basic STF sequence as described above may be transmitted through the PPDU.
  • some of the null tones of the plurality of null tones corresponding to 0 12 in the basic STF sequence may be used as symbol tones.
  • some of the 12 consecutive sequence elements 0 included in 0 12 may include a symbol value.
  • the STF sequence may be designed (or defined) such that symbol tones are located at intervals of 4 tones (or 2 tones) among 12 null tones corresponding to 0 12 . If the symbol tone position at regular intervals to a plurality of tone null tones corresponding to 0 12, 0 12, may be expressed as D 12. That is, D 12 may include a sequence element indicating a non-zero symbol value at regular tone intervals.
  • the number of consecutive null tones may be limited. If this method is used, the number of non-null tones for the AGC in the subbands can be increased.
  • the STA may perform automatic gain adjustment based on the symbol value received through the non-null tone (or symbol tone) when receiving the STF through the assigned subband.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a design of an STF sequence according to an embodiment of the present invention.
  • D 12 may be included in an STF sequence instead of 0 12 .
  • tones corresponding to C 52 and tones corresponding to D 12 may be continuously located on the entire bandwidth.
  • the non-null tone for the AGC included in the subband for the STF may be increased.
  • D 12 ⁇ of the STF sequence Value can be applied in units of ⁇ C 52 .
  • the value can be used for phase rotation of the tone.
  • the phase rotation of the tone can be used to reduce the peak to average power ratio (PAPR).
  • the last block (unit) to which is applied may include only C 52 .
  • D '12 may be a subset of an STF sequence that nulls a symbol value of some of the sequence elements included in D 12 by considering the insertion of a DC tone.
  • D 12 may be defined as Equation 3 below.
  • C 52 may be defined as Equation 4 below as described above.
  • the STF sequence in the 20 MHz bandwidth may be defined as shown in Equation 5 below.
  • the optimal There may be a total of eight kinds.
  • a basic STF sequence using 0 12 instead of D 12 may be used. That is, 0 12 may be used as is without being replaced with D 12 , thereby generating an STF.
  • the basic STF sequence may be defined as in Equation 6 below.
  • the value may be defined as shown in Table 4 below.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a design of an STF sequence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 a structure of an STF sequence is disclosed in each of 40 MHz bandwidth and 80 MHz bandwidth.
  • the STF sequence in the 40 MHz bandwidth may be defined as in Equation 7 below.
  • Is the base STF sequence with no phase rotation Is May be a subset of the STF sequence except for 0 5 and 0 7 in. May be a basic STF sequence to which phase rotation is applied. For the first [S '20 MHz , D 12 ] close to the leftmost tone. Multiply by and for S '20 MHz Can be determined by multiplying
  • an STF sequence in an 80 MHz bandwidth may be defined as in Equation 8 below.
  • Is the base STF sequence with no phase rotation Is May be a subset of the STF sequence except for 0 5 and 0 7 in. May be a basic STF sequence in which phase rotation is performed. For the first [S '40 MHz , D 12 ] close to the leftmost tone. Multiply by and for S '40 MHz Can be determined by multiplying
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a design of an STF sequence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 the structure of another STF sequence is disclosed at 40 MHz.
  • a subset unit [C 52 , D 12 ] of an STF sequence is used. Can be applied.
  • an STF sequence in a 40 MHz bandwidth may be defined as in Equation 9 below.
  • Equation 9 as a subset unit of the STF sequence of [C 52 , D 12 ] Can be multiplied. Is for the first [C 52 , D 12 ] close to the leftmost tone. Multiply by and for the second [C 52 , D 12 ] Multiply by and for the third [C 52 , D 12 ] Multiply by and for the fourth [C 52 , D 12 ] Multiply by and for the fifth [C 52 , D 12 ] Multiply by and for the sixth [C 52 , D 12 ] Multiply by and for the seventh [C 52 , D 12 ] Multiply by the last C 52 Can be determined by multiplying
  • 0 12 is used instead of D 12 so that a basic STF sequence in the 40 MHz bandwidth may be defined as Equation 10 below.
  • Equation 10 as a subset unit of the basic STF sequence of [C 52 , 0 12 ] Can be multiplied. Is for the first [C 52 , 0 12 ] close to the leftmost tone. Multiply by and for the second [C 52 , 0 12 ] Multiply by and for the third [C 52 , 0 12 ] Multiply by and for the fourth [C 52 , 0 12 ] Multiply by and for the fifth [C 52 , 0 12 ] Multiply by and for the sixth [C 52 , 0 12 ] Multiply by and for the seventh [C 52 , 0 12 ] Multiply by the last C 52 Can be determined by multiplying
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a basic structure of an STF sequence different in bandwidth size according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 the structure of another STF sequence at 80 MHz is disclosed.
  • FIG. 8 a subset unit of the STF sequence of [S 20 MHz , D 12 ] Can be applied.
  • an STF sequence in an 80 MHz bandwidth may be defined as in Equation 11 below.
  • Equation 12 is based on a subset of the STF sequence [C52 D12] The case of applying a value is disclosed.
  • the STF may be determined based on 15 [C 52 , D 12 ] which are subset units of the STF sequence and C 52 which is a subset unit of the STF sequence. For each of 15 [C 52 , D 12 ] and C 52 ( ) Can be multiplied.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating transmission of an MU PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • an AP may transmit a DL MU PPDU to downlink (DL) multi-user (MU) OFDMA based transmission to a plurality of STAs.
  • DL downlink
  • MU multi-user
  • the AP may transmit the HE-STF on each of the plurality of subbands.
  • the HE-STF may be generated based on the STF sequence (or basic STF sequence) described above with reference to FIGS. 2 to 7 in consideration of the size of the overall bandwidth.
  • the STA1 may receive the HE-STF1 810 transmitted through the subband 1 from the AP, and decode the data field 1 815 by performing synchronization, channel tracking / prediction, and AGC.
  • the STA2 may receive the HE-STF2 820 transmitted through the subband 2 from the AP, and decode the data field 2 825 by performing synchronization, channel tracking / prediction, and AGC.
  • the STA3 can receive the HE-STF3 830 transmitted through the subband 3 from the AP, decode the data field 3 by performing synchronization, channel tracking / prediction, and AGC.
  • the STA4 may receive the HE-STF4 840 transmitted through the subband 4 from the AP, and decode the data field 4 845 by performing synchronization, channel tracking / prediction, and AGC.
  • Channel tracking / prediction and AGC performance of each of STA1 to STA4 may be improved by receiving the HE-STF generated based on the STF sequence disclosed in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating transmission of an MU PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of STAs may transmit a UL MU PPDU to an AP based on UL MU OFDMA.
  • 9 exemplarily discloses only UL MU PPDU1 transmitted by STA1.
  • Each of the plurality of STAs may transmit the HE-STF on each of the plurality of subbands allocated by the AP.
  • the HE-STF may be generated based on the STF sequence (or basic STF sequence) described above with reference to FIGS. 2 to 7 in consideration of the size of the overall bandwidth.
  • the STA1 may transmit the HE-STF1 910 and the data field 1 915 on the subband 1 allocated by the AP.
  • STA2 transmits HE-STF2 and data field 2 on subband 2 allocated by AP
  • STA3 transmits HE-STF3 and data field 3 on subband 3 assigned by AP
  • STA4 transmits AP HE-STF4 and data field 4 can be transmitted through subband 4 allocated by.
  • the AP may perform AGC based on each of the HE-STF1 910 to the HE-STF4 transmitted by each of the plurality of STAs. Also, the AP may decode each of data fields 1 910 and UL data fields 4 by performing synchronization and channel tracking / prediction based on each of HE-STF1 910 to HE-STF4.
  • L-STF, L-LTF, L-SIG, and HE-SIG A may be encoded on a channel basis.
  • HE-SIG A encoded on a channel basis may be transmitted in a duplicate format over the entire bandwidth.
  • the receiving STA of the MU PPDU may not know the bandwidth information for the HE portion transmitted after the non-HE portion. Therefore, HE-SIG A may be generated and transmitted in a duplicate format and HE-SIG A may include bandwidth information for the HE portion.
  • the HE-SIG A includes bandwidth information of the HE PPDU, information about the GI applied to the HE-SIG B and / or data fields, and information related to the HE-SIG B (for example, the HE-SIG B structure information). , HE-SIG B size information, and the like).
  • the duplicate format may be generated based on replication and duplication of fields transmitted on a specific band.
  • fields of a specific band may be replicated or duplicated so that the duplicated fields may be transmitted on a plurality of bands.
  • L-STF, L-LTF, and L-SIG encoded on a channel basis may be transmitted on each of the plurality of channels.
  • the HE-SIG A encoded on a channel basis may be copied and transmitted on each of the plurality of channels in a duplicate format.
  • the HE-SIG B may be encoded and transmitted on the entire band allocated to the MU PPDU. For example, when the entire band allocated to the MU PPDU is 80 MHz, the HE-SIG B may be encoded and transmitted in the 80 MHz band.
  • the HE-STF, HE-LTF, and data fields may be encoded and transmitted on frequency resources (eg, subbands) allocated to each of a plurality of receiving STAs receiving data.
