KR101202197B1 - Ｍｉｍｏ 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의한, 가변 주파수 대역을 사용하는 MIMO 시스템에서 송신 단말이 수신 단말에 데이터를 송신하는 방법은, 상기 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 반복적으로 시그널 필드를 생성하는 단계, 상기 데이터를 포함하는 데이터 필드를 생성하는 단계, 상기 시그널 필드 및 상기 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 단계 및 상기 데이터 프레임을 상기 수신 단말에 송신하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면 MIMO 시스템에서 송신 단말이 수신 단말로 데이터를 전송할 때 함께 전송되는 시그널 필드를 보다 효율적으로 전송할 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.)
다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템, 즉 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에서는 안테나 개수의 증가에 따라 채널 용량이 증가하며, 이에 따라 주파수 효율을 높일 수 있다. MIMO 시스템은 다음과 같이 두 가지로 분류될 수 있다. 첫 번째는 하나의 사용자(Single User)에게만 다중 스트림을 전송하는 SU-MIMO이다. 두 번째는 AP에서 사용자 간의 간섭을 제거하여 여러 사용자(Multi User)에게 다중 스트림을 전송하는 MU-MIMO이다.
MU-MIMO는 채널 용량의 증가와 함께 다중 사용자 다이버시티 이득까지 얻을 수 있다는 장점이 있다. 또한 MU-MIMO 방식은 동시에 같은 주파수 대역을 사용하여 다중 스트림을 다중 사용자에게 전송할 수 있어서, 기존의 통신 방식에 비해 처리량(throughput)이 증가한다. 일반적으로, 주파수 대역을 증가시킴으로써 무선 통신 시스템의 처리량을 증가시킬 수 있으나, 주파수 대역 증가에 따른 시스템 비용이 증가하는 단점이 있다. 반면에 MU-MIMO 방식은 주파수 대역을 증가시키지 않지만 기존 통신 방식에 비해 복잡도가 크게 증가한다. 이에 따라 802.11ac와 같은 표준에서는 주변 상황에 따라 가변적인 주파수를 사용하면서 MU-MIMO 기술을 동시에 적용할 수 있는 방법들이 논의되고 있다.
이와 같이 가변 주파수 대역을 사용하면서 여러 명의 사용자에게 동시에 다중 안테나 스트림을 전송하는 무선 통신 시스템에서는, 데이터 필드와 함께, 해당 데이터 필드에 대한 정보를 포함하는 시그널 필드가 전송된다. 시그널 필드는 다음과 같이 두 가지로 나누어진다. 첫 번째는 사용자들에게 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 공통 시그널 필드(common signal field)이다. 두 번째는 각 사용자별로 적용되는 정보를 포함하는 전용 시그널 필드(dedicated signal field)이다. 공통 시그널 필드는 공통 사용자 그룹에 속하거나 속하지 않는 사용자 모두가 인지할 수 있다. 또한 공통 시그널 필드는 전송된 데이터 프레임이 어떤 통신 시스템에 의해 생성된 것인지를 판별하는 자동 검출(auto-detection)에 이용되므로, 호환성을 가져야 한다. 따라서 공통 시그널 필드의 포맷 또는 구성을 변경하는 데는 제약이 따른다.
이러한 공통 시그널 필드는 SNR Gain과 주파수 다이버시티 이득을 위해 단순 반복 구조를 통해 전송된다. 그러나 전용 시그널 필드는 공통 시그널 필드와 같이 단순 반복 구조를 이용하더라도 SNR Gain과 주파수 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 없다.
본 발명은 MIMO 시스템에서 송신 단말이 수신 단말로 데이터를 전송할 때 함께 전송되는 시그널 필드를 보다 효율적으로 전송할 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 가변 주파수 대역을 사용하는 MIMO 시스템에서 송신 단말이 수신 단말에 데이터를 송신하는 방법에 있어서, 상기 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 반복적으로 시그널 필드를 생성하는 단계, 상기 데이터를 포함하는 데이터 필드를 생성하는 단계, 상기 시그널 필드 및 상기 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 단계 및 상기 데이터 프레임을 상기 수신 단말에 송신하는 단계를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
또한 본 발명은 가변 주파수 대역을 사용하는 MIMO 시스템에서 수신 단말이 송신 단말로부터 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 시그널 필드 및 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 수신하는 단계 및 상기 시그널 필드를 이용하여 상기 데이터 필드에 포함된 상기 데이터를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 시그널 필드는 상기 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 상기 시그널 필드에 반복적으로 포함되는 것을 다른 특징으로 한다.
또한 본 발명은 가변 주파수 대역을 사용하는 MIMO 시스템에서 수신 단말에 데이터를 송신하는 단말에 있어서, 상기 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 반복적으로 시그널 필드를 생성하는 시그널 필드 생성부, 상기 데이터를 포함하는 데이터 필드를 생성하는 데이터 필드 생성부, 상기 시그널 필드 및 상기 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성하는 데이터 프레임 생성부 및 상기 데이터 프레임을 상기 수신 단말에 송신하는 송신부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한 본 발명은 가변 주파수 대역을 사용하는 MIMO 시스템에서 송신 단말로부터 데이터를 수신하는 단말에 있어서, 시그널 필드 및 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 수신하는 수신부 및 상기 시그널 필드를 이용하여 상기 데이터 필드에 포함된 상기 데이터를 획득하는 데이터 획득부를 포함하고, 상기 시그널 필드는 상기 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 상기 시그널 필드에 반복적으로 포함되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, MIMO 시스템에서 송신 단말이 수신 단말로 데이터를 전송할 때 함께 전송되는 시그널 필드를 보다 효율적으로 전송할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면 MU-MIMO 시스템에서 전용 시그널 필드를 전송할 때, 사용자의 주파수 대역과 스트림 개수 등을 활용하여 시그널 필드의 성능을 개선하고 전송 시간을 줄임으로써, 시그널 필드를 이용하여 보다 많은 정보를 효율적으로 전송할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 데이터 송수신 방법에서 사용되는 데이터 프레임의 구조.
