KR100987397B1 - 다중 액세스 시스템 내의 물리 계층의 적응형 변조 및 다른 확장들 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적인 특히 IEEE 802.11a에 따라 표준화되는 통신 시스템에서 데이터 교환을 개선시키기 위한 것이다. 상기 목적을 위해, 전송 매체, 바람직하게 분산 조정 기능(DCF)을 가지는 IEEE 802.11 시스템이 비중앙집중된 방식으로 액세스 될 때, 파일럿 신호들은 다수의 전송 모드들을 사용하여 송신기로부터 수신기로 전송되며 전송 모드들과 관련된 할당 테이블은 수신된 파일럿 심볼들을 기초로하는 수신에 의해 계산된다. 상기 수신은 송신기에 할당 테이블을 전송하여 후속하는 데이터 교환이 상기 할당 테이블을 기초로하여 진행할 수 있다. 중앙집중된 액세스, 바람직하게 포인트 조정 기능(PCF)을 가지는 IEEE 802.11 시스템의 경우에, 데이터 교환이 할당 테이블이 전송될 때 이미 적응형 변조되는 경우 개선된다.

Description

다중 액세스 시스템 내의 물리 계층의 적응형 변조 및 다른 확장들{ADAPTIVE MODULATION AND OTHER EXTENSIONS OF THE PHYSICAL LAYER IN MULTIPLE ACCESS SYSTEMS}
본 발명은 다수의 전송 모드들을 사용하여 중앙집중 또는 분산 원리에 기초하여 전송 매체로의 액세스가 이루어지는 통신 시스템 내에서 데이터 신호들을 전송하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 CSMA/CA(반송파 감지 다중 액세스 충돌 회피) IP-기반의 액세스 시스템에서 적응형 변조를 위한 시그널링 방식에 관한 것이다.
이동 무선 전송에서 심각한 문제는 이동 무선 채널들의 주파수 선택성이다. 큰 지연 시간 차이들을 가지는 다중경로 전파에 의해 발생되는 주파수 선택성은 수신 신호의 강한 선형 왜곡들을 초래하며, 이는 값비싼 등화기들을 사용하거나 비터비(Viterbi) 검출을 사용하도록 한다. 주파수 선택성 채널들의 단점을 제거하는 적절한 수단들은 적응형 변조(AM)라 공지되며, 하기에서 더 상세히 설명된다.
적응형 변조는 주파수 선택성 페이딩 채널들의 단점을 감소시키기 위해 OFDM(직교 주파수 분할 다중화) 시스템들에서 사용된다. 상기 경우에 데이터는 개별 하위반송파들을 통해 전송된다.
적응형 변조 원리에 대한 간단한 설명이 하기에 개시될 것이다. 송신기는 무선 채널을 통해 수신기에 데이터를 전송한다. 송신기에서, 전송될 데이터는 먼저 코더 및 인터리버에 의해 코딩 및 인터리빙된다. 이후에 데이터는 채널 특성에 따라 서로다른 변조 로딩을 사용하여 변조된다. 이를 위한 적절한 변조 알파벳들/방법들은 예를 들면, 관련된 변조 로딩들 1, 2, 4, 및 6을 사용하는 공지된 진폭/위상 쉬프트 키잉 방법들 BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM 등등이다. 높은 신호-대-잡음비의 경우 관련 하위반송파는 많은 수의 비트들로 변조되어야 하는 반면에 낮은 신호-대-잡음비의 경우 적은 수의 비트는 충분하다. 신호-대-잡음비는 일반적으로 수신기에서 추정되어 비트 로딩 테이블 내에서 개별 하위반송파들에 대하여 변환된다. 상기 형태의 비트 로딩 테이블은 예를 들면 신호-대-잡음비에 관한 정보 또는 대안적으로 각각의 개별 하위반송파에 대하여 요구되는 변조 로딩을 포함할 수 있다. 상기 비트 로딩 테이블은 송신기가 적응형 변조를 위해 역다중화기 DEMUX 및 다중화기 MUX를 동작시킬 수 있도록 송신기에 전송된다.
