WO2016125999A1 - Method for uplink multi-user transmission in wireless communication system and device for same - Google Patents

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WO2016125999A1
WO2016125999A1 PCT/KR2015/012941 KR2015012941W WO2016125999A1 WO 2016125999 A1 WO2016125999 A1 WO 2016125999A1 KR 2015012941 W KR2015012941 W KR 2015012941W WO 2016125999 A1 WO2016125999 A1 WO 2016125999A1
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박은성
이욱봉
조한규
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엘지전자(주)
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Abstract

Disclosed are a method for uplink multi-user transmission in a wireless communication system and a device for same. More particularly, a method for performing uplink multi-user (UL MU) transmission by a station (STA) device in a wireless communication system comprises the steps of: receiving pilot allocation information from an access point (AP); mapping a pilot to a pilot tone on the basis of the pilot allocation information; and transmitting to the AP a UL MU physical protocol data unit (PPDU) to which the pilot has been mapped, wherein one or more of a pilot tone, a pilot symbol and a pilot sequence can be particularly decided for each STA or STA group by means of the pilot allocation information.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 위한 장치Method and apparatus for uplink multi-user transmission in wireless communication system
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상향링크 다중 사용자 전송을 수행하기 위한 또는 지원하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for performing or supporting uplink multi-user transmission and an apparatus for supporting the same.
와이파이(Wi-Fi)는 2.4GHz, 5GHz 또는 60 GHz 주파수 대역에서 기기가 인터넷에 접속 가능하게 하는 WLAN(Wireless Local Area Network) 기술이다. Wi-Fi is a Wireless Local Area Network (WLAN) technology that allows devices to access the Internet in the 2.4 GHz, 5 GHz, or 60 GHz frequency bands.
WLAN은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11 표준에 기반한다. IEEE 802.11의 WNG SC(Wireless Next Generation Standing Committee)는 차세대 WLAN(wireless local area network)을 중장기적으로 고민하는 애드혹 위원회(committee)이다. WLANs are based on the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11 standard. The 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.
IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 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 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다.IEEE 802.11n aims to increase the speed and reliability of networks and to extend the operating range of wireless networks. More specifically, IEEE 802.11n supports High Throughput (HT), which provides up to 600 Mbps data rate, and also supports both transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. It is based on Multiple Inputs and Multiple Outputs (MIMO) technology using multiple antennas.
WLAN의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, 초고처리율(VHT: Very High Throughput)를 지원하는 차세대 WLAN 시스템은 IEEE 802.11n 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 1Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하고, 주로 5 GHz 대역에서 동작한다. As the popularity of WLAN and the applications diversify using it, the next generation WLAN system supporting Very High Throughput (VHT) is the next version of the IEEE 802.11n WLAN system. IEEE 802.11ac supports data processing speeds of 1 Gbps and higher via 80 MHz bandwidth transmission and / or higher bandwidth transmission (eg 160 MHz) and operates primarily in the 5 GHz band.
최근에는 IEEE 802.11ac이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 WLAN 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. Recently, there is a need for a new WLAN system to support higher throughput than the data throughput supported by IEEE 802.11ac.
일명 IEEE 802.11ax 또는 고효율(HEW: High Efficiency) WLAN라고 불리는 차세대 WLAN 태스크 그룹에서 주로 논의되는 IEEE 802.11ax의 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.The scope of IEEE 802.11ax, often discussed in the next-generation WLAN task group, also known as IEEE 802.11ax or High Efficiency (HEW) WLAN, includes: 1) 802.11 physical layer and MAC in the 2.4 GHz and 5 GHz bands; (medium access control) layer enhancement, 2) spectral efficiency and area throughput improvement, 3) environments with interference sources, dense heterogeneous network environments, and high user loads. Such as improving performance in real indoor environments and outdoor environments, such as the environment.
IEEE 802.11ax에서 주로 고려되는 시나리오는 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, IEEE 802.11ax는 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.Scenarios considered mainly in IEEE 802.11ax are dense environments with many access points (APs) and stations (STAs), and IEEE 802.11ax discusses spectral efficiency and area throughput improvement in such a situation. . 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.
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.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.
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 셀룰러 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 802.11ax를 기반한 차세대 WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.In the future, IEEE 802.11ax improves system performance in outdoor basic service set (OBSS) environment, outdoor environment performance, and cellular offloading rather than single link performance in one basic service set (BSS). 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 situation where mobile communication and WLAN technology are recently discussed in the small cell and direct-to-direct communication area, the technical and business of next-generation WLAN and mobile communication based on IEEE 802.11ax Convergence is expected to become more active.
차세대 WLAN 시스템에서는 상향링크 다중 사용자(multi user) MIMO(multiple input multiple output) 전송의 지원을 고려하고 있다. 다만, 이 경우 기존의 파일럿(pilot) 방식을 그대로 적용하여 각 사용자마다 각기 다른 캐리어 주파수 오프셋(CFO: Carrier Frequency Offset)을 측정하기에 한계가 있다. The next generation WLAN system considers support for uplink multi-user multiple input multiple output (MIMO) transmission. However, in this case, there is a limit in measuring a carrier frequency offset (CFO) for each user by applying an existing pilot method.
이에 따라 본 발명의 목적은 상향링크 다중 사용자 전송을 위한 파일럿 주파수/시간 자원 또는 파일럿 시퀀스 할당 방법을 제안한다. Accordingly, an object of the present invention is to propose a pilot frequency / time resource or pilot sequence allocation method for uplink multi-user transmission.
또한, 본 발명의 목적은 상향링크 다중 사용자 전송에서 각 사용자 별로 캐리어 주파수 오프셋(CFO)을 추정하기 위한 방법을 제안한다. It is also an object of the present invention to propose a method for estimating a carrier frequency offset (CFO) for each user in uplink multi-user transmission.
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.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 STA(Station) 장치가 상향링크(UL: Uplink) 다중 사용자(MU: Multi User) 전송을 수행하는 방법에 있어서, AP(Access Point)로부터 파일럿 할당 정보를 수신하는 단계, 상기 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿 톤에 파일럿을 매핑하는 단계 및 상기 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU(Physical Protocol Data Unit)을 상기 AP에게 전송하는 단계를 포함하고, 상기 파일럿 할당 정보에 의해 STA 또는 STA 그룹 별로 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및 파일럿 시퀀스(pilot sequence) 중 하나 이상이 특정될 수 있다.An aspect of the present invention provides a method for performing uplink (UL) uplink (UL) multi-user (MU) multi-user (MU) transmission in a wireless communication system, wherein the pilot allocation information is obtained from an access point (AP). Receiving a pilot, mapping a pilot to a pilot tone based on the pilot allocation information, and transmitting a UL MU Physical Protocol Data Unit (PPDU) to which the pilot is mapped, to the AP; One or more of a pilot tone, a pilot symbol, and a pilot sequence may be specified for each STA or STA group.
본 발명의 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 장치가 상향링크(UL: Uplink) 다중 사용자(MU: Multi User) 전송을 수행하는 STA(Station) 장치에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 AP(Access Point)로부터 파일럿 할당 정보를 수신하고, 상기 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿 톤에 파일럿을 매핑하고, 상기 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU(Physical Protocol Data Unit)을 상기 AP에게 전송하도록 구성되고, 상기 파일럿 할당 정보에 의해 하나 이상의 STA 별로 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및 파일럿 시퀀스 중 하나 이상이 특정될 수 있다.According to another aspect of the present invention, in a STA (Station) device in which a device performs uplink (UL) multi-user (MU) transmission in a wireless communication system, RF (Radio) for transmitting and receiving a radio signal A processor for controlling a frequency unit and the RF unit, the processor receiving pilot allocation information from an access point (AP), mapping a pilot to a pilot tone based on the pilot allocation information, and mapping the pilot The UL MU Physical Protocol Data Unit (PPDU) is configured to be transmitted to the AP, and one or more of a pilot tone, a pilot symbol, and a pilot sequence may be specified for each of one or more STAs by the pilot assignment information.
본 발명의 또 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 AP(Access Point) 장치가 상향링크(UL: Uplink) 다중 사용자(MU: Multi User) 전송을 지원하는 방법에 있어서, 상기 UL MU 전송에 참여하는 STA에게 파일럿 할당 정보를 전송하는 단계 및 상기 STA으로부터 상기 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿 톤에 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU(Physical Protocol Data Unit)을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 파일럿 할당 정보에 의해 하나 이상의 STA 별로 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및 파일럿 시퀀스 중 하나 이상이 특정될 수 있다. According to another aspect of the present invention, a method for supporting an uplink (UL) multi-user (MU) transmission in an access point (AP) device in a wireless communication system includes: Transmitting pilot allocation information to an STA; and receiving a UL MU Physical Protocol Data Unit (PPUDU) in which a pilot is mapped to a pilot tone based on the pilot allocation information from the STA, and by the pilot allocation information One or more of a pilot tone, a pilot symbol, and a pilot sequence may be specified for one or more STAs.
본 발명의 또 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 상향링크(UL: Uplink) 다중 사용자(MU: Multi User) 전송을 지원하는 AP(Access Point) 장치에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 UL MU 전송에 참여하는 STA에게 파일럿 할당 정보를 전송하고, 상기 STA으로부터 상기 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿 톤에 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU(Physical Protocol Data Unit)을 수신하도록 구성되고, 상기 파일럿 할당 정보에 의해 하나 이상의 STA 별로 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및 파일럿 시퀀스 중 하나 이상이 특정될 수 있다.According to another aspect of the present invention, in an access point (AP) device supporting uplink (UL) multi-user (MU) transmission in a wireless communication system, RF (Radio) for transmitting and receiving a radio signal Frequency) unit and a processor for controlling the RF unit, the processor transmits pilot allocation information to the STA participating in the UL MU transmission, the pilot is mapped to a pilot tone based on the pilot allocation information from the STA It is configured to receive the UL MU Physical Protocol Data Unit (PPDU), and one or more of a pilot tone, a pilot symbol, and a pilot sequence may be specified for each of one or more STAs by the pilot allocation information.
바람직하게, 상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 파일럿 톤이 임의(random)로 할당되거나 또는 동일한 개수로 할당되거나 RSSI(Received Signal Strength Indication)에 따라 차등적인 개수로 할당될 수 있다.Preferably, the pilot tone may be randomly assigned to the STA or the STA group, or the same number may be allocated, or may be allocated to the differential number according to RSSI (Received Signal Strength Indication).
바람직하게, 소정의 심볼 주기로 상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 파일럿 톤이 임의(random)로 또는 순환 시프트(cyclic shift)하여 재할당될 수 있다.Preferably, a pilot tone may be re-assigned randomly or by a cyclic shift for each STA or STA group at a predetermined symbol period.
바람직하게, 상기 순환 시프트(cyclic shift) 값은 임의(random)로 또는 미리 정해진 값 또는 인접한 톤 간의 채널 상관(channel correlation)에 따라 결정될 수 있다.Preferably, the cyclic shift value may be determined randomly or according to a predetermined value or channel correlation between adjacent tones.
바람직하게, 상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 특정한 파일럿 시퀀스가 할당되는 경우, 상기 파일럿은 인접한 파일럿 톤에 매핑될 수 있다. Preferably, when a specific pilot sequence is allocated for each STA or STA group, the pilot may be mapped to an adjacent pilot tone.
바람직하게, 소정의 심볼 주기로 상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 파일럿 톤이 임의(random)로 또는 순환 시프트(cyclic shift)하여 재할당될 수 있다. Preferably, a pilot tone may be re-assigned randomly or by a cyclic shift for each STA or STA group at a predetermined symbol period.
바람직하게, 상기 순환 시프트(cyclic shift) 값은 임의(random)로 또는 미리 정해진 값 또는 인접한 톤 간의 채널 상관(channel correlation)에 따라 결정될 수 있다. Preferably, the cyclic shift value may be determined randomly or according to a predetermined value or channel correlation between adjacent tones.
바람직하게, 상기 STA 그룹 별로 특정한 파일럿 톤이 할당되는 경우, 상기 STA 그룹 내 STA 별로 특정한 파일럿 시퀀스가 할당될 수 있다. Preferably, when a specific pilot tone is allocated for each STA group, a specific pilot sequence may be allocated for each STA in the STA group.
바람직하게, 소정의 심볼 주기로 상기 STA 그룹 간에 할당된 파일럿 톤이 교환되어 이용될 수 있다. Preferably, pilot tones allocated between the STA groups may be exchanged and used in a predetermined symbol period.
바람직하게, 상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 파일럿 심볼이 임의(random)로 할당되거나 또는 동일한 개수로 할당되거나 RSSI(Received Signal Strength Indication)에 따라 차등적인 개수로 할당될 수 있다.Preferably, the pilot symbols may be randomly assigned to the STA or the STA group, or may be allocated the same number or may be allocated to the differential number according to the received signal strength indication (RSSI).
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 전송을 원활하게 수행할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, uplink multi-user transmission can be smoothly performed in a wireless communication system.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 파일럿 주파수/시간 자원 또는 파일럿 시퀀스를 각 사용자 또는 사용자 그룹 별로 특정하게 할당함으로써, 각 사용자 별로 캐리어 주파수 오프셋(CFO) 추정 성능을 높일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the carrier frequency offset (CFO) estimation performance may be improved for each user by specifically assigning a pilot frequency / time resource or a pilot sequence to each user or user group.
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.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .
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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, included as part of the detailed description in order to provide a thorough understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention and together with the description, describe the technical features of the present invention.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating an example of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처(layer architecture)의 구조를 예시하는 도면이다. 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.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non-HT 포맷 PPDU 및 HT 포맷 PPDU를 예시한다.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.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다.4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상(constellation)을 예시하는 도면이다. 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.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다. 6 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 HT 포맷을 예시한다. 7 illustrates the HT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다. 8 illustrates the VHT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반적인 링크 셋업(link setup) 절차를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a general link setup procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 10 is a diagram illustrating an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 VHT-LTF을 예시하는 도면이다. 11 is a diagram illustrating a VHT-LTF in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE(High Efficiency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다. 12 through 15 are diagrams illustrating a High Efficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE-LTF 시퀀스를 생성하는 방법을 예시한다. 16 illustrates a method of generating a HE-LTF sequence according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE-LTF 필드를 구성하는 방법을 예시한다.17 illustrates a method of constructing a HE-LTF field according to an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 CFO 추정 방법을 예시하는 도면이다. 18 is a diagram illustrating a CFO estimation method according to an embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 톤을 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 19 illustrates a method of allocating a pilot tone according to an embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 일 실시예예 따른 상향링크 다중 사용자 전송 방법을 예시하는 도면이다. 20 is a diagram illustrating an uplink multi-user transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치를 예시하는 블록도이다. 21 is a block diagram illustrating a wireless device according to an embodiment of the present invention.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 25의 프로세서를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다. 22 is a diagram illustrating in more detail the processor of FIG. 25 in accordance with an embodiment of the present invention.
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. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description, which will be given below with reference to the accompanying drawings, is intended to explain exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the present invention may be practiced without these specific details.
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. In some instances, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form centering on the core functions of the structures and devices in order to avoid obscuring the concepts of the present invention.
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.Specific terms used in the following description are provided to help the understanding of the present invention, and the use of such specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present invention.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(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 UTRA) 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)는 3GPP LTE의 진화이다.The following techniques are code division multiple access (CDMA), frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA), and NOMA It can be used in various radio access systems such as non-orthogonal multiple access. CDMA may be implemented by a radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000. TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE). OFDMA may be implemented with wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), and the like. UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS). 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink. LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
본 발명의 실시예들은 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.Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.11 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.For clarity, the following description focuses on IEEE 802.11 systems, but the technical features of the present invention are not limited thereto.
시스템 일반System general
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating an example of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
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 블록에 해당할 수 있다. The IEEE 802.11 structure may be composed of a plurality of components, and a wireless communication system supporting a station (STA) station mobility that is transparent to a higher layer may be provided by their interaction. . A basic service set (BSS) may correspond to a basic building block in an IEEE 802.11 system.
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 2에 포함되며, STA 5 및 STA 6은 BSS 3에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. In FIG. 1, there are three BSSs (BSS 1 to BSS 3) and two STAs are included as members of each BSS (STA 1 and STA 2 are included in BSS 1, and STA 3 and STA 4 are BSS 2. Included in, and STA 5 and STA 6 are included in BSS 3) by way of example.
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. In FIG. 1, 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). When the STA moves out of the BSA, the STA cannot directly communicate with other STAs in the BSA.
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. The most basic type of BSS in an IEEE 802.11 system is an independent BSS (IBSS). For example, the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs. In addition, 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. In addition, 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.
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. 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. In order to become a member of the BSS, the STA may join the BSS using a synchronization process. 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).
802.11 시스템에서 직접적인 STA-대-STA의 거리는 물리 계층(PHY: physical) 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 STA 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배 시스템(DS: Distribution System)이 구성될 수 있다. 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 sufficient, but in some cases, communication between STAs over longer distances may be required. A distribution system (DS) may be configured to support extended coverage.
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. DS refers to a structure in which BSSs are interconnected. Specifically, instead of the BSS independently as shown in FIG. 1, the BSS may exist as an extended type component of a network composed of a plurality of BSSs.
DS는 논리적인 개념이며 분배 시스템 매체(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. DS is a logical concept and can be specified by the characteristics of the Distribution System Medium (DSM). In this regard, 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. In this way, 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.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 장치를 지원할 수 있다. The DS may support mobile devices by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services for handling addresses to destinations.
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.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. For example, 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. In addition, since 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.
AP에 연계된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 전송 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다. Data transmitted from one of the STAs associated with an AP to the STA address of that AP may always be received at an uncontrolled port and processed by an IEEE 802.1X port access entity. In addition, when a controlled port is authenticated, transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
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. A wireless network of arbitrary size and complexity may be composed of DS and BSSs. In an IEEE 802.11 system, this type of network is referred to as an extended service set (ESS) network. The 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 one BSS to another BSS (within the same ESS) transparently to the LLC.
IEEE 802.11 시스템에서는 도 1 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. In the IEEE 802.11 system, nothing is assumed about the relative physical location of the BSSs in FIG. 1, and all of the following forms are possible.
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. Specifically, BSSs can be partially overlapped, which is the form generally used to provide continuous coverage. Also, the BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs. In addition, the BSSs can be located at the same physical location, which can be used to provide redundancy. In addition, one (or more) IBSS or ESS networks may be physically present in the same space as one or more ESS networks. This may be necessary if the ad-hoc network is operating at the location of the ESS network, if the IEEE 802.11 networks are physically overlapped by different organizations, or if two or more different access and security policies are required at the same location. It may correspond to an ESS network type in a case.
WLAN 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 non-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.In a WLAN system, an STA is a device that operates according to Medium Access Control (MAC) / PHY regulations of IEEE 802.11. As long as the function of the STA is not distinguished from the AP individually, the STA may include an AP STA and a non-AP STA. However, when communication is performed between the STA and the AP, the STA may be understood as a non-AP STA. In the example of FIG. 1, STA 1, STA 4, STA 5, and STA 6 correspond to non-AP STAs, and STA 2 and STA 3 correspond to AP STAs.
Non-AP STA는 랩탑 컴퓨터, 이동 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. Non-AP STAs generally correspond to devices that users directly handle, such as laptop computers and mobile phones. In the following description, a non-AP STA includes a wireless device, a terminal, a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, and a wireless terminal. ), A wireless transmit / receive unit (WTRU), a network interface device (network interface device), a machine-type communication (MTC) device, a machine-to-machine (M2M) device, or the like.
또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국(BS: Base Station), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(eNB: evolved Node-B), 기저 송수신 시스템(BTS: Base Transceiver System), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.In addition, the AP is a base station (BS), Node-B (Node-B), evolved Node-B (eNB), and Base Transceiver System (BTS) in other wireless communication fields. , A concept corresponding to a femto base station (Femto BS).
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.Hereinafter, in the present specification, downlink (DL) means communication from the AP to the non-AP STA, and uplink (UL) means communication from the non-AP STA to the AP. In downlink, the transmitter may be part of an AP and the receiver may be part of a non-AP STA. In uplink, a transmitter may be part of a non-AP STA and a receiver may be part of an AP.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처(layer architecture)의 구조를 예시하는 도면이다. 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.
도 2를 참조하면, IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처는 MAC 서브계층(MAC(Medium Access Control) sublayer/layer)과 PHY 서브계층/계층(Physical sublayer/layer)을 포함할 수 있다. 2, a layer architecture of an IEEE 802.11 system may include a MAC (Medium Access Control) sublayer / layer and a PHY sublayer / layer.
PHY는 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체(entity)와 PMD(Physical Medium Dependent) 개체로 구분될 수도 있다. 이 경우, PLCP 개체는 MAC과 데이터 프레임을 연결하는 역할을 수행하고, PMD 개체는 2개 또는 그 이상의 STA과 데이터를 무선으로 송수신하는 역할을 수행한다. The PHY may be classified into a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity and a Physical Medium Dependent (PMD) entity. In this case, the PLCP entity plays a role of connecting a MAC and a data frame, and the PMD entity plays a role of wirelessly transmitting and receiving data with two or more STAs.
MAC과 PHY 모두 관리 개체(Management Entity)를 포함할 수 있으며, 각각 MAC 서브계층 관리 개체(MLME: MAC Sublayer Management Entity)과 PHY 서브계층 관리 개체(PLME: Physical Sublayer Management Entity)로 지칭할 수 있다. 이들 관리 개체는 계층 관리 함수의 동작을 통해 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다. MLME는 PLME와 연결되어 MAC의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있고, 마찬가지로 PLME도 MLME와 연결되어 PHY의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다. Both the MAC and the PHY may include a management entity, and may be referred to as a MAC sublayer management entity (MLME) and a PHY sublayer management entity (PLME), respectively. These management entities provide layer management service interfaces through the operation of layer management functions. The MLME may be connected to the PLME to perform management operations of the MAC, and likewise, the PLME may be connected to the MLME to perform management operations of the PHY.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위하여, SME(Station Management Entity)가 각 STA 내에 존재할 수 있다. SME는 각 계층과 독립적인 관리 개체로서, MLME와 PLME로부터 계층 기반 상태 정보를 수집하거나 각 계층의 특정 파라미터들의 값을 설정한다. SME는 일반 시스템 관리 개체들을 대신하여 이러한 기능을 수행할 수 있으며, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.In order to provide correct MAC operation, a Station Management Entity (SME) may be present in each STA. The SME is a management entity independent of each layer. The SME collects layer-based state information from MLME and PLME or sets values of specific parameters of each layer. The SME can perform these functions on behalf of general system management entities and implement standard management protocols.
MLME, PLME 및 SME은 프리미티브(primitive)를 기반의 다양한 방법으로 상호 작용(interact)할 수 있다. 구체적으로, XX-GET.request 프리미티브는 관리 정보 베이스 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. MLME, PLME and SME can interact in a variety of ways based on primitives. Specifically, the XX-GET.request primitive is used to request the value of a Management Information Base attribute (MIB attribute), and the XX-GET.confirm primitive, if the status is 'SUCCESS', returns the value of that MIB attribute. Otherwise, it returns with an error indication in the status field. The XX-SET.request primitive is used to request that a specified MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute is meant for a particular action, this request requests the execution of that particular action. And, if the state is 'SUCCESS' XX-SET.confirm primitive, it 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 means a specific operation, this primitive can confirm that the operation was performed.
PHY는 MAC에 TXVECTOR, RXVECTOR 및 PHYCONFIG_VECTOR를 통해 인터페이스(interface)를 제공한다. TXVECTOR는 PHY에게 PPDU 별 전송 파라미터를 지원한다. RXVECTOR를 이용하여, PHY는 MAC에게 수신한 PPDU 파마리터를 알려준다. TXVECTOR는 MAC에서 PHY에게 PHY-TXSTART.request 프리미티브를 통해 전달되고, RXVECTOR는 PHY에서 MAC에게 PHY-RXSTART.indication 프리미티브를 통해 전달된다.The PHY provides an interface to the MAC through TXVECTOR, RXVECTOR, and PHYCONFIG_VECTOR. TXVECTOR supports PPDU specific transmission parameters to PHY. Using RXVECTOR, the PHY informs the MAC of the PPDU parameter received. TXVECTOR is delivered from the MAC to the PHY via the PHY-TXSTART.request primitive, and RXVECTOR is delivered from the PHY to the MAC via the PHY-RXSTART.indication primitive.
PHYCONFIG_VECTOR를 이용하여 MAC는 프레임 전송 또는 수신과 무관하게 PHY의 동작을 설정한다.Using PHYCONFIG_VECTOR, the MAC configures the PHY's behavior regardless of frame transmission or reception.
각 서브계층(또는 계층)에서의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다. The operation in each sub-layer (or layer) will be briefly described as follows.
MAC은 상위 계층(예를 들어, LLC)으로부터 전달 받은 MAC 서비스 데이터 유닛(MSDU: MAC Service Data Unit) 또는 MSDU의 조각(fragment)에 MAC 헤더(header)와 프레임 체크 시퀀스(FCS: Frame Check Sequence)을 부착하여 하나 이상의 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDU: MAC Protocol Data Unit)을 생성한다. 생성된 MPDU는 PHY로 전달된다.MAC is a MAC header and a frame check sequence (FCS) in a MAC Service Data Unit (MSDU) or a fragment of an MSDU received from an upper layer (eg, LLC). Attach to create one or more MAC Protocol Data Units (MPDUs). The generated MPDU is delivered to the PHY.
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 PHY에게 전달된다. When an aggregated MSDU (A-MSDU) scheme is used, 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 as a single MPDU (if it is not fragmented).
PHY는 MAC으로부터 전달 받은 물리 서비스 데이터 유닛(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.The PHY generates a physical protocol data unit (PPDU) by adding an additional field including information required by a physical layer transceiver to a physical service data unit (PSDU) received from the MAC. PPDUs are transmitted over wireless media.
PSDU는 PHY가 MAC으로부터 수신한 것이고, MPDU는 MAC이 PHY에게 전송한 것이므로, PSDU는 실질적으로 MPDU와 동일하다. The PSDU is substantially the same as the MPDU because the PSD is received by the PHY from the MAC and the MPDU is sent by the MAC to the PHY.
