KR101202196B1

KR101202196B1 - Ｍｉｍｏ 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101202196B1
Application number: KR1020110022047A
Authority: KR
Inventors: 박재우; 오종의; 이일구; 이석규; 정민호; 최지연; 이재승; 김윤주
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2012-11-20
Also published as: EP2547001A4; WO2011112052A2; JP2013522949A; US20150222339A1; US11722187B2; JP2018061282A; US20230379014A1; KR20110102845A; CN107359915B; AU2011224959A1; US9634746B2; CN107359915A; US20190007111A1; EP2547001B1; US20170222697A1; ES2584066T3; EP2547001A2; US20160043785A1; US10601474B2; EP3079269A1

Abstract

본 발명은 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의한 MIMO 시스템에서 송신 단말이 수신 단말로 데이터를 송신하는 방법은, 상기 데이터를 포함하는 데이터 필드를 생성하는 단계, 상기 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드를 생성하는 단계, 상기 데이터 필드 및 상기 시그널 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 단계 및 상기 데이터 프레임을 상기 수신 단말로 송신하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면 MIMO를 이용하여 프레임을 전송하는 통신 시스템에서, 전송되는 프레임의 종단을 수신단에 정확하게 알림으로써 수신단에서 보다 효율적으로 프레임을 복원할 수 있는 효과가 있다.

Description

ＭＩＭＯ 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING DATA IN MIMO SYSTEM}

본 발명은 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MIMO 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 랜은 기본적으로 분산 시스템(Distribution System: DS)의 접속점 역할을 하는 액세스 포인트 (Access Point: AP)와, AP가 아닌 다수의 무선 단말(STAtion: STA)로 이루어진 기본 서비스 셋(Basic Service Set: BSS) 모드나, STA로만 구성되는 독립 기본 서비스 셋(Independent BSS: IBSS) 모드를 지원한다. (이하에서는 AP와 STA를 통칭하여 “단말”로 지칭한다.)

무선 랜과 같은 통신 시스템에서는, MAC(Media Access Control) 계층과 PHY(PHYsical) 계층 사이에서는, 프레임(또는 데이터 프레임)과 함께 이 프레임의 길이(length)에 대한 길이 정보가 교환된다. 프레임의 종단을 수신단에 알리기 위해, 송신단의 PHY 계층에서는 프레임의 길이 정보를 갖는 헤더(header)를 프레임에 포함시켜 전송하거나, 프레임의 종단을 가리키는 정보를 포함하는 구분자(delimiter)를 프레임의 종단에 추가한다. 이에 따라 수신단의 PHY 계층에서는, 수신된 프레임에 포함된 길이 정보 또는 특정한 포맷을 갖는 구분자 정보를 이용하여 수신된 프레임의 종단을 파악한다.

무선 랜의 국제 표준인 IEEE 802.11에서는 MAC 계층에서 처리하는 데이터 단위를 MPDU(MAC Protocol Data Unit)로 정의한다. MPDU는 MAC 계층에서 PHY 계층으로 전달되면서 PSDU(PHY Service Data Unit)로 불린다. PSDU와 함께, 프레임의 종단을 파악하기 위한 프레임의 길이 정보가 MAC 계층에서 PHY 계층으로 전달된다. 송신단의 PHY 계층에서는 프레임의 길이 정보를 데이터와 함께 수신단으로 전송한다. 수신단의 PHY 계층의 디코더(decoder)는 수신된 프레임의 PLCP 프리앰블(Preamble)의 시그널 심볼(SIG symbol)에 포함된 길이 정보를 이용하여, PSDU에 포함된 MPDU를 길이 정보에 나타난 길이만큼 복원하고, 복원된 데이터 및 길이 정보를 MAC 계층에 전달한다.

IEEE 802.11와 같은 표준에 의한 통신에서는, 송신단에서 수신단에 길이 정보를 전달하기 위해서 여러 가지 방법을 사용한다. 예를 들어 802.11b에서는 PLCP 헤더가 16비트(bit) 크기의 시간 정보를 포함하고, 802.11a/g에서는 PLCP 프리앰블의 L-SIG 필드가, 프레임의 길이를 바이트(byte) 단위로 나타내는 12비트 크기의 길이 정보를 포함한다. 또한 802.11n에서는 PLCP 프리앰블의 HT-SIG 필드가, MAC 계층의 MPDU 또는 A-MPDU(Aggregated-MPDU)의 길이를 바이트 단위로 나타내는 16비트 크기의 길이 정보를 포함한다.

본 발명은 MIMO를 이용하여 프레임을 전송하는 통신 시스템에서, 전송되는 프레임의 종단을 수신단에 정확하게 알림으로써 수신단에서 보다 효율적으로 프레임을 복원할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 MIMO 시스템에서 송신 단말이 수신 단말로 데이터를 송신하는 방법에 있어서, 상기 데이터를 포함하는 데이터 필드를 생성하는 단계, 상기 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드를 생성하는 단계, 상기 데이터 필드 및 상기 시그널 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 단계 및 상기 데이터 프레임을 상기 수신 단말로 송신하는 단계를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.

또한 본 발명은 MIMO 시스템에서 송신 단말로부터 송신된 데이터를 수신 단말이 수신하는 방법에 있어서, 상기 데이터를 포함하는 데이터 필드 및 상기 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드가 포함된 데이터 프레임을 수신하는 단계, 상기 데이터 프레임을 디코딩하여, 상기 시그널 필드 및 상기 데이터 필드를 출력하는 단계 및 상기 시그널 필드를 이용하여, 상기 데이터 필드로부터 상기 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.