역다중화기 DEMUX는 인터리버에 의해 수신된 비트스트림을 특정 변조 로딩으로 할당된 변조기 MOD1, ... MODn-1, MODn에 전송한다. 상기 경우에 변조기 MOD1는 예를 들어 BPSK 변조기일 수 있고 변조기 MODn는 64QAM 변조기일 수 있다. 관련된 변조에 의해 수신된 포인터들에 따라, 비트 로딩 테이블을 통해 제어되는 다중화기 MUX는 역 고속푸리에 변환(IFFT)된다. 관련된 하위반송파들에 대한 포인터들은 전송을 위해 변환되며, 후속하여 반송파 주파수까지 변조된다.
수신기에서, 상기 프로세스는 본질적으로 반대로 수행된다. 초기에 데이터는 고속 푸리에 변환에 의해 개별 하위반송파들로부터 포인터들로서 획득된다. 그다음에 역다중화기 DEMUX는 비트 로딩 테이블에 따라 데이터를 적절한 복조기에 할당한다. 복조기들 DEMOD1, ... DEMODn-1, DEMODn로부터 획득된 비트 스트림은 다중화기 MUX를 통해 디인터리버 및 채널 코더에 제공된다.
전술된 바와 같이, 적응형 변조를 위한 바람직한 비트 로딩 테이블은 송신기로부터 수신기로 전송되어야 한다. 여기에서 중요한 포인트는 비트 로딩 테이블들이 일반적으로 수신기에서 RSSI(무선 신호 강도 표시) 및 SNR(신호 대 잡음/간섭 비)에 기초하여 계산된 후 송신기에 전송되어야만 한다는 것이다. TDD(시간 분할 듀플렉스) 방식의 경우 WSS(백색 감지 고정) 채널은 보통 비트 로딩 테이블이 유효한 기간 동안 가정된다.
IEEE 802.11a 표준은 매체 액세스 제어(MAC) 및 무선 LAN 시스템들에 대한 물리적인 특성들을 규정한다. 상기 표준에 따른 매체 액세스 제어 유니트는 전송 매체에 액세스하는 그들의 허가에 있어서 스펙트럼의 이용가능성에 따라 물리 계층의 구성요소들을 지원하도록 설계된다.
기본적으로, 이용가능한 액세스에 대하여 중앙 액세스 기능 및 로컬 액세스 기능이라는 두 개의 대등한 선택들이 존재한다. 중앙 액세스 기능(포인트 조정 기능, PCF)에 의해 조정 기능 로직은 네트워크가 동작 중인 동안에 각각 단지 하나의 스테이션 또는 터미널 그룹들(기초 서비스 세트, BSS) 중 하나의 터미널에서 활성이다. 대조적으로, 분산 조정 기능(DCF)에 의해 동일한 조정 기능 로직은 네트워크가 동작중이면 각각의 스테이션 및 상기 터미널 그룹의 각각의 터미널에서 활성이다.
도 1은 IEEE 802.11 표준에 따른 분산 조정 기능(DCF)에서 데이터의 상기 교환을 위한 데이터 프레임 구조를 도시한다. 독자는 본 문서에서 사용되는 약어들 및 용어들에 관해서는 상기 표준을 참조한다. 도 1에 따르면, 다음의 유니트들이 통신에 참여한다: 송신기, 수신기 및 다른 유니트들. DCF 인터프레임 공간(DIFS)이라 공지된 대기 시간 이후에, 송신기는 네트워크에 RTS(송신 준비) 신호를 전송한다.
짧은 대기 시간(짧은 인터프레임 공간, SIFS)이후에, 수신기는 수신할 준비가 되었음을 나타내는 CTS(송신 허가) 신호를 전송한다. 또 다른 짧은 대기 시간(SIFS) 이후에, 송신기는 전송될 데이터를 네트워크에 전송한다. 전송 및 대기 시간(SIFS) 이후에, 수신기는 응답 메세지(ACK)를 사용하여 데이터의 수신을 확인한다. 상기 경우에 대기 시간들(SIFS 및 DIFS)은 각각 16㎲ 및 34㎲이다.
다른 통신 사용자들에 대하여, NAV(네트워크 할당 벡터)는 전송이 관련된 스테이션에 의해 무선 매체를 통해 수행될 수 없는 기간을 규정하는 RTS 또는 CTS 신호의 시작에 세팅된다.
무선 시스템으로의 액세스는 수신기의 응답(ACK)의 수신 이후에 대기 시간(DIFS)이 경과되어야 다시 가능하다. 경쟁 윈도우(contention window)라 공지된 후속 윈도우에서, 충돌을 피하기 위해, 랜덤한 백오프 시간만큼의 지연이 존재한다.