  • the subbands that are encoding units of the HE-STF, the HE-LTF, and the data field may be the same unit as the channel or may be a unit included in the channel.
  • a channel may have a bandwidth size of 20 MHz and a subband may have a bandwidth size of 10 MHz (or a bandwidth size of 20 MHz).
  • the AP transmits DL MU PPDUs to STA1, STA2, STA3, and STA4, and transmits the DL MU PPDUs to STA1, STA2, STA3, and STA4 for reception of the pending downlink data through the DL MU PPDU.
  • subband 1, subband 2, subband 3, and subband 4 are allocated, respectively.
  • the HE-STF, HE-LTF, and data fields may be encoded in each of subband 1, subband 2, subband 3, and subband 4 and transmitted to each of STA1 to STA4.
  • the reception process of the DL MU PPDU transmitted by the AP of the STA may be performed as follows.
  • STA1 may receive L-STF, L-LTF, L-SIG, HE-SIG A through at least one channel 1 through 4 receiving the DL MU PPDU.
  • L-STF, L-LTF may be used for decoding the following fields, L-SIG and HE-SIG A and HE-SIG B.
  • STA1 acquires information on the total bandwidth (eg, 80 MHz) through which the HE-SIG B is transmitted based on the bandwidth information included in the HE-SIG A, and performs decoding on the HE-SIG B transmitted over the entire bandwidth. can do.
  • STA1 acquires information about a frequency resource (eg, subband 1) allocated to STA1 included in HE-SIG B, and transmits the HE-STF transmitted on the allocated frequency resource (eg, subband 1), It may receive an HE-LTF and a data field.
  • a frequency resource eg, subband 1 allocated to STA1 included in HE-SIG B
  • transmits the HE-STF transmitted on the allocated frequency resource eg, subband 1
  • HE-STF and HE-LTF may be used for channel estimation for decoding of data fields.
  • the HE-STF may be generated based on the STF sequence as described above in the embodiment of the present invention.
  • HE-SIG B is information related to decoding of data transmitted to a receiving STA (eg, MIMO information used for data transmission, MCS information of data, coding information of data, data field (or after HE-SIG B GI duration information of an OFDM symbol for transmission of a field included in the transmitted HE part).
  • MIMO information used for data transmission e.g. MIMO information used for data transmission, MCS information of data, coding information of data, data field (or after HE-SIG B GI duration information of an OFDM symbol for transmission of a field included in the transmitted HE part).
  • the HE-SIG B may include resource allocation information for DL MU OFDMA transmission.
  • the resource allocation information may include identification information of a receiving STA to receive the DL MU PPDU, information about a resource allocated to each of the receiving STAs (eg, the number of subbands allocated to each of the receiving STAs), and the like. Can be.
  • the size of the resource allocation information may vary depending on the number of receiving STAs and the subbands allocated to the receiving STAs. Accordingly, the length of the HE-SIG B (or the number or bits of OFDM symbols used for transmission of the HE-SIG B) may vary depending on the number of receiving STAs and the number of subbands allocated to each of the receiving STAs. .
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • the wireless device 1000 may be an STA that may implement the above-described embodiment, and may be an AP 1000 or a non-AP station (or STA) 1050.
  • the AP 1000 includes a processor 1010, a memory 1020, and an RF unit 1030.
  • the RF unit 1030 may be connected to the processor 1010 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1010 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1010 may be implemented to perform the operation of the AP according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the processor may perform the operation of the AP disclosed in the embodiments of FIGS. 1 to 9.
  • the processor 1010 generates a physical protocol data unit (PPDU) to be transmitted to each of a plurality of STAs, and a plurality of STAs on the overlapped time resources based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA).
  • PPDU physical protocol data unit
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • Each of the plurality of subbands may be implemented to transmit the PPDU.
  • the PPDU includes a training field, the training field is generated based on the training sequence, and the training sequence is non-null for automatic gain control (AGC) on a plurality of tones corresponding to each of the plurality of subbands.
  • AGC automatic gain control
  • the STA 1050 includes a processor 1060, a memory 1070, and a radio frequency unit 1080.
  • the RF unit 1080 may be connected to the processor 1060 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1060 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1060 may be implemented to perform the operation of the STA according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the processor may perform an operation of the STA in the embodiment of FIGS. 1 to 9.
  • the processor 1060 may be implemented to receive a PPDU from an AP and perform AGC based on a training sequence (eg, STF) included in the PPDU.
  • a training sequence eg, STF
  • Each of the plurality of STAs may perform AGC based on the non-null tone transmitted through each of the plurality of subbands based on OFDMA.
  • the training sequence may be used in various ways.
  • the training sequence is for a 20 MHz bandwidth Can be.
  • sequence subset 0 5 is five consecutive zeros
  • sequence subset C 52 is
  • Sequence subset D 12 is Can be.
  • the training sequence with phase rotation Can be.
  • Processors 1010 and 1060 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, data processing devices and / or converters to convert baseband signals and wireless signals to and from each other.
  • the memories 1020 and 1070 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and / or other storage devices.
  • the RF unit 1030 and 1080 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memory 1020, 1070 and executed by the processor 1010, 1060.
  • the memories 1020 and 1070 may be inside or outside the processors 1010 and 1060, and may be connected to the processors 1010 and 1060 by various well-known means.

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Abstract

무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법은 AP가 복수의 STA 각각으로 전송할 PPDU를 생성하는 단계와 AP가 OFDMA를 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 STA 각각으로 복수의 서브밴드 각각을 통해 PPDU를 전송하는 단계를 포함할 수 있되, PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고, 트레이닝 필드는 트레이닝 시퀀스를 기반으로 생성되고, 트레이닝 시퀀스는 복수의 서브밴드 각각에 대응되는 복수의 톤에 AGC을 위한 논-널 톤이 포함되도록 설계될 수 있다.

Description

무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜에서 PPDU(physical protocol data unit) 상에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
차세대 WLAN(wireless local area network)를 위한 논의가 진행되고 있다. 차세대 WLAN에서는 1) 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 IEEE(institute of electronic and electronics engineers) 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area through put)을 높이는 것, 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 시키는 것 을 목표로 한다.
차세대 WLAN에서 주로 고려되는 환경은 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, 이러한 밀집 환경에서 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)과 공간 전송률(area throughput)에 대한 개선이 논의된다. 또한, 차세대 WLAN에서는 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다.
구체적으로 차세대 WLAN에서는 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 STA이 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 진행되고 있다.
또한, 차세대 WLAN에서는 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 셀룰러 오프로딩 등에 대한 논의가 활발할 것으로 예상된다. 이러한 차세대 WLAN의 방향성은 차세대 WLAN이 점점 이동 통신과 유사한 기술 범위를 갖게 됨을 의미한다. 최근 스몰셀 및 D2D(Direct-to-Direct) 통신 영역에서 이동 통신과 WLAN 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, 차세대 WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
본 발명의 목적은 무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법은 AP(access point)가 복수의 STA(station) 각각으로 전송할 PPDU(physical protocol data unit)를 생성하는 단계와 상기 AP가 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 STA(station) 각각으로 복수의 서브밴드 각각을 통해 상기 PPDU를 전송하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고, 상기 트레이닝 필드는 트레이닝 시퀀스를 기반으로 생성되고, 상기 트레이닝 시퀀스는 상기 복수의 서브밴드 각각에 대응되는 복수의 톤에 AGC(automatic gain control)을 위한 논-널(non-null) 톤이 포함되도록 설계될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 무선 자원을 할당하는 AP(access point)에 있어서, 상기 AP는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency) 부와 상기 RF 부와 동작 가능하게(operatively) 결합된 프로세서를 포함할 수 있되, 상기 프로세서는 복수의 STA(station) 각각으로 전송할 PPDU(physical protocol data unit)를 생성하고, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 STA(station) 각각으로 복수의 서브밴드 각각을 통해 상기 PPDU를 전송하도록 구현될 수 있되, 상기 PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고, 상기 트레이닝 필드는 트레이닝 시퀀스를 기반으로 생성되고, 상기 트레이닝 시퀀스는 상기 복수의 서브밴드 각각에 대응되는 복수의 톤에 AGC(automatic gain control)을 위한 논-널(non-null) 톤이 포함되도록 설계될 수 있다.
PPDU(physical protocol data unit) 헤더에 포함되는 트레이닝 필드를 새롭게 디자인하여 동기화(synchronization), 채널 트래킹/예측(channel tracking/estimation), AGC(automatic gain control) 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 HE PPDU를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 STF 시퀀스의 디자인을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 STF 시퀀스의 디자인을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 STF 시퀀스의 디자인을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 STF 시퀀스의 디자인을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 크기에 다른 STF 시퀀스의 기본 구조를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 MU PPDU의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MU PPDU의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 BSS(basic service set)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)(이하, BSS)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.
BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 230)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.
포털(portal, 120)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 상단과 같은 BSS에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, IBSS)라고 정의한다.