도 2는 80MHz 주파수 대역에서 AP가 4개의 안테나를 이용하여 MU-MIMO 빔포밍(beamforming)을 통해 4개의 스트림을 전송하고, 2개의 STA가 각각 2개의 안테나를 이용하여 수신된 스트림을 수신하는 실시예.
도 3은 20MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우의 VHT-SIG B 필드의 구조.
도 4는 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우의 VHT-SIG B 필드의 구조.
도 5는 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우의 VHT-SIG B 필드의 구조.
도 6은 20MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우, 2심볼을 갖는 VHT-SIG B 필드의 구조.
도 7은 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우, 2심볼을 갖는 VHT-SIG B 필드의 구조.
도 8은 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우, 1심볼을 갖는 VHT-SIG B 필드의 구조.
도 9는 40MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우, VHT-SIG A와 유사하게 2심볼에 걸쳐서 SIG B를 보내는 실시예.
도 10은 40MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우, 1심볼을 갖는 VHT-SIG B 필드의 구조.
도 11은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 12는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 13은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 14는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 15는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 16은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 17은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 18은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 19는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 20은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 25는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 비연속(non-contiguous) 멀티 채널로 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예.
도 26은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 3개의 비연속 멀티 채널로 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예.
도 27은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예.
도 28은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예.
도 29는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예.
도 30은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 2개의 비연속 멀티 채널로 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예.
도 31은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 3개의 비연속 멀티 채널로 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예.
도 32는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 첫 번째 스트림은 2개의 Space-time 스트림을 사용하여 전송하고 두 번째 스트림은 그냥 전송하는 경우에 적용한 실시예.
도 33은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 첫 번째 스트림은 2개의 Space-time 스트림을 사용하여 전송하고 두 번째 스트림은 그냥 전송하는 경우에 적용한 실시예.
도 34는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 2개의 Space-Time 스트림을 이용하여 1개의 스트림을 전송하는 경우에 적용한 실시예.
도 35는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 첫 번째 스트림은 2개의 Space-Time 스트림을 이용하여 전송하고 두 번째 스트림은 그냥 전송하는 경우에 적용한 실시예.
도 36은 40MHz 주파수 대역에서 첫 번째 스트림은 2개의 Space-Time 스트림을 이용하여 전송하고 두번째 스트림은 그냥 전송하는 경우에 적용한 실시예.
도 37은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 38은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 39는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 40은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 41은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 42는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 43은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 44는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 45는 VHT-SIG B의 길이가 20MHz 대역에서 26비트, 40MHz 대역에서 27비트이며 80MHz 대역에서는 29비트일 때의 VHT-SIG B의 비트 할당.
도 46은 도 45와 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 47은 도 45와 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 48은 도 45와 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 49는 VHT-SIG B의 길이가 20MHz 대역에서 26비트, 40MHz 대역에서 27비트이며 80MHz 대역에서는 29비트이고, 서비스 필드에 포함된 예비 비트 일부를 CRC 비트로 사용하는 실시예.
도 50은 SU-MIMO에서 VHT-SIG B의 길이가 20MHz 대역에서 26비트, 40MHz 대역에서 27비트이며 80MHz 대역에서는 29비트일 때의 VHT-SIG B의 비트 할당.
도 51은 도 50과 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 52는 도 50과 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 53은 도 50과 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 54는 VHT-SIG B의 길이가 20MHz 대역에서 26비트, 40MHz 대역에서 27비트이며 80MHz 대역에서는 29비트이고, 서비스 필드에 포함된 예비 비트 일부를 CRC 비트로 사용하는 실시예.
도 55는 CDD 기법이 이용되고 각 안테나별로 서로 다른 지연이 적용될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 56은 CDD 기법이 이용되고 각 안테나별로 서로 다른 지연이 적용될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 57은 CDD 기법이 이용되고 각 안테나별로 서로 다른 지연이 적용될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예.
도 58은 본 발명의 일 실시예에 의한 송신 단말의 구성.
도 59는 본 발명의 일 실시예에 의한 수신 단말의 구성.
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.
도 1은 본 발명의 데이터 송수신 방법에서 사용되는 데이터 프레임의 구조를 나타낸다.
도 1에서, 트레이닝 필드(training field)인 L-STF, L-LTF와 시그널 필드인 L-SIG는 기존의 802.11에서 사용되는 데이터 프레임의 그것과 동일하다. 또한 도 1의 프레임은 고속 무선 통신, 즉 VHT(Very High Throughput) 전용 필드들을 더 포함한다. VHT-STF, VHT-LTF는 VHT 전용 트레이닝 필드이며, VHT-SIG A, VHT-SIG B는 VHT 전용 시그널 필드이다.
도 1의 데이터 프레임에는 여러 사용자에게 각각 전송되는 데이터를 포함하는 데이터 필드(VHT-DATA)가 존재한다. VHT-SIG B는 이 각각의 데이터 필드에 대한 정보를 포함한다. 예를 들면, VHT-SIG B에는 VHT-DATA 필드에 포함된 유용 데이터(useful data)의 길이 정보, VHT-DATA 필드의 변조 및 코딩 방법(Modulation and Coding Scheme: MCS) 정보 등이 포함될 수 있다. 이처럼 VHT-SIG B 필드는 각 사용자별 정보를 포함하고 있기 때문에, 전용 시그널 필드에 해당한다. 반면에 VHT-SIG A 필드는 모든 사용자가 인지할 수 있도록 전송되는 공통 시그널 필드이다.