도 2는 도 1에 도시된 프레임 또는 프레임들의 데이터 패킷 포맷들을 도시한다. 상기 내용에서 특별히 중요한 것은 송신기와 수신기 간의 상호작용 및 이에 따른 관련 어드레싱이다. 따라서, RTS 프레임은 6개의 옥텟(octet)들로 인코딩된 송신기 어드레스(TA)를 수용한다. 수신기 어드레스는 또한 CTS 프레임 내에서 6개의 옥텟들로 코딩된다. 송신기에 의해 전송된 데이터 프레임은 어드레스 블럭 내에서 목적지 어드레스 "어드레스 2"를 포함한다. 응답을 위해 수신기에 의해 회신된 ACK 프레임은 다시 송신기가 응답을 유일하게 할당할 수 있도록 RA(수신기 어드레스)를 포함한다.
본 발명의 목적은 통신 시스템에서 채널 용량을 증가시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 전송 모드들을 사용하여 송신기로부터 수신기로 적어도 하나의 파일럿 신호를 전송함으로써 분산된 기준에 따라 전송 매체로 액세스하여 데이터 신호들을 전송하기 위한 방법을 제공하며, 수신기에 의해 수신된 파일럿 신호들을 기초로 하여 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블을 계산하는 단계, 수신기로부터 송신기로 할당 테이블을 전송하는 단계, 및 송신기로부터 수신기로 또는 수신기로부터 송신기로의 상기 할당 테이블에 따른 전송 모드들을 사용하여 데이터 신호들을 전송하는 단계를 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 전송 모드들을 사용하여 전송 매체로의 중앙집중적으로 액세스하는 통신 시스템에서 데이터 신호들을 전송하기 위한 방법을 제공하며, 송신기로부터 수신기로 적어도 하나의 파일럿 신호를 전송하는 단계, 수신기에 의해 수신된 파일럿 신호들에 기초하여 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블을 계산하는 단계, 수신기로부터 송신기로 할당 테이블을 전송하는 단계, 및 수신기로부터 송신기로의 할당 테이블에 따라 할당 테이블을 통해 전송되는 전송 모드들을 사용하여 데이터 신호들을 전송하는 단계를 특징으로 한다.
따라서 적응형 변조는 또한 다중 액세스 시스템들, 예를 들면, 본 발명에서 규정되는 비트 로딩 시그널링 방식에 기초하는 CSMA(반송파 감지 다중 액세스) 시스템에 적용될 수 있다. 그러나 적응형 변조의 경우, 원하는 비트 로딩 테이블들이 수신기로부터 송신기로 정확히 전송되는 것은 절대적으로 중요하다. 그런 상황이 아니라면, 중대한 결함들이 발생할 수 있다. 상기 비트 로딩 시그널링 방식의 사용은 모두 적응형 변조로 인하여 패킷 에러들에 대하여 덜 민감한 적응형 변조된 데이터 패킷들을 전송할 수 있도록 한다.
제안된 해결책은 RTS(송신 준비) 신호들, CTS(송신 허가) 신호들 및 NAV(네트워크 할당 벡터)가 데이터 전송을 위한 공통 매체의 예약을 위해 사용되고, 필요한 경우에 ACK(응답) 메세지가 데이터 수신에 응답하기 위해 사용되는 분산된 액세스를 사용하는 CSMA/CA(충돌 회피) 방식에 특히 유용하게 적용될 수 있다. 이는 기초 레벨에서 적응형 변조가 CSMA/CA 액세스에 기초한 OFDM(직교 주파수 분할 다중화) 시스템 또는 MC/CDMA-(다중 반송파 코드 분할 다중 액세스) 시스템을 위해 사용될 수 있음을 의미한다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 IEEE 802.11-표준 시스템에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 상기 시스템에서, 파일럿들은 비트 로딩 테이블들을 계산하기 위해 분산된 액세스를 위한 RTS 신호를 통해 전송될 수 있다. 또한, 송신기가 RTS 신호를 통해 수신기에게 적응형 변조를 할 수 있는지의 여부 및 필요하다면 물리 계층의 프레임워크 내에서 PHY 확장들로서 공지된 추가 기능들을 실행할 수 있는지의 여부를 질문하는 것은 중요하다.