도 1의 하단은 IBSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, IBSS는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리 계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
높은 처리량(high throughput) 및 QoE (quality of experience) 성능 향상에 대한 요구를 만족시킬 수 있는 차세대 무선랜을 위한 새로운 PPDU(physical protocol data unit) 포맷, 프레임 포맷에 대한 정의가 필요하다. 새로운 PPDU 포맷을 기반으로 한 무선랜 성능 향상을 위해 PPDU의 헤더에 대한 새로운 디자인이 필요하다. PPDU는 PPDU 헤더와 MPDU(MAC protocol data unit)(또는 페이로드, PSDU(physical service data unit))를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 PPDU 헤더에 포함되는 프리앰블 부분(preamble part) 중 동기화(synchronization), 채널 트래킹(channel tracking)/채널 예측(channel estimation), AGC(automatic gain control)를 위해 사용되는 트레이닝 필드(예를 들어, STF(short training field))의 디자인이 개시된다. 이러한 트레이닝 필드의 설계는 전체 무선랜 시스템의 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다.
차세대 무선랜 시스템에서는 STA의 다중 접속을 허용하는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기법이 사용될 수 있다. OFDMA 기반의 전송이 지원되는 경우, 복수의 STA은 하나의 AP로 상향링크를 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상향링크 프레임을 전송할 수 있고, 하나의 AP는 복수의 STA으로 하향링크를 통해 중첩된 시간 자원 상에서 하향링크 프레임을 전송할 수 있다. OFDMA 기반의 전송이 지원되는 경우, 전체 대역폭이 복수의 STA 각각을 위한 복수의 하위 대역폭(또는 서브채널(subchannel), 서브밴드(subband)) 각각으로 분할될 수 있다. 복수의 하위 대역폭(또는 복수의 서브채널, 복수의 서브밴드) 각각은 복수의 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송 및 하향링크 데이터의 수신을 위해 사용될 수 있다.
OFDMA 기반의 전송에서 기존의 PPDU의 STF 디자인이 사용되는 경우, 특정 STA(또는 사용자)는 STF 신호가 전송되지 않는 대역(서브밴드, 서브채널)에 할당될 수 있다. 이러한 경우, STA은 정확한 동기화, AGC, 채널 트래킹/채널 예측을 하기 어려울 수 있다.
AGC는 자동 이득 조정으로서 세기가 변동하는 전파를 수신시 음성 등의 출력이 항상 일정한 크기를 유지하도록 수신 신호의 세기에 따라 수신기의 증폭도를 자동으로 변화시킬 수 있다. 구체적으로 AGC는 규정을 넘는 강한 레벨의 신호가 입력되었을 경우, 게인(gain)을 제어하여 신호 포화를 방지할 수 있다. 반대로 약한 신호가 입력되었을 경우, 신호를 규정의 레벨까지 올려서 일정 레벨로 신호의 세기를 유지할 수 있다.
AGC는 일반적으로 FFT(fast fourier transform) 모듈로 입력되기 이전에 시간 도메인(time domain)의 신호에 대해 수행될 수 있다. 복수의 STA의 동시 접속을 허용하는 OFDMA 시스템에서는 복수의 STA 각각을 위해 할당된 서브밴드 별로 서로 다른 빔포밍 가중치(beamforming weight)가 적용될 수 있다. 서브밴드 별로 서로 다른 빔포밍 가중치가 적용되는 신호에 대한 AGC는 쉽지 않을 수 있다. 무선랜이 아닌 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution) 시스템에서는 빔포밍이 적용되지 않은 동기화 채널(synchronization channel) 또는 일반 참조 신호(common reference signal)를 사용하여 AGC가 수행되었다. 하지만, LTE 시스템과 같은 셀룰러(cellular) 시스템과는 달리 상대적으로 비용이 적게 드는 RF 모듈(radio frequency module)를 사용하는 무선랜 시스템에서는 넓은 파워 범위를 가지는 신호가 커버되기 어렵다.
이하 본 발명의 실시예에서는 이러한 무선랜 시스템의 특성을 고려하여, 넓은 파워 범위를 가지는 신호에 대한 자동 이득 조정을 수행하고 복수의 STA에 의해 전송되는 신호 및 복수의 STA으로 전송하는 신호에 대한 자동 이득 조정의 성능을 높이기 위한 방법이 개시된다.
OFDMA 기반의 무선랜 시스템에서 자동 이득 조정의 성능을 향상시키기 위해 FFT 모듈을 거쳐 특정 서브밴드(또는 서브 채널)에 대한 정보를 얻은 후에 사용자(또는 STA) 별 AGC가 수행될 수 있다. 이러한 복수의 STA 각각의 AGC를 위해 STF 시퀀스가 서브밴드에 할당된 톤을 사용하도록 STF가 디자인 될 수 있다.
구체적으로 주파수 도메인 상에서 STF 시퀀스의 원소 중 0에 대응되는 서브캐리어는 널 톤(null tone)(또는 널 서브캐리어), STF 시퀀스의 원소 중 0이 아닌 심볼값(또는 계수값(coefficient value))에 대응되는 서브캐리어는 논-널 톤(non-null tone)(또는 심볼 서브캐리어(심볼 톤))이라고 한다면, STF를 전송하는 서브밴드에 AGC의 성능을 보장할 수 있는 복수의 심볼 톤이 포함되도록 STF가 디자인 될 수 있다. 복수의 서브밴드 각각에 STF에 대한 AGC의 성능을 보장할 수 있는 논-널 톤(또는 심볼 톤)(non-null tone for STF)이 포함되는 경우, 복수의 서브밴드 각각에 할당된 복수의 STA 각각은 논-널 톤을 기반으로 자동 이득 조정을 수행할 수 있다. 따라서, 조정된 파워 스케일링 범위(power scaling range)를 기반으로 심볼 디모듈레이션 성능이 개선될 수 있다. 이하, 본 발명에서는 OFDMA를 지원하는 무선랜 시스템에서 복수의 STA의 자동 이득 조정을 위한 STF의 디자인이 구체적으로 개시된다. 제안된 STF는 무선랜 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템(예를 들어, 셀룰러 시스템)에도 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서 기존의 무선랜 시스템은 레가시(또는 non-HE) 무선랜 시스템, 기존의 STA는 레가시(또는 non-HE) STA, 기존의 AP는 레가시(또는 non-HE) AP, 기존의 프레임은 레가시(또는 non-HE) 프레임, 기존의 PPDU는 레가시(또는 non-HE) PPDU라는 용어로 표현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템은 HE(high efficiency) 무선랜 시스템, 본 발명의 실시예에 따른 STA은 HE STA, 본 발명의 실시예에 따른 AP는 HE AP, 본 발명의 실시예에 따른 프레임은 HE 프레임, 본 발명의 실시예에 따른 PPDU는 HE PPDU라는 용어로 표현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 HE PPDU에 포함되는 필드 각각은 서로 다른 크기의 IFFT(inverse fast fourier transform)(또는 IDFT(inverse discrete fourier transform))를 기반으로 생성될 수 있다. 다른 표현으로 HE PPDU에 포함되는 필드 각각은 서로 다른 크기의 FFT(fast fourier transform)(또는 DFT(discrete fourier transform))를 기반으로 디코딩될 수 있다.
또한, HE PPDU는 non-HE 부분(또는 레가시 부분)과 HE 부분(논-레가시 부분)을 포함할 수 있다. non-HE 부분은 레가시 STA, 레가시 AP에 의해 디코딩 가능한 필드를 포함할 수 있다. HE 부분은 HE STA, HE AP에 의해 디코딩 가능한 필드를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, HE PPDU의 non-HE 부분은 제1 IFFT 사이즈를 기반으로 생성되고 HE PPDU의 HE 부분에 포함되는 일부의 필드는 non-HE 부분과 동일하게 제1 IFFT 사이즈를 기반으로 생성되고, 나머지 필드는 제2 IFFT 사이즈를 기반으로 생성될 수 있다.
예를 들어, 제2 IFFT 사이즈는 제1 IFFT 사이즈보다 4배 클 수 있다. 제2 IFFT 사이즈가 제1 IFFT 사이즈보다 4배 더 큰 경우, HE PPDU는 주어진 대역폭을 기준으로 non-HE PPDU보다 4배 더 큰 IFFT를 기반으로 생성될 수 있다. 4배 더 큰 IFFT는 HE PPDU의 특정 필드(예를 들어, HE PPDU의 HE 부분에 포함되는 HE-STF 및 HE-STF의 이후 필드)에 대해 적용될 수 있다.
이하, 표 1에서는 본 발명의 실시예에 따른 HE 무선랜 시스템에서 사용되는 HE PPDU의 생성을 위한 OFDM 뉴머롤로지(numerology)가 개시된다.
표 1을 참조하면, 주어진 대역폭에 대해 non-HE PPDU의 생성을 위한 IFFT 사이즈보다 4배 큰 IFFT 사이즈가 HE PPDU의 생성을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, non-HE PPDU의 생성을 위해 20MHz 대역폭을 기준으로 64 크기의 IFFT가 사용되었다면, HE PPDU에 포함되는 일부 필드의 생성을 위해서는 256 크기의 IFFT가 사용될 수 있다. 또한, 각 대역에 3개의 DC(DC 톤 또는 DC 서브캐리어)가 포함되는 경우가 가정된다.
<표 1>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000001
Figure PCTKR2015008226-appb-I000002
Figure PCTKR2015008226-appb-I000003
Figure PCTKR2015008226-appb-I000004
표 2는 본 발명의 실시예에 따른 HE 무선랜 시스템에서 사용되는 HE PPDU의 생성을 위한 OFDM 뉴머롤로지(numerology)가 개시된다.