또한 본 발명은 MIMO 시스템에서 수신 단말로 데이터를 송신하는 송신 단말에 있어서, 상기 데이터를 포함하는 데이터 필드를 생성하는 데이터 필드 생성부, 상기 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드를 생성하는 시그널 필드 생성부, 상기 데이터 필드 및 상기 시그널 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 데이터 프레임 생성부 및 상기 데이터 프레임을 상기 수신 단말로 송신하는 송신부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한 본 발명은 MIMO 시스템에서 송신 단말로부터 송신된 데이터를 수신하는 수신 단말에 있어서, 상기 데이터를 포함하는 데이터 필드 및 상기 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드가 포함된 데이터 프레임을 수신하는 수신부, 상기 데이터 프레임을 디코딩하여, 상기 시그널 필드 및 상기 데이터 필드를 출력하는 디코딩부 및 상기 시그널 필드를 이용하여, 상기 데이터 필드로부터 상기 데이터를 획득하는 데이터 획득부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명은 MIMO를 이용하여 프레임을 전송하는 통신 시스템에서, 전송되는 프레임의 종단을 수신단에 정확하게 알림으로써 수신단에서 보다 효율적으로 프레임을 복원할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 전송 지속기간과 프레임 패딩을 이용하여 프레임의 종단을 알리는 방법.
도 2는 본 발명에 의한 전송 지속기간 정보 및 프레임 길이 정보를 이용하여 프레임의 종단을 수신단에 알리는 실시예.
도 3은 본 발명에 의한 전송 지속기간 정보 및 프레임 길이 정보를 이용하여 프레임의 종단을 수신단에 알리는 다른 실시예.
도 4는 본 발명에 의한 데이터 송수신 방법이 적용되는 MU-MIMO의 PPDU 포맷.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 VHT-DATA 필드의 구성.
도 6은 도 5의 VHT-DATA 필드에 포함된 PSDU의 포맷.
도 7은 VHT SIG-B에 PSDU의 길이 정보를 지정하는 본 발명의 실시예.
도 8은 서비스 필드를 이용하여 길이 정보를 지정하는 본 발명의 실시예.
도 9는 VHT-SIG B 필드와 서비스 필드를 함께 사용하여 길이 정보를 지정하는 본 발명의 실시예.
도 10은 패리티 비트(Parity bit)를 이용하여 PSDU 길이 필드를 보호하는 본 발명의 실시예.
도 11은 사용자별 심볼 길이를 수신단에 전달하는 본 발명의 실시예.
도 12는 도 11의 실시예에서 VHT-SIG B 필드를 보호하기 위한 방법.
도 13은 PSDU의 길이 정보를 Qword(4바이트) 단위로 전송하는 본 발명의 실시예.
도 14는 VHT-SIG B 필드에 PSDU 길이 정보만 포함시키는 본 발명의 실시예.
도 15는 MAC 패딩 방식과 길이 지시(length indication) 방식을 결합하여 길이 정보를 나타내는 본 발명의 실시예.
도 16은 도 15의 추가적인 테일 패드가 치환되는 본 발명의 실시예들.
도 17은 PHY 계층에서 수행되는 PHY 패드의 삽입을 설명하기 위한 블록도.
도 18은 VHT-SIG B의 변조 방식 및 대역폭에 따른 데이터 표현 방식.
도 19는 본 발명의 실시예에 의한 PPDU 포맷의 예시.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 의한 PPDU 포맷의 예시.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 의한 송신 단말의 구성.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 수신 단말의 구성.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 의한 데이터 송신 방법의 흐름도.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 의한 데이터 수신 방법의 흐름도.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

한편, 802.11ac에서는 다수의 안테나를 이용한 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 무선 전송이 사용된다. 802.11ac에서, MIMO는 1:1 전송인 SU-MIMO(Single User-MIMO)와, 공간분할 다중접속(Spatial Division Multiple Access: SDMA)를 이용하여 동시에 여러 사용자에게 다중 프레임을 전송하는 MU-MIMO(Multi User-MIMO)로 구분된다. 802.11ac에서, SU-MIMO를 이용할 때는 802.11ac용 SIG 필드에 길이 정보를 포함시킴으로써 수신단에 프레임의 길이를 알릴 수 있다. 하지만 MU-MIMO를 이용할 때는 여러 사용자에게 전달되는 프레임의 길이가 각각 다를 수 있기 때문에, 프레임의 종단을 각 사용자에게 알리기 위한 다른 방법이 필요하다.

MU-MIMO 다운링크 전송구간이 끝나면, 수신 단말들(예를 들면, STAs) 중 응답이 필요한 단말들은 ACK 프로토콜을 송신 단말(예를 들면, AP)에 순차적으로 전송할 수 있다. 이 때 ACK 프로토콜을 전송하는 순서와 전송 기준 시간을 각 수신 단말에 알리기 위해 여러 가지 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 이전에 전송된 프레임을 이용하여 ACK 프로토콜 전송 순서를 각 수신 단말에 알릴 수 있다. 또한 전송 기준 시간을 알리기 위해, MU-MIMO 다운링크 전송구간이 끝나는 시점을 나타내는 전송 지속기간(duration) 정보를 802.11ac용 SIG 필드에 포함시킴으로써, 가장 긴 시간 동안 전송되는 PPDU의 길이를 각 수신 단말에 알릴 수 있다. 이러한 SIG 필드를 이용하는 경우, 어떤 수신 단말이 짧은 길이의 공간 스트림(Spatial Stream)을 할당받은 경우에도, 실제 채널은 가장 긴 공간 스트림동안 전송을 수행하게 되어 채널은 비지(Busy) 상태가 된다. 가장 긴 PPDU를 수신하는 수신 단말의 프레임 수신이 종료되면, 채널은 아이들(idle) 상태가 되고, 그 후 각 수신 단말은 정해진 절차에 따라 ACK 프로토콜을 송신 단말로 전송한다.

구분자를 이용하여 프레임의 종단을 알리는 방법 중 하나는, 전송 지속기간 정보를 통해서 MU-MIMO 전송의 최대 심볼 갯수를 파악하고, 프레임의 마지막 심볼까지 구분자 패딩(delimiter padding), MAC 패딩(MAC padding), PHY 패딩(PHY padding)을 채우는 것이다. MAC 계층에서 PHY계층으로 전달되는 PSDU는 유용 데이터(useful data)와 패딩(padding) 정보로 구성되는데, 구분자 패딩, MAC 패딩은 비유용 데이터(non-useful data)로 분류된다.

도 1은 전송 지속기간과 프레임 패딩을 이용하여 프레임의 종단을 알리는 방법을 나타낸다. 도 1과 같이 송신단에서 프레임 패딩을 이용하여 프레임을 전송하는 경우, 수신단의 PHY 계층에서는 유용 데이터의 길이를 알 수 없다. 따라서 수신단의 PHY 계층의 디코더는 수신된 프레임의 유용 데이터뿐만 아니라, 구분자 패딩, MAC 패딩, 그리고 마지막 심볼의 테일(tail)을 제외한 마지막 PHY 패드 비트(pad bit)까지 복원한다. 여기서 PHY 패드 비트는 7비트 이하의 크기를 가지므로 1 옥텟(octet)을 구성하지 못하므로 버려지고, 복원된 다른 데이터들은 MAC 계층으로 전달된다. 그러나 수신단의 PHY 계층은 RX VECTOR를 통해 유용 데이터의 길이를 MAC 계층으로 전달하지 못한다.

이 때 MAC 계층은 패딩된 MAC 프레임을 전달받게 된다. 따라서 MAC 계층에서는 전달받은 프레임의 마지막 구분자까지 파싱(parsing)해야 프레임의 종단을 파악할 수 있고, 그에 따라 MAC 프레임을 정확히 복원할 수 있다. 이러한 방법에서는 802.11n의 A-MPDU에 적용된 널 구분자(null delimiter)를 이용하여 프레임의 길이를 확장하게 되므로, MAC 프레임에서는 MPDU가 아닌 A-MPDU 만이 반드시 사용되어야 한다.

이와 같이 MIMO, 특히 MU-MIMO를 사용하는 통신 방법에서는 수신단에서 프레임을 보다 효율적으로 복원하기 위해, 전송되는 프레임의 종단을 수신단에 정확하게 알릴 필요가 있다. 본 발명은 MIMO를 사용하는 통신 시스템에서, 전송되는 프레임의 종단을 수신단에 정확하게 알림으로써 수신단에서 보다 효율적으로 프레임을 복원할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.