도 2는 80MHz 주파수 대역에서 AP가 4개의 안테나를 이용하여 MU-MIMO 빔포밍(beamforming)을 통해 4개의 스트림을 전송하고, 2개의 STA가 각각 2개의 안테나를 이용하여 수신된 스트림을 수신하는 실시예를 나타낸다.
도 2의 실시예에서, 공통 시그널 필드인 VHT-SIG A 필드는 4번 반복되어 1개의 스트림으로서 전송되며, 이 전송에는 MU-MIMO가 적용되지 않는다. 도 2에서 VHT-SIG A 필드 앞에 L-SIG 필드가 존재하는 것은 기존의 레거시(legacy) 장비와의 하위 호환성(backward compatibility)을 유지하기 위해서이다. 그리고 VHT-TF 필드는 MU-MIMO 빔포밍을 사용할 때 채널 추정을 수행하기 위하여 사용되며, Resolvable 또는 Non-resolvable 형태를 가질 수 있다.
VHT-SIG A는 2개 STA에 공통적으로 적용되는 공통 정보를 포함한다. 또한 VHT-SIG A는 레거시 장비에서 생성되는 시그널 필드와는 다른 구조를 가짐으로써, VHT 장비의 자동 검출(auto-detection)에 사용된다. 이 때 VHT-SIG A를 20MHz 주파수 단위로 단순 반복하여 전송함으로써, SNR Gain과 주파수 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있다.
이에 비해 전용 시그널 필드인 VHT-SIG B는 각 STA별로 적용되는 정보를 포함하여 전송된다. 따라서, VHT-SIG B는 VHT-SIG A와 같이 단순 반복 구조를 이용하여 전송될 필요가 없다. 또한 VHT-SIG A와 같이 단순 반복 구조를 이용하여 전송된다고 하더라도, VHT-SIG B는 SNR Gain과 주파수 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 없다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, VHT-SIG B 필드를 전송함에 있어서, 기존의 VHT-SIG A 필드와 같이 단순 반복 방법이 아닌 새로운 방법을 이용함으로써 전송 효율을 높일 수 있는 방법 및 장치, 그리고 데이터 필드의 구성에 관한 것이다.
도 3은 20MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우의 VHT-SIG B 필드의 구조를 나타낸다. 여기서 VHT-SIG B(이하, SIG B)는 BPSK로 변조되고 OFDM 1 심볼을 갖는다. 도 3과 같은 경우 SIG B가 1개밖에 없으므로 그대로 전송되어도 무방하다.
도 4는 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림(stream)을 수신하는 경우의 VHT-SIG B 필드의 구조를 나타낸다. 도 4의 실시예에서는 4개의 SIG B가 전송된다. 그런데 SIG B가 VHT-SIG A와 같이 단순 반복하여 전송될 경우, MU-MIMO 빔포밍시 OFDM의 특정 부반송파의 채널 환경이 악화되면 반복되는 4개의 비트가 모두 같은 상황에 놓이게 된다. 따라서 4번 반복에 따른 SNR gain을 얻을 수는 있으나, 주파수 다이버시티 효과는 얻지 못한다.
따라서 본 발명에서는 스트림 1 부터 스트림 4의 SIG B 에 서로 다른 인터리빙을 적용한다. SIG B의 부호화된 부호어의 같은 비트가 다른 스트림의 다른 부반송파에 실려 전송되게 하면, SNR gain과 주파수 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있어 전송 성능이 개선된다.
도 5는 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우의 VHT-SIG B 필드의 구조를 나타낸다. 도 5의 실시예에서는 SIG B를 주파수 대역에서 단순 반복하여도 SNR gain과 주파수 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있다. 따라서 도 4의 실시예에서 4개의 스트림에 적용된 방식을 단순히 반복함으로써 최대 성능을 얻을 수 있다.
40MHz 주파수 대역 또는 160MHz 대역, 그리고 스트림 개수가 2개나 3개인 경우에도 도 4 및 도 5를 통해 기술된 방법이 동일하게 적용될 수 있다.
한편, VHT-SIG B 필드에 포함되는 정보는 VHT-DATA 필드에 포함되는 정보에 비해 보다 안정적으로 전송되어야 할 필요가 있다. 따라서 VHT-SIG B 필드는 일반적으로 BPSK 변조 및 낮은 부호율을 이용하여 전송하는 등의 보호가 이루어진다. 따라서 도 4 또는 도 5를 통해 기술된 방법은 VHT-SIG B에 대한 필요 이상의 보호가 될 수 있다.
VHT-SIG A의 경우 수신단에서 반드시 20MHz 단위로 인식되어야 한다. 따라서 VHT-SIG A는 심볼 수와 관계 없이 해당 심볼 길이만큼을 반드시 반복하여 전송하여야 한다. 하지만 VHT-SIG B를 해당 심볼 길이만큼 반복 전송하는 것은 전술한 전송 성능과 효율성 면에서 문제가 될 수 있다.
도 6은 20MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우, 2심볼을 갖는 VHT-SIG B 필드의 구조를 나타낸다. 도 6에서 SIG B는 BPSK로 변조되고 OFDM 2 심볼을 갖는다. 이 경우 SIG B가 1개밖에 없으므로 그대로 전송되어도 무방하다.