유사한 방식으로 수신기가 CTS 신호를 통해 송신기에 적응형 변조를 수행할 수 있는 능력 및 필요하다면 추가 PFY 확장들을 수행할 수 있는지에 관해 질문하는 것이 유용하다. 동시에, 수신기는 파일럿들에 기초하여 각각 계산된 할당 테이블들 또는 비트 로딩 테이블들을 CTS 신호를 통해 송신기에 전송할 수 있다.
두 개의 통신 터미널들의 적응형 변조에 의한 양방향 데이터 트래픽의 경우, 특히 각각의 터미널이 송신기 및 수신기 모두가 될 수 있음이 강조되어야만 한다. IEEE 802.11a 표준의 내용 내에서, 24개의 데이터 비트들로 각각 구성된 3개의 OFDM 데이터 심볼들을 사용하는 비트 로딩 테이블들을 전송하는 것은 민감한 것으로 보인다.
특정 PHY 확장의 사용을 확인하는 것은 수신기의 CTS 신호를 통해 제공될 수 있다.
데이터는 만약 어떠한 현재 비트 로딩 테이블도 송신기 또는 수신기에서 존재하지 않는다면, 중앙집중 액세스의 경우 및 분산된 액세스의 경우 모두에서 고정된 변조 방식으로 전송되어야 한다.
두 시스템들, 즉, 중앙집중 액세스를 사용하는 시스템 및 분산된 액세스를 사용하는 시스템 모두의 타이밍은 각 경우에서 특정 구성요소들이 병렬적으로 사용될 수 있도록 인터리빙될 수 있다.
본 발명은 하기의 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 IEEE 802.11 표준에 따른 DCF(분산 조정 기능) 데이터 교환의 시그널링 방식을 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 데이터 교환을 위한 데이터 패킷의 구조를 도시한다.
도 3은 분산된 액세스를 사용하는 전송 시스템들에서 비트 로딩 테이블들을 위한 본 발명에 따른 데이터 교환 방식을 도시한다.
도 4는 도 3의 시그널링 방식으로부터의 발췌를 도시한다.
도 5는 중앙집중 액세스를 사용하는 전송 시스템에서 비트 로딩 테이블들을 위한 본 발명의 시그널링 방식을 도시한다.
도 6은 도 5의 시그널링 방식의 변형을 도시한다.
도 7은 비트로딩 테이블을 포함하는 데이터 패킷 프레임을 도시한다.
도 8은 데이터 블럭들 간의 시간 간격들의 시간 관계, 이른바 인터프레임 공간들(IFS)과 중앙집중 및 분산된 액세스 절차들에 대한 백오프 절차를 도시한다.
하기에 개시된 예시적인 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타낸다.
도 3에 도시된 본 발명의 시그널링 방식의 원리들은 도 1에 도시된 방식의 원리들과 일치하며, 따라서 IEEE 802.11 표준에 기초한다. 그러나, 도면에서 두꺼운 화살표들로 지시된 것과 같이, 관련된 데이터 프레임의 컨텐트는 변경되었다. 적응형 변조를 수행하기 위해, 송신기의 RTS 신호를 통해 수신기의 비트 로딩 테이블에 대한 질문이 이루어진다. 수신기는 RTS 신호의 파일럿들을 기초로 하여 계산한 비트 로딩 테이블을 CTS 메시지에 통합한다. 송신기에 의해 수신된 CTS 메시지 내의 비트로딩 테이블은 송신기에 의해 데이터 패킷 "데이터"를 통해 데이터를 전송하도록 사용된다.
제 2 시그널링 방식이 도 3에서 얇은 화살표들에 의해 지시된다. 상기 방식에서 수신기는 CTS 메시지들을 통해 송신기들로부터 비트 로딩 테이블을 요청한다. 송신기는 CTS 신호로부터의 파일럿들에 기초하여 순방향 채널들에 대한 현재의 비트 로딩 테이블을 계산하고 상기 비트로딩 테이블을 수신기에 전송될 패킷 "데이터"에 통합한다. 동시에, 데이터 패킷 "데이터"를 통해 전송될 데이터는 결정된 비트 로딩 테이블에 따라 이미 적응형 변조되고 있다.
시분할 듀플렉스 모드에서, 특정 터미널은 각각의 경우에 송신기 또는 수신기가 된다. 상기 경우들(도 3의 두꺼운 화살표들의 경우 및 얇은 화살표들의 경우) 모두에서, 필수 송신기 및 수신기 기능은 통신 터미널들 모두에서 구현된다.