이하에서는 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.

MU-MIMO에서는 여러 사용자에게 서로 다른 길이의 프레임이 동시에 전송되는데, 각 프레임은 빔포밍(beamforming)을 통해 각 사용자의 수신 단말로 전송된다. 이 때 각 수신 단말에 프레임의 종단을 알리기 위해 다음 두 가지 방법이 사용될 수 있다.

첫 번째 방법은 송신단의 PHY 계층에서, 사용자별 SIG 필드 또는 서비스 필드에 길이 필드를 포함시키는 것이다. 두 번째 방법은 전송되는 프레임 중 가장 긴 프레임과 동일한 개수의 OFDM 심볼을 갖도록, MAC 계층에서 나머지 프레임에 패딩 정보를 채우고 PHY 계층으로 전달하는 것이다. 이 때 PHY 계층에서는 각 프레임의 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 SIG 필드에 포함시키며, 수신단의 MAC 계층에서 는 프레임 파싱(frame parsing)을 통해서 수신된 프레임의 종단을 파악할 수 있다.

MU-MIMO 전송 구간에서, 전송(transmission)의 종단과 MU-MIMO 공간 스트림(Spatial Stream)의 종단을 수신단에 알리기 위해, 전송 지속기간(duration)과 프레임 길이 정보를 이용한다. 다중 사용자에게 시그널 필드를 전송할 때, 사용자들에게 공통적으로 필요한 정보는 공통 시그널 필드(common signal field)에 포함되고, 각 사용자별 정보는 전용 시그널 필드(dedicated signal field)에 포함되어 전송된다. 전송 지속기간 정보는 CCA 지연(Clear Channel Assessment deferral)을 위해서 MU-MIMO 전송에 참여하는 모든 단말이 알아야 하는 공통된 정보이므로, 공통 시그널 필드에 포함된다. 한편, 각 프레임의 길이가 서로 다르므로, 프레임 길이 정보는 전용 시그널 필드, 예를 들면 VHT-SIG 필드의 사용자별 정보(Per-user Info)에 포함될 수 있다.

여기서 길이 정보는 1) PSDU의 길이 정보, 2) PSDU를 구성하는 요소 중에서 A-MPDU 혹은 MPDU의 길이 정보, 3) MAC 패딩(Padding) 정보 중 실제 데이터 정보인 A-MPDU 혹은 MPDU의 길이 정보가 될 수 있다. 이러한 길이 정보의 타입은 본 발명의 실시예로서, 길이의 표현 방법에 따라 다양한 정보가 표현될 수 있다.

도 2는 본 발명에 의한 전송 지속기간 정보 및 프레임 길이 정보를 이용하여 프레임의 종단을 수신단에 알리는 실시예를 나타내는 도면이다. 본 실시예에서는 송신단이 프레임을 전송할 때, VHT-SIG 필드에 전송 지속기간 정보와 프레임 길이 정보를 포함시켜 전송한다. 수신단의 PHY 계층에서는 전송 지속기간 정보를 통해 전송 종료 시간(transmission end time)을 파악하고, 이를 MAC 계층에 전달한다. 이 때 PHY 계층에서는 RX-VECTOR 또는 CCA 아이들 이벤트(CCA idle event)를 통해 MAC 계층에 기준 시간(reference time)을 알려주고, MAC 계층에서는 기준 시간 정보를 이용하여 ACK 프로토콜을 송신 단말에 전송할 시간을 계산한다.

또한 수신단의 PHY 계층에서는 길이 정보를 복원하고, 디코더는 복원된 길이 정보를 사용하여 데이터를 복원한다. 이 때 MAC 계층은 RX-VECTOR를 통해서 프레임의 정확한 길이를 알게 되므로, MAC 프로토콜에서 추가적인 구분자 매칭(delimiter matching)이 수행될 필요가 없다.

도 2에 따른 실시예에 의하면, 수신단에서는 길이 정보를 이용하여 프레임의 실제 길이 정보를 알 수 있으므로, PHY 계층에서 지정된 길이만큼만 디코딩을 하고 종료할수 있다. 이에 따라 디코딩에 소요되는 전력 및 시간을 줄일 수 있다. 또한 MAC 계층에서도 구분자 파싱(delimiter parsing)을 수행하지 않으므로 같은 효과를 얻을 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 전송 지속기간 정보 및 프레임 길이 정보를 이용하여 프레임의 종단을 수신단에 알리는 다른 실시예를 나타내는 도면이다. MU-MIMO 전송구간에서 짧은 스트림(Short Stream)의 전송이 먼저 끝나면 송신단의 전송 파워가 감소한다. 이에 따라 수신단에서 신호 복원 시 수신 파워도 감소하는데, 이 경우 수신단에서는 아직 수신이 끝나지 않은(즉, 더 긴) 신호의 검출(detection)에 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 송신단에서는 가장 긴 전송 지속기간을 갖는 프레임을 기준으로, 나머지 프레임들의 공간 스트림을 PHY 패드(PHY Pad)로 채운다. 그 결과, 도 3과 같이 동일한 전송 지속기간을 갖는 프레임이 생성되므로, 송신단에서는 균일한 전력를 이용해서 전송 지속기간 동안 프레임을 전송할 수 있다. 수신단에서는 프레임 길이가 가장 긴 공간 스트림으로부터 안전하게 데이터를 검출할 수 있으며, 길이가 짧은 공간 스트림을 수신하는 수신 단말은 길이 정보를 통해 불필요한 디코딩을 수행하지 않게 된다. 이 때 송신단에서 삽입된 PHY 패드는 수신단에서의 프레임 종단 검출에 영향을 미치지 않는다.

도 4는 본 발명에 의한 데이터 송수신 방법이 적용되는 MU-MIMO의 PPDU 포맷을 나타낸다. 도 4에서 L-STF 필드, L-LTF 필드, L-SIG 필드는 각각 802.11a/g의 그것과 동일하다. 한편, VHT-SIA A 필드는 모든 사용자 프레임에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하며, VHT-SIG B 필드는 각 사용자별로 필요한 정보를 제공한다.

도 4의 VHT-SIG 필드는 SU-MIMO와 MU-MIMO 시스템 모두에서 VHT-SIG A 필드와 VHT-SIG B 필드를 포함한다. VHT-SIG A와 VHT-SIG B 필드는 BPSK로 변조(modulation)되고 긴 가드 인터벌(Long Guard Interval)을 가진다.

VHT-SIG A 필드는 PPDU를 수신하는 모든 단말에게 적용되는 공통 정보를 가진다. 한편 MU-MIMO 시스템에서, VHT-SIG B 필드는 개별 사용자에게 각각 적용되는 정보를 포함하며, 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 방식을 통해 각 사용자에게 전달된다. 동시에 전송되는 다중 사용자는 4명으로 제한될 수 있다.

SU-MIMO와 MU-MIMO 시스템에서 사용되는 VHT-SIG B 필드의 구성은 표 1과 같다.