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 다양한 타입의 MPDU(예를 들어, QoS 데이터, ACK(Acknowledge), 블록 ACK(BlockAck) 등)이 병합될 수 있다. PHY는 MAC으로 단일의 PSDU로써 A-MPDU를 수신한다. 즉, PSDU는 복수의 MPDU로 구성된다. 따라서, A-MPDU는 단일의 PPDU 내에서 무선 매체를 통해 전송된다. When an aggregated MPDU (A-MPDU) scheme is used, a plurality of MPDUs (where each MPDU may carry an A-MSDU) may be merged into a single A-MPDU. The MPDU merging operation may be performed at the MAC lower layer. A-MPDUs may be merged with various types of MPDUs (eg, QoS data, Acknowledge (ACK), Block ACK (BlockAck), etc.). The PHY receives the A-MPDU as a single PSDU to the MAC. That is, the PSDU is composed of a plurality of MPDUs. Thus, A-MPDUs are transmitted over the wireless medium in a single PPDU.
PPDUPPDU (Physical Protocol Data Unit) 포맷Physical Protocol Data Unit Format
PPDU(Physical Protocol Data Unit)는 물리 계층에서 발생되는 데이터 블록을 의미한다. 이하, 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 WLAN 시스템을 기초로 PPDU 포맷을 설명한다. Physical Protocol Data Unit (PPDU) refers to a block of data generated at the physical layer. Hereinafter, a PPDU format will be described based on an IEEE 802.11 WLAN system to which the present invention can be applied.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non-HT 포맷 PPDU 및 HT 포맷 PPDU를 예시한다.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.
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. 3A illustrates a non-HT format PPDU for supporting an IEEE 802.11a / g system. Non-HT PPDUs may also be referred to as legacy PPDUs.
도 3의 (a)를 참조하면, non-HT 포맷 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. Referring to (a) of FIG. 3, the non-HT format PPDU includes an L-STF (Legacy (or Non-HT) Short Training field), L-LTF (Legacy (or, Non-HT) Long Training field) and It consists of a legacy format preamble and a data field composed of L-SIG (Legacy (or Non-HT) SIGNAL) field.
L-STF는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF는 프레임 타이밍 획득(frame timing acquisition), 자동 이득 제어(AGC: Automatic Gain Control), 다이버시티 검출(diversity detection), 대략적인 주파수/시간 동기화(coarse frequency/time synchronization)을 위해 사용될 수 있다. The L-STF may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol. L-STF can be used for frame timing acquisition, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization. .
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. The L-LTF may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol. L-LTF may be used for fine frequency / time synchronization and channel estimation.
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. 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.
도 3의 (b)는 IEEE 802.11n 시스템 및 IEEE 802.11a/g 시스템을 모두 지원하기 위한 HT 혼합 포맷 PPDU(HT-mixed format PPDU)을 예시한다. 3B illustrates an HT-mixed format PPDU (HTDU) for supporting both an IEEE 802.11n system and an IEEE 802.11a / g system.
도 3의 (b)를 참조하면, HT 혼합 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. Referring to FIG. 3B, 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-formatted preamble and data field including HT-LTF (HT Long Training field).
L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드는 하위 호환성(backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 필드까지 non-HT 포맷과 동일하다. L-STA은 HT 혼합 PPDU를 수신하여도 L-LTF, L-LTF 및 L-SIG 필드를 통해 데이터 필드를 해석할 수 있다. 다만 L-LTF는 HT-STA이 HT 혼합 PPDU를 수신하고 L-SIG 필드 및 HT-SIG 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다.Since the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields mean legacy fields for backward compatibility, they are the same as non-HT formats from L-STF to L-SIG fields. Even if the L-STA receives the HT mixed PPDU, the L-STA may interpret the data field through the L-LTF, L-LTF and L-SIG fields. However, the L-LTF may further include information for channel estimation that the HT-STA performs to receive the HT mixed PPDU and demodulate the L-SIG field and the HT-SIG field.
HT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 HT-SIG 필드 이용하여 HT-혼합 포맷 PPDU임을 알 수 있으며, 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.The HT-STA may know that it is an HT-mixed format PPDU using the HT-SIG field following the legacy field, and may decode the data field based on the HT-STA.
HT-LTF 필드는 데이터 필드의 복조를 위한 채널 추정에 사용될 수 있다. IEEE 802.11n은 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.The HT-LTF field may be used for channel estimation for demodulation of the data field. Since IEEE 802.11n 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.
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.The HT-LTF field includes data HT-LTF used for channel estimation for spatial streams and extension HT-LTF (additional used 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.
HT-혼합 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.In the HT-mixed format PPDU, the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted first in order to receive the L-STA and acquire data. Thereafter, the HT-SIG field is transmitted for demodulation and decoding of data transmitted for the HT-STA.
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.The HT-SIG field is transmitted without performing beamforming so that the L-STA and HT-STA can receive the corresponding PPDU to acquire data, and then the HT-STF, HT-LTF and data fields transmitted are precoded. Wireless signal transmission is performed through. In this case, 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.
도 3의 (c)는 IEEE 802.11n 시스템만을 지원하기 위한 HT-GF 포맷 PPDU(HT-greenfield format PPDU)을 예시한다. 3 (c) illustrates an HT-GF format PPDU (HT-GF) for supporting only an IEEE 802.11n system.
도 3의 (c)를 참조하면, HT-GF 포맷 PPDU은 HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG 필드, 복수의 HT-LTF2 및 데이터 필드를 포함한다.Referring to FIG. 3C, the HT-GF format PPDU includes HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG field, a plurality of HT-LTF2 and data fields.
HT-GF-STF는 프레임 타이밍 획득 및 AGC를 위해 사용된다. HT-GF-STF is used for frame timing acquisition and AGC.
HT-LTF1는 채널 추정을 위해 사용된다. HT-LTF1 is used for channel estimation.
HT-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위해 사용된다. The HT-SIG field is used for demodulation and decoding of the data field.
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. 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.
복수의 HT-LTF2는 HT 혼합 PPDU의 HT-LTF 필드와 유사하게 복수의 Data HT-LTF와 복수의 확장 HT-LTF로 구성될 수 있다.The plurality of HT-LTF2 may be configured of a plurality of Data HT-LTF and a plurality of extended HT-LTF similarly to the HT-LTF field of the HT mixed PPDU.
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. 데이터 필드의 모든 비트는 스크램블된다.In (a) to (c) of FIG. 3, 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. All bits of the data field are scrambled.
도 3의 (d)는 데이터 필드에 포함되는 서비스 필드를 나타낸다. 서비스 필드는 16 비트를 가진다. 각 비트는 0번부터 15번까지 부여되며, 0번 비트부터 순차적으로 전송된다. 0번부터 6번 비트는 0으로 설정되고, 수신단 내 디스크램블러(descrambler)를 동기화하기 위하여 사용된다.3D illustrates a service field included in a data field. The service field has 16 bits. Each bit is assigned from 0 to 15, and transmitted sequentially from bit 0. Bits 0 to 6 are set to 0 and used to synchronize the descrambler in the receiver.
IEEE 802.11ac WLAN 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.The IEEE 802.11ac WLAN system supports downlink multi-user multiple input multiple output (MU-MIMO) transmission in which a plurality of STAs simultaneously access a channel in order to efficiently use a wireless channel. According to the MU-MIMO transmission scheme, the AP may simultaneously transmit packets to one or more STAs that are paired with MIMO.
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. DL MU transmission (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.
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.Hereinafter, 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.
MU-MIMO 전송을 위하여 802.11n 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. The size of control information transmitted to the STA may be relatively large compared to the size of 802.11n control information for MU-MIMO transmission. 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.
따라서, 복수의 STA에 동시에 데이터 서비스를 제공하기 위하여 MU-MIMO 전송이 수행될 때, 전송되는 제어 정보의 크기는 수신하는 STA의 수에 따라 증가될 수 있다. Therefore, when MU-MIMO transmission is performed to simultaneously provide data services to a plurality of STAs, the size of transmitted control information may be increased according to the number of receiving STAs.
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 가지 타입의 정보로 구분하여 전송될 수 있다. In order to efficiently transmit the increased size of the control information, a plurality of control information required for MU-MIMO transmission is required separately for common control information common to all STAs and specific STAs. The data may be transmitted by being divided into two types of information of dedicated control information.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다.4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 4는 IEEE 802.11ac 시스템을 지원하기 위한 VHT 포맷 PPDU(VHT format PPDU)을 예시한다.4 illustrates a VHT format PPDU (VHT format PPDU) for supporting an IEEE 802.11ac system.
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. Referring to FIG. 4, 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.
L-STF, L-LTF 및 L-SIG는 하위 호환성(backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 필드까지 non-HT 포맷과 동일하다. 다만, L-LTF는 L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다. Since L-STF, L-LTF, and L-SIG mean legacy fields for backward compatibility, they are the same as non-HT formats from L-STF to L-SIG fields. However, 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.
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. 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 (i.e., 80 MHz bandwidth), the L-STF, L-LTF, L-SIG field, and VHT-SIG-A field are repeatedly transmitted on every 20 MHz channel. Can be.
VHT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 VHT-SIG-A 필드 이용하여 VHT 포맷 PPDU임을 알 수 있으며, 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.The VHT-STA may know that it is a VHT format PPDU using the VHT-SIG-A field following the legacy field, and may decode the data field based on the VHT-STA.
VHT 포맷 PPDU은 L-STA도 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 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.In the VHT format PPDU, the L-STF, L-LTF and L-SIG fields are transmitted first in order to receive the L-STA and acquire data. Thereafter, the VHT-SIG-A field is transmitted for demodulation and decoding of data transmitted for the VHT-STA.
VHT-SIG-A 필드는 AP와 MIMO 페이링된(paired) VHT STA들에게 공통되는 제어 정보 전송을 위한 필드로서, 이는 수신된 VHT 포맷 PPDU를 해석하기 위한 제어 정보를 포함하고 있다. 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.
VHT-SIG-A 필드는 VHT-SIG-A1 필드와 VHT-SIG-A2 필드를 포함할 수 있다. The VHT-SIG-A field may include a VHT-SIG-A1 field and a VHT-SIG-A2 field.
VHT-SIG-A1 필드는 사용하는 채널 대역폭(BW: bandwidth) 정보, 시공간 블록 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 Identifier))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 MU-MIMO인지 또는 SU-MIMO 인지 여부를 나타낼 수 있다. The VHT-SIG-A1 field includes information on channel bandwidth (BW) used, whether space time block coding (STBC) is applied, and group identification information for indicating a group of STAs grouped in MU-MIMO. Group ID (Group Identifier), information about the number of space-time streams (NSTS) / Partial AID (Partial Association Identifier) and Transmit power save forbidden information. can do. Here, the Group ID means an identifier assigned to the STA group to be transmitted to support MU-MIMO transmission, and may indicate whether the currently used MIMO transmission method is MU-MIMO or SU-MIMO.
표 1은 VHT-SIG-A1 필드를 예시하는 표이다. Table 1 is a table illustrating the VHT-SIG-A1 field.
Figure PCTKR2015012941-appb-T000001
Figure PCTKR2015012941-appb-T000001
VHT-SIG-A2 필드는 짧은 보호구간(GI: Guard Interval) 사용 여부에 대한 정보, 포워드 에러 정정(FEC: Forward Error Correction) 정보, 단일 사용자에 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 테일 비트(tail bit) 등을 포함할 수 있다. The VHT-SIG-A2 field contains information on whether a short guard interval (GI) is used, forward error correction (FEC) information, information on modulation and coding scheme (MCS) for a single user, and multiple information. Information on the type of channel coding for the user, beamforming-related information, redundancy bits for cyclic redundancy checking (CRC), tail bits of convolutional decoder, and the like. Can be.
표 2는 VHT-SIG-A2 필드를 예시하는 표이다. Table 2 is a table illustrating the VHT-SIG-A2 field.
Figure PCTKR2015012941-appb-T000002
Figure PCTKR2015012941-appb-T000002
VHT-STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다. VHT-STF 필드 구간(duration)은 4㎲이다. VHT-STF is used to improve the performance of AGC estimation in MIMO transmission. The VHT-STF field duration is 4 ms.
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-LTF is used by the VHT-STA to estimate the MIMO channel. Since the VHT WLAN system supports MU-MIMO, the VHT-LTF may be set as many as the number of spatial streams in which a PPDU is transmitted. In addition, if full channel sounding is supported, the number of VHT-LTFs may be greater.
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 디코딩하지 않도록 설계될 수 있다.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 may be designed not to decode the VHT-SIG-B field.
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. 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.
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. In order to transmit a PPDU of the same size to STAs paired to an AP in a system supporting MU-MIMO, 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.
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. However, the L-SIG field may be used to effectively use the PPDU format. In order to transmit the same size PPDU to all STAs, a length field and a rate field included in the L-SIG field and transmitted may be used to provide necessary information. In this case, since the MAC Protocol Data Unit (MPDU) and / or Aggregate MAC Protocol Data Unit (A-MPDU) are set based on the bytes (or octets) of the MAC layer, additional padding is applied at the physical layer. May be required.
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. In FIG. 4, the data field is a payload and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits.
위와 같이 여러 가지의 PPDU의 포맷이 혼합되어 사용되기 때문에, STA은 수신한 PPDU의 포맷을 구분할 수 있어야 한다. 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.
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. Here, the meaning of distinguishing a PPDU (or meaning of distinguishing a PPDU format) may have various meanings. For example, 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. In addition, the meaning of distinguishing the PPDU may mean determining whether the received PPDU is a PPDU supported by the STA. In addition, the meaning of distinguishing the PPDU may also be interpreted to mean what information is transmitted through the received PPDU.
이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. This will be described in more detail with reference to the drawings below.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상(constellation)을 예시하는 도면이다. 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.
도 5의 (a)는 non-HT 포맷 PPDU에 포함되는 L-SIG 필드의 성상(constellation)를 예시하고, 도 5의 (b)는 HT 혼합 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. FIG. 5A illustrates a constellation of an L-SIG field included in a non-HT format PPDU, and FIG. 5B illustrates a phase rotation for HT mixed format PPDU detection. 5C illustrates phase rotation for VHT format PPDU detection.
STA이 non-HT 포맷 PPDU, HT-GF 포맷 PPDU, HT 혼합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분(classification)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 PPDU 포맷을 구분할 수 있다. Constellation of OFDM symbols transmitted after the L-SIG field and the L-SIG field in order for the STA to classify non-HT format PPDUs, HT-GF format PPDUs, HT mixed format PPDUs, and VHT format PPDUs. 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.
도 5의 (a)를 참조하면, L-SIG 필드를 구성하는 OFDM 심볼은 BPSK(Binary Phase Shift Keying)가 이용된다. Referring to FIG. 5A, binary phase shift keying (BPSK) is used for an OFDM symbol constituting an L-SIG field.
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. First, in order to distinguish the HT-GF format PPDU, when the first SIG field is detected in the received PPDU, the STA determines 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.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU, HT 혼합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분(classification)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 PPDU 포맷을 구분할 수 있다. Next, in order to classify non-HT format PPDUs, HT mixed format PPDUs, and VHT format PPDUs, the phase of the constellation of OFDM symbols transmitted after the L-SIG field may be used. That is, the modulation method 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.
도 5의 (b)를 참조하면, HT 혼합 포맷 PPDU를 구분하기 위하여, HT 혼합 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다. Referring to FIG. 5B, in order to distinguish the HT mixed format PPDU, the phase of two OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the HT mixed format PPDU may be used.
보다 구체적으로, HT 혼합 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 Shift Keying)가 이용된다. QBPSK 성상은 BPSK 성상을 기준으로 반시계 방향으로 90도만큼 위상이 회전한 성상일 수 있다. More specifically, 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. The QBPSK constellation may be a constellation rotated by 90 degrees in a counterclockwise direction based on the BPSK constellation.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 HT-SIG 필드에 대응되는 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼을 도 5의 (b)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 HT 포맷 PPDU라고 판단한다. 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.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분하기 위하여, L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상이 사용될 수 있다.Next, in order to distinguish between the non-HT format PPDU and the VHT format PPDU, the phase of the constellation of the OFDM symbol transmitted after the L-SIG field may be used.
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. Referring to FIG. 5C, in order to classify the VHT format PPDU, the phase of two OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the VHT format PPDU may be used.
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.More specifically, the 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.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 VHT-SIG 필드에 대응되는 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼을 도 5의 (c)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 VHT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다. The STA attempts to decode the first OFDM symbol and the second OFDM symbol corresponding to 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.
반면, 디코딩에 실패하면, STA은 해당 PPDU가 non-HT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다.On the other hand, if decoding fails, the STA may determine that the corresponding PPDU is a non-HT format PPDU.
MAC 프레임 포맷MAC frame format
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다. 6 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
도 6을 참조하면, MAC 프레임(즉, MPDU)은 MAC 헤더(MAC Header), 프레임 몸체(Frame Body) 및 프레임 체크 시퀀스(FCS: frame check sequence)로 구성된다. Referring to FIG. 6, a MAC frame (ie, an MPDU) includes a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
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, 시퀀스 제어(Sequence Control) 필드, 주소 4(Address 4) 필드, QoS 제어(QoS Control) 필드 및 HT 제어(HT Control) 필드를 포함하는 영역으로 정의된다. MAC Header includes Frame Control field, Duration / ID field, Address 1 field, Address 2 field, Address 3 field, Sequence control It is defined as an area including a Control field, an Address 4 field, a QoS Control field, and an HT Control field.
Frame Control 필드는 해당 MAC 프레임 특성에 대한 정보를 포함한다. Frame Control 필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.The Frame Control field includes information on the MAC frame characteristic. A detailed description of the Frame Control field will be given later.
Duration/ID 필드는 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입에 따른 다른 값을 가지도록 구현될 수 있다. The Duration / ID field may be implemented to have different values depending on the type and subtype of the corresponding MAC frame.
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 포함하도록 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. If the type and subtype of the corresponding MAC frame is a PS-Poll frame for power save (PS) operation, the Duration / ID field is an AID (association identifier) of the STA that transmitted the frame. It may 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. In addition, when the frame is an MPDU included in an A-MPDU format, the Duration / ID fields included in the MAC header may be set to have the same value.
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 STA 주소를 나타내는 수신 주소(RA: Receiving Address)를 지시하기 위하여 사용된다. 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.
한편, TA 필드로 구현된 주소 필드는 대역폭 시그널링 TA(bandwidth signaling TA) 값으로 설정될 수 있으며, 이 경우 TA 필드는 해당 MAC 프레임이 스크램블링 시퀀스에 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. Meanwhile, 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.
Sequence Control 필드는 시퀀스 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. 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.
QoS Control 필드는 QoS와 관련된 정보를 포함한다. QoS Control 필드는 서브타입(Subtype) 서브필드에서 QoS 데이터 프레임을 지시하는 경우 포함될 수 있다. 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.
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. The HT Control field includes control information related to the 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.
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. The frame body is defined as a MAC payload, and data to be transmitted in a higher layer is located, and has a variable size. For example, the maximum MPDU size may be 11454 octets, and the maximum PPDU size may be 5.484 ms.
FCS는 MAC 풋터(footer)로 정의되고, MAC 프레임의 에러 탐색을 위하여 사용된다.FCS is defined as a MAC footer and is used for error detection of MAC frames.
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. The first three fields (Frame Control field, Duration / ID field and Address 1 field) and the last field (FCS field) constitute the minimum frame format and are present in every frame. Other fields may exist only in a specific frame type.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 HT 포맷을 예시한다. 7 illustrates the HT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 7을 참조하면, HT Control 필드는 VHT 서브필드, HT 제어 미들(HT Control Middle) 서브필드, AC 제한(AC Constraint) 서브필드 및 역방향 승인(RDG: Reverse Direction Grant)/추가 PPDU(More PPDU) 서브필드로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 7, 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.
VHT 서브필드는 HT Control 필드가 VHT를 위한 HT Control 필드의 포맷을 가지는지(VHT=1) 또는 HT를 위한 HT Control 필드의 포맷을 가지는지(VHT=0) 여부를 지시한다. 도 7에서는 HT를 위한 HT Control 필드(즉, VHT=0)를 가정하여 설명한다. The VHT subfield indicates whether the HT Control field has the format of the HT Control field for the VHT (VHT = 1) or has the format of the HT Control field for the HT (VHT = 0). In FIG. 7, it is assumed that the HT Control field (that is, VHT = 0) for HT.
HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도록 구현될 수 있다. HT Control Middle 서브필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.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.
AC Constraint 서브필드는 역방향(RD: reverse direction) 데이터 프레임의 맵핑된 AC(Access Category)가 단일 AC에 한정된 것인지 여부를 지시한다.The AC Constraint subfield indicates whether a mapped AC (Access Category) of a reverse direction (RD) data frame is limited to a single AC.
RDG/More PPDU 서브필드는 해당 필드가 RD 개시자(initiator) 또는 RD 응답자(responder)에 의하여 전송되는지 여부에 따라 다르게 해석될 수 있다. The RDG / More PPDU subfield may be interpreted differently depending on whether the corresponding field is transmitted by the RD initiator or the RD responder.
RD 개시자에 의하여 전송된 경우, RDG가 존재하는 경우 RDG/More PPDU 필드가 '1'로 설정되고, RDG가 존재하지 않는 경우 '0'으로 설정된다. RD 응답자에 의하여 전송된 경우, 해당 서브필드를 포함하는 PPDU가 RD 응답자에 의해 전송된 마지막 프레임이면 '1'로 설정되고, 또 다른 PPDU가 전송되면 '0'으로 설정된다.When transmitted by the RD initiator, the RDG / More PPDU field is set to '1' if the RDG exists, and set to '0' if the RDG does not exist. When transmitted by the RD responder, it is set to '1' if the PPDU including the corresponding subfield is the last frame transmitted by the RD responder, and set to '0' when another PPDU is transmitted.
HT를 위한 HT Control 필드의 HT Control Middle 서브필드는 링크 적응(Link Adaptation) 서브필드, 캘리브레이션 포지션(Calibration Position) 서브필드, 캘리브레이션 시퀀스(Calibration Sequence) 서브필드, 예비(Reserved) 서브필드, 채널 상태 정보/조정(CSI/Steering: Channel State Information/Steering) 서브필드, HT NDP 공지(HT NDP Announcement: HT Null Data Packet Announcement) 서브필드, 예비(Reserved) 서브필드를 포함할 수 있다. The HT Control Middle subfield of the HT Control field for the HT includes a link adaptation subfield, a calibration position subfield, a calibration sequence subfield, a reserved subfield, and channel state information. And / or (CSI / Steering: Channel State Information / Steering) subfield, HT NDP Announcement (HT NDP Announcement) subfield, and Reserved subfield.
Link Adaptation 서브필드는 트레이닝 요청(TRQ: Training request) 서브필드, MCS 요청 또는 안테나 선택 지시(MAI: MCS(Modulation and Coding Scheme) Request or ASEL(Antenna Selection) Indication) 서브필드, MCS 피드백 시퀀스 지시(MFSI: MCS Feedback Sequence Identifier) 서브필드, MCS 피드백 및 안테나 선택 명령/데이터(MFB/ASELC: MCS Feedback and Antenna Selection Command/data) 서브필드를 포함할 수 있다. The Link Adaptation subfield is a training request (TRQ) subfield, an MCS request or antenna selection indication (MAI: MCS (Modulation and Coding Scheme) Request or ASEL (Antenna Selection) Indication) subfield, and an MCS feedback sequence indication (MFSI). MCS Feedback and Antenna Selection Command / data (MFB / ASELC) subfields.
TRQ 서브필드는 응답자(responder)에게 사운딩 PPDU(sounding PPDU) 전송을 요청하는 경우 1로 설정되고, 응답자에게 사운딩 PPDU 전송을 요청하지 않는 경우 0으로 설정된다. The TRQ subfield is set to 1 when the responder requests sounding PPDU transmission and is set to 0 when the responder does not request sounding PPDU transmission.
MAI 서브필드가 14로 설정되면 안테나 선택 지시(ASEL indication)를 나타내며, MFB/ASELC 서브필드는 안테나 선택 명령/데이터로 해석된다. 그렇지 않은 경우, MAI 서브필드는 MCS 요청을 나타내며, MFB/ASELC 서브필드는 MCS 피드백으로 해석된다. If the MAI subfield is set to 14, this indicates an ASEL indication, and the MFB / ASELC subfield is interpreted as an antenna selection command / data. Otherwise, the MAI subfield indicates an MCS request and the MFB / ASELC subfield is interpreted as MCS feedback.
MAI 서브필드가 MCS 요청(MRQ: MCS Request)을 나타내는 경우, MAI 서브필드는 MRQ(MCS request) 및 MSI(MRQ sequence identifier)로 구성된다고 해석된다. MRQ 서브필드는 MCS 피드백이 요청되면 '1'로 설정되고, MCS 피드백이 요청되지 않으면 '0'으로 설정된다. MRQ 서브필드가 '1'일 때, MSI 서브필드는 MCS 피드백 요청을 특정하기 위한 시퀀스 번호를 포함한다. MRQ 서브필드가 '0'일 때, MSI 서브필드는 예비(reserved) 비트로 설정된다.When the MAI subfield indicates an MCS Request (MRQ: MCS Request), it is interpreted that the MAI subfield is composed of an MRQ (MCS request) and an MSI (MRQ sequence identifier). The MRQ subfield is set to '1' if MCS feedback is requested and set to '0' if MCS feedback is not requested. When the MRQ subfield is '1', the MSI subfield includes a sequence number for specifying an MCS feedback request. When the MRQ subfield is '0', the MSI subfield is set to a reserved bit.
앞서 설명한 각 서브 필드들은 HT 제어 필드에 포함될 수 있는 서브필드들의 예시에 해당하며, 다른 서브필드로 대체되거나, 추가적인 서브필드가 더 포함될 수 있다.Each of the above-described subfields corresponds to an example of subfields that may be included in the HT control field, and may be replaced with another subfield or may further include additional subfields.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다. 8 illustrates the VHT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 8을 참조하면, HT Control 필드는 VHT 서브필드, HT 제어 미들(HT Control Middle) 서브필드, AC 제한(AC Constraint) 서브필드 및 역방향 승인(RDG: Reverse Direction Grant)/추가 PPDU(More PPDU) 서브필드로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 8, 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.
도 8에서는 VHT를 위한 HT Control 필드(즉, VHT=1)를 가정하여 설명한다. VHT를 위한 HT Control 필드를 VHT Control 필드로 지칭할 수 있다. In FIG. 8, it is assumed that the HT Control field (that is, VHT = 1) for VHT. The HT Control field for the VHT may be referred to as a VHT Control field.