<표 2>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000005
Figure PCTKR2015008226-appb-I000006
Figure PCTKR2015008226-appb-I000007
Figure PCTKR2015008226-appb-I000008
Figure PCTKR2015008226-appb-I000009
Figure PCTKR2015008226-appb-I000010
이하에서는 설명의 편의상 표 1에 기반하여 본 발명의 실시예에 따른 실내 환경/실외 환경을 통합적으로 지원하기 위한 HE PPDU 포맷이 개시된다.
이하, 개시되는 시그널 필드인 L(legacy)-SIG, HE-SIG A, HE-SIG B 각각은 L-SIG 필드, HE-SIG A 필드, HE-SIG B 필드라는 용어로도 표현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 HE PPDU를 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, HE PPDU는 non-HE 부분과 HE 부분을 포함할 수 있다.
HE PPDU의 non-HE 부분은 L-STF(200), L-LTF(210) 및 L-SIG(220)를 포함할 수 있다.
HE PPDU의 HE 부분은 HE-SIG A(230), HE-SIG B(240), HE-STF(250), HE-LTF(260) 및 데이터 필드(270)를 포함할 수 있다.
L-STF(200)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(200)는 프레임 탐지(frame detection), AGC(automatic gain control), 다이버시티 탐지(diversity detection), 대략적인 주파수/시간 동기화(coarse frequency/time synchronization)을 위해 사용될 수 있다.
L-LTF(210)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(210)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG(220)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(220)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
non-HE 부분에 포함되는 L-STF(200), L-LTF(210) 및 L-SIG(220)는 제1 IFFT 사이즈를 기반으로 생성될 수 있다. 20MHz 대역폭 상에서 HE PPDU가 전송되는 경우, 64 크기의 IFFT를 기반으로 L-STF(200), L-LTF(210) 및 L-SIG(220)가 생성될 수 있다.
20MHz의 대역폭 상에서 64 크기의 IFFT가 사용되는 경우, non-HE 부분에서 서브캐리어 공간(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000011
)은 312.5kHz일 수 있다.
HE PPDU를 전송하기 위한 복수의 OFDM 심볼 각각은 GI와 유효 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 OFDM 심볼의 전체 심볼 듀레이션(전체 심볼 길이)은 GI 듀레이션(GI 길이)과 유효 심볼 듀레이션(유효 심볼 길이)을 합한 값일 수 있다.
20MHz 대역을 기준으로 64 크기의 IFFT가 사용되는 경우, non-HE 부분에서 하나의 OFDM 심볼에 대한 전체 심볼 인터벌(또는 전체 심볼 듀레이션)(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000012
)은 유효 심볼 듀레이션(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000013
)(3.2μs)과 GI 듀레이션(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000014
)(0.8μs)의 합으로서 4μs일 수 있다. 즉, GI 듀레이션이 0.8μs인 경우, L-STF(200), L-LTF(210) 및 L-SIG(220)는 4μs의 전체 심볼 듀레이션을 가지는 OFDM 심볼 상에서 전송될 수 있다.
HE-SIG A(230)는 HE PPDU의 디코딩을 위한 일반 정보(common information)(BW(bandwidth), GI 길이(또는 GI 듀레이션), BSS 인덱스, CRC(cyclic redundancy check), tail 비트 등)을 포함할 수 있다.
구체적으로, HE-SIG A(230)는 HE PPDU를 전송한 BSS 식별을 위한 칼라 비트(color bits), HE PPDU가 전송되는 전체 대역폭 크기를 지시하는 비트, 테일 비트(tail bit), CRC 비트, GI 길이를 지시하는 비트를 포함할 수 있다.
이뿐만 아니라, HE-SIG A(230)는 HE-SIG B(260)와 관련된 정보를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, HE-SIG A(230)는 HE-SIG B(260)에 적용된 MCS에 대한 정보 및 HE-SIG B(260)를 위해 할당된 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, HE-SIG A(230)는 시공간 스트림에 대한 정보도 포함할 수 있다. 예를 들어, 시공간 스트림에 대한 정보는 MU PPDU 포맷의 HE PPDU가 전송되는 복수의 서브채널 각각에서 데이터 필드(또는 MAC 페이로드)의 전송을 위해 사용된 시공간 스트림의 개수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, HE-SIG A(230)는 HE-SIG B(260)에 포함되는 자원 할당 정보를 해석하기 위한 자원 할당 해석 정보를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, HE-SIG A(230)는 non-HE 부분에서 사용된 GI 듀레이션보다 상대적으로 긴 GI 듀레이션을 가지는 OFDM 심볼 상에서 전송될 수 있다. 예를 들어, HE-SIG A(230)의 전송을 위한 OFDM 심볼의 GI 듀레이션은 non-HE 부분에서 사용된 GI 듀레이션의 정수배(예를 들어, 4배)일 수 있다. 따라서, IFFT 사이즈의 변화로 인한 필드간 탐색 범위의 변화의 문제가 해결될 수 있다.
구체적으로 non-HE 부분에 포함되는 필드 및 HE 부분에 포함되는 HE-SIG A(230) 및 HE-SIG B(240)는 제1 IFFT 사이즈(예를 들어, 20MHz 대역폭을 기준으로 64크기의 IFFT)를 기반으로 생성되어 전송되고 HE 부분에 포함되는 나머지 필드는 제2 IFFT 사이즈(예를 들어, 20MHz 대역폭을 기준으로 256 크기의 IFFT)를 기반으로 생성되어 전송될 수 있다.
제2 IFFT 사이즈가 제1 IFFT 사이즈보다 크다면, 제2 IFFT 사이즈를 기반으로 생성된 OFDM 심볼의 유효 심볼 듀레이션(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000015
=12.8μs) 및 GI 듀레이션(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000016
=3.2μs=
Figure PCTKR2015008226-appb-I000017
/4)은 제1 IFFT 사이즈를 기반으로 생성된 OFDM 심볼의 유효 심볼 듀레이션(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000018
=3.2μs) 및 GI 듀레이션(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000019
=0.8μs=
Figure PCTKR2015008226-appb-I000020
/4)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 IFFT 사이즈가 256이고 제1 IFFT 사이즈가 64인 경우, 제2 IFFT 사이즈를 기반으로 생성된 OFDM 심볼의 GI 듀레이션(3.2μs=
Figure PCTKR2015008226-appb-I000021
/4)은 제1 IFFT 사이즈를 기반으로 생성된 OFDM 심볼의 GI 듀레이션(0.8μs=
Figure PCTKR2015008226-appb-I000022
/4)의 4배일 수 있다.
GI 듀레이션이 상대적으로 길어질수록 반사파에 강해지고 잡음에 대한 내성이 증가하게 된다. 다른 표현으로 GI 듀레이션이 상대적으로 길어질수록 더 큰 값의 시간 딜레이(time delay)를 가지는 딜레이 스프레드 신호(delay spread signal)에 대해 간섭을 받지 않을 수 있고, 해당 OFDM 심볼 상에서 전송되는 데이터의 전송 커버리지가 증가될 수 있다.
따라서, HE PPDU의 HE 부분 중 HE-SIG A(230)의 GI 듀레이션의 보정을 기반으로 HE-SIG A(230)의 탐색 범위가 보정될 수 있다. HE PPDU의 HE 부분 중 HE-SIG B(240)의 GI 듀레이션의 보정을 마찬가지로 수행될 수 있다. 예를 들어, non-HE 부분 뒤에 전송되는 HE-SIG A(230)는 3.2μs의 GI 듀레이션 및 3.2μs의 유효 심볼 듀레이션을 가지는 전체 심볼 듀레이션 6.4μs의 OFDM 심볼 상에서 전송될 수 있다. 전체 심볼 듀레이션 6.4μs의 OFDM 심볼은 원래 non-HE 부분에 사용되던 전체 OFDM 심볼 길이(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000023
(4μs)=
Figure PCTKR2015008226-appb-I000024
(3.2μs)+
Figure PCTKR2015008226-appb-I000025
(0.8μs))와 추가의 3
Figure PCTKR2015008226-appb-I000026
(2.4μs)를 포함할 수 있다. 즉, HE-SIG A(230)가
Figure PCTKR2015008226-appb-I000027
(4μs)의 듀레이션을 가지는 OFDM 심볼이 아닌
Figure PCTKR2015008226-appb-I000028
(4μs)+3
Figure PCTKR2015008226-appb-I000029
(2.4μs)=6.4μs의 듀레이션을 가지는 OFDM 심볼 상에서 전송될 수 있다.
만약, HE-SIG A(230)가 2개의 OFDM 심볼 상에서 전송되는 경우, HE-SIG A(230)는 2(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000030
(4μs)+3
Figure PCTKR2015008226-appb-I000031
(2.4μs)=6.4μs)=12.8μs의 듀레이션을 가지는 2개의 OFDM 심볼 상에서 전송될 수 있다.