VHT-SIG B는 BPSK 변조에 의해 변조된다. 본 발명의 실시예에서 송신 단말은 데이터 전송 시 주파수 대역을 가변적으로 사용할 수 있다. 그리고 데이터 전송에 적용되는 주파수 대역에 따라 VHT-SIG B에 할당되는 비트 수도 달라진다. 예를 들어 20MHz 모드에서는 VHT-SIG B에 26비트가 할당되고, 20MHz 이상의 모드에서는 채널 본딩(channel bonding)에 의하여 주파수 톤이 추가되므로, 26비트 외에 추가적인 비트가 할당된다. 예를 들어 40MHz 모드에서는 802.11n과 동일하게 54bit가 사용 가능하며, 20MHz로 환산하면 27비트가 사용 가능하다. 80MHz 모드에서는 117bit가 사용 가능하며, 20MHz로 환산하면 29비트가 사용 가능하다.

이처럼 데이터 전송에 사용되는 주파수의 대역폭이 증가함에 따라 전송되는 데이터의 양도 증가하며, 따라서 프레임의 길이를 표현하는 필드의 길이도 증가되어야 한다. L-SIG 필드에서 정의할 수 있는 최대 패킷 전송 지속기간(max packet duration)(5.46ms)을 각 주파수 밴드별로 지원하기 위해서, 밴드 크기의 증가에 따라 DWORD를 정의하는 비트가 추가적으로 요구된다. 표 1은 각 대역폭에 따라 채널 본딩에 의해서 추가적으로 할당되는 비트가 반영된 VHT-SIG B 필드의 구성을 나타낸다.

도 4의 PPDU 포맷에서, VHT-DATA는 사용자 별 변조 및 코딩 방법(Modulation and Coding Scheme: MCS)로 처리된 데이터로서, 서비스 필드, PSDU 필드, 테일(tail) 필드, PHY 패드 필드로 구성된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 VHT-DATA 필드의 구성을 나타낸다. 테일 필드는 길이를 지정하는 방법에 따라서 PSDU 필드의 바로 뒤에 오거나, VHT-DATA 필드 전체의 종단에 위치할 수 있다. 후자의 경우 테일 패드의 위치는 심볼의 개수와 Ndbps 값을 이용하여 정확하게 파악될 수 있다.

도 6은 도 5의 VHT-DATA 필드에 포함된 PSDU의 포맷을 나타낸다. 도 6에서, A-MPDU 이후에는 Qword Pad 필드, A-MPDU 널 구분자(Null delimiter), 파이널 MAC 패드(Final MAC pad) 필드가 선택적으로 추가될 수 있다. Qword Pad 필드는 4바이트의 배수만큼의 크기를 갖는다. A-MPDU 널 구분자는 4바이트 바운더리(boundary)에서, 4바이트 단위로 지정된 크기만큼 추가된다. 파이널 MAC 패드는 4바이트가 되지 못한 채 남은 영역을 지정된 크기만큼 바이트 단위로 채운다.

이하에서는 PSDU에 포함된 프레임의 길이를 지정하는 길이 정보의 다양한 표현 방법에 대해서 설명한다.

도 7은 VHT SIG-B에 PSDU의 길이 정보를 지정하는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 도 7에서, VHT-SIG B 필드를 통해 사용자별 프레임의 길이를 나타낼 수 있기 때문에, 테일 필드는 PSDU의 바로 뒤에 존재할 수 있다. VHT-SIG B 필드는 BPSK 1/2로 변조되므로 신뢰도가 높으며, 이에 따라 길이 정보의 오류 확률은 낮아진다.

도 8은 서비스 필드를 이용하여 길이 정보를 지정하는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 도 8에서, 길이 정보(PSDU length)는 VHT-DATA 필드의 서비스 필드에 포함된다. 이 때 서비스 필드는 16비트에서 32비트로 확장된다.

도 8에 나타난 바와 같이, 서비스 필드는 두 가지 방법으로 구성될 수 있다.

1) Service field = Scrambler Seed(7bit) + Reserved(9bit) + User Length(16bit)

2) Service field = Scrambler Seed(7bit) + User Length(16bit) + CRC(8bit)

길이 정보는 서비스 필드에서 복호 후에 나타나는 정보이므로, DATA 필드의 가장 끝에 위치한다. 서비스 필드가 CRC를 포함하면, CRC 오류가 발생할 때 PHY 계층에서 데이터 처리가 중단되므로, PHY, MAC 계층에서 전력 절감(power saving) 효과를 얻을 수 있다.

도 9는 VHT-SIG B 필드와 서비스 필드를 함께 사용하여 길이 정보를 지정하는 본 발명의 실시예를 나타낸다. VHT-SIG B 필드는 크기가 한정되어 있으므로, 오류 검출을 위한 CRC 필드를 포함할 수 없다. BPSK 1/2 변조가 적용될 경우 VHT-SIG B 필드는 24비트 또는 26비트의 크기를 가진다. 도 9와 같이 PSDU 길이 정보가 VHT-SIG B에 포함되는 경우에는 CRC 필드를 서비스 필드에 포함시킴으로써 VHT-SIG B의 오버헤드(overhead)를 줄일 수 있다. 8비트 크기의 CRC 필드는 VHT-SIG B필드의 모든 필드와 서비스 필드의 스크램블러 시드(Scrambler Seed) 필드, 예비(Reserved) 비트에 대해서 적용된다. CRC 필드를 이용하여 각 필드를 보호함으로써 오류 검출 확률을 높이고, PHY 계층에서부터 불필요한 데이터 처리를 방지할 수 있다.

전술한 실시예에서 서비스 필드에 포함되는 CRC 필드는 다음 두 가지 실시예와 같이 적용될 수 있다.

1) MCS, FEC, PSDU 길이, 스크램블러 시드 필드에 CRC를 적용

2) 서비스 필드를 제외한 MCS, FEC, PSDU 길이 필드에 CRC를 적용

도 10은 패리티 비트(Parity bit)를 이용하여 PSDU 길이 필드를 보호하는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 도 10에 나타난 바와 같이, PSDU 길이 필드 뒤에 패리티 비트(1비트)를 추가함으로써 PSDU 길이 필드의 복원 및 검출 시 오류를 줄일 수 있다.

도 11은 사용자별 심볼 길이를 수신단에 전달하는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 전술한 실시예와는 달리, 도 11의 실시예에서는 PSDU의 길이가 아니라 PSDU의 일부를 포함한 마지막 심볼까지의 길이에 대한 정보가 전달된다. 이 실시예에서 테일 필드의 위치는 사용자 프레임이 점유한 심볼의 개수에 따라서 달라진다. PSDU가 점유한 마지막 심볼에 속한 PHY 패드 필드가 0~7비트의 크기를 갖도록 하기 위해, MAC 패드 필드가 바이트 단위로 패딩된다.(도 6 참조) 본 실시예와 같이 길이 정보를 심볼 단위로 전송하는 경우, VHT-SIG B 필드에 존재하는 예비 비트(reserved bit)는 다른 용도로 이용될 수 있다. 한편, 도 11과 같이 MAC 패드 필드가 포함되는 경우, PSDU가 수신단의 MAC 계층으로 전달된 후 MAC 패드 필드에 포함된 정보가 파싱되어야 하므로 오버헤드(overhead)가 발생할 수 있다.