AC Constraint 서브필드 및 RDG/More PPDU 서브필드에 대한 설명은 앞서 도 7에서의 설명과 동일하므로 설명을 생략한다.Since the description of the AC Constraint subfield and the RDG / More PPDU subfield is the same as the description of FIG. 7, the description thereof is omitted.
상술한 바와 같이, HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도록 구현될 수 있다. As described above, the HT Control Middle subfield may be implemented to have a different format according to the indication of the VHT subfield.
VHT를 위한 HT Control 필드의 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(MFSI: 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. The HT Control Middle subfield of the HT Control field for VHT includes a reserved bit, a Modulation and Coding Scheme feedback request (MRQ) subfield, and an MRQ Sequence Identifier (MSI). Space-time block coding (STBC) subfield, MCS feedback sequence identifier (MFSI) / Least Significant Bit (LSB) of Group ID (LSB) subfield, MCS Feedback (MFB) Subfield, Group ID Most Significant Bit (MSB) of Group ID (MSB) Subfield, Coding Type Subfield, Feedback Transmission Type (FB Tx Type: Feedback transmission type) subfield and a voluntary MFB (Unsolicited MFB) subfield.
표 3은 VHT 포맷의 HT Control Middle 서브필드에 포함된 각 서브필드에 대한 설명을 나타낸다. Table 3 shows a description of each subfield included in the HT Control Middle subfield of the VHT format.
Figure PCTKR2015012941-appb-T000003
Figure PCTKR2015012941-appb-T000003
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. In addition, the MFB subfield may include a VHT number of space time streams (NUM_STS) subfield, a VHT-MCS subfield, a bandwidth (BW) subfield, and a signal to noise ratio (SNR). It may include subfields.
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. 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.
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.Information included in each field described above may follow the definition of the IEEE 802.11 system. In addition, 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.
링크 link 셋업set up 절차(Link Setup Procedure) Procedure (Link Setup Procedure)
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반적인 링크 셋업(link setup) 절차를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a general link setup procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하기 위한 스캐닝(Scanning) 절차, 인증(authentication) 절차, 연계(association) 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 절차를 세션 개시 절차, 세션 셋업 절차라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 절차의 스캐닝, 인증, 연계 절차를 통칭하여 연계 절차라고 칭할 수도 있다.In order for an STA to set up a link and transmit / receive data with respect to a network, a STA must first undergo a scanning procedure, an authentication procedure, an association procedure, and the like for discovering the network. The link setup procedure may also be referred to as session initiation procedure and session setup procedure. In addition, the linking procedure may be collectively referred to as the scanning, authentication, and association procedure of the link setup procedure.
WLAN에서 스캐닝 절차는 수동적 스캐닝(passive scanning) 절차와 능동적 스캐닝(active scanning) 절차가 있다. In the WLAN, a scanning procedure includes a passive scanning procedure and an active scanning procedure.
도 9(a)는 수동적 스캐닝(passive scanning)에 따른 링크 셋업(link setup) 절차를 예시하고, 도 9(b)는 능동적 스캐닝(active scanning)에 따른 링크 셋업(link setup) 절차를 예시한다.FIG. 9 (a) illustrates a link setup procedure according to passive scanning, and FIG. 9 (b) illustrates a link setup procedure according to active scanning.
도 9(a)와 같이 수동적 스캐닝 절차는 AP가 주기적으로 브로드캐스트하는 비콘 프레임(beacon frame)을 통하여 수행된다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 non-AP STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로(예를 들어, 100msec 간격) 브로드캐스트된다. 비콘 프레임에는 현재의 네트워크에 대한 정보(예를 들어, BSS에 대한 정보)가 실려 있다. As shown in FIG. 9A, the passive scanning procedure is performed through a beacon frame broadcasted periodically by the AP. A beacon frame is one of management frames in IEEE 802.11, which informs the existence of a wireless network and periodically (eg, allows a non-AP STA that performs scanning to find a wireless network and participate in the wireless network). , 100msec intervals). The beacon frame contains information about the current network (for example, information about the BSS).
네트워크에 대한 정보를 얻기 위하여 non-AP STA은 수동적으로 채널들을 옮기면서 비콘 프레임의 수신을 기다린다. 비콘 프레임을 수신한 non-AP STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 네트워크에 대한 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다. non-AP STA이 비콘 프레임을 수신하여 네트워크에 대한 정보를 획득함으로써 해당 채널에서의 스캐닝 절차가 완료된다.In order to obtain information about the network, the non-AP STA passively moves channels and waits for reception of a beacon frame. The non-AP STA that receives the beacon frame may store information about a network included in the received beacon frame, move to the next channel, and perform scanning on the next channel in the same manner. The non-AP STA receives the beacon frame to obtain information about the network, thereby completing the scanning procedure on the corresponding channel.
이와 같이, 수동적 스캐닝 절차는 non-AP STA이 다른 프레임을 전송할 필요 없이 비콘 프레임을 수신하기만 하면 절차가 완료되므로 전체적인 오버헤드가 적다는 장점이 있다. 다만, 비콘 프레임의 전송 주기에 비례하여 non-AP STA의 스캐닝 수행 시간이 늘어난다는 단점이 있다. As described above, the passive scanning procedure has the advantage that the overall overhead is small since the procedure is completed only when the non-AP STA receives the beacon frame without having to transmit another frame. However, there is a disadvantage in that the scanning execution time of the non-AP STA increases in proportion to the transmission period of the beacon frame.
반면, 도 9(b)와 같은 능동적 스캐닝 절차는 non-AP STA이 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위하여 능동적으로 채널들을 옮기면서 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 브로드캐스트함으로써, 이를 수신한 모든 AP로부터 네트워크 정보를 요구한다. On the other hand, the active scanning procedure as shown in Figure 9 (b) by the non-AP STA to broadcast the probe request frame (probe request frame) by actively moving the channel to discover what AP exists in the vicinity, Request network information from the AP.
프로브 요청 프레임을 수신한 응답자(responder)는 프레임 충돌을 방지하기 위해 랜덤(random) 시간 동안 기다린 후 프로브 응답 프레임(probe response frame)에 네트워크 정보를 실어 해당 non-AP STA에게 전송한다. 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 네트워크 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝을 수행할 수 있다. non-AP STA이 프로브 응답 프레임을 수신하여 네트워크 정보를 획득함으로써 스캐닝 절차가 완료된다.In response to receiving the probe request frame, the responder waits for a random time in order to prevent frame collision, and transmits network information in a probe response frame to the corresponding non-AP STA. Upon receiving the probe response frame, the STA may store network related information included in the received probe response frame and move to the next channel to perform scanning in the same manner. The scanning procedure is completed by the non-AP STA receiving the probe response frame to obtain network information.
능동적 스캐닝 절차는 수동적 스캐닝 절차에 비하여 상대적으로 빠른 시간 동안 스캐닝을 마칠 수 있다는 장점이 있다. 그러나 추가적인 프레임 시퀀스(frame sequence)가 필요하므로 전체적인 네트워크 오버헤드는 증가하게 된다. The active scanning procedure has an advantage that scanning can be completed in a relatively quick time compared to the passive scanning procedure. However, since an additional frame sequence is required, the overall network overhead is increased.
스캐닝 절차를 완료한 non-AP STA은 자신만의 기준에 따라 네트워크를 선택한 후 해당 AP와 인증(authentication) 절차를 수행한다. After completing the scanning procedure, the non-AP STA selects a network according to its own criteria and performs an authentication procedure with the corresponding AP.
인증 절차는 non-AP STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하는 과정과 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 non-AP STA에게 전송하는 과정, 즉 2-way 핸드쉐이킹(handshaking)으로 수행된다.The authentication procedure is a process in which a non-AP STA transmits an authentication request frame to the AP, and in response, the AP transmits an authentication response frame to the non-AP STA, that is, 2-way. This is done by handshaking.
인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다.An authentication frame used for authentication request / response corresponds to a management frame.
인증 프레임은 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number), 상태 코드(status code), 검문 텍스트(challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.The authentication frame includes an authentication algorithm number, an authentication transaction sequence number, a status code, a challenge text, a Robust Security Network, and a finite cyclic group. Group) and the like. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, and may be replaced with other information or further include additional information.
non-AP STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 non-AP STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 non-AP STA에게 제공할 수 있다.The non-AP STA may transmit an authentication request frame to the AP. The AP may determine whether to allow authentication for the non-AP STA based on the information included in the received authentication request frame. The AP may provide a result of the authentication process to the non-AP STA through an authentication response frame.
인증 절차를 통해 non-AP STA과 AP는 서로에 대한 인증을 거친 후 연계(association)을 확립(establish)한다.Through the authentication procedure, the non-AP STA and the AP authenticate each other and then establish an association.
연계 과정은 non-AP STA이 연계 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하는 과정과 이에 응답하여 AP가 연계 응답 프레임(association response frame)을 non-AP STA에게 전송하는 과정, 즉 2-way 핸드쉐이킹(handshaking)으로 수행된다.The association process is a process in which a non-AP STA transmits an association request frame to an AP, and in response, the AP transmits an association response frame to a non-AP STA, that is, 2-way. This is done by handshaking.
연계 요청 프레임은 non-AP STA의 다양한 능력(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 방송 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.The association request frame includes information related to various capabilities of the non-AP STA, beacon listening interval, service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, RSN, and mobility. It may include information on domain, supported operating classes, TIM Broadcast Indication Map Broadcast request, interworking service capability, and the like.
이를 기반으로 AP는 해당 non-AP STA에 대해 지원 가능 여부를 판단한다. 결정 후 AP는 연계 응답 프레임에 연계 요청에 대한 수락 여부와 그 이유, 자신이 지원 가능한 성능(Capability Information)에 대한 정보를 담아서 non-AP STA에게 전송한다. Based on this, the AP determines whether support for the corresponding non-AP STA is possible. After the determination, the AP transmits information on whether to accept the association request, the reason for the association request, and capability information that can be supported in the association response frame to the non-AP STA.
연계 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(연계 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS(Quality of Service) 맵 등의 정보를 포함할 수 있다.Association response frames include information related to various capabilities, status codes, association IDs (AIDs), support rates, Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) parameter sets, Received Channel Power Indicators (RCPI), Received Signal to Noise Indicators (RSNI), mobility Information such as a domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a Quality of Service (QoS) map may be included.
앞서 기술한 연계 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들은 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.The information that may be included in the aforementioned association request / response frame corresponds to an example, may be replaced with other information, or may further include additional information.
non-AP STA이 AP와 성공적으로 연계를 확립한 경우, 정상적인 송/수신이 이루어지게 된다. 반면, AP와 성공적으로 연계를 확립하지 못한 경우, 그 이유를 바탕으로 non-AP STA는 다시 연계 절차를 시도하거나 다른 AP로 연계를 시도할 수 있다. If the non-AP STA successfully establishes an association with the AP, normal transmission / reception is performed. On the other hand, if the association is not successfully established with the AP, based on the reason, the non-AP STA may attempt to reassociate or attempt to associate with another AP.
매체 액세스 메커니즘Media access mechanism
IEEE 802.11에서 통신은 공유된 무선 매체(shared wireless medium)에서 이루어지기 때문에 유선 채널(wired channel) 환경과는 근본적으로 다른 특징을 가진다. In IEEE 802.11, communication is fundamentally different from the wired channel environment because the communication takes place over a shared wireless medium.
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 충돌되면 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 충돌이 발생되었는지 송신단에서 정확히 캐리어 센싱(carrier sensing)을 할 수가 없다.In a wired channel environment, communication is possible based on carrier sense multiple access / collision detection (CSMA / CD). For example, once a signal is transmitted from the transmitter, the channel environment does not change so much that the receiver does not experience significant signal attenuation. At this time, if two or more signals collided, detection was possible. This is because the power sensed by the receiver is instantaneously greater than the power transmitted by the transmitter. However, in a wireless channel environment, a variety of factors (e.g., large attenuation of the signal depending on distance, or instantaneous deep fading) can affect the channel so that the signal actually transmits properly at the receiving end. Whether this has occurred or a collision has occurred, the transmitter cannot accurately perform carrier sensing.
이에 따라, IEEE 802.11에 따른 WLAN 시스템에서, MAC의 기본 액세스 메커니즘으로서 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)를 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 전송을 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 backoff period)) 동안 더 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. Accordingly, in a WLAN system according to IEEE 802.11, a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA / CA) mechanism is introduced as a basic access mechanism of a MAC. 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. According to this type of access mechanism, the AP and / or STA may sense a radio channel or medium during a predetermined time interval (eg, DCF Inter-Frame Space (DIFS)) prior to starting transmission. Perform Clear Channel Assessment (CCA) sensing. As a result of sensing, if it is determined that the medium is in an idle state, the frame transmission is started through the medium. On the other hand, if the medium is detected to be occupied status, 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, a random backoff period) for access.
임의 백오프 주기를 적용함으로써, 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. By applying a random backoff period, assuming that there are several STAs for transmitting a frame, 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.
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 데이터를 전송할 수 있다. In addition, the IEEE 802.11 MAC protocol provides a hybrid coordination function (HCF). HCF is based on the DCF and Point Coordination Function (PCF). The PCF refers to a polling-based synchronous access scheme in which polling is performed periodically so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames. In addition, the HCF has an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and an HCF Controlled Channel Access (HCCA). EDCA is a competition-based approach for providers to provide data frames to a large number of users, and HCCA is a non-competition-based channel access scheme using a polling mechanism. In addition, the HCF includes a media access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 10 is a diagram illustrating an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
특정 매체가 점유(occupy 또는 busy) 상태에서 유휴(idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 임의 백오프 카운트(random backoff count)를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간(slot time)만큼 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 의사-임의 정수(pseudo-random integer) 값을 가지며, 0 내지 경쟁 윈도우(CW: Contention Window) 범위에서 균일 분포(uniform distribution)한 값 중 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기 값으로 CW_min이 주어지지만, 전송이 실패된 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CW_max가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CW_max 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CW_min 값으로 리셋된다. CW, CW_min 및 CW_max 값은 (2^n)-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다. When a certain medium changes from occupy or busy to idle, several STAs may attempt to transmit data (or frames). At this time, as a method for minimizing the collision, STAs may select a random backoff count and wait for a slot time corresponding thereto to attempt transmission. The random backoff count has a pseudo-random integer value and may be determined as one of values uniformly distributed in the range of 0 to a contention window (CW). Where CW is a contention window parameter value. The CW parameter is given CW_min as an initial value, 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 CW parameter value is successful, the CW parameter value is reset to the CW_min value. The CW, CW_min and CW_max values are preferably set to (2 ^ n) -1 (n = 0, 1, 2, ...).
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.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.
도 10의 예시에서 STA 3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA 3은 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. In the example of FIG. 10, when a packet to be transmitted to the MAC of the STA 3 arrives, the STA 3 may confirm that the medium is idle as much as DIFS and transmit the frame immediately.
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. 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 each STA. Counts down.
도 10의 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. In the example of FIG. 10, 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 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. STA 1 and STA 5 stop counting and wait while STA 2 occupies the medium. When the media occupancy of the STA 2 ends and the medium becomes idle again, 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.
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. Meanwhile, while STA 2 occupies the medium, data to be transmitted may also occur in STA 4. At this time, when the medium is in the idle state, the STA 4 waits for DIFS and then counts down the backoff slot according to the random backoff count value selected by the STA.
도 10의 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. In the example of FIG. 10, the remaining backoff time of STA 5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA 4, and in this case, 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. In this case, STA4 and STA5 select a random backoff count value after doubling the CW value and perform countdown of the backoff slot.
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. Meanwhile, the STA 1 may wait while the medium is occupied due to the transmission of the STA 4 and the STA 5, wait for DIFS when the medium is idle, and then start frame transmission after the remaining backoff time passes.
CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다. The CSMA / CA mechanism also includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
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 프레임을 전송하는 AP 및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간 동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 지속 기간(duration) 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem. For virtual carrier sensing, the MAC of the WLAN system uses a Network Allocation Vector (NAV). The NAV is a value that indicates to the other 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 in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period. For example, the NAV may be set according to a value of a duration field of the MAC header of the frame.
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 응답(ACK)이 지원될 경우 ACK 프레임이 송수신 되는데 필요한 무선 매체가 접근 예약된 시간적인 구간을 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.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 the AP and / or STA want to access the medium. The RTS frame and the CTS frame include information indicating a time interval in which a wireless medium required for transmission and reception of an ACK frame is reserved when substantial data frame transmission and acknowledgment (ACK) are supported. 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.
잔여 residual 캐리어carrier 주파수 오프셋(residual carrier frequency offset) 측정 및 채널 추정(channel estimation) Frequency carrier measurement and channel estimation
802.11ac 시스템에서는 파일럿(pilot)을 이용하여 잔여(residual) 캐리어 주파수 오프셋(CFO: carrier frequency offset)를 측정한다. 구체적으로 각 심볼마다 동일한 톤(tone)(또는 서브캐리어)에 동일한 파일럿을 할당하고 동일한 계수(coefficient)를 설정하여 심볼 사이 파일럿 값의 위상(phase) 차를 측정하여 잔여 CFO를 측정한다. In an 802.11ac system, a pilot is used to measure a residual carrier frequency offset (CFO). Specifically, the remaining CFO is measured by allocating the same pilot to the same tone (or subcarrier) for each symbol and setting the same coefficient to measure the phase difference between pilot symbols.
또한, 채널 추정은 VHT-LTF에서 수행되며 P 행렬(matrix)을 곱해 동일한 서브캐리어의 심볼과 스트림 간에 직교성(orthogonality)를 만들어 이를 이용해 측정할 수 있다. P 행렬은 P 행렬을 구성하는 각 행(row) 별로 직교성(orthogonality)을 가지는 행렬을 의미한다. In addition, channel estimation is performed in the VHT-LTF, and multiplies the P matrix to create orthogonality between symbols and streams of the same subcarrier and measure the same. The P matrix means a matrix having orthogonality for each row constituting the P matrix.
상술한 바와 같이, VHT-LTF는 PPDU가 전송되는 시공간 스트림(space-time stream)의 개수만큼 설정될 수 있다.As described above, the VHT-LTF may be set as many as the space-time stream in which the PPDU is transmitted.
표 4는 VHT-LTF 필드의 수를 예시한다. Table 4 illustrates the number of VHT-LTF fields.
Figure PCTKR2015012941-appb-T000004
Figure PCTKR2015012941-appb-T000004
아래 수학식 1 내지 4는 P 행렬(matrix) 값을 예시한다. Equations 1 to 4 below illustrate P matrix values.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000001
Figure PCTKR2015012941-appb-M000001
수학식 1을 참조하면, PPDU 내 시공간 스트림의 총 수(N_STS,total)이 4 이하일 때 P_4×4 행렬(수학식 2)을 이용하고, 5 또는 6일 때 P_6×6 행렬(수학식 3)을 이용하고, 7 또는 8일 때 P_8×8(수학식 4)을 이용한다. Referring to Equation 1, the P_4 × 4 matrix (Equation 2) is used when the total number of space-time streams (N_STS, total) in the PPDU is 4 or less, and the P_6 × 6 matrix (Equation 3) when 5 or 6 is used. In the case of 7 or 8, P_8 × 8 (Equation 4) is used.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000002
Figure PCTKR2015012941-appb-M000002
Figure PCTKR2015012941-appb-M000003
Figure PCTKR2015012941-appb-M000003
Figure PCTKR2015012941-appb-M000004
Figure PCTKR2015012941-appb-M000004
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 VHT-LTF을 예시하는 도면이다. 11 is a diagram illustrating a VHT-LTF in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 11에서는 시공간 스트림이 4개인 경우를 예시한다. 11 illustrates the case of four space-time streams.
앞서 수학식 2 내지 4에서 예시한 P 행렬에서 각 행(row)은 각 시공간 스트림에 대응되며, 도 11과 같이 VHT-LTF에 도 11과 같이 행렬 요소(matrix element)가 각각 곱해진다. In the P matrix illustrated in Equations 2 to 4, each row corresponds to each space-time stream, and as shown in FIG. 11, matrix elements are multiplied by VHT-LTF as shown in FIG. 11.
도 11을 참조하면, 시공간 스트림 1의 4개의 VHT-LTF에는 앞서 수학식 2의 1번째 행(row)에 속한 각각의 행렬 요소가 곱해진다. 1번째 VHT-LTF 시퀀스 요소에는 1이 곱해지고, 2번째 VHT-LTF 시퀀스 요소에는 -1이 곱해지고, 3번째 VHT-LTF 시퀀스 요소에는 1이 곱해지고, 4번째 VHT-LTF 시퀀스 요소에는 1이 곱해진다. Referring to FIG. 11, four VHT-LTFs of space-time stream 1 are multiplied by respective matrix elements belonging to the first row of Equation 2 above. The first VHT-LTF sequence element is multiplied by 1, the second VHT-LTF sequence element is multiplied by -1, the third VHT-LTF sequence element is multiplied by 1, and the fourth VHT-LTF sequence element by 1 Multiply.
다른 시공간 스트림도 위와 같이 P 행렬이 곱해진다. For other space-time streams, the P matrix is multiplied as above.
상향링크 다중 사용자 전송을 위한 방법Method for Uplink Multi-user Transmission
차세대 WiFi에 대한 다양한 분야의 벤더들의 많은 관심과 802.11ac 이후의 높은 스루풋(high throughput) 및 QoE(quality of experience) 성능 향상에 대한 요구가 높아지고 있는 상황에서 차세대 WLAN 시스템인 802.11ax 시스템을 위한 새로운 프레임 포맷 및 뉴머롤로지(numerology)에 대한 논의가 활발히 진행 중이다.New frames for next-generation WLAN systems, 802.11ax systems, with increasing attention from vendors in various fields for next-generation WiFi and increased demand for high throughput and quality of experience (QoE) after 802.11ac. There is an active discussion of format and numerology.
IEEE 802.11ax은 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 WLAN(HEW: High Efficiency WLAN)라고 불린다. IEEE 802.11ax is a next-generation WLAN system that supports higher data rates and handles higher user loads. One of the recently proposed WLAN systems is known as high efficiency WLAN (HEW: High). Called Efficiency WLAN).
IEEE 802.11ax WLAN 시스템은 기존 WLAN 시스템과 동일하게 2.4 GHz 주파수 대역 및 5 GHz 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 또한, 그보다 높은 60 GHz 주파수 대역에서도 동작할 수 있다. The IEEE 802.11ax WLAN system may operate in the 2.4 GHz frequency band and the 5 GHz frequency band like the existing WLAN system. It can also operate at higher 60 GHz frequency bands.
IEEE 802.11ax 시스템에서는 평균 스루풋 향상(average throughput enhancement)과 실외 환경에서의 심볼 간 간섭(inter-symbol interference)에 대한 강인한 전송(outdoor robust transmission)을 위해서 기존 IEEE 802.11 OFDM system (IEEE 802.11a, 802.11n, 802.11ac 등)보다 각 대역폭에서 4배 큰 FFT 크기를 사용할 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다. In IEEE 802.11ax system, the existing IEEE 802.11 OFDM system (IEEE 802.11a, 802.11n) is used for outdoor throughput transmission for average throughput enhancement and inter-symbol interference in outdoor environment. , 4x larger FFT size for each bandwidth than 802.11ac. This will be described with reference to the drawings below.
이하, 본 발명에 HE 포맷 PPDU에 대한 설명에 있어서, 별도의 언급이 없더라도 앞서 설명한 non-HT 포맷 PPDU, HT-mixed 포맷 PPDU, HT-greenfield 포맷 PPDU 및/또는 VHT 포맷 PPDU에 대한 설명이 HE 포맷 PPDU에 대한 설명에 병합될 수 있다.Hereinafter, in the description of the HE format PPDU in the present invention, the description of the non-HT format PPDU, the HT-mixed format PPDU, the HT-greenfield format PPDU, and / or the VHT format PPDU described above will be described in HE format unless otherwise noted. May be incorporated into the description of the PPDU.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE(High Efficiency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다. 12 illustrates a High Efficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, HEW를 위한 HE 포맷 PPDU는 크게 레가시 부분(L-part), HE 부분(HE-part)으로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 12, a HE format PPDU for HEW may be largely composed of a legacy part (L-part) and an HE part (HE-part).
L-part는 기존의 WLAN 시스템에서 유지하는 형태와 동일하게 L-STF 필드, L-LTF 필드 및 L-SIG 필드로 구성된다. L-STF 필드, L-LTF 필드 및 L-SIG 필드를 레가시 프리앰블(legacy preamble)이라고 지칭할 수 있다. The L-part is composed of an L-STF field, an L-LTF field, and an L-SIG field in the same manner as the conventional WLAN system maintains. The L-STF field, L-LTF field, and L-SIG field may be referred to as a legacy preamble.
HE-part는 802.11ax 표준을 위하여 새롭게 정의되는 부분으로서, HE-SIG 필드와 HE 프리앰블(HE-preamble) 및 데이터(HE-data) 필드로 구성될 수 있다. 그리고, HE-preamble은 HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드를 포함할 수 있다. 또한, HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드뿐만 아니라 HE-SIG 필드를 포함하여 HE-preamble로 통칭할 수도 있다. The HE-part is a part newly defined for the 802.11ax standard, and may include a HE-SIG field, a HE preamble, and a HE-data field. The HE-preamble may include a HE-STF field and a HE-LTF field. In addition, not only the HE-STF field and the HE-LTF field but also the HE-SIG field may be collectively referred to as HE-preamble.
도 12에서는 HE-SIG 필드, HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드의 순서를 예시하고 있으나, 이와 상이한 순서로 구성될 수 있다. 12 illustrates the order of the HE-SIG field, the HE-STF field, and the HE-LTF field, but may be configured in a different order.
L-part, HE-SIG 필드, HE-preamble을 물리 프리앰블(PHY(physical) preamble)로 통칭할 수 있다. The L-part, the HE-SIG field, and the HE-preamble may be collectively referred to as a physical preamble (PHY).
HE-SIG 필드는 HE-data 필드를 디코딩하기 위한 정보(예를 들어, OFDMA, UL MU MIMO, 향상된 MCS 등)을 포함할 수 있다. The HE-SIG field may include information (eg, OFDMA, UL MU MIMO, enhanced MCS, etc.) for decoding the HE-data field.