도 1과의 비교는 대기 기간들(SIFS 및 DIFS)이 변경되지 않음을 보여준다.
도 4의 시그널링 방식에서, CSMA/CA 시스템에서 분산된 액세스를 위한 본 발명에 따른 필수 단계들이 개괄되고 확대된다. 따라서, RTS 데이터 패킷은 송신기로부터 적응형 변조를 위한 요청을 수신하고 필요하다면 물리 계층에 관하여 특정 확장 기능들(PHY 확장들)의 사용을 위한 추가 요청을 수신한다. 이러한 타입들의 상기 PHY 확장들은 전송 모드들이 HIPERLAN/2 표준에 정의된 "물리 계층 모델"을 넘어서 확장하는 것으로 정의되도록 한다. 이러한 한 예는 공지된 "공간 주파수 블럭 코딩"일 수 있다.
상기 물리 계층의 이러한 타입들의 확장들은 각각의 경우에 원격의 단말, 즉 송신기 또는 수신기에서 통지될 수 있으며, 두 개의 터미널들 사이의 특정 확장이 협상되면 그후에 데이터 전송 동안에 사용된다. 상기 경우에, 할당 테이블은 적응형 변조를 위해 사용되는 "비트 로딩 테이블"이라 공지된 테이블을 포함할 수 있다. "협상"은 본질적으로 3가지 단계로 수행된다: 제 1 단계에서 제 1 터미널은 자신이 어떤 확장들을 지원하는지를 통지한다. 제 2 단계에서, 제 2 터미널은 자신이 어떤 확장들을 지원하는지를 통지한다. 제 3 단계에서, 제 1 터미널은 후속 전송을 위해 사용될 하나 또는 그 이상의 공동으로 지원되는 확장들을 결정한다.
도 4에 따르면, 수신기의 CTS 데이터 패킷은 비트 로딩 테이블을 포함한다. 부가하여, 수신기의 CTS 데이터 패킷은 특정 PHY 확장의 사용에 관한 응답 정보를 포함한다.
송신기의 데이터 패킷 "데이터"는 전송될 실제 데이터를 포함한다. 이는 수신기로부터 수신된 비트 로딩 테이블에 따라 적응형 변조된다. 상기 데이터를 전송하기 위해 특정 PHY 확장을 이용한 전송 모드가 선택된다.
특정 기간의 대기 시간 이후에, 수신기는 데이터 패킷 "데이터"의 정확한 수신 또는 부정확한 수신에 대한 응답 정보를 포함하는 응답 데이터 패킷(ACK)을 전송한다.
도 5는 데이터 네트워크로의 액세스가 중앙집중적으로 조정되는 IEEE 802.11 표준에 따른 PCF 데이터 전송을 도시한다. 상기 시스템의 전송 간격은 "비경쟁 반복 간격(contention-free repetition interval)"이라 참조된다. 상기 간격은 비경쟁 기간 및 개별 사용자들에 의한 데이터 네트워크로의 액세스를 위한 경쟁이 발생하는 경쟁 기간으로 구성된다. 비경쟁 기간에서 액세스는 중앙집중적으로 규제되지는 반면에, 경쟁 기간에서 액세스는 분산된 원리로 조정된다.
PCF 인터프레임 공간 이후에, 전송은 사용자들의 그룹에 의한 데이터 네트워크로의 액세스를 중앙집중적으로 조정하는 마스터의 시작 신호(표지)에 의해 시작된다. 상기 경우에, 중앙집중적으로 조정되는 동작 모드에서 마스터로부터 사용자들로의 데이터 전송은 다운링크(DL)라 참조되고, 사용자들로부터 마스터로의 데이터 전송은 업링크(UL)라 참조된다. 짧은 대기 시간(SIFS) 이후에, 마스터는 접속(D1)을 통해 도 5에 도시된 것과 같이 사용자(X)에게 데이터를 전송하며, 상기 "D1"의 "D"는 다운링크이고 "1"은 사용자(X)가 원한다면 사용자에게 데이터를 전송하도록 요청되도록 하는 폴링 요청을 사용하는 사용자(X)로의 접속 1이다. 다시 짧은 대기 시간(SIFS) 이후에, 사용자(X)는 자신의 데이터를 업링크(U1)를 통해 전송하며, 상기 "U1"의 "U"는 업링크이고 "1"은 마스터로의 응답 메시지(ack)를 사용하는 사용자(X)의 접속 1이다. 다시 짧은 대기 시간(SIFS) 이후에, 마스터는 접속(D2)을 통해 사용자(Y)에 대한 폴링 메시지를 사용하여 사용자(Y)에게 데이터를 전송한다. 동시에 마스터는 상기 메시지와 함께 접속(U1)을 통해 데이터를 정확히 수신하였음을 알리는 확인 ack를 사용자(X)에 전송한다. 이후에, 마스터는 사용자(Y)로부터 접속(U2)을 통해 데이터가 사용자(Y)에 정확히 도달하였는지를 나타내는 응답(ack)과 함께 데이터를 접속(D2)을 통해 수신한다.