도 12는 도 11의 실시예에서 VHT-SIG B 필드를 보호하기 위한 방법을 나타낸다. 도 12와 같이, 송신단에서는 서비스 필드에 CRC 필드를 포함시킨다. 이 때 CRC 필드는 VHT-SIG B(단, 테일 필드 제외)에 기반하여 계산되어 서비스 필드의 MSB 8비트에 삽입된다. 즉, CRC 필드 계산 시에 스크램블러 시드 필드는 고려되지 않는다. 서비스 필드와 PSDU는 802.11n과 같은 방식으로 스크램블 될 수 있다.

이렇게 계산된 CRC 필드는 VHT-SIG B 필드를 보호하는 효과뿐만 아니라, 스크램블러의 초기 상태를 보호하는 효과도 갖는다. 만약 스크램블러 시드 필드까지 고려하여 CRC 필드를 계산한다면, 스크램블러의 초기 상태에 오류가 존재하는 경우,디스크램블(descramble) 이후 CRC 필드에 오류가 생기게 된다. 이에 따라 VHT-SIG B 필드에 대한 CRC 체크도 실패하게 된다. 따라서 전술한 바와 같이 계산된 CRC 필드는 스크램블러의 오류도 검출하는 효과를 갖는다.

참고로 VHT-SIG B 필드의 길이 필드에 의해서 계산되는 옥텟(octets)의 수는 L-SIG 길이와 VHT-SIG B 필드의 MCS 필드에 의해서 계산되는 옥텟의 수보다 3옥텟 이상 클 수 없다.

도 13은 PSDU의 길이 정보를 Qword(4바이트) 단위로 전송하는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 도 12의 실시예에서는 PSDU의 길이 정보를 바이트나 심볼 단위가 아닌 Qword(4바이트) 단위로 전송한다. 이처럼 길이 정보를 Qword 단위로 전송하면, 길이 필드의 크기가 바이트 단위로 전송할 때보다 2비트 작아진다. 여기서 PSDU는 도 6의 실시예에서와 같이 A-MPDU에 Qword 패드 필드만 추가되는 형태를 갖는다. 본 실시예에 의하면, 마지막 Qword는 3바이트 이하의 값을 갖게 된다. 따라서 수신단의 MAC 계층에서는 A-MPDU를 파싱할 때 마지막 Qword를 파싱하지 않아도 되므로 도 11의 실시예에 비해 오버헤드가 감소한다.

도 14는 VHT-SIG B 필드에 PSDU 길이 정보만 포함시키는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 도 14의 실시예에서는 26비트 크기의 VHT-SIG B 필드에 PSDU 길이 필드, CRC 필드 및 테일 필드만 포함된다. 본 실시예에서 PSDU는 바이트 단위의 길이를 갖는 A-MPDU이거나, Qword 단위의 길이를 갖는 (A-MPDU + Qword 패드)일 수 있다. 본 실시예에서도 CRC 필드에 의해 PSDU 길이 필드가 보호될 수 있다.

이하에서는 도 15를 통해, 도 4의 L-SIG 전송 지속기간 필드와 도 6의 MAC 패딩 방식을 이용하여 프레임의 종단을 나타내는 방법을 설명한다. 또한 도 11의 실시예를 통해 설명된 Qword 바운더리를 갖는 길이 정보를 이용하여 각 사용자별 길이 지시(length indication)를 결합하는 방법도 도 15를 통해 함께 설명한다.

도 15는 MAC 패딩 방식과 길이 지시(length indication) 방식을 결합하여 길이 정보를 나타내는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 도 15와 같이 두 방법을 결합하는 경우, 1개 테일 필드를 이용하는 방법과 2개 테일 필드를 이용하는 방법이 적용될 수 있다.

도 15의 하단부에 도시된 프레임과 같이 테일 필드의 개수가 하나인 경우, VHT DATA 필드는 서비스, PSDU, PHY 패드, 테일 패드를 순서대로 포함한다. 이 경우 PHY 계층에서는 가장 마지막의 테일 정보를 이용하여 역추적(trace back)을 수행하므로, 비터비 디코더(Viterbi decoder)는 마지막까지 처리 지연을 갖게 된다. 또한 디코더는 VHT-SIG B 길이 필드에 지정된 길이 만큼의 데이터를 복원한 후에만 디코딩을 종료할 수 있다. PHY 계층에서 VHT-SIG B 길이 필드에 지정된 길이만큼 디코딩된 데이터는 MAC 계층으로 전달되는데, 수신된 프레임의 길이는 Ceiling(A-MPDU_Length/4)*4의 크기를 가진다.(여기서 Ceiling()은 Ceiling 함수를 의미함) 이때 VHT-SIG B 길이는 도 6의 PSDU 포맷에 포함된 A-MPDU와 Qword 패드의 길이를 나타낸다.

도 15의 상단부에 도시된 프레임과 같이 추가적인 테일 필드가 존재하는 경우, 수신단에서 길이 필드를 이용하여 프레임을 디코딩할 때 Qword 바운더리에 테일 필드를 추가함으로써 BCC 디코더에서 역추적 길이(trace back length)만큼의 지연(delay)이 제거된다. 따라서 디코더의 디코딩이 보다 빠르게 종료되는 장점이 있다. PHY 계층에서 MAC 계층으로 데이터가 전달될 때, 역추적 길이만큼 빠르게 MAC 계층으로 데이터가 전달될 수 있고, 그에 따라 MAC 계층에서는 프레임 처리 시간 면에서 이득을 갖게 된다.

한편 사용자별 길이 정보를 이용하지 않고 L-SIG 전송 지속기간과 MAC 패딩 정보만을 이용하여 프레임을 전달하는 경우에는, MAC 패딩을 포함한 PSDU가 모두 수신단의 MAC 계층으로 전달된다. 따라서 MAC 계층에서는 MAC 패딩에 대해서도 파싱을 수행하게 되어 오버헤드가 발생한다.

도 15의 실시예에서, 송신단은 다음과 같이 PSDU를 구성한다.

1) L_ampdu_x : user x의 A-MPDU길이(바이트 단위)

2) L_psdu_x: user x의 A-MPDU + 도 6에 따른 MAC 패딩이 포함된 PSDU의 길이(바이트 단위)

3) Ndpbs_x: 심볼 당 데이터 비트의 수, user x의 MCS에 따른 값(비트 단위)

4) Nsym : 심볼 개수

5) L_padding_x : 도 6의 MAC 패딩 방식에 따른 MAC 패드의 길이(바이트 단위)(Qword 패드, 널 구분자(Null delimiter), 파이널 MAC 패드(Final MAC pad))

6) Nes: BCC 인코더의 개수

7) n개의 사용자 프레임

한편, MAC 계층에서 도 6의 MAC 패딩을 수행하는 과정은 다음과 같다.