L-part와 HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 서로 다른 FFT(Fast Fourier Transform) 크기를 가질 수 있으며, 서로 다른 CP(Cyclic Prefix)를 사용할 수도 있다. 즉, L-part와 HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 서브캐리어 주파수 간격(subcarrier frequency spacing)이 서로 다르게 정의될 수 있다. L-part and HE-part (particularly, HE-preamble and HE-data) may have different fast fourier transform (FFT) sizes, and may use different cyclic prefixes (CP). That is, the L-part and the HE-part (particularly, the HE-preamble and the HE-data) may have different subcarrier frequency spacings.
802.11ax 시스템에서는 레가시 WLAN 시스템에 비하여 4배 큰(4x) FFT 크기를 사용할 수 있다. 즉, L-part는 1x 심볼 구조로 구성되고, HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 4x 심볼 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 1x, 2x, 4x 크기의 FFT는 레가시 WLAN 시스템(예를 들어, IEEE 802.11a, 802.11n, 802.11ac 등)에 대한 상대적인 크기를 의미한다. The 802.11ax system can use four times larger (4x) FFT size than legacy WLAN systems. That is, the L-part may be configured with a 1x symbol structure, and the HE-part (particularly, HE-preamble and HE-data) may be configured with a 4x symbol structure. Here, 1x, 2x, 4x size FFT refers to the size relative to the legacy WLAN system (eg, IEEE 802.11a, 802.11n, 802.11ac, etc.).
예를 들어, L-part에 이용되는 FFT 크기는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz에서 각각 64, 128, 256, 512라면, HE-part에 이용되는 FFT 크기는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz에서 각각 256, 512, 1024, 2048일 수 있다. For example, if the FFT size used for the L-part is 64, 128, 256, and 512 at 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz, respectively, the FFT size used for the HE-part is 256 at 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz, respectively. , 512, 1024, 2048.
이와 같이 레가시 WLAN 시스템 보다 FFT 크기가 커지면, 서브캐리어 주파수 간격(subcarrier frequency spacing)이 작아지므로 단위 주파수 당 서브캐리어의 수가 증가되나, OFDM 심볼 길이가 길어진다. As the FFT size is larger than that of the legacy WLAN system, the number of subcarriers per unit frequency is increased because the subcarrier frequency spacing is smaller, but the OFDM symbol length is longer.
즉, 보다 큰 FFT 크기가 사용된다는 것은 서브캐리어 간격이 좁아진다는 의미이며, 마찬가지로 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)/DFT(Discrete Fourier Transform) 주기(period)가 늘어난다는 의미이다. 여기서, IDFT/DFT 주기는 OFDM 심볼에서 보호 구간(GI)을 제외한 심볼 길이를 의미할 수 있다. That is, the use of a larger FFT size means that the subcarrier spacing becomes narrower, and similarly, an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) / Discrete Fourier Transform (DFT) period is increased. Here, the IDFT / DFT period may mean a symbol length excluding the guard period (GI) in the OFDM symbol.
따라서, HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 L-part에 비하여 4배 큰 FFT 크기가 사용된다면, HE-part의 서브캐리어 간격은 L-part의 서브캐리어 간격의 1/4 배가 되고, HE-part의 IDFT/DFT 주기는 L-part의 IDFT/DFT 주기의 4배가 된다. 예를 들어, L-part의 서브캐리어 간격이 312.5kHz(=20MHz/64, 40MHZ/128, 80MHz/256 및/또는 160MHz/512)라면 HE-part의 서브캐리어 간격은 78.125kHz(=20MHz/256, 40MHZ/512, 80MHz/1024 및/또는 160MHz/2048)일 수 있다. 또한, L-part의 IDFT/DFT 주기가 3.2㎲(=1/312.5kHz)이라면, HE-part의 IDFT/DFT 주기는 12.8㎲(=1/78.125kHz)일 수 있다. Therefore, if the HE-part (particularly HE-preamble and HE-data) is used with an FFT size four times larger than the L-part, the subcarrier spacing of the HE-part is 1/4 of the subcarrier spacing of the L-part. The ID-FT / DFT period of the HE-part is four times the IDFT / DFT period of the L-part. For example, if the subcarrier spacing of L-part is 312.5kHz (= 20MHz / 64, 40MHZ / 128, 80MHz / 256 and / or 160MHz / 512), the subcarrier spacing of HE-part is 78.125kHz (= 20MHz / 256 , 40MHZ / 512, 80MHz / 1024 and / or 160MHz / 2048). Also, if the IDFT / DFT period of the L-part is 3.2 ms (= 1 / 312.5 kHz), the IDFT / DFT period of the HE-part may be 12.8 ms (= 1 / 78.125 kHz).
여기서, GI는 0.8㎲, 1.6㎲, 3.2㎲ 중 하나가 사용될 수 있으므로, GI를 포함하는 HE-part의 OFDM 심볼 길이(또는 심볼 간격(symbol interval))은 GI에 따라 13.6㎲, 14.4㎲, 16㎲일 수 있다. Here, the GI can be one of 0.8 ㎲, 1.6 ㎲, 3.2 ㎲, so the OFDM symbol length (or symbol interval) of the HE-part including the GI is 13.6 ㎲, 14.4 ㎲, 16 according to the GI. It can be
도 12에서는 HE-SIG 필드가 1x 심볼 구조로 구성되는 경우를 예시하고 있으나, HE-SIG 필드도 HE-preamble 및 HE-data와 같이 4x 심볼 구조로 구성될 수도 있다. Although FIG. 12 illustrates a case in which the HE-SIG field has a 1x symbol structure, the HE-SIG field may also have a 4x symbol structure like HE-preamble and HE-data.
도 12의 예시와 달리 HE-SIG는 HE-SIG A 필드와 HE-SIG B 필드로 구분될 수 있다. 이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-SIG B 이후부터 더욱 커질 수 있다. 즉, HE-SIG B 이후부터 L-part에 비하여 OFDM 심볼 길이가 길어질 수 있다. Unlike the example of FIG. 12, the HE-SIG may be divided into an HE-SIG A field and an HE-SIG B field. In this case, the FFT size per unit frequency may be larger after HE-SIG B. That is, after the HE-SIG B, the OFDM symbol length may be longer than the L-part.
본 발명이 적용될 수 있는 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. The HE format PPDU for the WLAN system to which the present invention can be applied may be transmitted through at least one 20 MHz channel. For example, the HE format PPDU may be transmitted in a 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz frequency band through a total of four 20 MHz channels. This will be described in more detail with reference to the drawings below.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 13 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 13에서는 하나의 STA에 80MHz가 할당된 경우(또는 80MHz 내 복수의 STA에게 OFDMA 자원 유닛이 할당된 경우) 혹은 복수의 STA에게 각각 80MHz의 서로 다른 스트림이 할당된 경우의 PPDU 포맷을 예시한다. FIG. 13 illustrates a PPDU format when 80 MHz is allocated to one STA (or OFDMA resource units are allocated to a plurality of STAs within 80 MHz) or when different streams of 80 MHz are allocated to a plurality of STAs.
도 13을 참조하면, L-STF, L-LTF 및 L-SIG은 각 20MHz 채널에서 64 FFT 포인트(또는 64 서브캐리어)에 기반하여 생성된 OFDM 심볼로 전송될 수 있다. Referring to FIG. 13, 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.
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. The HE-SIG A field may include common control information transmitted in common to STAs receiving a PPDU. The HE-SIG A field may be transmitted in one to three OFDM symbols. The HE-SIG A field is copied in units of 20 MHz and includes the same information. In addition, the HE-SIG-A field informs the total bandwidth information of the system.
표 5는 HE-SIG A 필드에 포함되는 정보를 예시하는 표이다. Table 5 is a table illustrating information included in the HE-SIG A field.
Figure PCTKR2015012941-appb-T000005
Figure PCTKR2015012941-appb-T000005
표 5에 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. Information included in each field illustrated in Table 5 may follow the definition of the IEEE 802.11 system. In addition, 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-STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다.HE-STF is used to improve the performance of AGC estimation in MIMO transmission.
HE-SIG B 필드는 각 STA이 자신의 데이터(예를 들어, PSDU)를 수신하기 위하여 요구되는 사용자 특정(user-specific) 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. 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. For example, the HE-SIG B field may include information on the modulation and coding scheme (MCS) of the corresponding PSDU and the length of the corresponding PSDU.
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. 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, an 80 MHz band), the L-STF, L-LTF, L-SIG, and HE-SIG A fields may be repeatedly transmitted on every 20 MHz channel. .
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㎲이며, GI는 0.8㎲일 수 있다. As the FFT size increases, legacy STAs supporting legacy IEEE 802.11a / g / n / ac may not be able to decode the HE PPDU. In order for the legacy STA and the HE STA to coexist, the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted through a 64 FFT on a 20 MHz channel so that the legacy STA can receive them. For example, the L-SIG field may occupy one OFDM symbol, one OFDM symbol time is 4 ms, and a GI may be 0.8 ms.
각 주파수 단위 별 FFT 크기는 HE-STF부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 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. The FFT size for each frequency unit can be made larger from the HE-STF. For example, 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel, 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel, and 1024 FFTs may be used in an 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.
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 있도록 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. 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 a 64 FFT in a 20 MHz channel so that both the legacy STA and the HE STA can receive it. This is because the HE STA can receive not only the HE format PPDU but also the existing HT / VHT format PPDU, and the legacy STA and the HE STA must distinguish between the HT / VHT format PPDU and the HE format PPDU.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 14 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 14에서는 20MHz 채널들이 각각 서로 다른 STA들(예를 들어, STA 1, STA 2, STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.In FIG. 14, it is assumed that 20 MHz channels are allocated to different STAs (eg, STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4).
도 14를 참조하면, 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.Referring to FIG. 14, the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG B). For example, from the HE-STF (or HE-SIG B), 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel, 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel, and 1024 FFTs may be used in an 80 MHz channel.
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 13의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.Since the information transmitted in each field included in the PPDU is the same as the example of FIG. 13, a description thereof will be omitted.
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. The HE-SIG B field may include information specific to each STA, but may be encoded over the entire band (ie, indicated by the HE-SIG-A field). That is, the HE-SIG B field includes information on all STAs and is received by all STAs.
HE-SIG B 필드는 각 STA 별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및/또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려줄 수 있다. 예를 들어, 도 14에서 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. The HE-SIG B field may inform frequency bandwidth information allocated to each STA and / or stream information in a corresponding frequency band. For example, in FIG. 14, the HE-SIG-B may be allocated 20 MHz for STA 1, 20 MHz for STA 2, 20 MHz for STA 3, and 20 MHz for STA 4. In addition, STA 1 and STA 2 may allocate 40 MHz, and STA 3 and STA 4 may then allocate 40 MHz. In this case, STA 1 and STA 2 may allocate different streams, and STA 3 and STA 4 may allocate different streams.
또한, HE-SIG-C 필드를 정의하여, 도 14의 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. In addition, by defining the HE-SIG-C field, the HE-SIG C field may be added to the example of FIG. 14. In this case, in the HE-SIG-B field, information on all STAs may be transmitted over the entire band, and control information specific to each STA may be transmitted in units of 20 MHz through the HE-SIG-C field.
또한, 도 13 및 도 14의 예시와 상이하게 HE-SIG-B 필드는 전대역에 걸쳐 전송하지 않고 HE-SIG-A 필드와 동일하게 20MHz 단위로 전송될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.In addition, unlike the examples of FIGS. 13 and 14, the HE-SIG-B field may be transmitted in units of 20 MHz in the same manner as the HE-SIG-A field without transmitting over the entire band. This will be described with reference to the drawings below.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다.15 is a diagram illustrating a HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 15에서는 20MHz 채널들이 각각 서로 다른 STA들(예를 들어, STA 1, STA 2, STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.In FIG. 15, it is assumed that 20 MHz channels are allocated to different STAs (eg, STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4).
도 15를 참조하면, HE-SIG B 필드는 전대역에 걸쳐 전송되지 않고, HE-SIG A 필드와 동일하게 20MHz 단위로 전송된다. 다만, 이때 HE-SIG-B는 HE-SIG A 필드와 상이하게 20MHz 단위로 인코딩되어 전송되나, 20MHz 단위로 복제되어 전송되지는 않을 수 있다. Referring to FIG. 15, the HE-SIG B field is not transmitted over the entire band, but is transmitted in 20 MHz units in the same manner as the HE-SIG A field. However, at this time, the HE-SIG-B is encoded and transmitted in 20 MHz units differently from the HE-SIG A field, but may not be copied and transmitted in 20 MHz units.
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.In this case, the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG B). For example, from the HE-STF (or HE-SIG B), 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel, 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel, and 1024 FFTs may be used in an 80 MHz channel.
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 13의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.Since the information transmitted in each field included in the PPDU is the same as the example of FIG. 13, a description thereof will be omitted.
HE-SIG A 필드는 20MHz 단위로 복사되어(duplicated) 전송된다. The HE-SIG A field is duplicated and transmitted in units of 20 MHz.
HE-SIG B 필드는 각 STA 별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및/또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려줄 수 있다. 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 15의 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. The HE-SIG B field may inform frequency bandwidth information allocated to each STA and / or stream information in a corresponding frequency band. Since 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. In this case, in the example of FIG. 15, 20 MHz is allocated to each STA. For example, when 40 MHz is allocated to the STA, the HE-SIG-B field may be copied and transmitted in units of 20 MHz.
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. It may be more preferable not to transmit the HE-SIG-B field over the entire band as in the case of allocating a part of the bandwidth having a low interference level from the adjacent BSS to the STA in a situation in which different bandwidths are supported for each BSS. .
도 12 내지 도 15에서 데이터 필드는 페이로드(payload)로서, 서비스 필드(SERVICE field), 스크램블링된 PSDU, 테일 비트(tail bits), 패딩 비트(padding bits)를 포함할 수 있다. 12 to 15, the data field is a payload and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits.
한편, 앞서 도 12 내지 도 15와 같은 HE 포맷 PPDU는 L-SIG 필드의 반복 심볼인 RL-SIG(Repeated L-SIG) 필드를 통해서 구분될 수 있다. RL-SIG 필드는 HE SIG-A 필드 앞에 삽입되며, 각 STA은 RL-SIG 필드를 이용하여 수신된 PPDU의 포맷을 HE 포맷 PPDU로서 구분할 수 있다. Meanwhile, the HE format PPDU as shown in FIGS. 12 to 15 may be identified through a RL-SIG (Repeated L-SIG) field which is a repetition symbol of the L-SIG field. The RL-SIG field is inserted before the HE SIG-A field, and each STA may identify the format of the received PPDU as the HE format PPDU using the RL-SIG field.
WLAN 시스템에서 동작하는 AP가 동일한 시간 자원 상에서 복수의 STA으로 데이터를 전송하는 방식을 DL MU 전송(downlink multi-user transmission)이라고 지칭할 수 있다. 반대로, WLAN 시스템에서 동작하는 복수의 STA이 동일한 시간 자원 상에서 AP로 데이터를 전송하는 방식을 UL MU 전송(uplink multi-user transmission)이라고 지칭할 수 있다.The manner in which an AP operating in a WLAN system transmits data to a plurality of STAs on the same time resource may be referred to as DL MU transmission (downlink multi-user transmission). In contrast, a scheme 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).
이러한 DL MU 전송 또는 UL MU 전송은 주파수 도메인(frequency domain) 또는 공간 도메인(spatial domain) 상에서 다중화될 수 있다.Such DL MU transmission or UL MU transmission may be multiplexed in a frequency domain or a spatial domain.
주파수 도메인 상에서 다중화되는 경우, OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing)를 기반으로 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 주파수 자원(예를 들어, 서브캐리어 또는 톤(tone))이 하향링크 또는 상향링크 자원으로 할당될 수 있다. 이러한 동일한 시간 자원에서 서로 다른 주파수 자원을 통한 전송 방식을 'DL/UL OFDMA 전송'이라고 지칭할 수 있다. When multiplexing on the frequency domain, different frequency resources (eg, subcarriers or tones) may be allocated as downlink or uplink resources for each of a plurality of STAs based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDMA). Can be. In this same time resource, a transmission scheme using different frequency resources may be referred to as 'DL / UL OFDMA transmission'.
공간 도메인(spatial domain) 상에서 다중화되는 경우, 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 공간 스트림이 하향링크 또는 상향링크 자원으로 할당될 수 있다. 이러한 동일한 시간 자원에서 서로 다른 공간적 스트림을 통한 전송 식을 'DL/UL MU MIMO' 전송이라고 지칭할 수 있다.When multiplexing on a spatial domain, different spatial streams may be allocated as downlink or uplink resources for each of the plurality of STAs. In this same time resource, a transmission expression through different spatial streams may be referred to as 'DL / UL MU MIMO' transmission.
IEEE 802.11ax 시스템은 기존 802.11ac 시스템에 비해 4배 이상의 평균 스루풋(average throughput) 증가를 목표로 여러 기술적인 도입을 고려하고 있고 그 중 하나가 4x FFT이다. 이 구조에서는 기존 시스템에 비해 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)이 4분의 1로 줄어들어 CFO에 민감해지므로 잔여 CFO(residual CFO)를 적절한 방식으로 보상해주어야 한다. The IEEE 802.11ax system is considering several technical introductions aimed at increasing average throughput more than four times compared to the existing 802.11ac system, one of which is 4x FFT. In this structure, the subcarrier spacing is reduced to one quarter compared to the conventional system, making the CFO sensitive, so the residual CFO must be compensated in an appropriate manner.
또한, 802.11ax에서는 UL MU MIMO 및 UL OFDMA의 지원도 고려되고 있는데 이 상황에서는 기존 단일 사용자(single user) 상황이나 하향링크 MU MIMO 상황과 달리 사용자 별로 서로 다른 CFO가 수신단에서 섞이기 때문에 파일럿을 이용한 기존의 CFO 추정(estimation) 방식은 정확한 사용자 별 CFO 측정에 어려움이 있다. In addition, the support of UL MU MIMO and UL OFDMA is also considered in 802.11ax. In this situation, unlike the single user situation or the downlink MU MIMO situation, different CFOs are mixed at the receiving end. Existing CFO estimation method has difficulty in accurate user-specific CFO measurement.
이를 극복하기 위해 본 발명에서는 UL MU MIMO 및/또는 및 UL OFDMA 전송 상황에서 채널 추정(channel estimation) 및 CFO 측정을 동시에 수행할 수 있는 새로운 P 행렬 코딩된 LTF(P matrix coded LTF) 방식을 제안한다. To overcome this problem, the present invention proposes a new P matrix coded LTF (P matrix coded LTF) scheme capable of simultaneously performing channel estimation and CFO measurement in UL MU MIMO and / or UL OFDMA transmission. .
또한, 기존 P 행렬 활용의 한계와 채널 상관(channel correlation)에 종속적인 한계를 극복하기 위한 추가적인 방식도 제안한다. 하나는 부가적인 P 행렬의 정의 없이 기존 P 행렬을 이용해 11ax에서 고려될 수 있는 모든 뉴머롤로지(numerology)를 지원(cover)할 수 있는 방식이고 또 다른 하나는 채널 상관(channel correlation) 영향을 적게 받으면서 지원할 수 있는 사용자 수는 그대로 유지할 수 있는 방식이다. In addition, an additional method is proposed to overcome the limitations of using the existing P matrix and the limitations dependent on channel correlation. One is to cover all the numerologies that can be considered in 11ax using an existing P matrix without the definition of an additional P matrix, and the other is to reduce the effect of channel correlation. The number of users that can be supported while receiving is maintained.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, 사용자(user)라는 용어는 MU MIMO 및/또는 및 OFDMA 전송에 참여하는 STA을 의미한다. Hereinafter, in the description of the present invention, the term user means an STA participating in MU MIMO and / or OFDMA transmission.
1. P 행렬 코딩 LTF(P matrix coded LTF) 방식1. P matrix coded LTF method
1-A) HE-LTF 시퀀스 생성1-A) HE-LTF Sequence Generation
기존의 P 행렬을 이용하여 사용자 별로 직교(orthogonal)한 LTF 시퀀스를 생성함으로써, 주파수 도메인(frequency domain)에서 채널 상관(channel correlation)이 크다는 가정하에 새로운 CFO 측정 및 채널 추정 기법을 다음과 같이 제안한다.By generating orthogonal LTF sequences for each user using the existing P matrix, we propose a new CFO measurement and channel estimation technique under the assumption that channel correlation is high in the frequency domain. .
이하, P 행렬 코딩된 LTF(P matrix coded LTF) 방식에 따라 CFO 및 채널을 추정하는 방법을 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 UL MU MIMO 및/또는 및 UL OFDMA 전송에 참여하는 사용자 수가 2라고 가정하고, P 행렬은 앞서 수학식 2에서 예시된 P_4×4 행렬을 재이용하는 경우를 가정하여 설명한다. 또한, 각 사용자가 하나의 스트림을 할당 받은 경우를 가정하여 설명한다.Hereinafter, in describing a method of estimating a CFO and a channel according to a P matrix coded LTF method, for the convenience of description, the number of users participating in the UL MU MIMO and / or UL OFDMA transmission is two. Assume that the P matrix is assumed to reuse the P_4 × 4 matrix illustrated in Equation 2 above. In addition, it is assumed that each user is assigned one stream.
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 UL MU MIMO 및/또는 및 UL OFDMA 전송에 이와 상이한 수의 사용자가 참여할 수도 있다. 또한, 기존에 정의된 P 행렬이 아닌 각 행(row) 별로 직교(orthogonal)하는 새로운 P 행렬이 정의되어 이용될 수도 있다. 또한, 각 사용자 별로 하나 이상의 스트림을 할당 받는 경우에도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto and a different number of users may participate in UL MU MIMO and / or UL OFDMA transmission. In addition, a new P matrix orthogonal to each row may be defined and used instead of the previously defined P matrix. In addition, the present invention can be equally applied even when one or more streams are allocated to each user.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE-LTF 시퀀스를 생성하는 방법을 예시한다. 16 illustrates a method of generating a HE-LTF sequence according to an embodiment of the present invention.
도 16에서 L_i(즉, L_1, L_2, L_3, ...)은 미리 정의된 공통의 HE-LTF 시퀀스를 나타낸다. i는 HE-LTF가 매핑되는 서브캐리어 인덱스를 나타낸다. In FIG. 16, L_i (that is, L_1, L_2, L_3, ...) represents a predefined common HE-LTF sequence. i represents the subcarrier index to which the HE-LTF is mapped.
s_i(k)(즉, s_1(k), s_2(k), s_3(k)...)는 스트림 k에 대한 스크램블된 HE-LTF 시퀀스를 나타낸다. 여기서, k는 스트림 인덱스를 나타내고, i는 HE-LTF가 매핑되는 서브캐리어 인덱스를 나타낸다. s_i (k) (ie, s_1 (k), s_2 (k), s_3 (k) ...) represents the scrambled HE-LTF sequence for stream k. Here, k represents a stream index and i represents a subcarrier index to which the HE-LTF is mapped.
미리 정의된 공통된 HE-LTF 시퀀스(L_i)를 각 스트림 별로 P 행렬의 서로 다른 행(row)(즉, P 행렬 코드)을 이용하여 스크램블(scramble)한다. The predefined common HE-LTF sequence L_i is scrambled for each stream by using different rows (ie, P matrix codes) of the P matrix.
보다 구체적으로, 각 스트림 별로 미리 정의된 공통의 HE-LTF 시퀀스의 N_f 개(예를 들어, 4 등)의 서브-시퀀스(sub-sequence) 단위로 P 행렬의 서로 다른 행(row)의 행렬 요소(matrix element)를 곱한다. 즉, 서브-시퀀스에 속하는 시퀀스 요소와 P 행렬의 특정 행을 구성하는 행렬 요소가 순서대로 곱해진다. More specifically, matrix elements of different rows of the P matrix in units of N_f sub-sequences of a common HE-LTF sequence predefined for each stream (e.g., 4, etc.) Multiply by (matrix element) That is, sequence elements belonging to the sub-sequence and matrix elements constituting a specific row of the P matrix are multiplied in order.
이와 같이, 스크램블된 HE-LTF 시퀀스(s_i)는 N_f 개(예를 들어, 4 등) 연속적인 엔트리(entry)의 서브-시퀀스(sub-sequence) 단위로 각 스트림 별로 직교(orthogonal)한다. 즉, 각 스트림 별로 스크램블된 HE-LTF 시퀀스는 구분적으로 직교(piecewise orthogonal)한다.As such, the scrambled HE-LTF sequence s_i is orthogonal for each stream in units of sub-sequences of N_f consecutive entries (eg, 4, etc.). That is, the scrambled HE-LTF sequence for each stream is piecewise orthogonal.
도 16을 참조하면, 스트림 1의 경우 미리 정의된 공통의 HE-LTF 시퀀스에 P 행렬의 1번째 행의 행렬 요소(matrix element)가 곱해져 (스크램블된) HE-LTF 시퀀스(즉, HE-LTF 시퀀스 1)가 생성된다. 스트림 2의 경우 HE-LTF 시퀀스에 P 행렬의 2번째 행의 요소들이 곱해져 (스크램블된) HE-LTF 시퀀스(즉, HE-LTF 시퀀스 2)가 생성된다. Referring to FIG. 16, in the case of stream 1, a matrix element of the first row of the P matrix is multiplied by a predefined common HE-LTF sequence, so that a (scrambled) HE-LTF sequence (that is, HE-LTF) Sequence 1) is generated. For stream 2, the HE-LTF sequence is multiplied by the elements of the second row of the P matrix to produce a (scrambled) HE-LTF sequence (ie HE-LTF sequence 2).
구체적으로 살펴보면, 스트림 1의 경우, 1번째 HE-LTF 시퀀스 요소 L_1에 P 행렬의 1번째 행(row)의 1번째 행렬 요소(즉, 1)가 곱해지고, 2번째 HE-LTF 시퀀스 요소 L_2에 P 행렬의 1번째 행(row)의 2번째 행렬 요소(즉, -1)가 곱해지고, 3번째 HE-LTF 시퀀스 요소 L_3에 P 행렬의 1번째 행(row)의 3번째 행렬 요소(즉, 1)가 곱해지고, 4번째 HE-LTF 시퀀스 L_1에 P 행렬의 4번째 행(row)의 1번째 행렬 요소(즉, 1)가 곱해진다. 그리고, 나머지 HE-LTF 시퀀스에 대해서도 4개의 시퀀스 단위로(즉, L_5~L_8, L_9~L_12, L_13~L_16, ...) 위의 과정을 반복함으로써 (스크램블된) HE-LTF 시퀀스 1(s_i(1))가 생성된다. Specifically, in the case of stream 1, the first HE-LTF sequence element L_1 is multiplied by the first matrix element (ie, 1) of the first row of the P matrix, and the second HE-LTF sequence element L_2 is multiplied. The second matrix element (i.e. -1) of the first row of the P matrix is multiplied, and the third HE-LTF sequence element L_3 is multiplied by the third matrix element (i.e., the first row of the P matrix). 1) is multiplied, and the fourth HE-LTF sequence L_1 is multiplied by the first matrix element (ie, 1) of the fourth row of the P matrix. The HE-LTF sequence 1 (s_i) is scrambled by repeating the above process in four sequence units (ie, L_5 to L_8, L_9 to L_12, L_13 to L_16, ...) for the remaining HE-LTF sequences. (1)) is generated.
