KR101649773B1 - 통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템 - Google Patents

통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

공간축상의 무선 리소스를 복수의 유저가 공유하는 공간 분할 다원 접속을 적용해서 적절하게 통신 동작을 행한다. 공간 분할 다원 접속을 행하는 통신 시스템에 RD 프로토콜을 적용함으로써, TXOP 내에서의 공간 다중 프레임을 더욱 효율적으로 만든다. 역방향 허가 정보로 역방향 프레임의 프레임 길이를 지정하고, 역방향 프레임의 각 송신측이 지정을 준수해서 프레임 길이의 균일화 함으로써, AGC의 동작이 안정된다. 또한, 역방향 허가 정보로 역방향 프레임의 송신 개시 시각을 지정하고, 역방향 프레임의 각 송신측이 지정을 준수해서 동일시간상으로 송신할 수 있다.

Description

통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템{COMMUNICATION APPARATUS, COMMUNICATION METHOD, COMPUTER PROGRAM, AND COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 공간축상의 무선 리소스를 복수의 유저가 공유하는 공간 분할 다원 접속(Space Division Multuple Access: SDMA)을 적용해서 복수 유저 전체에서의 스루풋을 향상시키는 통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템에 관계되고, 특히 RD(Reverse Direction) 프로토콜을 도입하여 배타적인 채널 이용 기간(TXOP) 내에서의 공간 다중 프레임을 더욱 효과적으로 하는 통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템에 관한 것이다.
무선 통신은 종래의 유선 통신에 있어서의 배선 작업의 부담을 해소하고, 나아가 이동체 통신을 실현하는 기술로서 이용에 제공되고 있다. 예를 들어, 무선LAN(Local Area Network)에 관한 표준적인 규격으로서, IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11을 들 수 있다. IEEE 802.11a/g는 이미 널리 보급되어 있다.
IEEE 802.11을 비롯해서 많은 무선 LAN 시스템에서는 CSMA/CA(Carrier Sense MultipleAccess with Collision Avoidance : 반송파 감지 다중 액세스) 등의 캐리어 센스(carrier sense)에 기초하는 액세스제어 수순을 채용해서, 각 통신국은 랜덤 채널 액세스 시에 있어서 캐리어의 충돌을 피하도록 하고 있다. 즉, 송신 요구가 발생한 통신국은 우선 소정의 프레임 간격 DIFS(Distributed Inter Frame Space)만 미디어 상태를 감시하고, 이 사이에 송신 신호가 존재하지 않으면 랜덤 백 오프를 행하고, 또한 이 사이에도 송신 신호가 존재하지 않는 경우에 배타적인 채널의 이용 송신권(Transmission Opportunity: TXOP)을 얻고 프레임을 송신할 수 있다. 또한, 무선 통신에 있어서의 숨은 단말기 문제를 해결하는 방법론으로서 「가상 캐리어 센스」를 들 수 있다. 구체적으로, 통신국은 자국 앞으로가 아닌 수신 프레임 중에 미디어를 예약하기 위한 Duration(지속시간) 정보가 기재되어 있는 경우에는, Duration 정보에 따른 기간은 미디어가 사용되고 있는 것이라고 예상, 즉 가상 캐리어 센스하여 송신 정지 기간(NAV: Network Allocation Vector)을 설정한다. 이에 의해 TXOP에 있어서 채널의 배타적 이용이 보증된다.
그런데 IEEE 802.11a/g의 규격에서는 2.4GHz대 혹은 5GHz대 주파수에 있어서, 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)을 이용하여 최대(물리층 데이터 레이트)에서 54Mbps의 통신 속도를 달성하는 변조 방식을 서포트하고 있다. 또한, 그 확장 규격인 IEEE 802.11n에서는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 통신 방식을 채용해서 한층 더 고도의 비트 전송률을 실현하고 있다. 여기서 MIMO란, 송신기측과 수신기측 양쪽에 있어서, 복수의 안테나 소자를 구비하고, 공간 다중한 스트림을 실현하는 통신 방식이다(주지). IEEE 802.11n에 의해 100Mbps 초과의 고 스루풋(High Throughput : HT)을 달성할 수 있지만, 전송 콘텐츠의 정보량의 증대에 수반하여, 한층 더 고속화가 요구되고 있다.