도 7은 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우, 2심볼을 갖는 VHT-SIG B 필드의 구조를 나타낸다. 도 4의 실시예와 마찬가지로, 스트림별로 서로 다른 인터리빙을 적용함으로써, SNR gain과 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
하지만 SIG B를 반복하지 않아도 충분한 성능을 얻을 수 있는 경우라면, 도 7과 같은 방법은 2심볼에 걸쳐서 전송하기 때문에 효율적인 전송이 되지 못한다. 따라서 다음과 같은 전송 방법이 고려된다.
도 8은 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우, 1심볼을 갖는 VHT-SIG B 필드의 구조를 나타낸다. 도 8의 실시예에서는 20MHz 주파수 대역에서 1스트림으로 전송시에 2심볼을 차지하던 SIG B 정보를 1심볼만으로 효율적으로 전송할 수 있다.
데이터 프레임 전송에 적용되는 주파수 대역이 늘어날 때, 도 8과 유사한 방법을 고려할 수 있다. 도 9는 40MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우, VHT-SIG A와 유사하게 2심볼에 걸쳐서 SIG B를 보내는 실시예를 나타낸다. 도 9의 실시예에서도, SIG B를 반복하지 않아도 충분한 성능을 얻을 수 있음에도 불구하고 SIG B가 2심볼에 걸쳐서 전송되기 때문에 효율적인 전송이 되지 못한다.
도 10은 40MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우, 1심볼을 갖는 VHT-SIG B 필드의 구조를 나타낸다. 경우도 40MHz 주파수 대역에서 1 스트림으로 전송 시에 2심볼을 차지하던 SIG B 정보를 1심볼에 걸쳐서 효율적으로 전송할 수 있다.
이와 같이 VHT-SIG B가 20MHz 주파수 대역에서 1 스트림으로 전송될 때 2심볼을 갖는 경우에는, 스트림 개수가 늘어나거나 주파수 대역이 늘어나더라도 1심볼을 사용하여 효율적으로 전송할 수 있다. 또한 전술한 방법들은 아래와 같이 확장 가능하다.
도 11은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내며, 도 12는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 12의 실시예에서 스트림 3은 SIG B1의 부호어의 짝수 비트에 해당하는 B1과 SIG B2의 부호어의 홀수 비트에 해당하는 B2로 구성된다. 이렇게 전송된 스트림 3은 수신단에서 결합(combining)될 수 있다.
도 13은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 13의 실시예에서는 스트림 1, 3에 SIG B1이 반복되고 스트림 2, 4에 SIG B2가 반복된다. 그러나 단순 반복의 경우 주파수 다이버시티 이득을 얻지 못하므로, 전술한 바와 같이 각 스트림에 서로 다른 인터리빙을 적용하여 전송 성능을 높일 수 있다.
도 14는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 15는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내며, 도 16은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 14, 도 15, 도 16의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다.
도 17은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 18은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내며, 도 19는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 20은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 17, 도 18, 도 19, 도 20의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다.
도 21은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 160MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 22는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 160MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내며, 도 23은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 160MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 24는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 160MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 21, 도 22, 도 23, 도 24의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다.
전술한 본 발명의 전송 방법은 멀티 채널을 이용하여 데이터 프레임이 전송될 때에도 적용될 수 있다. 도 25는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 2개의 비연속(non-contiguous) 멀티 채널로 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 26은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 3개의 비연속 멀티 채널로 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 25, 도 26의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다.
전술한 본 발명의 전송 방법은 VHT-SIG B 필드가 BPSK 2심볼 대신에 QPSK 1심볼을 사용하는 경우에도 적용될 수 있다. 도 27은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 28은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예를 나타내며, 도 29는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 또한 도 30은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 2개의 비연속 멀티 채널로 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예를 나타내며, 도 31은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 QPSK 1심볼을 사용하여 3개의 비연속 멀티 채널로 데이터가 전송되는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 27, 도 28, 도 29, 도 30, 도 31의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다.
전술한 본 발명의 전송 방법은 한 개의 스트림을 2개의 안테나를 통하여 STBC(Space-Time Block Code, Alamouti 부호)로 전송하는 경우에도 적용될 수 있다. 이 경우 VHT-SIG B 필드를 데이터 필드와 같은 방법으로 STBC로 전송할 수도 있고, 2개의 Space-Time 스트림 중 하나를 사용하여 VHT-SIG B를 전송할 수도 있다. 전자의 경우는 VHT-SIG A에 STBC 관련 정보를 미리 포함시켜 전송해야 하고, 후자의 경우는 STBC 관련 정보를 VHT-SIG B에 포함시켜 전송할 수 있다.
도 32는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 첫 번째 스트림은 2개의 Space-time 스트림을 사용하여 전송하고 두 번째 스트림은 그냥 전송하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 33은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 첫 번째 스트림은 2개의 Space-time 스트림을 사용하여 전송하고 두 번째 스트림은 그냥 전송하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다.
도 34는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 2개의 Space-Time 스트림을 이용하여 1개의 스트림을 전송하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 35는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 첫 번째 스트림은 2개의 Space-Time 스트림을 이용하여 전송하고 두 번째 스트림은 그냥 전송하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 36은 40MHz 주파수 대역에서 첫 번째 스트림은 2개의 Space-Time 스트림을 이용하여 전송하고 두번째 스트림은 그냥 전송하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 36의 실시예에서는 1심볼을 이용하여 효율적 전송이 가능하다.