그리고, 스트림 2의 경우도, P 행렬의 2번째 행(row)를 이용하여 위의 과정을 동일하게 진행함으로써 (스크램블된) HE-LTF 시퀀스 2(s_i(2))가 생성된다. In the case of stream 2, HE-LTF sequence 2 (s_i (2)) is generated by performing the same process using the second row of the P matrix.
위와 방법에 의해 생성된 HE-LTF 시퀀스는 4 서브-시퀀스 단위로 각 스트림 별로 직교(orthogonal)한다. 즉, HE-LTF 시퀀스 1과 HE-LTF 시퀀스 2는 4 서브-시퀀스 단위로 직교(orthogonal)한다.The HE-LTF sequence generated by the above method is orthogonal for each stream in units of 4 sub-sequences. That is, the HE-LTF sequence 1 and the HE-LTF sequence 2 are orthogonal in units of 4 sub-sequences.
따라서, UL MU MIMO 및/또는 및 UL OFDMA 전송의 경우 각 스트림 별로 서로 다른 HE-LTF 시퀀스를 전송하게 된다. Therefore, in case of UL MU MIMO and / or UL OFDMA transmission, different HE-LTF sequences are transmitted for each stream.
1-B) 시간 영역(time domain)에서 P 행렬 인코딩(encoding)1-B) P matrix encoding in the time domain
선택적으로 시간 영역(time domain)에서도 직교성(orthogonal)을 유지하기 위하여 앞서 1-A) 방법에 의해 생성된 HE-LTF 시퀀스에 P 행렬 인코딩(encoding)이 추가로 적용될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.Optionally, in order to maintain orthogonality in the time domain, P matrix encoding may be additionally applied to the HE-LTF sequence generated by the method 1-A). This will be described with reference to the drawings below.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE-LTF 필드를 구성하는 방법을 예시한다.17 illustrates a method of constructing a HE-LTF field according to an embodiment of the present invention.
도 17에서 c_j(k)(즉, c_1(k), c_2(k), c_3(k), ...)는 스트림 k에 대응되는 P 행렬의 행(row)(즉, P 행렬 코드)을 나타낸다. 여기서, k는 스트림 인덱스를 나타내고, j는 심볼 인덱스를 나타낸다. In FIG. 17, c_j (k) (that is, c_1 (k), c_2 (k), c_3 (k), ...) denotes a row (ie, P matrix code) of the P matrix corresponding to the stream k. Indicates. Where k represents a stream index and j represents a symbol index.
스크램블된 HE-LTF 시퀀스는 하나 이상의 심볼의 서브캐리어에 매핑되어 전송될 수 있으며, 이때 스크램블된 HE-LTF 시퀀스가 전송(혹은 매핑)되는 심볼(이하, 'HE-LTF 심볼'로 지칭)의 수는 UL MU MIMO 전송에 할당된 스트림 수에 의해 결정될 수 있다. The scrambled HE-LTF sequence may be mapped and transmitted on subcarriers of one or more symbols, where the number of symbols (hereinafter, referred to as 'HE-LTF symbols') to which the scrambled HE-LTF sequence is transmitted (or mapped) May be determined by the number of streams allocated for UL MU MIMO transmission.
P 행렬의 하나의 행(row)(예를 들어, 스트림에 k에 대응되는 행(row))에 속하는 각 행렬 요소(matrix element)들이 순서대로 각 심볼에서 전송되는 HE-LTF 시퀀스에 곱해진다. 즉, 각 스트림 별로 HE-LTF 심볼의 데이터 톤(즉, HE-LTF 시퀀스가 매핑되는 톤)에 P 행렬의 서로 다른 행(row)이 곱해진다.Each matrix element belonging to one row of the P matrix (for example, a row corresponding to k in the stream) is multiplied by the HE-LTF sequence transmitted in each symbol in order. That is, for each stream, different rows of the P matrix are multiplied by data tones of the HE-LTF symbol (that is, tones to which the HE-LTF sequence is mapped).
즉, 1번째 HE-LTF 심볼에서 전송되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스(s_i(k))에 P 행렬의 특정 행(row)의 1번째 행렬 요소(즉, c_1(k))가 곱해지고, 2번째 HE-LTF 심볼에서 전송되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스(s_i(k))에 P 행렬의 특정 행(row)의 2번째 행렬 요소(즉, c_2(k))가 곱해지며, 3번째 HE-LTF 심볼에서 전송되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스(s_i(k))에 P 행렬의 특정 행(row)의 3번째 행렬 요소(즉, c_3(k))가 곱해지고, 4번째 HE-LTF 심볼에서 전송되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스(s_i(k))에 P 행렬의 특정 행(row)의 4번째 행렬 요소(즉, c_4(k))가 곱해진다. That is, the scrambled HE-LTF sequence (s_i (k)) transmitted in the first HE-LTF symbol is multiplied by the first matrix element (ie, c_1 (k)) of a specific row of the P matrix, and 2 The scrambled HE-LTF sequence (s_i (k)) transmitted in the first HE-LTF symbol is multiplied by the second matrix element (ie c_2 (k)) of a specific row of the P matrix, and the third HE-LTF The scrambled HE-LTF sequence (s_i (k)) transmitted in the LTF symbol is multiplied by the third matrix element (i.e. c_3 (k)) of a specific row of the P matrix, and in the fourth HE-LTF symbol The scrambled HE-LTF sequence s_i (k) to be transmitted is multiplied by the fourth matrix element (ie c_4 (k)) of a specific row of the P matrix.
도 17을 참조하면, P 행렬의 3번째 행(row)의 1번째 행렬 요소(즉, 1)는 1번째 HE-LTF 심볼에 매핑되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스에 곱해지고, P 행렬의 3번째 행(row)의 2번째 행렬 요소(즉, 1)는 2번째 HE-LTF 심볼에 매핑되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스에 곱해지고, P 행렬의 3번째 행(row)의 3번째 행렬 요소(즉, 1)는 3번째 HE-LTF 심볼에 매핑되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스에 곱해지고, P 행렬의 3번째 행(row)의 4번째 행렬 요소(즉, -1)는 4번째 HE-LTF 심볼에 매핑되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스에 곱해진다.Referring to FIG. 17, the first matrix element (ie, 1) of the third row of the P matrix is multiplied by a scrambled HE-LTF sequence mapped to the first HE-LTF symbol and the third of the P matrix. The second matrix element of the row (ie 1) is multiplied by the scrambled HE-LTF sequence mapped to the second HE-LTF symbol and the third matrix element of the third row of the P matrix (ie , 1) is multiplied by a scrambled HE-LTF sequence that is mapped to a third HE-LTF symbol, and the fourth matrix element (ie, -1) of the third row of the P matrix is the fourth HE-LTF symbol. The scrambled HE-LTF sequence is mapped to.
앞서 도 16의 예시와 같이 각 스트림 별로 P 행렬의 서로 다른 행(row)을 HE-LTF 시퀀스의 서브-시퀀스 단위로 곱함으로써 각 스트림 별 주파수 영역(frequency domain)에서 직교성(orthogonality)을 유지할 수 있다.As shown in the example of FIG. 16, orthogonality can be maintained in the frequency domain for each stream by multiplying different rows of the P matrix for each stream by the sub-sequence unit of the HE-LTF sequence. .
또한, 위와 같이 스크램블된 HE-LTF 시퀀스가 전송되는 HE-LTF 심볼은 UL MU 전송에 할당된 스트림 수에 의해 결정되는데, 도 17의 예시와 같이 각 스트림 별로 P 행렬의 서로 다른 행(row)을 각 HE-LTF 심볼에 매핑되는 스크램블된 HE-LTF 시퀀스에 곱함으로써 각 스트림 별로 시간 영역(time domain)에서 직교성(orthogonality)을 유지할 수 있다. In addition, the HE-LTF symbol to which the scrambled HE-LTF sequence is transmitted is determined by the number of streams allocated to UL MU transmission. As shown in FIG. 17, different rows of the P matrix are generated for each stream. Orthogonality can be maintained in the time domain for each stream by multiplying the scrambled HE-LTF sequence mapped to each HE-LTF symbol.
1-C) CFO 및 채널 추정 1-C) CFO and Channel Estimation
이하, 수신단(즉, UL MU MIMO 및/또는 및 UL OFDMA 전송의 경우 AP)에서 수신한 HE-LTF를 이용하여 CFO 및 채널을 추정하는 방법을 살펴본다. Hereinafter, a method of estimating a CFO and a channel by using the HE-LTF received by a receiver (that is, an AP in case of UL MU MIMO and / or UL OFDMA transmission) will be described.
총 K개의 스트림(즉, 스트림 인덱스 k(1≤k≤K))에 대한 P 행렬 코드를 나타내면 아래 수학식 5와 같다.The P matrix code for a total of K streams (ie, stream index k (1 ≦ k ≦ K)) is expressed by Equation 5 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000005
Figure PCTKR2015012941-appb-M000005
수학식 5에서는 상술한 바와 같이 P_4×4 행렬인 경우를 가정하였으므로, 각 P 행렬 코드가 1×4 행렬이나, P 행렬이 K×K 행렬인 경우 각 스트림에 대한 P 행렬 코드는 1×K 행렬로 구성될 수도 있다. In Equation 5, since it is assumed that the matrix is P_4 × 4 as described above, when each P matrix code is a 1 × 4 matrix or the P matrix is a K × K matrix, the P matrix code for each stream is a 1 × K matrix. It may be configured as.
앞서 도 17의 예시와 같이 HE-LTF가 전송되는 경우, 수신단에서 N_f 개(예를 들어, 4 등)의 서브캐리어 및 N_p 개 심볼(즉, HE-LTF 심볼)에서 스트림 1에서 수신한 신호(Y(1))는 아래 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.When the HE-LTF is transmitted as shown in the example of FIG. 17, the signal received in stream 1 in N_f (for example, 4) subcarriers and N_p symbols (ie, HE-LTF symbols) Y (1)) can be expressed as Equation 6 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000006
Figure PCTKR2015012941-appb-M000006
수학식 6에서 h_i(k)(즉, h_1(k), h_2(k), h_3(k), ...)은 송신단에서 수신단으로 거치는 채널을 나타낸다. In Equation 6, h_i (k) (that is, h_1 (k), h_2 (k), h_3 (k), ...) represents a channel passed from the transmitter to the receiver.
그리고, jθ(k)(즉, θ(k), 2θ(k), 3θ(k), ...)은 각 HE-LTF 심볼에서 수신한 신호의 위상을 나타낸다. 여기서, jθ(k)는 수학식 6에서 복소수를 표현하는 j를 제외하고 표현한 것으로, 여기서 j는 심볼 인덱스를 나타낸다. 즉, 시간 영역에서 2번째 HE-LTF 심볼에서는 1번째 HE-LTF 심볼에서의 CFO가 2배로 증가되고, 3번째 HE-LTF 심볼에서는 1번째 HE-LTF 심볼에서의 CFO가 3배로 증가된다.Jθ (k) (that is, θ (k), 2θ (k), 3θ (k), ...) represents the phase of a signal received in each HE-LTF symbol. Here, jθ (k) is expressed by excluding j representing a complex number in Equation 6, where j represents a symbol index. That is, the CFO of the first HE-LTF symbol is doubled in the second HE-LTF symbol in the time domain, and the CFO of the first HE-LTF symbol is tripled in the third HE-LTF symbol.
즉, 송신단에서 전송한 신호는 채널을 거쳐 수신단으로 전송되며, 심볼 별로 위상 차가 발생되므로, 스트림 1에서 수신한 신호 Y(1)은 채널 h(1), 스크램블된 HE-LTF 시퀀스 S(1), P 행렬 코드 C(1), 위상 [e^jθ(1), e^j2θ(1),..., e^jN_pθ(1)]의 곱으로 표현될 수 있다.That is, since the signal transmitted from the transmitter is transmitted to the receiver through a channel, and a phase difference occurs for each symbol, the signal Y (1) received in stream 1 is channel h (1) and the scrambled HE-LTF sequence S (1). , P matrix code C (1), phase [e ^ jθ (1), e ^ j2θ (1), ..., e ^ jN_pθ (1)].
여기서, 채널 대각 행렬(diag(h(1))은 N_f×N_f 행렬, s(1)은 N_f×1 행렬, c(1)은 1×N_p 행렬, 위상 대각 행렬([e^jθ(1), e^j2θ(1),..., e^jN_pθ(1)])은 N_p×N_p 행렬로 표현될 수 있다. 따라서, 수신단에서 스트림 1에서 수신한 신호(Y(1))는 N_f×N_P 행렬로 표현될 수 있다. 즉, 수학식 6에서 행(row)방향은 시간 축을 의미하고, 열(column) 방향은 주파수 축을 나타낸다.Here, the channel diagonal matrix dia (h (1)) is an N_f × N_f matrix, s (1) is an N_f × 1 matrix, c (1) is a 1 × N_p matrix, and a phase diagonal matrix ([e ^ jθ (1) , e ^ j2θ (1), ..., e ^ jN_pθ (1)]) may be represented by an N_p × N_p matrix, so that the signal Y (1) received at stream 1 at the receiver is N_f × It can be expressed as an N_P matrix, that is, in Equation 6, the row direction means the time axis and the column direction indicates the frequency axis.
총 K 개의 스트림에서 수신한 신호를 결합(superimposed)하면 아래 수학식 7과 같다. Superimposed signals received from a total of K streams are represented by Equation 7 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000007
Figure PCTKR2015012941-appb-M000007
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 CFO 추정 방법을 예시하는 도면이다. 18 is a diagram illustrating a CFO estimation method according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 앞서 도 16의 설명과 같이 연속된 N_f 개의 서브캐리어 단위로 HE-LTF 시퀀스에 서로 다른 P 행렬 코드가 곱해져 스크램블되므로, N_f 개의 서브캐리어 단위로 각 스트림의 HE-LTF 시퀀스는 상호간에 직교 시퀀스(orthogonal sequence)로 구성된다. Referring to FIG. 18, as described above with reference to FIG. 16, the HE-LTF sequence is multiplied and scrambled by the HE-LTF sequence in units of N_f subcarriers, and thus, the HE-LTF sequence of each stream in units of N_f subcarriers. Are composed of orthogonal sequences.
모든 N_f 개(예를 들어, 4 등)의 연속적인 서브캐리어에서의 채널은 대략적으로 동일(roughly unchanged)(즉, 상관된(correlated))할 수 있다. 따라서, 수신단에서는 위와 같이 모든 N_f 개(예를 들어, 4 등)의 연속적인 서브캐리어에서의 채널 상관(channel correlation)이 높다는 가정하에 HE-LTF가 전송되는 각 HE-LTF 심볼에서 채널을 추정할 수 있다. Channels in all N_f consecutive subcarriers (e.g., 4, etc.) may be roughly unchanged (ie correlated). Therefore, the receiver may estimate a channel in each HE-LTF symbol in which the HE-LTF is transmitted under the assumption that the channel correlation is high in all N_f consecutive subcarriers (eg, 4, etc.) as described above. Can be.
반면, CFO로 인하여 시간 영역에서는 채널이 다양하게 변화할 수 있다. 따라서, 수신단에서는 HE-LTF 심볼에서 전송된 신호(즉, HE-LTF 시퀀스)의 위상 차이를 체크하여 CFO를 추정한다. On the other hand, due to the CFO, the channel may vary in time domain. Therefore, the receiver checks the phase difference of the signal transmitted in the HE-LTF symbol (that is, the HE-LTF sequence) to estimate the CFO.
이에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저 수신단에서는 각 스트림 별로 HE-LTF 심볼 t에서 N_f개의 연속적인 서브캐리어를 통해 수신한 신호에서 스크램블된 HE-LTF 시퀀스 및 P 행렬 코드를 제거한다. In more detail, first, the receiver removes the scrambled HE-LTF sequence and the P matrix code from the signal received through N_f consecutive subcarriers in the HE-LTF symbol t for each stream.
스트림 1에 대하여 살펴보면, 수신단에서는 아래 수학식 8과 같이 HE-LTF 심볼 t에서 N_f개의 연속적인 서브캐리어를 통해 수신한 스트림 1의 신호 Y(1)에서 HE-LTF 시퀀스 및 P 행렬 코드를 제거한다.Referring to stream 1, the receiver removes the HE-LTF sequence and the P matrix code from the signal Y (1) of stream 1 received through N_f consecutive subcarriers in the HE-LTF symbol t as shown in Equation 8 below. .
Figure PCTKR2015012941-appb-M000008
Figure PCTKR2015012941-appb-M000008
수학식 8에서 c*_t(k)는 스트림 k에 대한 P 행렬 코드의 켤레 전치 행렬(conjugate transpose matrix)(k는 스트림 인덱스)를 나타내고, s^H(k)는 스트림 k에 대한 스크램블된 HE-LTF 시퀀스의 전치 행렬(transpose matrix)(k는 스트림 인덱스)을 나타낸다.In equation (8), c * _t (k) represents the conjugate transpose matrix (k is the stream index) of the P matrix code for stream k, and s ^ H (k) is the scrambled HE for stream k. A transpose matrix (k is a stream index) of the -LTF sequence.
수학식 8에서 N_f 서브캐리어에 걸쳐, 채널이 높은 상관성을 가진다고 가정하면, 아래 수학식 9와 같이 계산된다.In Equation 8, assuming that a channel has a high correlation over an N_f subcarrier, it is calculated as in Equation 9 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000009
Figure PCTKR2015012941-appb-M000009
수학식 9에서 각 스트림 별로 스크램블된 HE-LTF 시퀀스는 N_f 개의 서브캐리어 단위로 직교(orthogonal)하므로 S^H(1)×s(k)(k≠1)의 결과는 '0'으로, 스트림 1 이외의 다른 모든 스트림에서의 신호 성분이 제거된다. In Equation 9, the scrambled HE-LTF sequence for each stream is orthogonal in units of N_f subcarriers, so the result of S ^ H (1) × s (k) (k ≠ 1) is '0' Signal components in all streams other than 1 are removed.
위의 방법을 각 스트림에서 수신한 신호에 대하여 동일하게 수행하면, 특정 HE-LTF 심볼에서 해당 스트림 이외의 다른 모든 스트림에서 전송되는 신호 성분을 제거할 수 있다. If the above method is performed in the same manner for the signals received in each stream, it is possible to remove signal components transmitted in all streams other than the corresponding stream in a particular HE-LTF symbol.
그리고, 수신단은 각 HE-LTF 심볼 별로 아래 수학식 10과 같이 특정 HE-LTF 심볼에서 위상 회전(phase rotation)을 도출할 수 있다. The receiver may derive a phase rotation from a specific HE-LTF symbol for each HE-LTF symbol as shown in Equation 10 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000010
Figure PCTKR2015012941-appb-M000010
그리고, CFO는 위의 수학식 10에서 도출된 값을 기반으로 아래 수학식 11과 같이 HE-LTF 심볼들 간의 위상 차이(phase difference)로부터 추정될 수 있다. The CFO may be estimated from a phase difference between HE-LTF symbols based on the value derived from Equation 10 above as shown in Equation 11 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000011
Figure PCTKR2015012941-appb-M000011
수학식 11에서 도출된 HE-LTF 심볼들 간의 위상 차이(phase difference)를 기반으로 아래 수학식 12와 같이 CFO 정정항(correction term)이 도출된다. Based on the phase difference between the HE-LTF symbols derived from Equation 11, a CFO correction term is derived as shown in Equation 12 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000012
Figure PCTKR2015012941-appb-M000012
즉, 수신단에서는 수학식 12와 같이 각 스트림 별로 CFO 추정 값을 도출한다. That is, the receiver derives the CFO estimation value for each stream as shown in Equation (12).
또한, 수학식 12에서 도출된 값을 앞서 수학식 9에 적용하면, 수신단은 각 스트림에 대하여 각 HE-LTF 심볼 별로 채널을 추정(즉, 채널 추정 값
Figure PCTKR2015012941-appb-I000001
도출)할 수 있다.
In addition, if the value derived from Equation 12 is applied to Equation 9 above, the receiver estimates a channel for each HE-LTF symbol for each stream (that is, a channel estimation value).
Figure PCTKR2015012941-appb-I000001
Can be derived).
앞서 설명한 방식에서는 1번 방식에서는 HE-LTF 내에 파일럿(pilot)에 대한 고려가 없어 HE-LTF의 마지막 심볼과 데이터 필드의 첫 심볼 사이의 잔여 CFO(CFO) 측정이 불가능하다는 문제점이 있다. 또한, HE-LTF 내에 파일럿이 존재한다면 위의 1번 방식처럼 HE-LTF의 모든 톤(또는 서브캐리어)에 복잡한 수식을 적용해 가며 CFO를 계산할 필요가 없을 수도 있다. 더불어 1번 방식은 앞서 수학식 2 내지 4에 예시된 기존에 정의된 P 행렬만을 사용하므로 802.11ax의 다양한 뉴멀롤로지(numerology)를 모두 커버하기에는 한계가 존재한다. 이에 따라 복잡한 수식 적용과 새로운 P 행렬의 정의로 인한 오버헤드(overhead)를 늘리는 것보다 기존 802.11ac 시스템에서처럼 파일럿을 이용하여 CFO를 측정하는 것이 더욱 효과적일 수 있다. In the above-described method, there is a problem in that the residual CFO (CFO) measurement between the last symbol of the HE-LTF and the first symbol of the data field is impossible because there is no consideration of a pilot in the HE-LTF. In addition, if there is a pilot in the HE-LTF, it may not be necessary to calculate a CFO by applying a complex equation to all the tones (or subcarriers) of the HE-LTF as in the first method. In addition, since the first method uses only the previously defined P matrix illustrated in Equations 2 to 4, there is a limit to cover all the various numerologies of 802.11ax. As a result, it may be more effective to measure CFOs using pilots as in existing 802.11ac systems, rather than increasing the overhead of applying complex equations and defining new P matrices.
따라서 본 발명에서는 UL MU MIMO 상황에서 파일럿을 이용하여 잔여 CFO(residual CFO)를 측정하는 방식을 아래와 같이 제안한다.Therefore, the present invention proposes a method of measuring a residual CFO using a pilot in a UL MU MIMO situation as follows.
2. 사용자 특정 파일럿(user specific pilot) 사용2. Use user specific pilot
각 사용자에게 특정 파일럿 톤(또는 서브캐리어)를 할당한다. 각 사용자는 자신에게 할당되지 않은 파일럿 톤에는 0으로 파일럿 계수(pilot coefficient)를 설정하여 전송한다. Assign a specific pilot tone (or subcarrier) to each user. Each user sets and transmits a pilot coefficient to 0 for pilot tones not assigned to him.
이 경우, 사용자 자신에게 할당된 파일럿 톤에 할당되지 않은 파일럿 톤에 사용되었어야 할 파워(power)까지 사용하여 전송할 수 있다. In this case, power can be transmitted using power that should have been used for pilot tones not assigned to users.
여기서 각 사용자에게 할당되는 파일럿 톤은 서로 다르며, 파일럿 톤을 할당하는 방법은 아래와 같다. Here, the pilot tones assigned to each user are different, and the method of allocating the pilot tones is as follows.
2-A) Pilot 할당 방법2-A) Pilot Assignment Method
- 임의로(Random) 할당Random assignment
무작위로 각 사용자에게 파일럿 톤을 할당할 수 있다. 이 방식은 파일럿 톤 할당을 위한 추가적인 알고리즘에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다. You can randomly assign pilot tones to each user. This approach can reduce the overhead of additional algorithms for pilot tone allocation.
다만, 파일럿 톤이 상대적으로 적게 할당된 사용자의 성능 열화가 발생할 수 있다.However, performance degradation of a user to which a pilot tone is relatively assigned may occur.
- 각 사용자에게 균등(even)하게 할당-Evenly assigned to each user
각 사용자에게 서로 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당한다. 각 사용자에게 파일럿 톤을 균등하게 할당함으로써 모든 사용자에게서 비슷한 성능을 보장할 수 있다. Each user is assigned the same number of pilot tones. By allocating pilot tones evenly to each user, similar performance can be guaranteed for all users.
예를 들어, 아래 수학식 13에 따라 각 사용자에게 파일럿 톤을 할당할 수 있다. For example, a pilot tone can be allocated to each user according to Equation 13 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000013
Figure PCTKR2015012941-appb-M000013
수학식 13에서, u는 p번째 파일럿 톤이 할당되는 사용자 인덱스이고, U는 총 사용자 수이며, mod는 모듈러 연산(modulo operation)이다.In equation (13), u is the user index to which the pth pilot tone is assigned, U is the total number of users, and mod is the modulo operation.
예를 들어, UL MU 전송에 참여하는 사용자의 수가 4인 경우, 파일럿 톤의 인덱스 순서에 따라 사용자 1, 사용자 2, 사용자 3, 사용자 4, 사용자 1, ... 과 같이 각 사용자에게 차례대로 1개의 파일럿 톤 씩 할당될 수 있다.For example, if the number of users participating in the UL MU transmission is 4, then 1 to each user in turn, such as User 1, User 2, User 3, User 4, User 1, ..., according to the index order of the pilot tones. Pilot tones may be allocated.
또는, 첫 사용자가 할당 받게 될 파일럿 톤의 개수만큼 파일럿 톤을 앞에서부터(즉, 파일럿 톤의 가장 낮은 인덱스부터) 할당하고, 그 다음 사용자에게 다음 파일럿 톤을 할당할 수도 있다. Alternatively, the pilot tones may be allocated from the front (ie, the lowest index of the pilot tones) by the number of pilot tones to be allocated to the first user, and the next pilot tones may be allocated to the next user.