이후에, 마스터는 응답하지 않는 사용자(Z)로 접속(D3)을 통해 데이터로 액세스하며 폴링 요청뿐만 아니라 접속(D4)을 통해 데이터로 사용자(Z)에 액세스한다. 마스터가 사용자(Z)에게 응답(ack)을 전송할 필요가 없는데, 그 이유는 사용자가 응답하지 않았기 때문이다. 그 후에, 사용자(W)는 마스터로부터 접속(D4)을 통해 데이터를 정확히 수신하였음을 나타내는 응답(ack)과 함께 데이터를 접속(U4)을 통해 전송한다. 비경쟁 기간 내에서 상기 일반적인 데이터 교환은 마스터의 종료 신호(CF-종료)와 함께 변화한다. 그 후에 경쟁 기간이 이어지는데, 경쟁 기간에서 데이터 네트워크로의 액세스는 바람직하게 분산 조정 기능(DCF) 동작 모드에서 각각의 사용자 스스로에 의해 조정된다.
비경쟁 기간은 NAV(네트워크 할당 벡터)에 의해 식별된다. 상기 시간 동안 어떤 스테이션들도 또는 어떤 사용자들도 각각 매체를 통한 전송을 시작하지 않는다. 경쟁 기간의 종료시, NAV는 리셋된다(리셋 NAV). 짧은 지연 이후, 리셋 이후에, 비경쟁 시간이 종료되어 최대 비경쟁 기간 CF_Max_Duration이 발생된다.
상기 데이터 전송 방식은 또한 본 발명에 따라 개별 데이터 블럭들이 적응형 변조와 관련하여 보충되는 경우에 사용된다. 적응형 변조에 필수적인 비트 로딩 테이블들의 시그널링은 도 5의 관련된 데이터 블럭들을 지시하는 얇은 화살표에 의해 도시된다. 따라서, 마스터로부터 사용자들 중 하나로의 각각의 데이터 전송동안 적응형 변조된 사용자 데이터에 대한 요청이 수행된다. 어드레싱된 스테이션이 적응형 변조를 수행할 수 있는지의 여부에 관한 함축적이거나 명백한 질문에 부가하여, 질문은 실제 비트 로딩 테이블이 사용될 요청을 포함한다. 액세스된 각각의 사용자는 접속들(U1, U2, 또는 U4)에서 그들의 데이터 패킷을 통해 그들이 계산한 비트 로딩 테이블을 전송하여 각각의 경우에 접속들(U1, U2, 및 U4)을 통해 전송될 데이터에 적용한다.
도 5에 도시된 다이어그램에서, 각각의 사용자들(사용자 X, 사용자 Y, 및 사용자 Z, 및 사용자 W)은 비경쟁 기간의 각 경우에 마스터에 의해 어드레싱 또는 폴링된다. 따라서, 마스터는 접속들(D1, D2, D3, 및 D4)을 통해 고정된 변조를 사용하여 관련된 사용자에게 데이터를 전송한다. 그러나, 만약 사용자가 마스터에 의한 비경쟁 기간에서 여러 번 어드레싱되어 마스터에게 현재의 비트 로딩 테이블을 전송하면, 동일한 사용자로의 제 2 전송으로부터 마스터는 고정된 변조 대신 적응형 변조를 위해 현재의 비트 로딩 테이블을 사용한다.