1) Nsym_x = Ceiling((16+8 × L_ampdu_x + 6*Nes)/Ndpbs_x)

2) Nsym=max(Nsym_1, ..., Nsym_n)

3) L_padding_x = round((Nsym × Ndpbs_x - 16 - 6*Nes)/8) - L_ampdu_x

여기서 L_padding_x는 사용자 x를 위해 포함시켜야 할 MAC 패딩의 크기를 지정한다. 위 과정에서는, L_padding_x의 크기 및 L_ampdu_x의 바운더리에 따라서 적절한 패딩을 삽입하여 사용자 x를 위한 PSDU를 생성한다.

한편, MAC 계층의 패딩 삽입 알고리즘은 다음과 같다.

If( Ceiling(L_ampdu_x/4)*4 <= (L_ampdu_x+L_padding_x)

Qword 패드를 삽입함

Else

L_padding_x 바이트의 파이널 MAC 패드를 삽입하고 PSDU생성 완료

남은 패딩 공간이 4바이트보다 크거나 같을 경우에는 4바이트 단위의 널 구분자를 삽입한다. 또한 3바이트 이하의 공간이 남은 경우에는 바이트 파이널 MAC 패드를 삽입하고 PSDU의 생성을 완료한다.

송신단의 MAC 계층에서는 PHY 계층로 Nsym, L_ampdu_x, MCS per user, PSDU per user를 TXVECTOR를 통해서 전송한다. 그리고 송신단의 PHY 계층에서는 다음 식의 결과에 따라서 Npad_x만큼의 PHY 패드를 삽입하고 6*Nes 크기의 테일 패드를 삽입한다.

L_qwordinB : Qword 바운더리에서 A-MPDU 길이를 Qword 단위로 나타낸 값이며 VHT-SIG B를 통해서 전달됨

Npad_x ; user x의 PHY 패드 길이(비트 단위)

Nsym = L-SIG 전송 지속기간 정보를 통해 수신단에 전달되는 정보

Ndata_x = Nsym × Ndbps_x

Npad_x = (Ndata_x - (16 + 6*Nes)) % 8 ; PHY Pad(0~7)

L_qwordinB = Ceiling(L_ampdu_x/4)

추가적인 테일 패드가 필요한 경우에는 다음 조건에 따라서 테일 패드를 치환하는 위치가 결정된다.

If(L_psdu_x >= L_qwordinB*4)

First tail position = N_pos_first_tail = 16 + 32 × L_qwordinB

Else

Do nothing

추가적인 테일 패드는 MAC 패딩을 치환하므로 실제 사용자 프레임인 A-MPDU는 그대로 전달된다. MAC 패딩은 의미있는 데이터가 아니라 단지 패딩 정보이므로 사용자의 데이터 전송에는 영향을 미치지 않는다. MAC 패딩의 첫번째 널 구분자의 앞부분이 치환되는 경우, L-SIG 전송 지속기간과 MAC 패딩만을 이용할 때 널 구분자는 오류로 인식되고 다음 널 구분자까지 계속해서 절차가 진행된다.

마지막 테일 패드를 치환하는 위치는 다음 식에 의해서 결정된다.

Second tail position = N_pos_second_tail = Ndata_x - 6*Nes

수신단에서는 프레임의 종단을 검출하는 방식에 따라서 다음과 같이 사용자 프레임의 길이를 구분할 수 있다. 여기서, 사용자 프레임의 길이에 따라서 MAC 계층으로 전달되는 데이터의 크기가 결정된다.

사용자별 VHT-SIG B 길이 정보를 이용하는 수신 단말에서는 다음과 같은 식에 의해서 MAC 계층으로 전달되는 사용자 프레임의 길이인 Rx Vector Length가 결정된다.

If (L_psdu_x >= L_qwordinB*4)

Rx vector length = L_qwordinB*4 (바이트 단위)

Tail position = 16 + 32 x L_qwordinB (비트 단위)

Else

Rx vector length = round((Nsym x Ndpbs_x - 16 - 6*Nes)/8) (바이트 단위)

Tail position = Ndata_x - 6

L-SIG 전송 지속기간에 MAC 패딩이 적용될 때 수신단에서는 다음과 같은 식에 의해서 MAC 계층으로 전달되는 사용자 프레임의 길이인 Rx Vector Length가 결정된다.

Rx vector length = round((Nsym × Ndpbs_x - 16 - 6*Nes)/8) (바이트 단위)

Tail position = Ndata_x - 6

도 16은 도 15의 추가적인 테일 패드가 치환되는 본 발명의 실시예들을 나타낸다.

도 17은 PHY 계층에서 수행되는 PHY 패드의 삽입을 설명하기 위한 블록도이다. MAC 패드와 PHY 패드 비트를 포함할 경우 BCC와 LDPC 부호 모두 인코딩되어야 한다. 따라서 PHY 패드는 스크램블러 이전에 삽입된다. 이렇게 생성된 프레임을 수신한 수신단의 복호기는 VHT-SIG B 필드의 길이 정보를 이용하여 디코딩을 수행하므로, PHY 계층에서는 전력 절감 효과를 얻을 수 있다.

BCC를 이용한 인코딩 시에는 도 17과 같이 PSDU 뒤에 PHY 패드(0-7 비트)가 위치하고, 그 후 테일 비트(6NES 비트)가 추가된다. 패딩 비트는 스크램블러의 앞에 추가되고, 각 인코더의 앞에서 테일 6비트가 추가된다. LDPC 부호는 802.11n과 마찬가지로 테일 비트를 갖지 않는다.

도 18은 VHT-SIG B의 변조 방식 및 대역폭에 따른 데이터 표현 방식을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 송신 단말은 데이터 전송 시 주파수 대역을 가변적으로 사용할 수 있다. 도 18에는 전송 시 적용되는 주파수 대역이 20Mhz, 40Mhz, 80Mhz 일 때의 VHT-SIG B 필드 구성이 각각 나타나 있다. 도 18에서 각각의 VHT-SIG B는 20Mhz로 환산된 SIG20 필드와 6비트 크기의 테일 비트로 구성된다.

도 18과 같이 40Mhz, 80Mhz 모드에서는 테일 필드를 포함한 VHT-SIG B 필드의 정보를 반복한다. 도 18에는 도시되지 않았으나, 주파수가 160MHz일 경우에는 80MHz의 VHT-SIG B를 두 번 반복한다.

40Mhz, 80Mhz 모드에서 VHT-SIG B 필드가 반복됨에 따라, 수신단에서는 반복 코드(repetition code)를 통해 에러 복원 확률을 높일 수 있다. 즉, 수신 단말의 디코더는 디코딩을 통해 얻은 값을 반복적으로 사용함으로써, 디코더 입력에 사용되는 에러 판정 값을 효율적으로 향상시킬 수 있다.