여기서, 각 사용자 별로 할당 받는 파일럿 톤의 개수는 UL MU 전송 대역폭(또는 톤의 개수)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 20MHz(또는 242톤)이 UL MU 전송에 할당되고, 20MHz(또는 242톤)에서 총 8개의 톤의 파일럿 톤으로 설정되는 경우, 해당 20MHz(또는 242톤)에서 4명의 사용자가 UL MU 전송에 참여하는 경우, 각 사용자 별로 할당되는 톤의 개수는 2개로 결정될 수 있다. Here, the number of pilot tones allocated to each user may be determined according to the UL MU transmission bandwidth (or the number of tones). For example, if 20 MHz (or 242 tones) is allocated for UL MU transmission and is set to a total of eight tones of pilot tones at 20 MHz (or 242 tones), then 4 users at that 20 MHz (or 242 tones) When participating in the MU transmission, the number of tones allocated to each user may be determined to be two.
- RSSI에 따른 차등 할당Differential allocation according to RSSI
RSSI(Received Signal Strength Indication)가 높은 사용자에게 그에 비례하는 파일럿 톤을 할당하여 성능 이득을 꾀할 수 있으며 혹은 반대로 RSSI가 낮은 사용자에게 더 많은 파일럿 톤을 할당하여 QoS(Quality of Service)를 높일 수 있다. Performance gain can be achieved by allocating a pilot tone proportionally to a user with a high RSSI (Received Signal Strength Indication), or conversely, a higher quality of service (QoS) can be increased by assigning more pilot tones to a user with a lower RSSI.
예를 들어, UL MU 전송 과정에서 또는 UL MU 전송 과정 이전에 AP는 UL MU 전송에 참여하게 될 STA들에게 NDP(Null Data Packet) 등을 수신함으로써 상향링크 채널을 추정할 수 있으며, 이와 함께 RSSI를 측정할 수 있다. For example, in the UL MU transmission process or before the UL MU transmission process, the AP may estimate an uplink channel by receiving a NDP (Null Data Packet) from STAs that will participate in the UL MU transmission. Can be measured.
이 경우, 파일럿 톤은 차례대로 각 사용자에게 파일럿 톤 1개씩 할당될 수 있다. 또는, 먼저 하나의 사용자에게 파일럿 톤이 모두 할당되고, 그 다음 사용자에게 다음의 파일럿 톤이 할당될 수 있다. In this case, one pilot tone may be allocated to each user in turn. Or, first, all pilot tones may be assigned to one user, and then the next pilot tones may be assigned to a user.
위의 2-A) 방식과 같이 사용자 특정 파일럿(user specific pilot)을 사용하여 전송하면 수신단에서는 특정 사용자에게 할당된 파일럿 톤에서는 해당 사용자의 신호만이 수신되므로 기존의 방식(예를 들어, 802.11ac 시스템의 방식)을 이용해 해당 사용자의 CFO 측정이 가능하다. When using a user specific pilot as in the 2-A method above, the receiver receives only the signal of the user in the pilot tone assigned to the specific user. The system's method can be used to measure the user's CFO.
다만, 이 방식에 따르면 특정 사용자에게 할당된 톤의 채널 상태가 굉장히 좋지 않다면 많은 파워를 사용한다 하더라도 신뢰있는(reliable) CFO 측정이 사실상 어려울 수 있다. However, according to this method, if the channel state of the tone assigned to a particular user is not very good, reliable CFO measurement can be practically difficult even if a lot of power is used.
따라서, 이를 보완하기 위해 추가적으로 일정 심볼 이상이 지나면 각 사용자에게 새로운 파일럿 톤을 할당(즉, 파일럿 톤 재할당)하는 방법을 제안한다. Therefore, in order to compensate for this, a new pilot tone is allocated to each user (ie, pilot tone reallocation) after a predetermined symbol or more passes.
여기서, 심볼의 주기는 임의로 또는 데이터의 크기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 최소 2 심볼 이상을 주기로 설정하는 것이 바람직하다. Here, the period of the symbol can be determined arbitrarily or according to the size of the data. For example, it is desirable to set a minimum of two symbols or more as a period.
데이터의 크기에 따라 아래 수학식 14에 의해 심볼의 주기가 결정될 수 있다.The period of the symbol may be determined by Equation 14 below according to the size of the data.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000014
Figure PCTKR2015012941-appb-M000014
수학식 14에서, Max(a,b)는 a와 b 중 큰 값을 취하는 연산이고, round(c)는 반올림 연산(round operation)을 의미한다. In Equation 14, Max (a, b) is an operation taking a larger value of a and b, and round (c) means a round operation.
분모의 숫자 k는 상관(correlation) 정도에 따라 결정되는 값이며 아래 수학식 15와 같이 상관(correlation)이 강할 때는 큰 값으로 약할 때는 작은 값으로 설정할 수 있다. The number k of the denominator is determined according to the degree of correlation, and as shown in Equation 15 below, a large value may be set when the correlation is strong and a small value when the correlation is weak.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000015
Figure PCTKR2015012941-appb-M000015
여기서, 알파(alpha)는 인접한 톤의 평균 상관(correlation) 값으로 0과 1 사이의 값이다.Here, alpha is an average correlation value of adjacent tones and is a value between 0 and 1.
수학식 15를 수학식 14에 적용하면, Max(2, round(1/alpha))와 같다. 이때, alpha=0일 때는 k=0가 되어 파일럿 톤을 재할당하지 않는다. 만약, 0<alpha<0.5일 때는 Max(2, round(1/alpha))=round(1/alpha)이고, 0.5<alpha<1일 때는 Max(2, round(1/alpha))=2와 같다.When Equation 15 is applied to Equation 14, it is equal to Max (2, round (1 / alpha)). At this time, when alpha = 0, k = 0 and do not reallocate a pilot tone. If 0 <alpha <0.5, Max (2, round (1 / alpha)) = round (1 / alpha), and if 0.5 <alpha <1, Max (2, round (1 / alpha)) = 2 same.
즉, 인접한 파일럿 톤 간에 채널 상관이 높은 경우에는 채널이 안 좋은 상황이 발생할 때 특정 사용자가 할당 받은 파일럿의 채널이 모두 안 좋을 수 있으므로 이를 보완하기 위하여 재할당 주기를 짧게 설정할 수 있다. That is, when the channel correlation between the adjacent pilot tones is high, when the channel is in a bad situation, all the channels of the pilot assigned by a specific user may be bad, so that the reassignment period may be shortened to compensate for this.
2-B) 일정 심볼이 지난 후 각 사용자에게 파일럿 톤을 재할당하는 방식2-B) How to Reallocate Pilot Tones After Each Symbol
- 임의로(Random) 할당Random assignment
무작위로 각 사용자에게 파일럿 톤을 재할당할 수 있다. 이 방식은 파일럿 톤 할당을 위한 추가적인 알고리즘에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다. Randomly reassign pilot tones to each user. This approach can reduce the overhead of additional algorithms for pilot tone allocation.
- 현재 파일럿 톤에서 순환 시프트(cyclic shift)하여 재할당-Reassign by cyclic shift in current pilot tone
기존 802.11ac 시스템에서 파일럿 톤을 매 심볼마다 순환 시프트(cyclic shift)하여 사용하는 방식을 재사용하되, 매 심볼이 아닌 상술한 일정 심볼이 지난 후 파일럿 톤을 순환 시프트(cyclic shift)하여 사용하는 것을 제안한다. In the existing 802.11ac system, the pilot tone is cyclically shifted every symbol, and the pilot tone is cyclically shifted after the predetermined symbol instead of every symbol. do.
이때, 순환 시프트(cyclic shift) 방향은 좌(낮은 톤 인덱스 방향) 또는 우(높은 톤 인덱스 방향)가 해당될 수 있다.In this case, the cyclic shift direction may correspond to a left (low tone index direction) or a right (high tone index direction).
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 톤을 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 19 illustrates a method of allocating a pilot tone according to an embodiment of the present invention.
도 19에서는 총 사용자 수가 8이고, 총 8개의 파일럿 톤 중 각 사용자 별로 1개 씩 할당 받은 상황을 예시한다. 19 illustrates a situation in which a total number of users is 8 and one user is allocated to each user out of eight pilot tones.
위와 같이, 총 8개의 파일럿 톤을 1개 씩 각 사용자 별로 할당 받은 경우, 일정 심볼이 지난 후, 순환 시프트(cyclic shift)하여 파일럿 톤이 재할당될 수 있다. 도 19에서는 1개의 파일럿 톤 간격으로 파일럿 톤이 순환 시프트(cyclic shift)되어 재할당된 경우를 예시한다. As described above, when a total of eight pilot tones are allocated to each user, after a predetermined symbol, the pilot tones may be reassigned by a cyclic shift. 19 illustrates a case in which pilot tones are cyclically shifted and reallocated at one pilot tone interval.
또한, 또 다시 일정 심볼이 지난 후에도 순환 시프트(cyclic shift)하여 파일럿 톤이 재할당될 수 있다. 예를 들어, 도 19에서 사용자 1은 1번 파일럿 톤을 할당 받고, 일정 심볼 이후 사용자는 2번 파일럿 톤을 재할당 받는다. 그리고, 또 다시 일정 심볼 이후 사용자는 3번 파일럿 톤을 재할당 받을 수 있다. In addition, the pilot tone may be reallocated again by cyclic shift even after a certain symbol passes. For example, in FIG. 19, user 1 is allocated pilot tone 1, and after a certain symbol, user 1 is reallocated pilot tone 2. And again, after a certain symbol, the user may be reassigned three pilot tones.
여기서, 시프트 값은 임의로 정해질 수 있다. 또는 미리 정해진 특정 값(예를 들어, 1)로 고정될 수도 있다. 또한 시프트 값은 UL MU 전송 대역폭(또는 톤의 개수)에 따라 결정될 수도 있다.Here, the shift value can be arbitrarily determined. Or it may be fixed to a predetermined predetermined value (for example, 1). The shift value may also be determined according to the UL MU transmission bandwidth (or number of tones).
또는 인접한 톤 간의 채널 상관(channel correlation) 정도에 따라 결정 될 수도 있다. 예를 들어, 아래 수학식 16과 같이 채널 상관(Channel correlation)을 고려하여 파일럿 톤의 위치를 시프트할 수 있다. Alternatively, it may be determined according to the degree of channel correlation between adjacent tones. For example, as shown in Equation 16 below, the position of the pilot tone may be shifted in consideration of channel correlation.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000016
Figure PCTKR2015012941-appb-M000016
수학식 16에서 알파(alpha)는 인접 톤 간의 평균 채널 상관 값으로 0과 1 사이의 값이다. In Equation 16, alpha is an average channel correlation value between adjacent tones, and is a value between 0 and 1.
만약, alpha가 1인 경우 파일럿 톤은 최대 사용 가능한 톤의 개수의 반만큼 이동하여 위치한다. 이는 채널 상관이 클수록 안 좋은 채널 상황이 인접한 여러 톤에 걸쳐 나타날 수 있으므로 파일럿 톤 위치를 더 큰 값으로 시프트 시켜 좋지 않은 채널 상황을 가지는 톤을 피해 파일럿을 위치시키기 위함이다. If alpha is 1, the pilot tone is shifted by half the maximum number of available tones. This is to shift the pilot tone position to a larger value because the larger channel correlation may occur over several adjacent tones, so that the pilot may be located to avoid tones having bad channel conditions.
예를 들어, 만약 파일럿 2의 채널 상황이 좋지 않다면 파일럿 시프트 전까지는 사용자 2의 CFO 측정 성능이 보장되지 않지만, 파일럿의 위치가 시프트된 후 파일럿 3의 상대적으로 좋은 채널 상태를 활용하여 시프트 전의 성능 열화를 보상할 수 있게 된다.For example, if pilot 2's channel situation is not good, user 2's CFO measurement performance is not guaranteed until the pilot shift, but the pilot's position is shifted to take advantage of the relatively good channel condition of pilot 3 to degrade performance before the shift. To compensate.
또한, 주파수 호핑(hopping) 방식으로 일정 시프트(shift) 값에 따라 각 심볼 주기 별로 파일럿 톤의 위치가 변경될 수도 있다. In addition, the position of the pilot tone may be changed for each symbol period according to a constant shift value in a frequency hopping manner.
예를 들어, 20MHz(또는 242톤)이 UL MU 전송에 할당되고, 총 8개의 톤이 파일럿 톤으로 설정되는 경우, 해당 20MHz(또는 242톤)에서 4명의 사용자가 UL MU 전송에 참여하여 각 사용자 별로 2개의 파일럿 톤이 할당되었다고 가정한다. 여기서, STA 1이 1번 및 2번 파일럿 톤이 할당된 경우 다음 심볼 주기에서는 3번 및 4번 파일럿 톤이 할당되고, 그 다음 심볼 주기에서는 1번 및 2번 파일럿 톤이 할당되는 것과 같이 주파수 영역에서 호핑하면서 할당되는 파일럿 톤의 위치가 변경될 수도 있다. For example, if 20 MHz (or 242 tones) is allocated for UL MU transmission, and a total of eight tones are set to pilot tones, four users participate in the UL MU transmission at each 20 MHz (or 242 tones) and each user It is assumed that two pilot tones are allocated. Herein, when STA 1 is allocated pilot tones 1 and 2, the pilot tones 3 and 4 are allocated in the next symbol period, and the pilot tones 1 and 2 are allocated in the next symbol period. The location of the pilot tone allocated while hopping at may be changed.
앞서 설명한 2번 방식을 이용하면, 사용자 수 이상의 파일럿이 필요하므로 많은 수의 사용자를 지원하기 위해 파일럿 수를 늘리면 그 만큼 데이터가 매핑되는 톤이 감소하여 스루풋(throughput) 열화를 야기할 수 있다. 그와 더불어 많은 수의 사용자를 지원하기 위해서는 각 사용자에게 할당되는 파일럿 개수가 적어져 CFO 측정의 성능 열화를 유발할 수 있다. 단, 전송 파워를 일부의 파일럿 톤(즉, 할당 받은 파일럿 톤)에 집중하여 사용할 수 있으므로 위와 같은 성능 열화를 보완할 수 있다. Using the above-described method 2, more pilots are required than the number of users, so increasing the number of pilots to support a large number of users may reduce the tones to which data is mapped, thereby causing throughput degradation. In addition, to support a large number of users, the number of pilots assigned to each user is small, which can cause performance degradation of CFO measurements. However, the transmission power can be concentrated on some pilot tones (ie, assigned pilot tones) to compensate for the above performance deterioration.
3. 사용자 별 직교한 파일럿(orthogonal pilot)을 사용3. Use orthogonal pilot for each user
802.11n 다중 스트림 파일럿(multi stream pilot)과 같이 사용자 별로 직교한 파일럿(orthogonal pilot)을 사용하여 앞서 설명한 1-C) 방식을 파일럿 톤에 적용함으로써 CFO를 측정할 수 있다. The CFO can be measured by applying the aforementioned 1-C method to the pilot tone using an orthogonal pilot for each user such as an 802.11n multi-stream pilot.
즉, UL MU 전송에 참여하는 각 사용자 별로 직교한 파일럿 시퀀스(orthogonal pilot sequence)를 할당할 수 있다. 따라서, UL MU 전송에 참여하는 사용자는 동일한 파일럿 톤에 각 사용자 별로 할당 받은 직교한 파일럿 시퀀스(orthogonal pilot sequence)를 매핑하여 전송할 수 있다. That is, an orthogonal pilot sequence may be allocated to each user participating in the UL MU transmission. Accordingly, a user participating in the UL MU transmission may map and transmit an orthogonal pilot sequence allocated to each user on the same pilot tone.
또한, 직교한 파일럿(orthogonal pilot)을 사용하여 앞서 설명한 1-C) 방식을 이용하여 파일럿 톤의 채널 추정도 가능하므로, 주변 데이터 톤의 채널 추정 시 추가적인 성능 이득을 얻을 수 있다. In addition, since channel estimation of pilot tones can be performed using the orthogonal pilot using the aforementioned 1-C) method, additional performance gain can be obtained when channel estimation of peripheral data tones is performed.
단, 이 경우 모든 파일럿 톤이 인접한 곳에 위치하지 않는다면 채널 상태가 비슷하지 않아 앞서 설명한 1-C) 방식 적용 시 좋은 성능을 보장되기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 802.11ax UL MU MIMO에서 직교한 파일럿(orthogonal pilot) 시퀀스 사용 시 다음과 같은 파일럿 톤 위치를 제안한다. In this case, however, if all the pilot tones are not located adjacent to each other, the channel conditions are not similar, so it is difficult to guarantee good performance when applying the aforementioned 1-C method. Accordingly, the present invention proposes the following pilot tone positions when using orthogonal pilot sequences in 802.11ax UL MU MIMO.
3-A) 파일럿 톤(pilot tone) 위치3-A) pilot tone position
데이터 톤 사이사이에 파일럿 톤이 위치하는 기존 시스템과 달리 특정 일부의 영역에 파일럿 톤이 모여서 위치하는 구조를 제안한다. 즉, 파일럿 톤은 모두 인접하여 위치한다. Unlike existing systems in which pilot tones are located between data tones, we propose a structure in which pilot tones are located in a specific area. That is, the pilot tones are all located adjacent to each other.
여기서, 파일럿 톤들의 위치는 사용 가능한 톤(usable tone) 내 앞(제일 낮은 톤 인덱스)이나 뒤(제일 높은 톤 인덱스), 중간(가운데 톤 인덱스) 어디던지 상관없다. 예를 들어, 사용 가능한 톤이 1~26이고 4개의 파일럿이 사용된다면, 파일럿 톤은 1~4 혹은 2~5 혹은 3~6 혹은,..., 23~26 톤에 위치할 수 있다.Here, the position of the pilot tones can be anywhere in the usable tone, either in front (first low tone index), behind (first high tone index), or middle (middle tone index). For example, if the available tones are 1 to 26 and four pilots are used, the pilot tones can be placed on 1 to 4 or 2 to 5 or 3 to 6 or ..., 23 to 26 tones.
여기서, 파일럿 톤의 위치는 UL MU 전송 대역폭(또는 톤의 개수)에 따라 결정될 수도 있다. Here, the position of the pilot tone may be determined according to the UL MU transmission bandwidth (or the number of tones).
이 방식은 각 사용자가 모든 파일럿을 사용하여 CFO를 측정하는 방식으로 위의 2의 방식에 비해 CFO 측정 시 사용되는 샘플의 개수가 많아 신뢰있는(reliable) 성능을 기대할 수 있다. In this method, each user uses all pilots to measure the CFO, and the number of samples used when measuring the CFO is higher than that in the above method 2, so that reliable performance can be expected.
다만, 채널 상태가 좋지 않은 톤들의 위치에 파일럿이 몰려서 할당될 수 있는 가능성이 있다. 특히, 주파수 영역(frequency domain)에서 채널 상관(channel correlation)이 큰 경우에는 파일럿에 할당된 모든 톤의 채널 상태가 안 좋을 수도 있다. However, there is a possibility that a pilot may be allocated to a location of tones having poor channel condition. In particular, when channel correlation is large in the frequency domain, the channel state of all the tones allocated to the pilot may be bad.
이 경우 성능 열화를 보상하기 위해 어느 정도 심볼이 지난 후 파일럿 톤의 위치를 바꿔서 재할당하는 방식으로 해결을 할 수 있다. 그 심볼의 주기는 주기는 임의로 또는 데이터 크기에 따라 결정 될 수 있다. 예를 들어, 최소 두 최소 2 심볼 이상을 주기로 설정하는 것이 바람직하다. In this case, it is possible to solve the problem by relocating the pilot tone after some symbols to compensate for performance degradation. The period of the symbol can be determined arbitrarily or according to the data size. For example, it is desirable to set at least two minimum two symbols or more as a period.
데이터의 크기에 따라 아래 수학식 17에 의해 심볼의 주기가 결정될 수 있다.Depending on the size of the data, the period of the symbol may be determined by Equation 17 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000017
Figure PCTKR2015012941-appb-M000017
수학식 17에서, Max(a,b)는 a와 b 중 큰 값을 취하는 연산이고, round(c)는 반올림 연산(round operation)을 의미한다. In Equation 17, Max (a, b) is an operation taking a larger value of a and b, and round (c) means a round operation.
분모의 숫자 k는 상관(correlation) 정도에 따라 결정되는 값이며 아래 수학식 18과 같이 상관(correlation)이 강할 때는 큰 값으로 약할 때는 작은 값으로 설정할 수 있다. The number k of the denominator is a value determined by the degree of correlation, and as shown in Equation 18 below, a large value may be set when the correlation is strong and a small value when the correlation is weak.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000018
Figure PCTKR2015012941-appb-M000018
여기서, alpha는 인접한 톤의 평균 상관(correlation) 값으로 0과 1 사이의 값이다.Here, alpha is an average correlation value of adjacent tones between 0 and 1.
수학식 18을 수학식 17에 적용하면, Max(2, round(1/alpha))와 같다. 이때, alpha=0일 때는 k=0가 되어 파일럿 톤을 재할당하지 않는다. 만약, 0<alpha<0.5일 때는 Max(2, round(1/alpha))=round(1/alpha)이고, 0.5<alpha<1일 때는 Max(2, round(1/alpha))=2와 같다.When Equation 18 is applied to Equation 17, it is equal to Max (2, round (1 / alpha)). At this time, when alpha = 0, k = 0 and do not reallocate a pilot tone. If 0 <alpha <0.5, Max (2, round (1 / alpha)) = round (1 / alpha), and if 0.5 <alpha <1, Max (2, round (1 / alpha)) = 2 same.
즉, 인접한 파일럿 톤 간에 채널 상관이 높은 경우에는 채널이 안 좋은 상황이 발생할 때 특정 사용자가 할당 받은 파일럿의 채널이 모두 안 좋을 수 있으므로 이를 보완하기 위하여 재할당 주기를 짧게 설정할 수 있다. That is, when the channel correlation between the adjacent pilot tones is high, when the channel is in a bad situation, all the channels of the pilot assigned by a specific user may be bad, so that the reassignment period may be shortened to compensate for this.
파일럿 위치의 재할당 방식은 아래와 같이 제안한다.The reassignment of pilot positions is proposed as follows.
3-B) 일정 심볼 이후 각 사용자에게 파일럿 위치를 재할당하는 방식3-B) How to reallocate pilot locations to each user after a certain symbol
- 임의로(Random) 할당Random assignment
무작위로 각 사용자에게 파일럿 위치를 재할당할 수 있다. 이 방식은 파일럿 위치 재할당을 위한 추가적인 알고리즘에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다. 다만, 채널 상태가 좋지 않은 톤이 또 다시 파일럿 톤으로 할당될 수도 있다. Randomly reassign pilot locations to each user. This approach can reduce the overhead of additional algorithms for pilot location reallocation. However, tones with poor channel condition may be allocated to pilot tones again.
- 현재 파일럿 톤으로부터 순환 시프트(cyclic shift)하여 파일럿 위치 재할당-Reassign pilot position by cyclic shift from current pilot tone
현재 파일럿 톤의 위치에서 특정 톤의 수만큼 좌(낮은 톤 인덱스 방향) 또는 우(높은 톤 인덱스 방향)로 순환 시프트(cyclic shift)하여 파일럿 톤을 위치시킬 수 있다. The pilot tone may be positioned by cyclically shifting left (low tone index direction) or right (high tone index direction) by the number of specific tones from the current pilot tone position.
이때, 시프트 값은 임의로 정해질 수 있으며, 또는 미리 정해진 특정 값(예를 들어, 1)로 고정될 수도 있다. 또한 시프트 값은 UL MU 전송 대역폭(또는 톤의 개수)에 따라 결정될 수도 있다.In this case, the shift value may be arbitrarily determined, or may be fixed to a predetermined specific value (eg, 1). The shift value may also be determined according to the UL MU transmission bandwidth (or number of tones).
또는 인접한 톤 간의 채널 상관(channel correlation) 정도에 따라 결정 될 수도 있다. 예를 들어, 아래 수학식 19와 같이 채널 상관(Channel correlation)을 고려하여 파일럿 톤의 위치를 시프트할 수 있다. Alternatively, it may be determined according to the degree of channel correlation between adjacent tones. For example, as shown in Equation 19 below, the position of the pilot tone may be shifted in consideration of channel correlation.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000019
Figure PCTKR2015012941-appb-M000019
수학식 19에서 알파(alpha)는 인접 톤 간의 평균 채널 상관 값으로 0과 1 사이의 값이다. In Equation 19, alpha is an average channel correlation value between adjacent tones, and is a value between 0 and 1.
만약, alpha가 1인 경우 파일럿 톤은 최대 사용 가능한 톤의 개수의 반만큼 이동하여 위치한다. 이는 채널 상관이 클수록 안 좋은 채널 상황이 인접한 여러 톤에 걸쳐 나타날 수 있으므로 파일럿 톤 위치를 더 큰 값으로 시프트 시켜 좋지 않은 채널 상황을 가지는 톤을 피해 파일럿을 위치시키기 위함이다. If alpha is 1, the pilot tone is shifted by half the maximum number of available tones. This is to shift the pilot tone position to a larger value because the larger channel correlation may occur over several adjacent tones, so that the pilot may be located to avoid tones having bad channel conditions.
또한, 주파수 호핑(hopping) 방식으로 일정 시프트(shift) 값에 따라 각 심볼 주기 별로 파일럿 톤의 위치가 변경될 수도 있다. In addition, the position of the pilot tone may be changed for each symbol period according to a constant shift value in a frequency hopping manner.
예를 들어, 20MHz(또는 242톤)이 UL MU 전송에 할당되고, 총 8개의 톤이 파일럿 톤으로 설정되는 경우, 해당 20MHz(또는 242톤)에서 4명의 사용자가 UL MU 전송에 참여하여 각 사용자 별로 2개의 파일럿 톤이 할당되었다고 가정한다. 여기서, STA 1이 1번 및 2번 파일럿 톤이 할당된 경우 다음 심볼 주기에서는 3번 및 4번 파일럿 톤이 할당되고, 그 다음 심볼 주기에서는 1번 및 2번 파일럿 톤이 할당되는 것과 같이 주파수 영역에서 호핑하면서 할당되는 파일럿 톤의 위치가 변경될 수도 있다. For example, if 20 MHz (or 242 tones) is allocated for UL MU transmission, and a total of eight tones are set to pilot tones, four users participate in the UL MU transmission at each 20 MHz (or 242 tones) and each user It is assumed that two pilot tones are allocated. Herein, when STA 1 is allocated pilot tones 1 and 2, the pilot tones 3 and 4 are allocated in the next symbol period, and the pilot tones 1 and 2 are allocated in the next symbol period. The location of the pilot tone allocated while hopping at may be changed.