HE PPDU에서 HE-STF(240)부터 4배의 IFFT가 적용되는 경우, HE-STF(240) 및 HE-STF(240)의 이후 필드는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000032
(16μs)=
Figure PCTKR2015008226-appb-I000033
(12.8μs)+
Figure PCTKR2015008226-appb-I000034
(3.2μs)의 전체 심볼 듀레이션을 가지는 OFDM 심볼 상에서 전송될 수 있다. 즉, HE-SIG A(230)의 전송을 위해 사용되는 GI 듀레이션(4
Figure PCTKR2015008226-appb-I000035
(3.2μs))은 4배의 IFFT가 적용되는 HE 부분의 나머지 필드의 전송을 위해 사용되는 GI 듀레이션인
Figure PCTKR2015008226-appb-I000036
(3.2μs)와 동일할 수 있다.
HE-SIG B(260)는 HE PPDU(또는 MU PPDU 포맷의 HE PPDU)를 수신할 복수의 STA 각각에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, HE-SIG B(260)는 HE PPDU를 수신할 복수의 STA의 식별 정보(예를 들어, PAID(partial association identifier), GID(group identifier))를 포함할 수 있다.
이뿐만 아니라 HE-SIG B(240)는 HE PPDU(또는 MU PPDU 포맷의 HE PPDU)를 수신할 복수의 STA 각각에 할당된 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로 HE-SIG B(240)는 MU PPDU 포맷의 HE PPDU를 수신할 복수의 STA 각각에 대한 OFDMA 기반의 자원 할당(resource allocation) 정보(또는 MU-MIMO 정보)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, HE-SIG B(240)는 복수의 STA 각각으로 전송되는 HE-SIG B(240) 이후 필드(예를 들어, HE-STF(250), HE-LTF(260) 및 데이터 필드(또는 MAC 페이로드)(270)의 할당 서브채널 및/또는 할당 시공간 스트림에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, HE-SIG B(240)는 데이터 필드(또는 MAC 페이로드)(270)의 디코딩을 위한 정보를 포함할 수 있다. 데이터 필드를 디코딩하기 위한 정보는 MCS, Coding, STBC(space time block coding), TXBF(transmit beamforming) 등)을 포함할 수 있다.
HE-STF(250)는 MIMO(multiple input multiple output) 환경 또는 OFDMA 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 구체적으로 HE-STF(250)는 HE-STF(250)가 전송되는 서브채널과 동일한 서브채널에서 전송되는 이후 필드의 디코딩을 위한 자동 이득 제어 추정 및 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.
HE-LTF(260)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다. 구체적으로 HE-LTF(260)는 HE-LTF(260)가 전송되는 서브채널과 동일한 서브채널에서 전송되는 이후 필드의 디코딩을 위한 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.
데이터 필드(270)는 수신 STA으로 전송될 데이터를 포함할 수 있다. 데이터 필드(270)는 MAC 헤더와 MSDU(또는 MAC 바디(body))를 포함할 수 있다. MAC 헤더는 HE PPDU의 전송 절차를 위한 시간 자원에 대한 정보를 포함하는 듀레이션/ID 필드, MAC 페이로드(또는 프레임)을 전송한 전송 STA의 식별자, MAC 페이로드(또는 프레임)를 수신할 수신 STA의 식별자 등을 포함할 수 있다. MSDU는 전송 STA에 펜딩된 수신 STA으로 전송될 하향링크 데이터를 포함할 수 있다.
도 2에서 개시된 PPDU는 아래와 같이 표현될 수도 있다.
전송 STA이 PPDU를 생성하고 전송 STA이 적어도 하나의 수신 STA으로 PPDU를 전송하되, PPDU는 제1 시그널 필드(예를 들어, L-SIG) 및 제2 시그널 필드(예를 들어, HE-SIG) 및 트레이닝 필드(예를 들어, HE-STF)를 순차적으로 포함할 수 있다. 제1 시그널 필드는 제1 IFFT(inverse fast fourier transform) 크기를 기반으로 생성되어 제1 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 상에서 전송되고, 제2 시그널 필드는 상기 제1 IFFT 크기를 기반으로 생성되어 제2 OFDM 심볼 상에서 전송되고, 트레이닝 필드는 상기 제2 IFFT 크기를 기반으로 생성되어 제3 OFDM 심볼 상에서 전송될 수 있다. 이때 제2 IFFT 크기는 상기 제1 IFFT 크기의 정수배일 수 있다. 제1 OFDM 심볼의 전체 심볼 듀레이션은 제1 IFFT 크기를 기반으로 결정된 제1 GI 듀레이션 및 제1 IFFT 크기를 기반으로 결정된 제1 유효 심볼 듀레이션을 포함할 수 있다. 제2 OFDM 심볼의 전체 심볼 듀레이션은 제1 GI 듀레이션의 정수배에 해당하는 제2 GI 듀레이션 및 제1 유효 심볼 듀레이션을 포함할 수 있다. 제3 OFDM 심볼의 전체 심볼 듀레이션은 제2 IFFT 크기를 기반으로 결정된 제3 GI 듀레이션 및 제2 IFFT 크기를 기반으로 결정된 제2 유효 심볼 듀레이션을 포함할 수 있다.
이때 제1 IFFT 크기는 64이고, 제2 IFFT 크기는 256이고, 제1 GI 듀레이션은 0.8 μs이고, 제2 GI 듀레이션은 3.2 μs이고, 제3 GI 듀레이션은 3.2 μs, 제1 유효 심볼 듀레이션은 3.2μs이고, 제2 유효 심볼 듀레이션은 12.8μs일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 STF의 디자인이 구체적으로 개시된다. 우선, STF의 디자인을 위해 사용되는 기본적인 시퀀스 원소의 집합들이 개시된다. STF는 L-STF, HE-STF를 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
05가 5개의 연속된 0인 시퀀스 원소를 포함하는 STF 시퀀스의 부분 집합, 07은 7개의 연속된 0인 시퀀스 원소를 포함하는 STF 시퀀스의 부분 집합, 012는 12개의 연속된 0인 시퀀스 원소를 포함하는 STF 시퀀스의 부분 집합을 지시할 수 있다. 구체적으로 05는 STF 시퀀스에서 {0, 0, 0, 0, 0}, 07은 STF 시퀀스에서 {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, 012는 STF 시퀀스에서 {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}인 부분을 지시할 수 있다.
C52는 52 사이즈의 STF 시퀀스의 부분 집합일 수 있다. C52는 아래의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
<수학식1>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000037
C52가 사용되는 경우, 센터(center)에 DC를 포함 4개의 널 톤(null tone)이 위치할 수 있다. 또한, 논-널 톤(또는 심볼톤)들 사이에 3개의 널톤이 위치할 수 있다.
이 때, c1~ c12 각각의 값은 아래의 수학식 2와 같을 수 있다.
<수학식 2>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000038
전술한 C52는 52 사이즈의 STF 시퀀스의 부분 집합의 예시이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 52 사이즈의 다른 STF 시퀀스의 부분 집합이 C52로 정의되어 STF 시퀀스의 디자인(또는 설계)에 사용될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 STF 시퀀스의 디자인을 나타낸 개념도이다.
도 3에서는 20MHz, 40MHz 및 80MHz의 대역폭에서 STF 시퀀스의 기본 구조(또는 기본 디자인)가 개시된다. 도 3에서 개시되는 STF 시퀀스는 기본 STF 시퀀스라는 용어로 표현될 수 있다. STF는 전술한 트레이닝 필드(L-STF, HE-STF 등)를 의미할 수 있다.
도 3의 좌측을 참조하면, 20MHz 대역폭에 할당된 256톤 상에 대응되는 기본 STF 시퀀스는 {05, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 07}일 수 있다. 시퀀스 원소의 왼쪽부터 최좌측 톤(leftmost tone)에 대응될 수 있다. 20MHz 대역폭을 위한 STF 시퀀스에 포함되는 256개의 시퀀스 원소 각각은 20MHz 대역폭에 할당된 256톤 각각에 대응될 수 있다. STF 시퀀스 중 중심에 정렬된 12개의 시퀀스 원소에 대응되는 012는 DC 톤을 포함할 수 있다.
도 3의 중간을 참조하면, 40MHz 대역폭에 할당된 512톤 상에서 STF 시퀀스는 {05, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 07}일 수 있다. 40MHz의 대역폭을 위한 STF 시퀀스에 포함되는 512개의 시퀀스 원소 각각은 40MHz 대역폭에 할당된 512톤 각각에 대응될 수 있다. STF 시퀀스 중 중심에 정렬된 12개의 시퀀스 원소에 대응되는 012는 DC 톤을 포함할 수 있다. C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52가 DC 톤을 포함하는 012를 기준으로 반복될 수 있다.
도 3의 우측을 참조하면, 80MHz 대역폭에 할당된 1024톤 상에서 STF 시퀀스는 {05, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52, 07}일 수 있다. 80MHz의 대역폭을 위한 STF 시퀀스에 포함되는 1024개의 시퀀스 원소 각각은 80MHz 대역폭에 할당된 1024톤 각각에 대응될 수 있다. STF 시퀀스 중 중심에 정렬된 12개의 시퀀스 원소에 대응되는 012는 DC 톤을 포함할 수 있다. C52, 012, C52, 012, C52, 012, C52가 DC 톤을 포함하는 012를 기준으로 4회 반복될 수 있다.