본 발명에 의한 데이터 전송 방법은 일부 스트림만이 STBC를 이용하여 전송되는 경우에도 적용 가능하다. 또한 VHT-SIG B가 20MHz 대역에서 1스트림을 전송할 때 3 이상의 OFDM 심볼을 사용하는 경우에도 본 발명에 의한 데이터 전송 방법이 적용 가능하다.
이하에서는 다른 실시예를 통해 본 발명의 데이터 송수신 방법에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 전용 시그널 필드를 주파수 혹은 스트림 도메인으로 반복해서 효율적으로 전송함으로써 최대의 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이와 같은 방법을 채널 본딩(Channel Bonding)을 이용하여 40MHz 또는 80MHz의 대역폭에서 프레임을 전송하는 경우에도 적용할 수 있다.
20MHz의 주파수 대역 2개를 본딩하여 40MHz 주파수 대역을 만들면, 가드 대역(guard band) 등으로 사용되던 주파수 톤 일부를 데이터 전송용 주파수 톤으로 사용할 수 있다. 예를 들어 802.11n의 경우, 20MHz 대역에서 데이터 전송 주파수 톤 수는 52개이고, 40MHz 대역의 데이터 전송 주파수 톤 수는 108개이다. 즉 802.11n에서는 채널 본딩을 이용함으로써 40MHz 대역에서 4개의 데이터 전송 주파수 톤 수가 증가한다. 같은 원리로 80MHz 대역에서 채널 본딩을 이용하면 전송 주파수 톤 수를 더욱 증가시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 VHT-SIG B 필드 전송 방식을 채널 본딩을 이용한 프레임 전송에 적용할 수 있다. 이때 증가된 데이터 전송 주파수 톤은 시그널 필드에 포함되는 데이터의 양, 또는 시그널 필드의 반복 횟수를 늘리는데 사용 가능하다. 즉, 20MHz 대역의 SIG B 비트 수보다 40MHz 대역 또는 80MHz 대역의 SIG B의 비트 수가 더 많은 경우에도 본 발명에 의한 방법이 적용 가능하다.
도 37은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예이고, 도 38은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 39는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 40은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 37, 도 38, 도 39, 도 40의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다.
도 41은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 1개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예이고, 도 42는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 2개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 43은 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 3개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타내고, 도 44는 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 41, 도 42, 도 43, 도 44의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다.
SIG B의 비트 수와 전송에 사용되는 주파수 톤 수가 서로 배수관계가 아니면, SIG B의 반복 이후 일부 주파수톤이 남을 수 있다. 이러한 경우 SIG B의 일부분만을 반복하거나 패딩(Padding)하는 방법을 적용할 수 있다. 이 방법은 20MHz, 40MHz, 80MHz로 주파수 대역폭이 증가될 수록 SIG B의 정보가 증가되는 경우에도 적용 가능하다.
일반적으로 주파수 대역폭이 증가되면 같은 시간에 전송되는 데이터 양이 증가한다. 그에 따라 전송되는 데이터의 길이 정보 등을 VHT-SIG B에 포함시켜 전송할 경우에 VHT-SIG B 자체의 길이가 증가된다. 이 경우 주파수 대역폭 별로 VHT-SIG B의 비트 할당(allocation)을 변경하고, 전송 가능한 주파수 톤 수에 맞추어 VHT-SIG B를 반복함으로써 전송 효율을 높일 수 있다. 예를 들어 20MHz 대역에서는 사용 가능한 데이터 톤 수가 26비트이고, 40MHz 대역에서는 사용 가능한 데이터 톤 수가 54비트이며, 80MHz 대역에서 사용 가능한 데이터 톤 수가 117비트인 경우를 가정한다. 이 때 VHT-SIG B의 길이는 20MHz 대역에서 26비트, 40MHz 대역에서 27비트이며 80MHz 대역에서는 29비트가 된다. 이러한 경우의 비트 할당이 도 45에 나타나 있다.
도 46은 도 45와 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 47은 도 45와 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 48은 도 45와 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 46, 도 47, 도 48의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다. 도 46, 도 47, 도 48의 실시예에서 전송되는 스트림 개수가 달라지더라도 본 발명이 적용 가능하다.
도 45에 나타난 VHT-SIG B의 비트 할당은 길쌈부호를 위한 테일 비트를 포함한다. 그러나 도 45의 VHT-SIG B는 부호어의 오류 여부를 판단할 수 있는 CRC비트를 포함하고 있지 않아서 데이터의 신뢰성을 확보하기가 어렵다. 그러나 20MHz 대역의 경우 VHT-SIG B에 여유 비트가 없기 때문에, 도 49와 같이 데이터 필드의 서비스 필드에 포함되는 예비(Reserved) 비트 중 일부(4~8비트)를 CRC 비트로 사용할 수 있다.
도 49와 같은 비트 할당을 사용하는 경우, CRC는 SIG B와 스크램블러 시드(Scrambler Seed)에 동시에 적용된다. 따라서 주파수 대역별로 가변 길이에 대한 CRC 계산이 필요하다. VHT-SIG B 필드는 낮은 변조방식과 부호율(BPSK 1/2)을 이용하고, 주파수 및 안테나 도메인으로의 반복 부호화도 가능하므로 신뢰도가 높다. 반면에 서비스 필드는 데이터 전송에 사용되는 변조방식과 부호율을 그대로 사용하므로 신뢰도가 상대적으로 가변적이며, 일반적으로 VHT-SIG B보다 신뢰도가 낮다. 이 경우 CRC를 이용하면 VHT-SIG B 필드에 포함된 정보의 오류 검출 뿐만 아니라, 스크램블러 시드의 오류 검출도 가능하다. 이에 따라 스크램블러 시드의 오류가 검출되면 그에 따라 PHY, MAC 계층의 동작을 중단할 수 있으므로 전력 절감 효과도 기대할 수 있다.