앞서 설명한 3번 방식에 따르면, 앞서 설명한 2번의 방식과 마찬가지로 사용자 수 이상의 파일럿이 필요하다는 것이고 기존 11n 다중 스트림 이외의 새로운 직교 파일럿(orthogonal pilot)을 설계(design)하여야 할 필요가 있다. 하지만 하다마드(Hadamard) 방식 등을 이용해 간단히 확장 가능하다. According to the aforementioned method 3, as in the method 2 described above, more pilots are required than the number of users, and a new orthogonal pilot other than the existing 11n multi-stream needs to be designed. However, it can be easily extended using the Hadamard method.
4. 사용자 그룹 특정 파일럿(User group specific pilot) 사용4. Use User group specific pilot
사용자를 그룹으로 나누어 각 그룹 별로 다른 그룹 특정 파일럿(group specific pilot) 톤을 할당하고 각 그룹 내에서는 앞서 설명한 3의 방식 즉, 직교 파일럿(orthogonal pilot) 방식을 적용해 CFO를 측정할 수 있다. The CFO can be measured by dividing the user into groups, assigning different group specific pilot tones to each group, and applying the aforementioned method of 3, orthogonal pilot, within each group.
즉, 앞서 2의 방식과 3의 방식이 결합(hybrid)된 방식이라 할 수 있다. That is, the method of 2 and the method of 3 may be referred to as a hybrid method.
여기서, 그룹의 수는 최소 하나의 그룹부터 최대 총 사용자의 수까지 가능하다. 즉, 하나의 그룹 내 하나의 사용자만이 속할 수도 있다. Here, the number of groups may be from at least one group to the maximum total number of users. That is, only one user in one group may belong.
그리고, 각 그룹 내 사용자의 수는 1부터 최대 총 사용자 수까지 가능하다. The number of users in each group may be from 1 to the maximum total number of users.
각 그룹에 할당되는 파일럿 톤은 다음과 같다.The pilot tones assigned to each group are as follows.
4-A) 파일럿 톤 할당 방법4-A) How to Assign Pilot Tones
- 임의로(Random) 할당Random assignment
무작위로 각 그룹에게 파일럿 톤을 할당할 수 있다. 이 방식은 파일럿 톤 할당을 위한 추가적인 알고리즘에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다.You can randomly assign pilot tones to each group. This approach can reduce the overhead of additional algorithms for pilot tone allocation.
다만, 파일럿 톤이 상대적으로 적게 할당된 그룹 내 사용자의 성능 열화가 발생할 수 있다.However, performance degradation of a user in a group to which a pilot tone is relatively assigned may occur.
- 각 그룹에게 균등(even)하게 할당-Evenly assigned to each group
각 그룹에게 서로 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당한다. 각 그룹에게 파일럿 톤을 균등하게 할당함으로써 모든 사용자에게 비슷한 성능을 보장할 수 있다. Each group is assigned the same number of pilot tones. By uniformly assigning pilot tones to each group, similar performance can be guaranteed for all users.
아래 수학식 20에 따라 각 그룹에게 파일럿 톤을 할당할 수 있다. A pilot tone can be allocated to each group according to Equation 20 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000020
Figure PCTKR2015012941-appb-M000020
수학식 20에서 g는 p번째 파일럿 톤이 할당된 그룹 인덱스이고, G는 총 그룹 수이며, mod는 모듈러 연산(modulo operation)이다. In Equation 20, g is a group index to which a pth pilot tone is allocated, G is a total number of groups, and mod is a modulo operation.
예를 들어, UL MU 전송에 참여하는 그룹의 수가 4인 경우, 파일럿 톤의 인덱스 순서에 따라 그룹 1, 그룹 2, 그룹 3, 그룹 4, 그룹 1, ... 과 같이 각 그룹에게 차례대로 1개의 파일럿 톤 씩 할당될 수 있다.For example, if the number of groups participating in the UL MU transmission is 4, 1 for each group in turn, such as group 1, group 2, group 3, group 4, group 1, ... according to the index order of pilot tones. Pilot tones may be allocated.
또는, 첫 그룹이 할당 받게 될 파일럿 톤의 개수만큼 파일럿 톤을 앞에서부터(즉, 파일럿 톤의 가장 낮은 인덱스부터) 할당하고, 그 다음 그룹에게 다음 파일럿 톤을 할당할 수도 있다. Alternatively, the pilot tones may be allocated from the front (ie, the lowest index of the pilot tones) by the number of pilot tones allocated to the first group, and the next pilot tones may be allocated to the next group.
여기서, 각 그룹 별로 할당 받는 파일럿 톤의 개수는 UL MU 전송 대역폭(또는 톤의 개수)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 20MHz(또는 242톤)이 UL MU 전송에 할당되고, 20MHz(또는 242톤)에서 총 8개의 톤의 파일럿 톤으로 설정되는 경우, 해당 20MHz(또는 242톤)에서 4명의 그룹이 UL MU 전송에 참여하는 경우, 각 그룹 별로 할당되는 톤의 개수는 2개로 결정될 수 있다. Here, the number of pilot tones allocated to each group may be determined according to the UL MU transmission bandwidth (or the number of tones). For example, if 20 MHz (or 242 tones) is allocated for UL MU transmission and is set to a total of eight tones of pilot tones at 20 MHz (or 242 tones), then four groups at that 20 MHz (or 242 tones) are UL When participating in the MU transmission, the number of tones allocated to each group may be determined to be two.
- RSSI에 따른 차등 할당Differential allocation according to RSSI
그룹 내 사용자들의 평균 RSSI(average RSSI)가 높은 그룹에게 그에 비례하는 파일럿 톤을 할당하여 성능 이득을 꾀할 수 있으며 혹은 반대로 평균 RSSI가 낮은 그룹에게 더 많은 파일럿 톤을 할당하여 QoS를 높일 수 있다. Performance gain can be achieved by allocating a pilot tone proportionally to a group having a high average RSSI of users in the group, or conversely, a higher pilot tone can be assigned to a group having a lower average RSSI to improve QoS.
예를 들어, UL MU 전송 과정에서 또는 UL MU 전송 과정 이전에 AP는 UL MU 전송에 참여하게 될 STA들에게 NDP(Null Data Packet) 등을 수신함으로써 상향링크 채널을 추정할 수 있으며, 이와 함께 RSSI를 측정할 수 있다. 그리고, AP는 그룹에 속한 STA에 대한 RSSI 값을 평균하여 각 그룹 별로 RSSI를 비교할 수 있다. For example, in the UL MU transmission process or before the UL MU transmission process, the AP may estimate an uplink channel by receiving a NDP (Null Data Packet) from STAs that will participate in the UL MU transmission. Can be measured. The AP may compare the RSSI for each group by averaging the RSSI values of the STAs belonging to the group.
이 경우, 파일럿 톤은 차례대로 각 그룹에게 1개의 파일럿 톤 씩 할당될 수 있다. 또는, 먼저 하나의 그룹에게 파일럿 톤이 모두 할당되고, 그 다음 그룹에게 다음의 파일럿 톤이 할당될 수 있다.In this case, the pilot tones may be allocated to each group one pilot tone in turn. Or, first, all pilot tones may be allocated to one group, and the next pilot tones may be allocated to the next group.
이 때 그룹 내 파일럿 톤은 한 곳에 몰려있는 형태를 갖게 된다. 예로 26개의 사용 가능한 톤(usable tone)을 사용한다고 가정하여 두 개의 그룹이 있고, 각 그룹 당 2개의 파일럿이 있다면 각 그룹의 파일럿은 사용 가능한 톤 중 1~2 혹은 3~4 혹은 5~6 혹은 ..., 25~26의 톤을 파일럿 톤으로 사용할 수 있다. 다만, 두 그룹은 서로 다른 파일럿 톤이 할당된다. At this time, the pilot tones in the group have a form in one place. For example, suppose you have 26 usable tones, and you have two groups, and if there are two pilots in each group, each group's pilots can use one or two or three or four or five or six or more of the available tones. ..., 25 to 26 tones can be used as pilot tones. However, the two groups are assigned different pilot tones.
또한, 이 경우 채널 상태가 좋지 않은 파일럿 톤이 할당된 그룹을 보상해 주기 위해 어느 정도의 심볼이 지난 후에는 파일럿 톤의 위치를 바꿔줄 수 있고 그 방식은 다음과 같다. In this case, in order to compensate a group to which a pilot tone with a bad channel condition is allocated, the pilot tone may be changed after a certain number of symbols. The method is as follows.
여기서, 심볼의 주기는 임의로 또는 데이터의 크기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 최소 2 심볼 이상을 주기로 설정하는 것이 바람직하다. Here, the period of the symbol can be determined arbitrarily or according to the size of the data. For example, it is desirable to set a minimum of two symbols or more as a period.
데이터의 크기에 따라 아래 수학식 21에 의해 심볼의 주기가 결정될 수 있다.According to the size of the data, the period of the symbol may be determined by Equation 21 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000021
Figure PCTKR2015012941-appb-M000021
수학식 21에서, Max(a,b)는 a와 b 중 큰 값을 취하는 연산이고, round(c)는 반올림 연산(round operation)을 의미한다. In Equation 21, Max (a, b) is an operation taking a larger value of a and b, and round (c) means a round operation.
분모의 숫자 k는 상관(correlation) 정도에 따라 결정되는 값이며 아래 수학식 22와 같이 상관(correlation)이 강할 때는 큰 값으로 약할 때는 작은 값으로 설정할 수 있다. The number k of the denominator is determined according to the degree of correlation, and as shown in Equation 22 below, a large value may be set when the correlation is strong and a small value when the correlation is weak.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000022
Figure PCTKR2015012941-appb-M000022
여기서, 알파(alpha)는 인접한 톤의 평균 상관(correlation) 값으로 0과 1 사이의 값이다.Here, alpha is an average correlation value of adjacent tones and is a value between 0 and 1.
수학식 22를 수학식 21에 적용하면, Max(2, round(1/alpha))와 같다. 이때, alpha=0일 때는 k=0가 되어 파일럿 톤을 재할당하지 않는다. 만약, 0<alpha<0.5일 때는 Max(2, round(1/alpha))=round(1/alpha)이고, 0.5<alpha<1일 때는 Max(2, round(1/alpha))=2와 같다.When Equation 22 is applied to Equation 21, it is equal to Max (2, round (1 / alpha)). At this time, when alpha = 0, k = 0 and do not reallocate a pilot tone. If 0 <alpha <0.5, Max (2, round (1 / alpha)) = round (1 / alpha), and if 0.5 <alpha <1, Max (2, round (1 / alpha)) = 2 same.
즉, 인접한 파일럿 톤 간에 채널 상관이 높은 경우에는 채널이 안 좋은 상황이 발생할 때 특정 사용자가 할당 받은 파일럿의 채널이 모두 안 좋을 수 있으므로 이를 보완하기 위하여 재할당 주기를 짧게 설정할 수 있다.That is, when the channel correlation between the adjacent pilot tones is high, when the channel is in a bad situation, all the channels of the pilot assigned by a specific user may be bad, so that the reassignment period may be shortened to compensate for this.
4-B) 일정 심볼이 지난 후 각 그룹 별 파일럿 톤을 재할당하는 방식4-B) Reallocate pilot tones after each symbol
- 임의로(Random) 할당Random assignment
무작위로 각 그룹에게 파일럿 톤을 재할당할 수 있다. 이 방식은 파일럿 톤 할당을 위한 추가적인 알고리즘에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다. 다만, 채널 상태가 좋지 않은 톤이 또다시 파일럿 톤으로 재할당될 수도 있다.You can randomly reassign pilot tones to each group. This approach can reduce the overhead of additional algorithms for pilot tone allocation. However, tones with poor channel condition may be reassigned to pilot tones.
- 현재 파일럿 톤에서 순환 시프트(cyclic shift)하여 재할당-Reassign by cyclic shift in current pilot tone
현재 파일럿 톤의 위치에서 특정 톤 수만큼 좌(낮은 톤 인덱스 방향) 또는 우(높은 톤 인덱스 방향)로 순환 시프트(cyclic shift)하여 파일럿 톤을 위치시키는 것을 제안한다. It is proposed to position the pilot tone by cyclic shifting to the left (low tone index direction) or right (high tone index direction) by a specific number of tones from the position of the current pilot tone.
이때, 순환 시프트(cyclic shift) 방향은 좌(낮은 톤 인덱스 방향) 또는 우(높은 톤 인덱스 방향)가 해당될 수 있다.In this case, the cyclic shift direction may correspond to a left (low tone index direction) or a right (high tone index direction).
또한, 시프트 값은 임의로 정해질 수 있으며, 또는 미리 정해진 특정 값(예를 들어, 1)로 고정될 수도 있다. 또한 시프트 값은 UL MU 전송 대역폭(또는 톤의 개수)에 따라 결정될 수도 있다.In addition, the shift value may be arbitrarily determined, or may be fixed to a predetermined predetermined value (eg, 1). The shift value may also be determined according to the UL MU transmission bandwidth (or number of tones).
또는 인접한 톤 간의 채널 상관(channel correlation) 정도에 따라 결정 될 수도 있다. 예를 들어, 아래 수학식 23과 같이 채널 상관(Channel correlation)을 고려하여 파일럿 톤의 위치를 시프트할 수 있다. Alternatively, it may be determined according to the degree of channel correlation between adjacent tones. For example, as shown in Equation 23 below, the position of the pilot tone may be shifted in consideration of channel correlation.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000023
Figure PCTKR2015012941-appb-M000023
수학식 23에서 알파(alpha)는 인접 톤 간의 평균 채널 상관 값으로 0과 1 사이의 값이다. In Equation 23, alpha is an average channel correlation value between adjacent tones, and is a value between 0 and 1.
만약, alpha가 1인 경우 파일럿 톤은 최대 사용 가능한 톤의 개수의 반만큼 이동하여 위치한다. 이는 채널 상관이 클수록 안 좋은 채널 상황이 인접한 여러 톤에 걸쳐 나타날 수 있으므로 파일럿 톤 위치를 더 큰 값으로 시프트 시켜 좋지 않은 채널 상황을 가지는 톤을 피해 파일럿을 위치시키기 위함이다. If alpha is 1, the pilot tone is shifted by half the maximum number of available tones. This is to shift the pilot tone position to a larger value because the larger channel correlation may occur over several adjacent tones, so that the pilot may be located to avoid tones having bad channel conditions.
또한, 주파수 호핑(hopping) 방식으로 일정 시프트(shift) 값에 따라 각 심볼 주기 별로 파일럿 톤의 위치가 변경될 수도 있다. In addition, the position of the pilot tone may be changed for each symbol period according to a constant shift value in a frequency hopping manner.
예를 들어, 20MHz(또는 242톤)이 UL MU 전송에 할당되고, 총 8개의 톤이 파일럿 톤으로 설정되는 경우, 해당 20MHz(또는 242톤)에서 4명의 그룹이 UL MU 전송에 참여하여 각 그룹 별로 2개의 파일럿 톤이 할당되었다고 가정한다. 여기서, 그룹 1이 1번 및 2번 파일럿 톤이 할당된 경우 다음 심볼 주기에서는 3번 및 4번 파일럿 톤이 할당되고, 그 다음 심볼 주기에서는 1번 및 2번 파일럿 톤이 할당되는 것과 같이 주파수 영역에서 호핑하면서 할당되는 파일럿 톤의 위치가 변경될 수도 있다. For example, if 20 MHz (or 242 tones) are allocated for UL MU transmissions and a total of eight tones are set to pilot tones, then at that 20 MHz (or 242 tones), four groups participate in the UL MU transmission and each group It is assumed that two pilot tones are allocated. In this case, when group 1 is assigned pilot tones 1 and 2, the pilot tones 3 and 4 are allocated in the next symbol period, and the pilot tones 1 and 2 are allocated in the next symbol period. The location of the pilot tone allocated while hopping at may be changed.
- 그룹 별로 할당된 파일럿 톤 위치 교환-Exchange of pilot tone positions assigned by group
그룹 별로 할당된 파일럿의 개수가 같다면 파일럿 톤 자체의 위치를 재할당 할 필요 없이 그룹 간에 파일럿 톤의 위치를 교환하여 사용할 수 있다. If the number of pilots allocated to each group is the same, the pilot tones may be exchanged between groups without having to reassign the positions of the pilot tones themselves.
이 방식은 파일럿 톤 위치 재할당에 따른 추가적인 오버헤드를 줄일 수 있다. 예를 들어, 그룹 1이 6~7, 그룹 2가 20~21의 파일럿 톤의 위치를 사용했다고 가정하면 일정 심볼이 지난 후에는 그룹 1에 20~21을, 그룹 2에는 6~7의 파일럿 톤의 위치를 할당할 수 있다.This approach can reduce the additional overhead of pilot tone location reallocation. For example, suppose that Group 1 uses positions of 6 to 7 and Group 2 uses 20 to 21 pilot tones. After a certain symbol, 20 to 21 for Group 1 and 6 to 7 pilot tones for Group 2 You can assign the location of.
이 방식의 장점은 각 그룹 별로 파일럿을 나누어 사용함으로써 앞서 설명한 3의 방식에 비해 적은 길이의 파일럿 시퀀스(pilot sequence)를 사용할 수 있어 기존 802.11n 다중 스트림 파일럿을 동일하게 재사용할 수 있는 여지가 많다는 데에 있다. 물론 802.11ax에서 각 상황 별로 몇 개의 파일럿이 사용될 지에 따라 새롭게 직교한 파일럿(orthogonal pilot) 시퀀스를 설계(design)해야 할 여지는 남아 있다.The advantage of this method is that pilots can be used in each group, so that a smaller pilot sequence can be used compared to the method described in 3, and thus, there is much room for reuse of the existing 802.11n multi-stream pilots. Is in. Of course, there is still room for designing a new orthogonal pilot sequence, depending on how many pilots will be used in each situation in 802.11ax.
또 다른 장점은 파일럿이 각 그룹 별로는 한 곳에 몰려 있지만 서로 다른 그룹의 파일럿은 떨어져 있어도 무방하여 앞서 설명한 2번 방식처럼 모든 파일럿 톤의 채널 상태가 나빠질 수 있는 확률을 줄일 수 있다는 데에 있다. 또한 2번 방식에 비해 CFO 측정에 사용되는 샘플을 많이 취할 수 있어 성능 이득을 보장할 수 있다.Another advantage is that the pilots are grouped in one group, but the pilots in different groups can be separated, reducing the likelihood that the channel conditions of all pilot tones will worsen, as described above. In addition, compared to the second method, the number of samples used for CFO measurement can be taken to ensure the performance gain.
5. 사용자 특정 심볼(User specific symbol) 사용5. Use user specific symbols
앞서 설명한 3의 방식과 4의 방식에서는 DL 이나 UL SU 상황과 달리 파일럿의 위치가 모여있어야 할 필요가 있다. 또한 2의 방식에서는 파일럿 개수 이상의 사용자를 지원하기 어렵다. In the method of 3 and 4 described above, pilot positions need to be gathered unlike DL or UL SU. In addition, in the method of 2, it is difficult to support more users than the number of pilots.
따라서 위의 방식과 달리 다른 상황과 동일한 파일럿 톤의 위치를 사용하면서 파일럿 개수 이상의 사용자 수를 지원할 수 있는 방식을 다음과 같이 제안한다. 즉, 사용자 별 심볼을 할당하여 사용하는 것을 제안하며 심볼을 할당하는 방식은 아래와 같이 제안한다. Therefore, unlike the above method, we propose a method that can support the number of pilots or more while using the same pilot tone location as in other situations as follows. That is, it is proposed to assign and use a symbol for each user, and a method of allocating a symbol is proposed as follows.
이때 각 사용자가 할당되지 않은 심볼에서는 모든 파일럿 계수(pilot coefficient)를 0으로 설정한다.In this case, all pilot coefficients are set to 0 in the symbol to which each user is not assigned.
5-A) 심볼 할당 방법5-A) Symbol Assignment Method
- 임의로(Random) 할당Random assignment
일정한 규칙 없이 각 사용자에게 심볼을 임의로 할당할 수 있다. 이 경우 할당 방식에 관한 추가적인 오버헤드는 없으나, 사용자 별로 CFO 추정 성능에 차이가 있을 수 있다.Symbols can be randomly assigned to each user without certain rules. In this case, there is no additional overhead regarding the allocation scheme, but there may be a difference in CFO estimation performance for each user.
- 균등 할당-Equal allocation
사용자 별로 균등하게 심볼을 할당할 수 있다. 사용자 별로 균등하게 심볼을 할당함으로써 모든 사용자에게서 비슷한 성능을 보장할 수 있다.Symbols can be allocated evenly by user. By allocating symbols evenly per user, similar performance can be guaranteed for all users.
아래 수학식 25에 따라 각 사용자 별로 심볼을 균등하게 할당할 수 있다. According to Equation 25 below, symbols can be allocated to each user evenly.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000024
Figure PCTKR2015012941-appb-M000024
여기서 u는 s번째 심볼이 할당된 사용자 인덱스이고 U는 총 사용자 수이며 mod는 모듈러 연산(modulo operation)이다. Where u is the user index to which the sth symbol is assigned, U is the total number of users, and mod is the modulo operation.
예를 들어, 사용자 수가 2이고, 1개의 파일럿 심볼 씩 균등 할당 방식을 이용하면, 첫 번째 심볼과 세 번째 심볼은 첫 사용자에게 할당될 수 있다. 그러면 이 두 심볼의 파일럿 간의 위상 차를 심볼 간격으로 나누어 첫 번째 사용자의 잔여 CFO(residual CFO) 추정이 가능하다. For example, if the number of users is 2 and the equal allocation method is used for each pilot symbol, the first symbol and the third symbol may be allocated to the first user. Then, the phase difference between the pilots of the two symbols can be divided by the symbol interval to estimate the residual CFO of the first user.
이때, 2개 혹은 그 이상의 파일럿 심볼 씩 각 사용자에게 할당될 수도 있다. 여기서, 파일럿 심볼이 할당되는 단위(즉, 심볼 개수)는 UL MU 전송 대역에 따라 결정될 수 있다. In this case, two or more pilot symbols may be allocated to each user. Here, the unit (ie, the number of symbols) to which the pilot symbols are allocated may be determined according to the UL MU transmission band.
다만, 이 방식에 따르면 심볼이 적을 때 사용자가 할당 받는 심볼의 수가 적어져 성능 열화가 발생할 수 있다.However, according to this method, when the number of symbols is small, the number of symbols assigned by the user may decrease, which may cause performance degradation.
6. 사용자 그룹 특정 심볼(User group specific symbol) 사용6. Use user group specific symbol
앞서 설명한 5의 방식의 단점을 극복하기 위해 심볼이 적은 경우에도 각 사용자 별로 할당되는 심볼을 늘릴 수 있는 사용자 그룹 특정 심볼(User group specific symbol)을 사용하는 것을 제안한다. In order to overcome the disadvantages of the scheme 5 described above, it is proposed to use a user group specific symbol that can increase a symbol allocated to each user even when there are few symbols.
이는 앞서 3의 방식과 5의 방식이 결합(hybrid)된 방식이라 할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 5의 방식에 따라 각 사용자 그룹 별로 특정한 파일럿 심볼을 할당하고, 해당 그룹에 속한 사용자들은 직교 파일럿(orthogonal pilot)을 할당 받을 수 있다. 이에 따라 각 그룹에 속한 사용자들은 자신이 속한 그룹에 할당된 파일럿 심볼에서 동일한 톤에 자신에게 할당된 직교 파일럿 시퀀스를 매핑하여 전송할 수 있다. This may be referred to as a hybrid method of the 3 method and the 5 method. That is, according to the scheme 5 described above, a specific pilot symbol is allocated to each user group, and users belonging to the corresponding group may be assigned an orthogonal pilot. Accordingly, the users belonging to each group can transmit by mapping the orthogonal pilot sequences assigned to them to the same tone in the pilot symbols assigned to the group to which they belong.
여기서, 그룹의 수는 최소 하나의 그룹부터 최대 총 사용자의 수까지 가능하다. 즉, 하나의 그룹 내 하나의 사용자만이 속할 수도 있다.Here, the number of groups may be from at least one group to the maximum total number of users. That is, only one user in one group may belong.
그리고, 각 그룹 내 사용자의 수는 1부터 최대 총 사용자 수까지 가능하다. The number of users in each group may be from 1 to the maximum total number of users.
각 그룹에 할당되는 심볼은 다음과 같다.The symbols assigned to each group are as follows.
6-A) 심볼 할당 방법6-A) Symbol Assignment Method
- 임의로(Random) 할당Random assignment
무작위로 각 그룹에게 심볼을 할당할 수 있다. 이 방식은 심볼 할당을 위한 추가적인 알고리즘에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다. 다만, 심볼이 상대적으로 적게 할당된 그룹 내 사용자의 성능 열화가 발생할 수 있다.You can assign symbols to each group at random. This approach can reduce the overhead of additional algorithms for symbol assignment. However, performance degradation of a user in a group in which fewer symbols are allocated may occur.
- 각 그룹에게 균등(even)하게 할당-Evenly assigned to each group
각 그룹에게 서로 동일한 개수의 심볼을 할당한다. 각 그룹에게 심볼을 균등하게 할당함으로써 모든 사용자에게서 비슷한 성능을 보장할 수 있다. Assign the same number of symbols to each group. By equally assigning symbols to each group, similar performance can be guaranteed for all users.
아래 수학식 26에 따라 각 그룹에게 파일럿 톤을 할당할 수 있다. A pilot tone can be allocated to each group according to Equation 26 below.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000025
Figure PCTKR2015012941-appb-M000025
여기서 g는 s번째 심볼이 할당된 그룹 인덱스이고, G는 총 그룹 수이며 mod는 모듈러 연산(modulo operation)이다.Where g is the group index to which the sth symbol is assigned, G is the total number of groups, and mod is the modulo operation.
예를 들어, 그룹 수가 2이고, 1개의 파일럿 심볼 씩 균등 할당 방식을 이용하면, 첫 번째 심볼과 세 번째 심볼은 첫 그룹에게 할당될 수 있다. 그러면 이 두 심볼의 파일럿 간의 위상 차를 심볼 간격으로 나누어 첫 번째 그룹의 잔여 CFO(residual CFO) 추정이 가능하다. For example, if the number of groups is 2 and the equal allocation method is used for each pilot symbol, the first symbol and the third symbol may be allocated to the first group. Then, the phase difference between the pilots of these two symbols is divided by the symbol interval to estimate the residual CFO of the first group.