적응형 변조를 사용하는 상기 형태의 CSMA 방식은 도 6에 도시된다. 시간 간격(T0)에서, 송신기 또는 마스터는 비경쟁 기간에 대한 시작 신호(표지)를 발행한다. 상기 기간은 시간 간격(T6)에서 신호(CF-종료)와 함께 종료한다. 시간 간격(T1)에서 마스터(송신기)는 접속(D1)을 통해 데이터(데이터 1)를 특정 사용자(수신기)에 전송하여 폴링 메시지(poll)와 함께 어드레싱한다. 동시에, 마스터(송신기)는 비트 로딩 테이블을 요청한다. 시간 간격(T2)에서 비트 로딩 테이블은 사용자(수신기)로부터 마스터(송신기)로 전송되며 고정된 변조는 사용자(수신기)로부터 마스터(송신기)로의 데이터(데이터 1)의 전송을 위해 계속 사용된다. 상기 경우에, 일반적으로 접속(D1)에서 마스터의 데이터(데이터 1)와 접속(U1)에서 가입자의 데이터(데이터 1)는 구별된다. 응답 정보(ack)와 함께, 사용자(수신기)는 마스터(송신기)로부터 데이터(데이터 1)의 수신을 확인한다. 또한 사용자(수신기)는 마스터(송신기)로부터 비트 로딩 테이블을 요청한다. 시간 간격(T3)에서 마스터(송신기)는 시간 간격(T2)에서 수신된 비트 로딩 테이블을 사용하여 추가 데이터(데이터 2)를 전송한다. 또한, 마스터는 사용자(수신기)에게 요청된 비트 로딩 테이블을 전송한다. 시간 간격(T4)에서 사용자(수신기)는 시간 간격(T3)에서 수신된 비트 로딩 테이블을 사용하여 마스터(송신기)에 데이터(데이터 2)를 전송한다.
상기 시그널링 방식과 함께, 업데이트된 비트 로딩 테이블은 요청을 통해서만 전송되거나 각각 데이터 전송과 함께 전송될 수 있다.
도 7은 IEEE 802.11a에 따라 규정된 OFDM 시스템내에서 사용될 수 있는 것과 같은 PLCP 데이터 프레임의 구조를 도시한다. 상기 데이터 프레임은 PLCP(물리 계층 수렴 프로토콜)에 기초하는 PPDU(PLCP 프로토콜 데이터 유니트)라 참조된다. PPDU는 12개의 심볼들을 가지는 PLCP 프리엠블을 갖는다. 이후에 이는 데이터 레이트(RATE), 예악된 비트, 길이 명시, 패리티 비트, 및 테일이라 불리는 용어를 포함하는 하나의 심볼 데이터 부분(SIGNAL)이다.
본 발명에 따르면, 후속하는 3개의 OFDM 심볼들은 각각 24개의 비트들로 구성되며, 적응형 변조 또는 물리 계층의 확장(PHY 확장)을 위해 사용된다. 3개의 심볼들은 2개의 비트들을 가지는 하나의 헤더, 48개의 비트들을 가지는 비트 로딩 정보, 16개의 비트들을 가지는 순환 반복 코드 CRC, 및 16개의 비트들을 가지는 테일로 구성된다.
이후에, 적응형 변조를 위한 3개의 심볼들로부터 계속해서 전송될 실제 데이터는 서로다른 개수의 OFDM 심볼들을 가지는 가변 길이의 데이터이다. 데이터 부분은 12개의 서비스 비트들을 가지는 공지된 구조들, PLCP 서비스 데이터 유니트(PSDU), 6개의 비트들과 다수의 패드 비트들을 가지는 테일을 포함한다.
"신호", "PHY 확장", 및 "데이터"라 공지된 PPDU의 구성요소들은 현재 BPSK의 경우에 1/2로 코딩된 OFDM을 사용하여 전송된다. 데이터 부분들에 대한 레이트는 신호 부분에서 전송된다.
이는 PPDU의 적응형 변조가 IEEE 802.11a 명세서에 따른 CTS 메시지에서 12㎲의 시간 요구 조건을 가지는 오직 3개의 OFDM 심볼들을 입력 및 사용함으로써 수행되도록 한다. 상기 경우에 예상된 비트 또는 RATE 필드는 적응형 변조를 위한 필드(PHY 확장 필드)를 가리킬 수 있다.
마지막으로, 도 8은 도 1에 이미 지시된 것과 같이 충돌들을 피하기 위한 백오프 절차가 변경되지 않고 유지되는 것을 도시한다. 특히, 모든 DIFS, PIFS, 및 SIFS 시간 간격들은 적응형 변조에 대하여 변경되지 않고 유지된다. 따라서, 경쟁 윈도우 내의 비경쟁 기간 동안 액세스의 쉬프팅 이후에 상응하는 슬롯이 선택되어 매체가 비활성일 동안 백오프가 증감된다.