도 19는 본 발명의 실시예에 의한 PPDU 포맷의 예시를 나타낸다. 도 19와 같이, 수신 단말은 LSIG-LENGTH 전송 지속기간 정보를 이용하여 CCA 지연(CCA deferral)을 설정하고 L-SIG 보호(Protection)를 수행한다. 도 19의 L-SIG 필드에 포함된 길이 및 레이트(rate) 정보는 PPDU의 전송 지속기간을 지정하며, 긴 가드 인터벌(Long Guard Interval)을 갖는 OFDM 심볼의 경우에는 심볼의 개수를 지정한다.

MAC 계층에서는 각각의 사용자 스트림의 마지막 바이트까지 포함되는 VHT A-MPDU를 제공한다. 단일 사용자(SU)와 다중 사용자(MU) VHT 프레임에는 동일한 프리앰블 구조 및 VHT A-MPDU 포맷이 사용된다. 이 때 항상 A-MPDU가 사용되므로 A-MPDU의 사용 여부를 나타내는 어그리게이션(aggregation) 비트는 VHT-SIG 필드에 포함되지 않는다. PHY 계층에서는 0~7비트의 PHY 패드를 제공한다. PHY 패드는 테일 필드의 앞에 위치한다.

VHT-SIG B에 포함된 DWORD 길이를 이용하여, 수신 단말의 PHY 계층에서는 유용 데이터 부분만 디코딩한 후 MAC 계층으로 전달한다. 그리고 유용 데이터 뒤의 구분자 및 패딩 부분은 디코딩되지 않고 PHY 프로세싱이 중단되므로 전력 절감 효과를 얻을 수 있다.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 의한 PPDU 포맷의 예시를 나타낸다.

도 19와 같은 VHT-SIG B의 길이 필드를 이용하면 PHY 계층에서 전력 절감 효과를 얻을 수 있다. 한편, 도 20과 같은 PPDU 포맷을 이용하면 MAC 계층에서도 전력 절감 효과를 얻을 수 있다.

도 20에서, A-MPDU의 끝에 위치한 널 서브프레임(NULL subframe)은 EOF 플래그 정보를 갖는 특별한 패딩용 구분자로 사용된다. 수신단의 MAC 계층에서 EOF 플래그가 포함된 패딩용 널 구분자를 감지한 경우, MAC 계층에서 PHY 계층으로 동작 정지 신호를 보냄으로써 전력 절감 효과를 얻을 수 있다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 의한 송신 단말의 구성을 나타낸다.

송신 단말(2102)은 데이터 필드 생성부(2104), 시그널 필드 생성부(2106), 데이터 프레임 생성부(2108), 송신부(2110)를 포함한다. 데이터 필드 생성부(2104)는 수신 단말로 보내고자 하는 데이터(예를 들면, A-MPDU)를 포함하는 데이터 필드를 생성한다. 여기서 데이터 필드는 서비스 필드 및 PSDU(PHY Service Data Unit) 필드를 포함하고, PSDU 필드는 수신 단말로 보내고자 하는 데이터를 포함할 수 있다.

데이터 필드 생성부(2104)는 도 15의 실시예를 통해 설명한 바와 같이 PSDU 필드를 생성할 수 있다. 데이터 필드 생성부(2104)는 먼저 PSDU에 포함되는 데이터의 뒤에 추가될 MAC 패딩의 크기를 다음과 같이 계산한다.

1) Nsym_x = Ceiling((16+8 × L_ampdu_x + 6*Nes)/Ndpbs_x)

2) Nsym=max(Nsym_1, ..., Nsym_n)

3) L_padding_x = round((Nsym × Ndpbs_x - 16 - 6*Nes)/8) - L_ampdu_x

그 후 다음과 같이 MAC 패딩의 크기에 따라, Qword 패드, 널 구분자(Null delimiter) 및 파이널(Final) MAC 패드를 데이터 뒤에 추가한다.

If( Ceiling(L_ampdu_x/4)*4 <= (L_ampdu_x+L_padding_x)

Qword 패드를 삽입함

Else

L_padding_x 바이트의 파이널 MAC 패드를 삽입하고 PSDU생성 완료

시그널 필드 생성부(2106)는 데이터 필드 생성부(2104)에 의해 생성된 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드를 생성한다. 여기서 시그널 필드는 PSDU 필드에 포함된 데이터 및 Qword 패드의 크기를 지정하는 길이 필드를 포함할 수 있다. 또한 시그널 필드는 데이터 필드의 변조 및 코딩 방법에 대한 정보를 포함하는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 필드를 더 포함할 수 있다. 또한 서비스 필드는 시그널 필드에 포함된 정보에 기반하여 계산된 CRC 비트를 포함할 수 있다.

데이터 프레임 생성부(2108)는 생성된 데이터 필드 및 시그널 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성한다. 송신부(2110)는 데이터 프레임 생성부(2108)에 의해 생성된 데이터 프레임을 수신 단말로 송신한다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 수신 단말의 구성을 나타낸다.

수신 단말(2202)은 수신부(2204), 디코딩부(2206), 데이터 획득부(2208)를 포함한다. 수신부(2204)는 송신 단말에서 보내고자 하는 데이터(예를 들면, A-MPDU)를 포함하는 데이터 필드 및 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드가 포함된 데이터 프레임을 송신 단말로부터 수신한다.

디코딩부(2206)는 수신부(2204)에 의해 수신된 데이터 프레임을 디코딩하여, 시그널 필드 및 데이터 필드를 출력한다. 시그널 필드 및 데이터 필드에 포함되는 각 필드는 도 21을 통해 설명한 바와 같다.

데이터 획득부(2208)는 디코딩(2206)에 의해 출력된 시그널 필드를 이용하여, 데이터 필드로부터 데이터를 획득한다.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 의한 데이터 송신 방법의 흐름도이다.

먼저 수신 단말로 보낼 데이터(예를 들면, A-MPDU)를 포함하는 데이터 필드를 생성한다(2302). 그리고 생성된 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드를 생성한다(2304). 그 후 생성된 데이터 필드 및 시그널 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성한다(2306).

여기서 데이터 필드는 서비스 필드 및 PSDU 필드를 포함하고, PSDU 필드는 수신 단말로 보낼 데이터를 포함한다. 또한 PSDU 필드는 수신 단말로 보낼 데이터 및 이 데이터 뒤에 추가되는 Qword 패드, 널 구분자(Null delimiter) 및 파이널(Final) MAC 패드를 포함한다. 또한 시그널 필드는 PSDU 필드에 포함된 데이터 및 Qword 패드의 크기를 지정하는 길이 필드와, 데이터 필드의 변조 및 코딩 방법에 대한 정보를 포함하는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 필드를 포함할 수 있다. 또한 서비스 필드는 시그널 필드에 포함된 정보에 기반하여 계산된 CRC 비트를 포함할 수 있다.

마지막으로, 생성된 데이터 프레임을 수신 단말로 송신한다(2308).

도 24는 본 발명의 일 실시예에 의한 데이터 수신 방법의 흐름도이다.