이때, 2개 혹은 그 이상의 파일럿 심볼 씩 각 그룹에게 할당될 수도 있다. 여기서, 파일럿 심볼이 할당되는 단위(즉, 심볼 개수)는 UL MU 전송 대역에 따라 결정될 수 있다. In this case, two or more pilot symbols may be allocated to each group. Here, the unit (ie, the number of symbols) to which the pilot symbols are allocated may be determined according to the UL MU transmission band.
이 방식을 따르면, 3의 방식과 마찬가지로 파일럿이 몰려있어야 한다. 따라서 3-B) 방식과 같이 파일럿 위치를 재할당하는 방식을 추가적으로 제안한다. According to this method, pilots must be concentrated as in the method of 3. Therefore, a method of reallocating pilot positions, such as the 3-B) scheme, is further proposed.
- 임의로(Random) 할당Random assignment
무작위로 각 사용자에게 파일럿 위치를 재할당할 수 있다. 이 방식은 파일럿 위치 재할당을 위한 추가적인 알고리즘에 따른 오버헤드를 줄일 수 있다. 다만, 채널 상태가 좋지 않은 톤이 또 다시 파일럿 톤으로 할당될 수도 있다. Randomly reassign pilot locations to each user. This approach can reduce the overhead of additional algorithms for pilot location reallocation. However, tones with poor channel condition may be allocated to pilot tones again.
- 현재 파일럿 톤으로부터 순환 시프트(cyclic shift)하여 파일럿 위치 재할당-Reassign pilot position by cyclic shift from current pilot tone
현재 파일럿 톤의 위치에서 특정 톤의 수만큼 좌(낮은 톤 인덱스 방향) 또는 우(높은 톤 인덱스 방향)로 순환 시프트(cyclic shift)하여 파일럿 톤을 위치시킬 수 있다. The pilot tone may be positioned by cyclically shifting left (low tone index direction) or right (high tone index direction) by the number of specific tones from the current pilot tone position.
이때, 시프트 값은 임의로 정해질 수 있으며, 또는 미리 정해진 특정 값(예를 들어, 1)로 고정될 수도 있다. 또한 시프트 값은 UL MU 전송 대역폭(또는 톤의 개수)에 따라 결정될 수도 있다.In this case, the shift value may be arbitrarily determined, or may be fixed to a predetermined specific value (eg, 1). The shift value may also be determined according to the UL MU transmission bandwidth (or number of tones).
또는 인접한 톤 간의 채널 상관(channel correlation) 정도에 따라 결정 될 수도 있다. 예를 들어, 아래 수학식 27과 같이 채널 상관(Channel correlation)을 고려하여 파일럿 톤의 위치를 시프트할 수 있다. Alternatively, it may be determined according to the degree of channel correlation between adjacent tones. For example, as shown in Equation 27 below, the position of the pilot tone may be shifted in consideration of channel correlation.
Figure PCTKR2015012941-appb-M000026
Figure PCTKR2015012941-appb-M000026
수학식 27에서 알파(alpha)는 인접 톤 간의 평균 채널 상관 값으로 0과 1 사이의 값이다. In Equation 27, alpha is an average channel correlation value between adjacent tones, and is a value between 0 and 1.
만약, alpha가 1인 경우 파일럿 톤은 최대 사용 가능한 톤의 개수의 반만큼 이동하여 위치한다. 이는 채널 상관이 클수록 안 좋은 채널 상황이 인접한 여러 톤에 걸쳐 나타날 수 있으므로 파일럿 톤 위치를 더 큰 값으로 시프트 시켜 좋지 않은 채널 상황을 가지는 톤을 피해 파일럿을 위치시키기 위함이다. If alpha is 1, the pilot tone is shifted by half the maximum number of available tones. This is to shift the pilot tone position to a larger value because the larger channel correlation may occur over several adjacent tones, so that the pilot may be located to avoid tones having bad channel conditions.
또한, 주파수 호핑(hopping) 방식으로 일정 시프트(shift) 값에 따라 각 심볼 주기 별로 파일럿 톤의 위치가 변경될 수도 있다. In addition, the position of the pilot tone may be changed for each symbol period according to a constant shift value in a frequency hopping manner.
예를 들어, 20MHz(또는 242톤)이 UL MU 전송에 할당되고, 총 8개의 톤이 파일럿 톤으로 설정되는 경우, 해당 20MHz(또는 242톤)에서 4명의 사용자가 UL MU 전송에 참여하여 각 사용자 별로 2개의 파일럿 톤이 할당되었다고 가정한다. 여기서, STA 1이 1번 및 2번 파일럿 톤이 할당된 경우 다음 심볼 주기에서는 3번 및 4번 파일럿 톤이 할당되고, 그 다음 심볼 주기에서는 1번 및 2번 파일럿 톤이 할당되는 것과 같이 주파수 영역에서 호핑하면서 할당되는 파일럿 톤의 위치가 변경될 수도 있다. For example, if 20 MHz (or 242 tones) is allocated for UL MU transmission, and a total of eight tones are set to pilot tones, four users participate in the UL MU transmission at each 20 MHz (or 242 tones) and each user It is assumed that two pilot tones are allocated. Herein, when STA 1 is allocated pilot tones 1 and 2, the pilot tones 3 and 4 are allocated in the next symbol period, and the pilot tones 1 and 2 are allocated in the next symbol period. The location of the pilot tone allocated while hopping at may be changed.
더불어 각 그룹 내 사용자를 또다시 서브-그룹(sub-group)으로 나누어 앞서 설명한 4의 방식을 적용하는 것을 추가적으로 제안한다.In addition, it is further proposed to divide the users in each group into sub-groups and apply the above-described method of 4.
예를 들어, 그룹 1에 사용자 1, 2, 3, 4가 속하고, 그룹 2에 사용자 5, 6, 7, 8이 속한다고 가정한다. 그리고, 그룹1의 서브그룹 1에 STA 1, 2가 속하고, 서브그룹 2에 STA 3, 4가 속한다고 가정한다. 또한, 그룹 1에 첫 번째, 세 번째 파일럿 심볼이 할당되고, 그룹 2에 두 번째 파일럿 심볼, 네 번째 파일럿 심볼이 할당된 경우를 가정한다. For example, assume that users 1, 2, 3, and 4 belong to group 1, and users 5, 6, 7, and 8 belong to group 2. In addition, it is assumed that STAs 1 and 2 belong to subgroup 1 of group 1 and STAs 3 and 4 belong to subgroup 2. In addition, it is assumed that the first and third pilot symbols are allocated to group 1 and the second and fourth pilot symbols are allocated to group 2.
이 경우, 그룹 1의 서브그룹 1은 첫 번째 심볼에서 파일럿을 전송하고, 서브그룹 2는 세 번째 심볼에서 파일럿을 전송할 수 있다. 이때, 그룹 1의 서브그룹 1에 속한 STA 1, 2는 각자 할당 받은 직교한 파일럿 시퀀스를 파일럿 톤에 매핑하여 첫 번째 심볼에서 전송할 수 있다. In this case, subgroup 1 of group 1 may transmit a pilot in the first symbol, and subgroup 2 may transmit a pilot in the third symbol. At this time, STAs 1 and 2 belonging to subgroup 1 of group 1 may map the orthogonal pilot sequences allocated to the pilot tones and transmit them in the first symbol.
도 20은 본 발명의 일 실시예예 따른 상향링크 다중 사용자 전송 방법을 예시하는 도면이다. 20 is a diagram illustrating an uplink multi-user transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, UL MU 전송에 참여하는 STA(또는 STA 그룹)은 AP로부터 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및/또는 파일럿 시퀀스를 특정하는 파일럿 할당 정보를 수신할 수 있다(S2001).Referring to FIG. 20, an STA (or STA group) participating in UL MU transmission may receive pilot allocation information specifying a pilot tone, a pilot symbol, and / or a pilot sequence from the AP (S2001).
여기서, 파일럿 할당 정보는 앞서 설명한 2의 방식 내지 6의 방식에 따라 할당된 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및/또는 파일럿 시퀀스 정보를 의미한다. Here, the pilot allocation information means pilot tone, pilot symbol and / or pilot sequence information allocated according to the schemes 2 to 6 described above.
여기서, UL MU 전송에 참여하는 STA(또는 STA 그룹)이 자신에게 할당된 STA 인덱스(또는 STA 그룹 인덱스, 스트림 인덱스, OFDMA에서 자원 유닛 인덱스) 등을 기반으로 앞서 설명한 2의 방식 내지 6의 방식에 따라 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및/또는 파일럿 시퀀스가 특정된다면 AP로부터 파일럿 할당 정보를 수신하지 않을 수도 있다. 즉, 앞서 S2001 단계는 생략될 수 있다. Here, the method of 2 to 6 described above is based on the STA index (or STA group index, stream index, and resource unit index in OFDMA) assigned to the STA (or STA group) participating in the UL MU transmission. Accordingly, pilot assignment information may not be received from the AP if a pilot tone, a pilot symbol, and / or a pilot sequence are specified. That is, step S2001 may be omitted.
예를 들어, UL MU 전송에 참여하는 STA(또는 STA 그룹)은 자신에게 할당된 STA 인덱스(또는 STA 그룹 인덱스)를 기반으로 미리 정해진 수식 등을 이용하여 임의(random)로 파일럿 톤 및/또는 파일럿 심볼을 이용할 수 있다. 또한, STA(또는 STA 그룹) 인덱스에 따라 차례대로 파일럿 톤을 1개씩 이용할 수 있으며, STA(또는 STA 그룹) 인덱스에 따라 앞에서부터(즉, 가장 작은 톤 인덱스부터) 파일럿 톤을 일정 개수씩 이용할 수 있다. For example, a STA (or STA group) participating in the UL MU transmission randomly pilots and / or pilots using a predetermined formula or the like based on the STA index (or STA group index) assigned to it. You can use symbols. In addition, one pilot tone may be used in sequence according to the STA (or STA group) index, and a predetermined number of pilot tones may be used from the front (that is, from the smallest tone index) according to the STA (or STA group) index. have.
또한, 파일럿 할당 정보는 파일럿 톤이 재할당될 때, 파일럿 톤의 재할당 주기 정보를 포함할 수도 있다. 또한, 위와 마찬가지로 STA 인덱스(또는 STA 그룹 인덱스, 스트림 인덱스, OFDMA에서 자원 유닛 인덱스) 등을 기반으로 파일럿 톤의 재할당 주기가 특정될 수 있다면 파일럿 톤의 재할당 주기 정보는 파일럿 할당 정보에 포함되지 않을 수 있다. In addition, the pilot allocation information may include reassignment period information of the pilot tones when the pilot tones are reassigned. In addition, if the reassignment period of the pilot tone can be specified based on the STA index (or the STA group index, the stream index, and the resource unit index in OFDMA) as described above, the reassignment period information of the pilot tone is not included in the pilot allocation information. You may not.
이하, 설명의 편의를 위해 S2001 단계에서 UL MU 전송에 참여하는 STA이 AP로부터 파일럿 할당 정보를 수신하였다고 가정하여 설명한다.Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the STA participating in the UL MU transmission has received pilot allocation information from the AP in step S2001.
UL MU 전송에 참여하는 STA은 S2001 단계에서 수신한 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿을 매핑한다(S2002).The STA participating in the UL MU transmission maps pilots based on the pilot allocation information received in step S2001 (S2002).
즉, STA은 파일럿 톤 및/또는 파일럿 심볼을 할당 받은 경우, 할당된 파일럿 톤 및/또는 파일럿 심볼에 파일럿을 매핑한다. 또한, STA은 파일럿 시퀀스를 할당 받은 경우, 할당 받은 파일럿 시퀀스를 파일럿 톤에 매핑한다. That is, when the STA receives the pilot tone and / or pilot symbol, the STA maps the pilot to the assigned pilot tone and / or pilot symbol. In addition, when the STA is assigned a pilot sequence, the STA maps the assigned pilot sequence to the pilot tone.
UL MU 전송에 참여하는 STA은 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU를 AP에게 전송한다(S2003). The STA participating in the UL MU transmission transmits a pilot mapped UL MU PPDU to the AP (S2003).
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반General apparatus to which the present invention can be applied
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치를 예시하는 블록도이다. 21 is a block diagram illustrating a wireless device according to an embodiment of the present invention.
도 21을 참조하면, 본 발명에 따른 장치(2110)는 프로세서(processor, 2111), 메모리(memory, 2112), RF 유닛(radio frequency unit, 2113)를 포함할 수 있다. 장치(2110)는 본 발명에 따른 실시예를 구현하기 위한 AP 또는 non-AP STA일 수 있다. Referring to FIG. 21, an apparatus 2110 according to the present invention may include a processor 2111, a memory 2112, and an RF unit 2113. The apparatus 2110 may be an AP or a non-AP STA for implementing an embodiment according to the present invention.
RF 유닛(2113)는 프로세서(2111)와 연결되어 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.11 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다.The RF unit 2113 may be connected to the processor 2111 to transmit / receive a radio signal. For example, the physical layer according to the IEEE 802.11 system may be implemented.
프로세서(2111)는 RF 유닛(2113)와 연결되어 IEEE 802.11 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(2111)는 앞서 도 1 내지 도 20에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 앞서 도 1 내지 도 20에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및/또는 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(2112)에 저장되고, 프로세서(2111)에 의하여 실행될 수 있다. The processor 2111 may be connected to the RF unit 2113 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802.11 system. The processor 2111 may be configured to perform an operation according to various embodiments of the present disclosure as described above with reference to FIGS. 1 to 20. In addition, a module for implementing an operation of an AP and / or STA according to various embodiments of the present disclosure according to FIGS. 1 to 20 may be stored in the memory 2112 and executed by the processor 2111.
메모리(2112)는 프로세서(2111)와 연결되어, 프로세서(2111)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(2112)는 프로세서(2111)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(2111)의 외부에 설치되어 프로세서(2111)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.The memory 2112 is connected to the processor 2111 and stores various information for driving the processor 2111. The memory 2112 may be included in the processor 2111 or may be installed outside the processor 2111 and connected to the processor 2111 by known means.
또한, 장치(2110)는 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.In addition, the device 2110 may have a single antenna or multiple antennas.
위와 같은, 장치(2110)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다. As described above, the specific configuration of the device 2110 may be implemented so that the above-described matters described in various embodiments of the present invention may be independently applied or two or more embodiments may be simultaneously applied.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 21의 프로세서를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다. FIG. 22 is a diagram more specifically illustrating the processor of FIG. 21 according to an embodiment of the present invention.
도 22에서는 앞서 도 21의 장치(2110)가 수신단으로 동작하는 경우, 제어부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다. FIG. 22 illustrates the control unit in more detail when the device 2110 of FIG. 21 operates as a receiver.
제어부는 LTF 시퀀스 언스크램블 유닛(LTF sequence unscrambling)(2201), CFO 추정 유닛(CFO estimator)(2202), P 행렬 디스프레딩(dispreading)을 이용한 레가시 채널 추정 유닛(2203)을 포함하여 구성될 수 있다. The control unit may include an LTF sequence unscrambling unit 2201, a CFO estimator 2202, and a legacy channel estimation unit 2203 using P matrix dispreading. have.
LTF 시퀀스 언스크램블 유닛(LTF sequence unscrambling)(2201)은 하나 이상의 무선 장치로부터 수신한 신호로부터 HE-LTF 시퀀스를 언스크램블(unscramble)한다. An LTF sequence unscrambling unit 2201 unscrambles the HE-LTF sequence from signals received from one or more wireless devices.
즉, 앞서 1-C) 방식과 같이 LTF 시퀀스 언스크램블 유닛(LTF sequence unscrambling)(2201)은 수학식 8에 의해 수신한 신호로부터 HE-LTF 시퀀스 및 HE-LTF 시퀀스에 적용된 P 행렬 코드(즉, P 행렬의 하나의 행)를 제거(즉, 언스크램블(unscramble))할 수 있다. That is, as in the 1-C method, the LTF sequence unscrambling unit 2201 is a P matrix code (ie, applied to the HE-LTF sequence and the HE-LTF sequence from the signal received by Equation 8). One row of the P matrix) may be removed (ie, unscrambled).
CFO 추정 유닛(CFO estimator)(2202)은 필요한 경우 CFO를 추정한다. CFO estimator 2202 estimates the CFO if necessary.
CFO 추정 유닛(CFO estimator)(2202)은 수신한 신호가 전송된 심볼들간의 위상 차이를 기반으로 추정될 수 있으며, 특히 P 행렬 코드(즉, P 행렬의 하나의 행) 길이의 톤(또는 서브캐리어) 별로 채널이 동일하다고 가정함으로써 추정될 수 있다. The CFO estimator 2202 can be estimated based on the phase difference between the symbols on which the received signal is transmitted, and in particular, the tones (or subs) of the length of the P matrix code (ie, one row of the P matrix). It can be estimated by assuming that channels are the same for each carrier).
즉, 앞서 1-C) 방식과 같이 CFO 추정 유닛(CFO estimator)(2202)은 N_f 서브캐리어에 걸쳐, 채널이 높은 상관성을 가진다고 가정하고 수학식 9에 의해 각 스트림 별로 신호를 추출할 수 있다. 그리고, 수학식 10에 의해 각 HE-LTF 심볼 별로 위상 회전(phase rotation)을 도출하고, 수학식 11에 의해 도출된 HE-LTF 심볼들 간의 위상 차이(phase difference)를 기반으로 수학식 12에 의해 CFO 추정 값을 도출할 수 있다. That is, the CFO estimator 2202 can extract a signal for each stream by Equation 9 on the assumption that the channel has a high correlation over the N_f subcarriers as in the 1-C method. In addition, a phase rotation is derived for each HE-LTF symbol by Equation 10, and based on a phase difference between the HE-LTF symbols derived by Equation 11, CFO estimates can be derived.
P 행렬 디스프레딩(dispreading)을 이용한 레가시 채널 추정 유닛(2203)은 P 행렬 디스프레딩(dispreading)을 이용하여 채널 추정을 수행한다.The legacy channel estimation unit 2203 using P matrix dispreading performs channel estimation using P matrix dispreading.
즉, 앞서 1-C) 방식과 같이 P 행렬 디스프레딩(dispreading)을 이용한 레가시 채널 추정 유닛(2203)은 앞서 수학식 12에 의해 도출된 CFO 추정 값을 수학식 9에 적용하여 각 스트림에 대하여 각 HE-LTF 심볼 별로 채널 추정 값을 도출할 수 있다. That is, the legacy channel estimation unit 2203 using P matrix dispreading as in the 1-C) scheme applies the CFO estimation value derived by Equation 12 to Equation 9 for each stream. Channel estimation values can be derived for each HE-LTF symbol.
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.The embodiments described above are the components and features of the present invention are combined in a predetermined form. 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.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of a hardware implementation, 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), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 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.In the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs 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.
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. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 상향링크 다중 사용자 전송을 위한 방안은 IEEE 802.11 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, IEEE 802.11 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.The scheme for uplink multi-user transmission in the wireless communication system of the present invention has been described with reference to the example applied to the IEEE 802.11 system, but can be applied to various wireless communication systems in addition to the IEEE 802.11 system.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 STA(Station) 장치가 상향링크(UL: Uplink) 다중 사용자(MU: Multi User) 전송을 수행하는 방법에 있어서, In a method of performing a uplink (UL) multi-user (MU) transmission by a STA (Station) device in a wireless communication system,
    AP(Access Point)로부터 파일럿 할당 정보를 수신하는 단계;Receiving pilot allocation information from an access point (AP);
    상기 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿 톤에 파일럿을 매핑하는 단계; 및Mapping a pilot to a pilot tone based on the pilot assignment information; And
    상기 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU(Physical Protocol Data Unit)을 상기 AP에게 전송하는 단계를 포함하고,Transmitting the pilot-mapped UL MU Physical Protocol Data Unit (PPDU) to the AP,
    상기 파일럿 할당 정보에 의해 STA 또는 STA 그룹 별로 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및 파일럿 시퀀스(pilot sequence) 중 하나 이상이 특정되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법.The uplink multi-user transmission method in which at least one of a pilot tone, a pilot symbol, and a pilot sequence is specified for each STA or STA group by the pilot assignment information.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 파일럿 톤이 임의(random)로 할당되거나 또는 동일한 개수로 할당되거나 RSSI(Received Signal Strength Indication)에 따라 차등적인 개수로 할당되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법.The uplink multi-user transmission method according to the STA or STA group is assigned a pilot tone randomly or the same number, or a differential number according to the received signal strength indication (RSSI).
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    소정의 심볼 주기로 상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 파일럿 톤이 임의(random)로 또는 순환 시프트(cyclic shift)하여 재할당되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법. An uplink multi-user transmission method in which pilot tones are randomly or cyclically shifted for each STA or STA group at a predetermined symbol period.
  4. 제3항에 있어서, The method of claim 3,
    상기 순환 시프트(cyclic shift) 값은 임의(random)로 또는 미리 정해진 값 또는 인접한 톤 간의 채널 상관(channel correlation)에 따라 결정되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법. The cyclic shift value is determined by randomness or according to a predetermined value or channel correlation between adjacent tones.
  5. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 특정한 파일럿 시퀀스가 할당되는 경우, 상기 파일럿은 인접한 파일럿 톤에 매핑되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법. If a specific pilot sequence is allocated for each STA or STA group, the pilot is mapped to an adjacent pilot tone.
  6. 제5항에 있어서, The method of claim 5,
    소정의 심볼 주기로 상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 파일럿 톤이 임의(random)로 또는 순환 시프트(cyclic shift)하여 재할당되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법. An uplink multi-user transmission method in which pilot tones are randomly or cyclically shifted for each STA or STA group at a predetermined symbol period.
  7. 제6항에 있어서, The method of claim 6,
    상기 순환 시프트(cyclic shift) 값은 임의(random)로 또는 미리 정해진 값 또는 인접한 톤 간의 채널 상관(channel correlation)에 따라 결정되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법.The cyclic shift value is determined by randomness or according to a predetermined value or channel correlation between adjacent tones.
  8. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 STA 그룹 별로 특정한 파일럿 톤이 할당되는 경우, 상기 STA 그룹 내 STA 별로 특정한 파일럿 시퀀스가 할당되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법. If a specific pilot tone is assigned to each STA group, uplink multi-user transmission method is assigned a specific pilot sequence for each STA in the STA group.
  9. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    소정의 심볼 주기로 상기 STA 그룹 간에 할당된 파일럿 톤이 교환되어 이용되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법.The uplink multi-user transmission method in which allocated pilot tones are exchanged between the STA groups at predetermined symbol periods.
  10. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 STA 또는 상기 STA 그룹 별로 파일럿 심볼이 임의(random)로 할당되거나 또는 동일한 개수로 할당되거나 RSSI(Received Signal Strength Indication)에 따라 차등적인 개수로 할당되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법. The uplink multi-user transmission method according to the STA or STA group is assigned a pilot symbol random (random), the same number or a differential number according to the received signal strength indication (RSSI).
  11. 무선 통신 시스템에서 장치가 상향링크(UL: Uplink) 다중 사용자(MU: Multi User) 전송을 수행하는 STA(Station) 장치에 있어서, In a STA (Station) device in which a device performs uplink (UL) multi-user (MU) transmission in a wireless communication system,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 An RF unit for transmitting and receiving radio signals; And
    상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,A processor for controlling the RF unit,
    상기 프로세서는 AP(Access Point)로부터 파일럿 할당 정보를 수신하고, The processor receives pilot allocation information from an access point (AP),
    상기 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿 톤에 파일럿을 매핑하고,Map a pilot to a pilot tone based on the pilot allocation information,
    상기 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU(Physical Protocol Data Unit)을 상기 AP에게 전송하도록 구성되고,The pilot is configured to transmit the mapped UL MU Physical Protocol Data Unit (PPDU) to the AP,
    상기 파일럿 할당 정보에 의해 하나 이상의 STA 별로 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및 파일럿 시퀀스 중 하나 이상이 특정되는 장치.At least one of a pilot tone, a pilot symbol, and a pilot sequence is specified for each of one or more STAs by the pilot assignment information.
  12. 무선 통신 시스템에서 AP(Access Point) 장치가 상향링크(UL: Uplink) 다중 사용자(MU: Multi User) 전송을 지원하는 방법에 있어서,In a method for supporting an uplink (UL) multi-user (MU) transmission in an access point (AP) device in a wireless communication system,
    상기 UL MU 전송에 참여하는 STA에게 파일럿 할당 정보를 전송하는 단계; 및Transmitting pilot allocation information to an STA participating in the UL MU transmission; And
    상기 STA으로부터 상기 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿 톤에 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU(Physical Protocol Data Unit)을 수신하는 단계를 포함하고, Receiving a UL MU Physical Protocol Data Unit (PPDU) in which a pilot is mapped to a pilot tone based on the pilot allocation information from the STA,
    상기 파일럿 할당 정보에 의해 하나 이상의 STA 별로 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및 파일럿 시퀀스 중 하나 이상이 특정되는 상향링크 다중 사용자 전송 방법.Uplink multi-user transmission method in which one or more of a pilot tone, a pilot symbol, and a pilot sequence are specified for each of one or more STAs by the pilot allocation information.
  13. 무선 통신 시스템에서 상향링크(UL: Uplink) 다중 사용자(MU: Multi User) 전송을 지원하는 AP(Access Point) 장치에 있어서, An access point (AP) device supporting uplink (UL) multi-user (MU) transmission in a wireless communication system,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 An RF unit for transmitting and receiving radio signals; And
    상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,A processor for controlling the RF unit,
    상기 프로세서는 상기 UL MU 전송에 참여하는 STA에게 파일럿 할당 정보를 전송하고,The processor transmits pilot allocation information to the STA participating in the UL MU transmission,
    상기 STA으로부터 상기 파일럿 할당 정보를 기반으로 파일럿 톤에 파일럿이 매핑된 UL MU PPDU(Physical Protocol Data Unit)을 수신하도록 구성되고, Receive a UL MU Physical Protocol Data Unit (PPDU) in which pilots are mapped to pilot tones based on the pilot allocation information from the STA,
    상기 파일럿 할당 정보에 의해 하나 이상의 STA 별로 파일럿 톤, 파일럿 심볼 및 파일럿 시퀀스 중 하나 이상이 특정되는 장치.At least one of a pilot tone, a pilot symbol, and a pilot sequence is specified for each of one or more STAs by the pilot assignment information.
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