Claims (18)

  1. 다수의 전송 모드들을 사용하여 분산 방식에 의해 액세스 매체로의 액세스가 이루어지는 통신 시스템에서의 데이터 신호들의 전송 방법으로서,
    송신기로부터 수신기로 적어도 하나의 파일럿 신호를 전송하는 단계;
    상기 수신된 파일럿 신호들을 사용하여, 상기 수신기에 의해 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블을 계산하는 단계;
    상기 수신기로부터 상기 송신기로 상기 할당 테이블을 전송하는 단계; 및
    상기 할당 테이블에 따라 상기 전송 모드들 중의 하나를 사용하여 상기 데이터 신호들을 상기 송신기로부터 상기 수신기로 또는 상기 수신기로부터 상기 송신기로 전송하는 단계를
    포함하는 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 통신 시스템은 IEEE 802.11에 따라 규정되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 파일럿 신호들은 RTS 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 할당 테이블은 적응형 변조를 위한 비트 로딩 테이블 및 물리 계층의 확장을 위한 확장 데이터 중의 적어도 하나를 포함하되,
    상기 물리 계층의 확장은 IEEE 802.11a 표준 또는 물리 계층에 관한 다른 표준들의 범위를 넘어서 확장되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    적응형 변조 및 물리 계층의 확장 중 적어도 하나를 위한 상기 송신기로부터의 요청은 RTS 메시지를 통해 이루어지고,
    상기 물리 계층의 확장은 IEEE 802.11a 표준의 범위를 넘어서 확장되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 적응형 변조 및 물리 계층의 확장 중 적어도 하나와 관련하여 상기 수신기로부터의 요청 및 응답 중 적어도 하나가 CTS 메시지를 통해 전송되고,
    상기 물리 계층의 확장은 IEEE 802.11a 표준의 범위를 넘어서 확장되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 수신기에 의해 결정되는 상기 할당 테이블은 CTS 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 통신 시스템은 송신기 및 수신기 기능 모두를 포함하는 적어도 2개의 터미널을 포함하고, 할당 테이블은 상기 터미널의 어느 한 쪽으로부터 다른 터미널로 또는 그 반대로 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 할당 테이블은 전송된 데이터 전송 패킷에서 사용되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  10. 제 2항에 있어서, 상기 할당 테이블의 전송을 위해 적어도 하나의 데이터 심볼이 사용되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    전송을 위해, 각각 24개의 비트들로 구성된 3개의 데이터 심볼들이 사용되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  12. 제 2항에 있어서, 물리 계층의 특정 확장의 사용이 CTS 메시지를 통해 확인되고, 상기 물리 계층의 특정 확장은 IEEE 802.11a 표준의 범위를 넘어서 확장되는 것임을 특징으로 하는 전송 방법.
  13. 다수의 전송 모드들을 사용하여 중앙집중 방식으로 액세스 매체로의 액세스가 이루어지는 통신 시스템에서의 데이터 신호들의 전송 방법으로서,
    송신기로부터 수신기로 적어도 하나의 파일럿 신호를 전송하는 단계;
    파일럿 신호들에 기초하여, 수신기에 의해 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블을 계산하는 단계;
    상기 수신기로부터 상기 송신기로 상기 할당 테이블을 전송하는 단계; 및
    상기 할당 테이블을 통해 전송되는 상기 전송 모드들을 사용하여 상기 할당 테이블에 따라 상기 수신기로부터 상기 송신기로 상기 데이터 신호들을 전송하는 단계를 포함하는 전송 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 전송될 데이터는 만약 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블이 존재하지 않으면 고정된 변조 방식을 사용하여 변조되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 할당 테이블은 적응형 변조를 위한 비트 로딩 테이블 및 물리 계층의 확장을 위한 확장 데이터 중의 적어도 하나를 포함하되,
    상기 물리 계층의 확장은 IEEE 802.11a 표준 또는 물리 계층에 관한 다른 표준들의 범위를 넘어서 확장되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 시스템은 다중 액세스 시스템인 것을 특징으로 하는 전송방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 다중 액세스 시스템은 CSMA 시스템으로서 동작하는 것을 특징으로 하는 전송방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 CSMA 시스템은 IEEE 802.11표준을 따르는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
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