위와 같은 기본 STF 시퀀스를 기반으로 생성된 STF가 PPDU를 통해 전송될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기본 STF 시퀀스에서 012에 대응되는 복수의 널 톤 중 일부의 널 톤이 심볼 톤으로 사용될 수 있다. 다른 표현으로 012에 포함되는 12개의 연속된 시퀀스 원소 0 중 일부가 심볼 값을 포함할 수 있다. 구체적으로 012에 대응되는 12개의 널 톤 중 4톤(또는 2톤) 간격으로 심볼 톤이 위치하도록 STF 시퀀스가 디자인(또는 정의)될 수 있다. 012에 대응되는 복수의 널 톤에 일정한 톤 간격으로 심볼 톤이 위치하는 경우, 012는 D12로 표현될 수 있다. 즉, D12는 일정한 톤 간격으로 0이 아닌 심볼값을 지시하는 시퀀스 원소를 포함할 수 있다.
기본 STF 시퀀스에서 012 대신 D12가 포함되는 경우, 연속되는 널 톤의 개수가 제한될 수 있다. 이러한 방법이 사용되는 경우, 서브밴드에 AGC를 위한 논-널 톤의 개수가 증가할 수 있다. STA은 할당된 서브밴드를 통해 STF를 수신시 논-널 톤(또는 심볼 톤)을 통해 수신되는 심볼값을 기반으로 자동 이득 조정을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 STF 시퀀스의 디자인을 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 20MHz 대역폭에서 STF 시퀀스의 디자인(또는 구조(structure))가 개시된다.
도 4를 참조하면, D12가 012를 대신하여 STF 시퀀스에 포함될 수 있다. D12가 STF 시퀀스에 포함되는 경우, C52에 대응되는 톤들과 D12에 대응되는 톤들이 연속적으로 전체 대역폭 상에 위치할 수 있다. C52에 대응되는 톤들과 D12에 대응되는 톤들이 연속적으로 전체 대역폭 상에 위치하는 경우, STF에 대한 서브밴드에 포함되는 AGC를 위한 논-널 톤이 증가될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, STF 시퀀스 중 {C52 D12} 단위로
Figure PCTKR2015008226-appb-I000039
값이 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000040
값은 톤의 위상 로테이션(phase rotation)을 위해 사용될 수 있다. 톤의 위상 로테이션은 PAPR(peak to average power ratio) 감소를 위해 사용될 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000041
가 적용되는 마지막 블록(단위)는 C52만을 포함할 수 있다. 또한, 대역폭의 센터에 위치한 톤에 대응되는 D12 대신 DC 톤의 삽입을 고려한 D'12가 사용될 수도 있다. D'12는 DC 톤의 삽입을 고려하여 D12에 포함되는 시퀀스 원소 중 일부의 심볼값을 0으로 널링(nulling)한 STF 시퀀스의 부분 집합일 수 있다.
D12는 아래의 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 3>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000042
C52는 전술한 바와 같이 아래의 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
<수학식 4>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000043
도 4를 참조하면, 20MHz 대역폭에서 STF 시퀀스는 아래의 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.
<수학식 5>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000044
Figure PCTKR2015008226-appb-I000045
은 위상 회전을 수행하지 않은 STF 시퀀스이고,
Figure PCTKR2015008226-appb-I000046
은 위상 회전을 적용한 STF 시퀀스일 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000047
은 최좌측 톤에 가까운 첫번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000048
을 곱하고, 순차적으로 두번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000049
을 곱하고, 세번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000050
을 곱하고, 마지막으로 C52에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000051
를 곱하여 결정될 수 있다.
20MHz 대역폭에 대하여 STF의 PAPR(=1.7379)을 최적화하는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000052
값은 아래의 표 3과 같이 정의될 수 있다.
<표 3>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000053
표 3을 참조하면, 최적의
Figure PCTKR2015008226-appb-I000054
은 총 8가지가 존재할 수 있다.
각 행은
Figure PCTKR2015008226-appb-I000055
각각에 따른 값이고 각 열은 PAPR=1.7379를 만족하는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000056
이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 3에서 전술한 바와 같이 D12 대신 012를 사용하는 기본 STF 시퀀스가 사용될 수도 있다. 즉, 012가 D12로 교체되지 않고 그대로 사용되어 STF가 생성될 수 있다. 기본 STF 시퀀스는 아래의 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 6>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000057
Figure PCTKR2015008226-appb-I000058
은 위상 회전을 적용하지 않은 기본 STF 시퀀스이고,
Figure PCTKR2015008226-appb-I000059
은 위상 회전을 적용한 기본 STF 시퀀스일 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000060
은 최좌측 톤에 가까운 첫번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000061
을 곱하고, 순차적으로 두번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000062
을 곱하고, 세번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000063
을 곱하고, 마지막으로 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000064
을 곱하여 결정될 수 있다.
기본 STF 시퀀스가 사용되는 경우, 20MHz 대역폭에 대하여 STF의 PAPR(=1.6746)을 최적화하는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000065
값은 아래의 표 4와 같이 정의될 수 있다.
<표 4>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000066
Figure PCTKR2015008226-appb-I000067
표 4를 참조하면, 최적의
Figure PCTKR2015008226-appb-I000068
은 총 32가지가 존재할 수 있다. 마찬가지로 각 행은
Figure PCTKR2015008226-appb-I000069
각각에 따른 값이고 각 열은 PAPR=1.6746를 만족하는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000070
이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 STF 시퀀스의 디자인을 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 40MHz 대역폭, 80MHz 대역폭 각각에서 STF 시퀀스의 구조가 개시된다.
도 5의 좌측을 참조하면, 40MHz 대역폭에서 STF 시퀀스는 아래의 수학식 7와 같이 정의될 수 있다.
<수학식 7>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000071
Figure PCTKR2015008226-appb-I000072
은 위상 회전을 수행하지 않은 기본 STF 시퀀스이고,
Figure PCTKR2015008226-appb-I000073
는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000074
에서 05 및 07을 제외한 STF 시퀀스의 부분 집합일 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000075
은 위상 회전을 적용한 기본 STF 시퀀스일 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000076
은 최좌측 톤에 가까운 첫번째 [S'20MHz, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000077
을 곱하고, S'20MHz에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000078
을 곱하여 결정될 수 있다.
도 5의 우측을 참조하면, 80MHz 대역폭에서 STF 시퀀스는 아래의 수학식 8과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 8>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000079
Figure PCTKR2015008226-appb-I000080
은 위상 회전을 수행하지 않은 기본 STF 시퀀스이고,
Figure PCTKR2015008226-appb-I000081
는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000082
에서 05 및 07을 제외한 STF 시퀀스의 부분 집합일 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000083
은 위상 회전을 수행한 기본 STF 시퀀스일 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000084
은 최좌측 톤에 가까운 첫번째 [S'40MHz, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000085
을 곱하고, S'40MHz에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000086
을 곱하여 결정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 STF 시퀀스의 디자인을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 40MHz에서 다른 STF 시퀀스의 구조가 개시된다. 도 6에서는 STF 시퀀스의 부분 집합 단위 [C52, D12]로
Figure PCTKR2015008226-appb-I000087
가 적용될 수 있다.
도 6 을 참조하면, 40MHz 대역폭에서 STF 시퀀스는 아래의 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.
<수학식 9>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000088
수학식 9를 참조하면, [C52, D12]의 STF 시퀀스의 부분 집합 단위로
Figure PCTKR2015008226-appb-I000089
가 곱해질 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000090
은 최좌측 톤에 가까운 첫번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000091
을 곱하고, 두번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000092
을 곱하고, 세번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000093
을 곱하고, 네번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000094
을 곱하고, 다섯번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000095
을 곱하고, 여섯번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000096
을 곱하고, 일곱번째 [C52, D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000097
을 곱하고, 마지막 C52에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000098
을 곱하여 결정될 수 있다.
아래의 표 5는 40MHz 대역폭에 대한 STF 시퀀스에 대하여 PAPR(=2.0227)을 만족시키기 위한
Figure PCTKR2015008226-appb-I000099
가 개시된다. PAPR(=2.0227)을 만족시키기 위한
Figure PCTKR2015008226-appb-I000100
는 8가지 경우가 존재할 수 있다.
<표 5>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000101
또한 본 발명의 실시예에 따르면, D12 대신 012가 사용되어 아래와 같이 40MHz 대역폭에서 기본 STF 시퀀스는 아래의 수학식 10과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 10>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000102
수학식 10을 참조하면, [C52, 012]의 기본 STF 시퀀스의 부분 집합 단위로
Figure PCTKR2015008226-appb-I000103
가 곱해질 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000104
은 최좌측 톤에 가까운 첫번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000105
을 곱하고, 두번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000106
을 곱하고, 세번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000107
을 곱하고, 네번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000108
을 곱하고, 다섯번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000109
을 곱하고, 여섯번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000110
을 곱하고, 일곱번째 [C52, 012]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000111
을 곱하고, 마지막 C52에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000112
을 곱하여 결정될 수 있다.