전술한 방법은 SU-MIMO에도 적용될 수 있다. SU-MIMO에서는 VHT-SIG A에 상대적으로 여유 비트가 생길 수 있다. 따라서 SU-MIMO에서는 VHT-SIG B 필드에 포함되던 MCS 비트를 VHT-SIG A 필드에 포함시킬 수 있다. SU-MIMO에서는 사용 안테나 수가 더욱 많아 질 수 있으므로 데이터 길이를 나타내는 필드의 비트 수도 더 커질 수 있다. 도 50은 SU-MIMO에서 VHT-SIG B의 길이가 20MHz 대역에서 26비트, 40MHz 대역에서 27비트이며 80MHz 대역에서는 29비트일 때의 VHT-SIG B의 비트 할당을 나타낸다.
도 51은 도 50과 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 52는 도 50과 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 53은 도 50과 같이 VHT-SIG B의 비트 수가 할당될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 51, 도 52, 도 53의 각 스트림에는 서로 다른 인터리빙이 적용될 수 있다. 도 51, 도 52, 도 53의 실시예에서 전송되는 스트림 개수가 달라지더라도 본 발명이 적용 가능하다.
도 50과 같은 비트 할당을 사용하는 경우, VHT-SIG B 필드는 길쌈부호를 위한 테일 비트를 포함한다. 그러나 도 50의 VHT-SIG B는 부호어의 오류 여부를 판단할 수 있는 CRC비트를 포함하고 있지 않아서 데이터의 신뢰성을 확보하기가 어렵다. 그러나 20MHz 대역의 경우 VHT-SIG B에 여유 비트가 없기 때문에, 도 54와 같이 데이터 필드의 서비스 필드에 포함되는 예비(Reserved) 비트 중 일부(4~8비트)를 CRC 비트로 사용할 수 있다.
도 54와 같은 비트 할당을 사용하는 경우, CRC는 SIG B와 스크램블러 시드(Scrambler Seed)에 동시에 적용된다. 따라서 주파수 대역별로 가변 길이에 대한 CRC 계산이 필요하다. VHT-SIG B 필드는 낮은 변조방식과 부호율(BPSK 1/2)을 이용하고, 주파수 및 안테나 도메인으로의 반복 부호화도 가능하므로 신뢰도가 높다. 반면에 서비스 필드는 데이터 전송에 사용되는 변조방식과 부호율을 그대로 사용하므로 신뢰도가 상대적으로 가변적이며, 일반적으로 VHT-SIG B보다 신뢰도가 낮다. 이 경우 CRC를 이용하면 VHT-SIG B 필드에 포함된 정보의 오류 검출 뿐만 아니라, 스크램블러 시드의 오류 검출도 가능하다. 이에 따라 스크램블러 시드의 오류가 검출되면 그에 따라 PHY, MAC 계층의 동작을 중단할 수 있으므로 전력 절감 효과도 기대할 수 있다.
전술한 본 발명의 데이터 송수신 방법은 VHT-SIG B 필드를 전송할 때, 서로 다른 전송 스트림에 대하여 주파수 도메인으로 서로 다른 인터리빙을 적용함으로써, 안테나 도메인으로도 최대 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 하지만, 복잡도를 조금 줄이면서 유사한 효과를 얻기 위하여, 전송 스트림 별로 다른 인터리빙을 적용하지 않고, CDD(Cyclic Delay Divercity) 기법을 적용하여 VHT-SIG B 필드를 전송할 수 있다. 이러한 경우 전송 안테나별로 같은 데이터가 전송되는데, 각 안테나 별로 서로 다른 지연(delay)이 적용된다.
도 55는 CDD 기법이 이용되고 각 안테나별로 서로 다른 지연이 적용될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 20MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 56은 CDD 기법이 이용되고 각 안테나별로 서로 다른 지연이 적용될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 40MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 57은 CDD 기법이 이용되고 각 안테나별로 서로 다른 지연이 적용될 때, 본 발명에 의한 데이터 전송 방법을 80MHz 주파수 대역에서 STA가 4개의 스트림을 수신하는 경우에 적용한 실시예를 나타낸다. 도 55, 도 56, 도 57의 각 스트림에는 서로 다른 지연이 적용된다. 도 55, 도 56, 도 57의 실시예에서 전송되는 스트림 개수가 달라지더라도 본 발명이 적용 가능하다.
또한 본 발명의 VHT-SIG B 전송 방식에, (전송 안테나 수×전송 안테나 수)의 크기를 갖는 안테나 도메인으로의 스프레딩 매트릭스(Spreading Matrix)를 추가적으로 적용할 수도 있다. 스트림 별로 다른 인터리빙을 적용할 때는 멀티 스트림을 적용할 때의 스프레딩 매트릭스를 적용 가능하고, 스트림 별로 지연을 적용하여 전송할 때는 싱글 스트림을 적용할 때의 스프레딩 매트릭스를 적용할 수 있다.
도 58은 본 발명의 일 실시예에 의한 송신 단말의 구성을 나타낸다.
송신 단말(5802)은 시그널 필드 생성부(5804), 데이터 필드 생성부(5806), 데이터 프레임 생성부(5808), 송신부(5810)를 포함한다. 시그널 필드 생성부(5804)는 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 반복적으로 시그널 필드를 생성한다. 데이터 필드 생성부(5806)는 수신 단말로 송신할 데이터를 포함하는 데이터 필드를 생성한다. 데이터 프레임 생성부(5808)는 시그널 필드 생성부(5804)에 의해 생성된 시그널 필드 및 데이터 필드 생성부(5806)에 의해 생성된 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성한다. 송신부(5810)는 데이터 프레임 생성부(5808)에 의해 생성된 데이터 프레임을 수신 단말로 송신한다.