먼저 송신 단말이 보내고자 하는 데이터(예를 들면, A-MPDU)를 포함하는 데이터 필드 및 이 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드가 포함된 데이터 프레임을 수신한다(2402). 그리고 수신된 데이터 프레임을 디코딩하여, 데이터 프레임에 포함된 시그널 필드 및 데이터 필드를 출력한다(2404).

여기서 데이터 필드는 서비스 필드 및 PSDU 필드를 포함하고, PSDU 필드는 송신 단말이 보내내고자 하는 데이터를 포함한다. 또한 PSDU 필드는 수신 단말로 보낼 데이터 및 이 데이터 뒤에 추가되는 Qword 패드, 널 구분자(Null delimiter) 및 파이널(Final) MAC 패드를 포함한다. 또한 시그널 필드는 PSDU 필드에 포함된 데이터 및 Qword 패드의 크기를 지정하는 길이 필드와, 데이터 필드의 변조 및 코딩 방법에 대한 정보를 포함하는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 필드를 포함할 수 있다. 또한 서비스 필드는 시그널 필드에 포함된 정보에 기반하여 계산된 CRC 비트를 포함할 수 있다.

마지막으로, 출력된 시그널 필드를 이용하여, 데이터 필드로부터 데이터를 획득한다(2406).

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims

무선 랜을 위한 방법에서,
제어정보와 테일 필드를 포함하는 VHT-SIG-B(Very High Throughput-Signal-B) 필드를 생성하고;
서비스 필드를 포함하는 데이터 필드를 생성하되, 상기 서비스 필드는 스크램블 정보와 CRC(cyclic redundancy check)를 포함하고, 상기 CRC는 상기 제어정보에 대해 계산되고;
상시 스크램블 정보를 기반으로 초기화되는 스크램블 시퀀스를 생성하고;
상기 스크램블 시퀀스로 상기 서비스 필드를 스크램블하여 스크램블된 데이터 필드를 생성하고; 및
동작 채널 상으로 상기 VHT-SIG-B 필드와 상기 스크램블된 데이터 필드를 전송하는 것을 포함하는 방법.
제1항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드는 비트 블록을 포함하고, 상기 비트 블록의 비트 수는 상기 동작 채널의 채널 대역폭을 기반으로 결정되는 방법.
제2항에서, 상기 채널 대역폭이 20MHz 이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 26비트인 방법.
제2항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 27비트인 방법.
제2항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 보다 크면, 상기 비트 블록의 비트 수는 29비트인 방법.
제1항에서, 상기 스크램블 정보의 비트 수는 7, 상기 CRC의 비트 수는 8, 상기 테일 필드의 비트 수는 6인 방법.
제2항에서, 상기 비트 블록은 상기 동작 채널의 채널 대역폭에 따라 미리 정의될 횟수로 반복되는 방법.
제7항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 이면, 상기 비트 블록은 2번 반복되는 방법.
제7항에서, 상기 채널 대역폭이 80MHz 이면, 상기 비트 블록은 4번 반복되는 방법.
제9항에서, 상기 채널 대역폭이 160MHz 이면, 상기 반복된 비트 블록은 2번 반복되는 방법.
제1항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드는 사용자 특정적으로 생성되는 방법.
제1항에서, 상기 데이터 필드는 PSDU(physical layer convergence procedure (PLCP) service data unit)를 더 포함하고, 상기 PSDU는 데이터 블록에 패딩 비트를 부가하여 생성되고,
상기 제어 정보는 상기 데이터 블록의 길이를 지시하는 길이 필드를 포함하는 방법.
제12항에서, 상기 PSDU는 MU-MIMO(multi-user multiple input multiple output) 전송을 위한 것이고,
상기 PSDU에 대한 최대 사용자 수는 4인 방법.
제12항에서, 상기 PSDU는 상기 스크램블 시퀀스로 스크램블되는 방법.
제1항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드 및 상기 데이터 필드는 PPDU(PLCP protocol data unit)로써 전송되는 방법.
제1항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드는 BPSK(binary phase shift keying)로 변조되는 방법.
제1항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드를 위한 OFDM(orthogonal frequency-division multiplexing) 심벌은 긴 보호 구간(guard interval)을 갖는 방법.
무선 랜을 위한 장치에서,
제어정보와 테일 필드를 포함하는 VHT-SIG-B(Very High Throughput-Signal-B) 필드를 생성하고, 서비스 필드를 포함하는 데이터 필드를 생성하되, 상기 서비스 필드는 스크램블 정보와 CRC(cyclic redundancy check)를 포함하고, 상기 CRC는 상기 제어정보에 대해 계산되고, 상시 스크램블 정보를 기반으로 초기화되는 스크램블 시퀀스를 생성하고, 상기 스크램블 시퀀스로 상기 서비스 필드를 스크램블하여 스크램블된 데이터 필드를 생성하는 시그널 필드 생성부; 및
동작 채널 상으로 상기 VHT-SIG-B 필드와 상기 스크램블된 데이터 필드를 전송하는 전송부를 포함하는 장치.
제18항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드는 비트 블록을 포함하고, 상기 비트 블록의 비트 수는 상기 동작 채널의 채널 대역폭을 기반으로 결정되는 장치.
제19항에서, 상기 채널 대역폭이 20MHz 이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 26비트인 장치.
제19항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 27비트인 장치.
제19항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 보다 크면, 상기 비트 블록의 비트 수는 29비트인 장치.
제18항에서, 상기 스크램블 정보의 비트 수는 7, 상기 CRC의 비트 수는 8, 상기 테일 필드의 비트 수는 6인 장치.
제19항에서, 상기 비트 블록은 상기 동작 채널의 채널 대역폭에 따라 미리 정의될 횟수로 반복되는 장치.
무선 랜을 위한 장치에서,
제어정보와 테일 필드를 포함하는 VHT-SIG-B(Very High Throughput-Signal-B) 필드를 수신하고, 서비스 필드를 포함하는 스크램블된 데이터 필드를 수신하되, 상기 서비스 필드는 스크램블 정보와 CRC(cyclic redundancy check)를 포함하는 수신부; 및
상기 스크램블 정보를 기반으로 초기화되는 스크램블 시퀀스로 상기 스크램블된 데이터 필드를 디스크램블하고, 상기 제어정보에 대해 계산된 CRC와 상기 CRC를 비교하여 전송 오류를 검출하는 디코딩부를 포함하는 장치.
제25항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드는 비트 블록을 포함하고, 상기 비트 블록의 비트 수는 상기 동작 채널의 채널 대역폭을 기반으로 결정되는 장치.
제26항에서, 상기 채널 대역폭이 20MHz 이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 26비트인 장치.
제26항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 27비트인 장치.
제26항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 보다 크면, 상기 비트 블록의 비트 수는 29비트인 장치.
제25항에서, 상기 스크램블 정보의 비트 수는 7, 상기 CRC의 비트 수는 8, 상기 테일 필드의 비트 수는 6인 장치.