아래의 표 6은 40MHz 대역폭에 대한 기본 STF 시퀀스에 대하여 PAPR(=1.6747)을 만족시키기 위한
Figure PCTKR2015008226-appb-I000113
가 개시된다. PAPR(=1.6747)을 만족시키기 위한
Figure PCTKR2015008226-appb-I000114
는 아래와 같이 128 경우가 존재할 수 있다.
<표 6>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000115
Figure PCTKR2015008226-appb-I000116
Figure PCTKR2015008226-appb-I000117
Figure PCTKR2015008226-appb-I000118
Figure PCTKR2015008226-appb-I000119
Figure PCTKR2015008226-appb-I000120
Figure PCTKR2015008226-appb-I000121
Figure PCTKR2015008226-appb-I000122
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 크기에 다른 STF 시퀀스의 기본 구조를 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 80MHz에서 다른 STF 시퀀스의 구조가 개시된다. 도 8에서는 [S20MHz, D12]의 STF 시퀀스의 부분 집합 단위로
Figure PCTKR2015008226-appb-I000123
가 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 80MHz 대역폭에서 STF 시퀀스는 아래의 수학식 11과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 11>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000124
수학식 11을 참조하면, 20MHz 대역폭에서는 STF 시퀀스의 부분 집합 단위 [C52, D12] 및 C52에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000125
(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000126
)가 곱해질 수 있다.
Figure PCTKR2015008226-appb-I000127
은 최좌측 톤에 가까운 첫번째 [S20MHz(또는 S20MHz _rotation), D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000128
을 곱하고, 두번째 [S20MHz(또는 S20MHz _rotation), D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000129
을 곱하고, 세번째 [S20MHz(또는 S20MHz_rotation), D12]에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000130
을 곱하고, S20MHz(또는 S20MHz _rotation)에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000131
을 곱하여 결정될 수 있다.
아래의 표 7은 40MHz 대역폭에 대한 STF 시퀀스에 대하여 PAPR(=2.1348)을 만족시키기 위한
Figure PCTKR2015008226-appb-I000132
가 개시된다. PAPR(=2.1348)을 만족시키기 위한
Figure PCTKR2015008226-appb-I000133
는 4가지 경우가 존재할 수 있다.
<표 7>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000134
또한, 40MHz 대역폭의 확장 때와 마찬가지로 STF 시퀀스의 부분 집합 [C52 D12]을 기반으로
Figure PCTKR2015008226-appb-I000135
값이 적용될 수 있다. 이러한 방법이 사용되는 경우, 최적 PAPR 성능이 나타날 수 있다. 아래의 수학식 12에서는 STF 시퀀스의 부분 집합 [C52 D12]을 기반으로
Figure PCTKR2015008226-appb-I000136
값을 적용하는 경우가 개시된다.
<수학식 12>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000137
STF 시퀀스의 부분 집합 단위인 15개의 [C52, D12] 및 STF 시퀀스의 부분 집합 단위인 C52를 기반으로 STF가 결정될 수 있다. 15개의 [C52, D12] 및 C52 각각에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000138
(
Figure PCTKR2015008226-appb-I000139
)가 곱해질 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 MU PPDU의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 8을 참조하면, AP는 복수의 STA으로 DL(downlink) MU(multi-user) OFDMA 기반의 전송으로 DL MU PPDU를 전송할 수 있다.
AP는 복수의 서브밴드 각각을 통해 HE-STF를 전송할 수 있다. HE-STF는 전체 대역폭의 크기를 고려하여 도 2 내지 도 7에서 전술한 STF 시퀀스(또는 기본 STF 시퀀스)를 기반으로 생성될 수 있다.
STA1은 AP로부터 서브밴드1을 통해 전송되는 HE-STF1(810)을 수신하고, 동기화, 채널 트래킹/예측, AGC을 수행하여 데이터 필드1(815)을 디코딩할 수 있다.
마찬가지로 STA2는 AP로부터 서브밴드2를 통해 전송되는 HE-STF2(820)를 수신하고, 동기화, 채널 트래킹/예측, AGC을 수행하여 데이터 필드2(825)를 디코딩할 수 있다. STA3은 AP로부터 서브밴드3을 통해 전송되는 HE-STF3(830)을 수신하고, 동기화, 채널 트래킹/예측, AGC을 수행하여 데이터 필드3을 디코딩할 수 있다. STA4는 AP로부터 서브밴드4을 통해 전송되는 HE-STF4(840)를 수신하고, 동기화, 채널 트래킹/예측, AGC을 수행하여 데이터 필드4(845)를 디코딩할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 개시된 STF 시퀀스를 기반으로 생성된 HE-STF를 수신함으로써 STA1 내지 STA4 각각의 채널 트래킹/예측, AGC 성능이 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MU PPDU의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 9를 참조하면, 복수의 STA은 AP로 UL MU OFDMA를 기반으로 UL MU PPDU를 전송할 수 있다. 도 9에서는 STA1에 의해 전송되는 UL MU PPDU1만을 예시적으로 개시한다.
복수의 STA 각각은 AP에 의해 할당된 복수의 서브밴드 각각을 통해 HE-STF를 전송할 수 있다. HE-STF는 전체 대역폭의 크기를 고려하여 도 2 내지 도 7에서 전술한 STF 시퀀스(또는 기본 STF 시퀀스)를 기반으로 생성될 수 있다.
STA1은 AP에 의해 할당된 서브밴드1을 통해 HE-STF1(910) 및 데이터 필드1(915)을 전송할 수 있다. 마찬가지로 STA2는 AP에 의해 할당된 서브밴드2를 통해 HE-STF2 및 데이터 필드2을 전송하고, STA3은 AP에 의해 할당된 서브밴드3을 통해 HE-STF3 및 데이터 필드3을 전송하고, STA4는 AP에 의해 할당된 서브밴드4를 통해 HE-STF4 및 데이터 필드4를 전송할 수 있다.
AP는 복수의 STA 각각에 의해 전송된 HE-STF1(910)~HE-STF4 각각을 기반으로 AGC를 수행할 수 있다. 또한, AP는 HE-STF1(910)~HE-STF4 각각을 기반으로 동기화, 채널 트래킹/예측을 수행하여 데이터 필드1(910)~ UL 데이터 필드4 각각을 디코딩할 수 있다.
이하, 도 8 및 도 9에 개시된 MU PPDU 포맷(DL MU PPDU/UL MU PPDU)의 HE PPDU가 구체적으로 설명된다.
MU PPDU 포맷(DL MU PPDU/UL MU PPDU)의 HE PPDU에서 L-STF, L-LTF, L-SIG 및 HE-SIG A는 채널 단위로 인코딩될 수 있다. 채널 단위로 인코딩된 HE-SIG A는 전체 대역폭 상에서 듀플리케이트 포맷으로 전송될 수 있다.
MU PPDU의 수신 STA은 논 HE 부분 이후에 전송되는 HE 부분에 대한 대역폭 정보를 알 수 없다. 따라서, HE-SIG A는 듀플리케이트(duplicate) 포맷으로 생성되어 전송되고 HE-SIG A는 HE 부분에 대한 대역폭 정보를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 HE-SIG A는 HE PPDU의 대역폭 정보, HE-SIG B 및/또는 데이터 필드에 적용되는 GI에 대한 정보, HE-SIG B에 관련된 정보(예를 들어, HE-SIG B 구조 정보, HE-SIG B 사이즈 정보 등)을 포함할 수 있다.
듀플리케이트 포맷은 특정 대역 상에서 전송되는 필드의 복제(replication, duplication)를 기반을 생성될 수 있다. 듀플리케이트 포맷이 사용되는 경우, 특정 대역의 필드가 복제(replicate 또는 duplicate)되어 복제된 필드가 복수의 대역 상에서 전송될 수 있다.
MU PPDU가 전송되는 전체 대역폭이 복수의 채널을 포함하는 경우, 채널 단위로 인코딩된 L-STF, L-LTF 및 L-SIG는 복수의 채널 각각 상에서 전송될 수 있다. 또한, MU PPDU에 할당된 전체 대역이 복수의 채널을 포함하는 경우, 채널 단위로 인코딩된 HE-SIG A는 복제되어 듀플리케이트 포맷으로 복수의 채널 각각 상에서 전송될 수 있다.
HE-SIG B는 MU PPDU에 할당된 전체 대역 상에서 인코딩되어 전송될 수 있다. 예를 들어, MU PPDU에 할당된 전체 대역이 80MHz인 경우, HE-SIG B는 80MHz 대역에서 인코딩되어 전송될 수 있다.
HE-STF, HE-LTF 및 데이터 필드는 데이터를 수신하는 복수의 수신 STA 각각으로 할당된 주파수 자원(예를 들어, 서브밴드) 상에서 인코딩되어 전송될 수 있다. HE-STF, HE-LTF 및 데이터 필드의 인코딩 단위인 서브밴드는 채널과 동일한 단위일 수도 있고, 채널에 포함되는 단위일 수 있다. 예를 들어, 채널은 20MHz의 대역폭 크기를 가지고 서브밴드는 10MHz의 대역폭 크기(또는 20MHz의 대역폭 크기)를 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 AP가 DL MU PPDU를 STA1, STA2, STA3 및 STA4으로 전송하고 DL MU PPDU를 통한 펜딩된 하향링크 데이터의 수신을 위해 STA1, STA2, STA3 및 STA4 각각에 서브밴드1, 서브밴드2, 서브밴드3 및 서브밴드4가 각각 할당된 경우가 가정될 수 있다. 이러한 경우, HE-STF, HE-LTF 및 데이터 필드는 서브밴드1, 서브밴드2, 서브밴드3 및 서브밴드4 각각에서 인코딩되어 STA1 내지 STA4 각각으로 전송될 수 있다.