여기서 시그널 필드는 데이터 필드의 길이를 나타내는 길이 필드를 포함할 수 있고, 길이 필드는 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 다른 길이를 가질 수 있다. 또한 시그널 필드는 데이터 필드의 변조 방법 및 코딩 방법을 나타내는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 필드를 포함할 수 있다. 또한 시그널 필드는 각 사용자별 정보를 전달하기 위한 전용 시그널 필드(dedicated signal field)일 수 있다. 그리고 데이터 프레임은 시그널 필드의 오류를 검출하기 위한 CRC 필드를 포함할 수 있다.
도 59는 본 발명의 일 실시예에 의한 수신 단말의 구성을 나타낸다.
수신 단말(5902)은 수신부(5904) 및 데이터 획득부(5906)를 포함한다. 수신부(5904)는 시그널 필드 및 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 수신한다.
여기서 시그널 필드는 데이터 필드의 길이를 나타내는 길이 필드를 포함할 수 있고, 길이 필드는 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 다른 길이를 가질 수 있다. 또한 시그널 필드는 데이터 필드의 변조 방법 및 코딩 방법을 나타내는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 필드를 포함할 수 있다. 또한 시그널 필드는 각 사용자별 정보를 전달하기 위한 전용 시그널 필드(dedicated signal field)일 수 있다. 그리고 데이터 프레임은 시그널 필드의 오류를 검출하기 위한 CRC 필드를 포함할 수 있다.
데이터 획득부(5906)는 수신된 데이터 프레임에 포함된 시그널 필드를 이용하여 데이터 필드에 포함된 데이터를 획득한다. 이 때 데이터 획득부(5906)는 시그널 필드에 포함된 길이 필드, MCS 필드 등을 이용하여 데이터를 획득할 수 있다. 또한 데이터 획득부(5906)는 데이터 프레임에 포함된 CRC 필드를 이용하여 시그널 필드의 오류를 검출할 수 있다.
도 60은 본 발명의 일 실시예에 의한 송신 단말의 데이터 송신 방법의 흐름도이다.
먼저 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 반복적으로 시그널 필드를 생성한다(6002). 또한 수신 단말로 전송할 데이터를 포함하는 데이터 필드를 생성한다(6004). 그리고나서 생성된 시그널 필드 및 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 생성한다(6006). 그 후 생성된 데이터 프레임을 수신 단말로 송신한다(6008).
여기서 시그널 필드는 데이터 필드의 길이를 나타내는 길이 필드를 포함할 수 있고, 길이 필드는 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 다른 길이를 가질 수 있다. 또한 시그널 필드는 데이터 필드의 변조 방법 및 코딩 방법을 나타내는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 필드를 포함할 수 있다. 또한 시그널 필드는 각 사용자별 정보를 전달하기 위한 전용 시그널 필드(dedicated signal field)일 수 있다. 그리고 데이터 프레임은 시그널 필드의 오류를 검출하기 위한 CRC 필드를 포함할 수 있다.
도 61은 본 발명의 일 실시예에 의한 수신 단말의 데이터 수신 방법의 흐름도이다.
먼저 시그널 필드 및 데이터 필드를 포함하는 데이터 프레임을 수신한다(6102). 여기서 시그널 필드는 데이터 필드의 길이를 나타내는 길이 필드를 포함할 수 있고, 길이 필드는 데이터 프레임의 송신에 적용되는 주파수 대역에 따라 다른 길이를 가질 수 있다. 또한 시그널 필드는 데이터 필드의 변조 방법 및 코딩 방법을 나타내는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 필드를 포함할 수 있다. 또한 시그널 필드는 각 사용자별 정보를 전달하기 위한 전용 시그널 필드(dedicated signal field)일 수 있다. 그리고 데이터 프레임은 시그널 필드의 오류를 검출하기 위한 CRC 필드를 포함할 수 있다.
그리고 나서 수신된 데이터 프레임에 포함된 시그널 필드를 이용하여 데이터 필드에 포함되 데이터를 획득한다(6104). 이 때 수신 단말은 시그널 필드에 포함된 길이 필드, MCS 필드 등을 이용하여 데이터를 획득할 수 있다. 또한 수신 단말은 데이터 프레임에 포함된 CRC 필드를 이용하여 시그널 필드의 오류를 검출할 수 있다.
본 발명에 의하면 MU-MIMO 시스템에서 전용 시그널 필드를 전송할 때, 사용자의 주파수 대역과 스트림 개수 등을 활용하여 시그널 필드의 성능을 개선하고 전송 시간을 줄임으로써, 시그널 필드를 이용하여 보다 많은 정보를 효율적으로 전송할 수 있다.
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 (30)

  1. 무선랜을 위한 방법에서,
    VHT-SIG-A(Very High Throughput-Signal-A) 필드와 VHT-SIG-B(Very High Throughput-Signal-B) 필드를 생성하되, 상기 VHT-SIG-B 필드는 비트 블록을 포함하고; 및
    상기 VHT-SIG-A 필드와 상기 VHT-SIG-B 필드를 전송하는 것을 포함하되,
    동작 채널의 채널 대역폭에 따라 미리 정의된 횟수 만큼 상기 비트 블록이 반복되고,
    상기 비트 블록의 비트 수는 채널 대역폭을 기반으로 결정되는 방법.