STA의 AP에 의해 전송된 DL MU PPDU의 수신 과정은 아래와 같이 수행될 수 있다. 예를 들어, STA1은 DL MU PPDU를 수신하는 채널1 내지 채널 4 중 적어도 하나의 채널을 통해 L-STF, L-LTF, L-SIG, HE-SIG A를 수신할 수 있다. L-STF, L-LTF는 뒤따르는 필드인 L-SIG 및 HE-SIG A 및 HE-SIG B의 디코딩을 위해 사용될 수 있다. STA1은 HE-SIG A에 포함되는 대역폭 정보를 기반으로 HE-SIG B가 전송되는 전체 대역폭(예를 들어, 80MHz)에 대한 정보를 획득하고 전체 대역폭 상에서 전송되는 HE-SIG B에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. STA1은 HE-SIG B에 포함된 STA1에 할당된 주파수 자원(예를 들어, 서브밴드1)에 대한 정보를 획득하고 할당된 주파수 자원(예를 들어, 서브밴드1)상에서 전송되는 HE-STF, HE-LTF 및 데이터 필드를 수신할 수 있다.
HE-STF, HE-LTF는 데이터 필드의 디코딩을 위한 채널 추정을 위해 사용될 수 있다. HE-STF는 본 발명의 실시예에서 전술한 바와 같은 STF 시퀀스를 기반으로 생성될 수 있다.
HE-SIG B는 수신 STA으로 전송되는 데이터의 디코딩과 관련된 정보(예를 들어, 데이터 전송을 위해 사용된 MIMO 정보, 데이터의 MCS 정보, 데이터의 코딩 정보, 데이터 필드(또는 HE-SIG B 이후에 전송되는 HE 부분에 포함되는 필드)의 전송을 위한 OFDM 심볼의 GI 듀레이션 정보 등)를 포함할 수 있다.
특히, HE-SIG B는 DL MU OFDMA 전송을 위한 자원 할당 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원 할당 정보는 DL MU PPDU를 수신할 수신 STA의 식별 정보, 수신 STA 각각에 할당된 자원에 대한 정보(예를 들어, 수신 STA 각각에 할당된 서브밴드의 수) 등을 포함할 수 있다. 자원 할당 정보의 크기는 수신 STA의 수, 수신 STA에 할당된 서브밴드에 따라 가변적일 수 있다. 따라서, HE-SIG B의 길이(또는 HE-SIG B의 전송을 위해 사용되는 OFDM 심볼의 수 또는 비트수)는 수신 STA의 수, 수신 STA 각각에 할당된 서브밴드의 수에 따라 가변될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 무선 장치(1000)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1000) 또는 비AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1050)일 수 있다.
AP(1000)는 프로세서(1010), 메모리(1020) 및 RF부(radio frequency unit, 1030)를 포함한다.
RF부(1030)는 프로세서(1010)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1010)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1010)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 AP의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 9의 실시예에서 개시한 AP의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1010)는 복수의 STA(station) 각각으로 전송할 PPDU(physical protocol data unit)를 생성하고, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 STA(station) 각각으로 복수의 서브밴드 각각을 통해 상기 PPDU를 전송하도록 구현될 수 있다. 이때 PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고, 트레이닝 필드는 트레이닝 시퀀스를 기반으로 생성되고, 트레이닝 시퀀스는 복수의 서브밴드 각각에 대응되는 복수의 톤에 AGC(automatic gain control)을 위한 논-널(non-null) 톤이 포함되도록 설계될 수 있다.
STA(1050)는 프로세서(1060), 메모리(1070) 및 RF부(radio frequency unit, 1080)를 포함한다.
RF부(1080)는 프로세서(1060)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1060)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1060)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 STA의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 9의 실시예에서 STA의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1060)는 AP로부터 PPDU를 수신하고, PPDU에 포함되는 트레이닝 시퀀스(예를 들어, STF)를 기반으로 AGC를 수행하도록 구현될 수 있다. 복수의 STA 각각은 OFDMA를 기반으로 복수의 서브밴드 각각을 통해 전송되는 상기 논-널 톤을 기반으로 AGC를 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이 트레이닝 시퀀스는 다양하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 트레이닝 시퀀스는 20MHz 대역폭에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000140
일 수 있다. 여기서, 시퀀스 부분 집합 05는 연속되는 5개의 0이고, 시퀀스 부분 집합 C52은
Figure PCTKR2015008226-appb-I000141
이고,
시퀀스 부분 집합 D12은,
Figure PCTKR2015008226-appb-I000142
일 수 있다.
위상 회전을 적용한 상기 트레이닝 시퀀스는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000143
일 수 있다.
이때 위상 회전을 위한
Figure PCTKR2015008226-appb-I000144
각각은 아래의 표 8과 같을 수 있다.
<표 8>
Figure PCTKR2015008226-appb-I000145
트레이닝 시퀀스는 40MHz 대역폭에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000146
이고,
Figure PCTKR2015008226-appb-I000147
는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000148
이고, 트레이닝 시퀀스는 80MHz 대역폭에 대하여
Figure PCTKR2015008226-appb-I000149
이고,
Figure PCTKR2015008226-appb-I000150
는
Figure PCTKR2015008226-appb-I000151
일 수 있다.
프로세서(1010, 1060)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1020, 1070)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1030, 1080)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1020, 1070)에 저장되고, 프로세서(1010, 1060)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1020, 1070)는 프로세서(1010, 1060) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1010, 1060)와 연결될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선랜에서 트레이닝 필드를 전송하는 방법은,
    AP(access point)가 복수의 STA(station) 각각으로 전송할 PPDU(physical protocol data unit)를 생성하는 단계; 및
    상기 AP가 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 STA(station) 각각으로 복수의 서브밴드 각각을 통해 상기 PPDU를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고,
    상기 트레이닝 필드는 트레이닝 시퀀스를 기반으로 생성되고,
    상기 트레이닝 시퀀스는 상기 복수의 서브밴드 각각에 대응되는 복수의 톤에 AGC(automatic gain control)을 위한 논-널(non-null) 톤이 포함되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 트레이닝 시퀀스는 20MHz 대역폭에 대하여
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000152
    이고,
    여기서, 시퀀스 부분 집합 05는 연속되는 5개의 0이고,
    시퀀스 부분 집합 C52는,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000153
    이고,
    시퀀스 부분 집합 D12은,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000154
    인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    위상 회전을 적용한 상기 트레이닝 시퀀스는,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000155
    이고,
    상기 위상 회전을 위한
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000156
    각각은
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000157
    인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 트레이닝 시퀀스는 40MHz 대역폭에 대하여,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000158
    이고,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000159
    는
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000160
    이고,
    상기 트레이닝 시퀀스는 80MHz 대역폭에 대하여
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000161
    이고,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000162
    는
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000163
    인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 STA 각각은 상기 복수의 서브밴드 각각을 통해 전송되는 상기 논-널 톤을 기반으로 상기 AGC를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선랜에서 무선 자원을 할당하는 AP(access point)에 있어서, 상기 AP는,
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency) 부; 및
    상기 RF 부와 동작 가능하게(operatively) 결합된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 복수의 STA(station) 각각으로 전송할 PPDU(physical protocol data unit)를 생성하고,
    OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 STA(station) 각각으로 복수의 서브밴드 각각을 통해 상기 PPDU를 전송하도록 구현되되,
    상기 PPDU는 트레이닝 필드를 포함하고,
    상기 트레이닝 필드는 트레이닝 시퀀스를 기반으로 생성되고,
    상기 트레이닝 시퀀스는 상기 복수의 서브밴드 각각에 대응되는 복수의 톤에 AGC(automatic gain control)을 위한 논-널(non-null) 톤이 포함되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 AP.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 트레이닝 시퀀스는 20MHz 대역폭에 대하여
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000164
    이고,
    여기서, 시퀀스 부분 집합 05는 연속되는 5개의 0이고,
    시퀀스 부분 집합 C52는,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000165
    이고,
    시퀀스 부분 집합 D12은,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000166
    인 것을 특징으로 하는 AP.
  8. 제7항에 있어서,
    위상 회전을 적용한 상기 트레이닝 시퀀스는,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000167
    이고,
    상기 위상 회전을 위한
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000168
    각각은
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000169
    인 것을 특징으로 하는 AP.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 트레이닝 시퀀스는 40MHz 대역폭에 대하여,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000170
    이고,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000171
    는
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000172
    이고,
    상기 트레이닝 시퀀스는 80MHz 대역폭에 대하여
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000173
    이고,
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000174
    는
    Figure PCTKR2015008226-appb-I000175
    인 것을 특징으로 하는 AP.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 STA 각각은 상기 복수의 서브밴드 각각을 통해 전송되는 상기 논-널 톤을 기반으로 상기 AGC를 수행하는 것을 특징으로 하는 AP.
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