  2. 제1항에서, 상기 동작 채널의 채널 대역폭은 20MHz와 같거나 더 큰 방법.
  3. 제2항에서, 상기 채널 대역폭이 20MHz이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 26 비트인 방법.
  4. 제2항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 27 비트인 방법.
  5. 제2항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 보다 크면, 상기 비트 블록의 비트 수는 29 비트인 방법.
  6. 제1항에서, 상기 VHT-SIG-A 필드는 적어도 하나의 수신기로 상기 동작 채널 상에서 적어도 하나의 제1 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌에서 전송되고,
    상기 VHT-SIG-B 필드는 상기 적어도 하나의 수신기로 상기 동작 채널 상에서 적어도 하나의 제2 OFDM 심벌에서 전송되는 방법.
  7. 제6항에서, 상기 적어도 하나의 제1 OFDM 심벌의 수는 상기 적어도 하나의 제2 OFDM 심벌의 수 보다 많은 방법.
  8. 제6항에서, 상기 적어도 하나의 제1 OFDM 심벌의 수는 2이고, 상기 적어도 하나의 제2 OFDM 심벌의 수는 1인 방법.
  9. 제1항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드에 할당된 부반송파의 수는 상기 채널 대역폭을 기반으로 결정되는 방법.
  10. 제9항에서, 상기 채널 대역폭이 20MHz 이면, 상기 VHT-SIG-B 필드는 53개의 부반송파를 사용하는 방법.
  11. 제9항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 이면, 상기 VHT-SIG-B 필드는 108개의 부반송파를 사용하는 방법.
  12. 제9항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 보다 크면, 상기 VHT-SIG-B 필드는 108개 보다 많은 부반송파를 사용하는 방법.
  13. 제1항에서, 상기 채널 대역폭은 20n MHz (n은 2 또는 4)이고, 상기 비트 블록은 n 회 반복되는 방법.
  14. 제1항에서, 상기 채널 대역폭이 160Mhz이면, 상기 비트 블록은 4회 반복되고, 상기 반복된 비트 블록에 패드 비트가 추가되고, 패트된 비트 블록이 2회 반복되는 방법.
  15. 제14항에서, 상기 동작 채널은 인접하거나 또는 인접하지 않는 방법.
  16. 제1항에서, 상기 VHT-SIG-A 필드는 상기 채널 대역폭의 각 20MHz 에 걸쳐 중복적으로 생성되는 방법.
  17. 제1항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드의 오류를 검출하기 위한 CRC 필드를 갖는 데이터 필드를 전송하는 것을 더 포함하는 방법.
  18. 제1항에서, 패딩을 제외한 유용한 데이터를 지시하는 사용자 데이터를 포함하는 데이터 필드를 전송하는 것을 더 포함하되,
    상기 VHT-SIG-B 필드는 상기 데이터 필드내의 상기 사용자 데이터의 길이를 지시하는 길이 정보를 포함하는 방법.
  19. 제17항에서, 상기 VHT-SIG-A 필드, 상기 VHT-SIG-B 필드 및 상기 데이터 필드는 PPDU(physical layer convergence procedure (PLCP) protocol data unit) 로써 전송되는 방법.
  20. 제1항에서, 상기 VHT-SIG-A 필드는 모든 수신기에게 공통인 공통 제어 정보를 포함하고, 상기 VHT-SIG-B 필드는 사용자-특정적 제어 정보를 포함하는 방법.
  21. 무선랜을 위한 장치에서,
    VHT-SIG-A(Very High Throughput-Signal-A) 필드와 VHT-SIG-B(Very High Throughput-Signal-B) 필드를 생성하되, 상기 VHT-SIG-B 필드는 비트 블록을 포함하는 시그널 필드 생성부; 및
    상기 VHT-SIG-A 필드와 상기 VHT-SIG-B 필드를 전송하는 전송부를 포함하되,
    동작 채널의 채널 대역폭에 따라 미리 정의된 횟수 만큼 상기 비트 블록이 반복되고,
    상기 비트 블록의 비트 수는 채널 대역폭을 기반으로 결정되는 장치.
  22. 제21항에서, 상기 동작 채널의 채널 대역폭은 20MHz와 같거나 더 큰 장치.
  23. 제22항에서, 상기 채널 대역폭이 20MHz이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 26 비트인 장치.
  24. 제22항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz이면, 상기 비트 블록의 비트 수는 27 비트인 장치.
  25. 제22항에서, 상기 채널 대역폭이 40MHz 보다 크면, 상기 비트 블록의 비트 수는 29 비트인 장치.
  26. 제21항에서, 상기 VHT-SIG-A 필드는 적어도 하나의 수신기로 상기 동작 채널 상에서 적어도 하나의 제1 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌에서 전송되고,
    상기 VHT-SIG-B 필드는 상기 적어도 하나의 수신기로 상기 동작 채널 상에서 적어도 하나의 제2 OFDM 심벌에서 전송되는 장치.
  27. 제26항에서, 상기 적어도 하나의 제1 OFDM 심벌의 수는 2이고, 상기 적어도 하나의 제2 OFDM 심벌의 수는 1인 장치.
  28. 제21항에서, 상기 VHT-SIG-B 필드에 할당된 부반송파의 수는 상기 채널 대역폭을 기반으로 결정되는 장치.
  29. 제21항에서, 상기 채널 대역폭은 20n MHz (n은 2 또는 4)이고, 상기 비트 블록은 n 회 반복되는 장치.
  30. 제21항에서, 상기 VHT-SIG-A 필드는 상기 채널 대역폭의 각 20MHz 에 걸쳐 중복적으로 생성되는 장치.
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