예를 들어, MIMO 통신기의 안테나 개수를 증가시켜서 공간 다중하는 스트림수가 증가함으로써, 하위 호환성을 유지하면서 일대일 통신에 있어서의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그러나 앞으로는 통신에 있어서의 유저당 스루풋과 더불어, 복수 유저 전체의 스루풋을 향상시키는 것이 요구되고 있다.
IEEE 802.11ac의 작업 그룹에서는 6GHz이하의 주파수대를 사용하고, 데이터 전송속도가 1Gbps를 초과하는 무선 LAN 규격 책정을 목표로 삼고 있지만, 그 실현에는 멀티 유저 MIMO(MU-MIMO) 혹은 SDMA(Space Division Multuple Access)와 같이, 공간축상의 무선 리소스를 복수의 유저가 공유하는 공간 분할 다원 접속 방식이 유력하다.
예를 들어, 종래부터의 IEEE 802.11 규격과는 하위 호환성을 유지하는 패킷 포맷으로 이루어진 RTS, CTS, ACK 패킷을 사용하여, 종래부터의 IEEE 802.11 규격에 있어 캐리어 센스와 어뎁티브 어레이 안테나(adaptive array antenna)에 의한 공간 분할 다원 접속이라는 2개의 기술을 조합한 통신 시스템에 대한 제안이 이루어지고 있다(예를 들어 특허문헌 1을 참조).
또한, IEEE 802.11n에서는 배타적인 채널 이용 기간(TXOP) 내에서의 데이터 전송을 더욱 효율화하기 위해서 RD(Reverse Direction) 프로토콜을 도입하고 있다. 통상의 TXOP에서는 배타적인 채널 이용권을 얻은 통신국이 데이터 프레임을 송신하는 한방향 데이터 전송만이 이루어진다. 이에 비해 RD 프로토콜에서는 RD 이니시에이터와 RD 리스폰더라는 2개의 역할이 정의되어, RD 이니시에이터가(다운링크에서) 송신하는 MAC(Media Access Control) 프레임 내의 특정 필드에서 RDG(RD Grant), 즉 역방향 데이터 전송을 허가 혹은 위양하는 것을 나타내는 것으로, RD 리스폰더는 같은 TXOP 내에서 계속해서 RD 이니시에이터 앞으로 역방향(업링크)의 데이터 프레임을 송신할 수 있다(예를 들어, 특허문헌 2를 참조).
여기서, 공간 분할 다원 접속을 행하는 통신 시스템은 복수 유저 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있지만(전술), IEEE 802.11n으로 규정되어 있는 RD 프로토콜을 적용함으로써, TXOP 내에서의 공간 다중 프레임을 더욱 효과적으로 할 수 있을 것으로 사료된다.
그러나, 예를 들어 액세스 포인트가 RD 이니시에이터로서, 복수의 단말기국이 RD 리스폰더로서, 각각 역할을 하는 운용 형태를 생각했을 경우, 복수의 단말기국에서 액세스 포인트에 업 링크로 데이터 프레임을 송신할 때에는 각 통신국이 동일 시간상에서 프레임을 다중화하지 않으면, 액세스 포인트는 유저 분리를 행할 수 없다.
또한, 공간 분할 다원 접속을 무선 LAN에 적용하는 경우, 가변 길이 프레임을 동일한 시간축 상에서 다중화하는 케이스를 생각할 수 있다. 그런데 각 통신국으로부터 송신하는 프레임 길이가 상이하면, 액세스 포인트 측에서는 프레임 다중화수가 증감됨에 수반하여 수신 전력이 급격하게 변화하고, 자동 이득 제어(Auto Gain Control: AGC)의 점에서 불안정한 동작을 유발하게 되고, 또한 IEEE 802.11로 규격화되어 있는 RCPI(Received Channel Power Indicator: 수신 채널 전력 인디케이터)에 대해서 프레임 내의 전력 분포가 일정하지 않게 되는 등 다양한 관점에서 문제가 발생할 가능성이 있다.
요약하자면, 복수의 RD 리스폰더는 액세스 포인트 앞으로 프레임을 동일 시간상에 송신할 필요가 있고, 또한 상위층으로부터 길이가 상이한 복수의 프레임이 보내지더라도 최종적으로 PHY 층으로부터 송신되는 프레임의 길이를 정렬시킬 필요가 있다.
일본 특허 공개 제2004-328570호 공보 일본 특허 공개 제2006-352711호 공보, 단락 0006 내지 0007
본 발명의 목적은 공간축상의 무선 리소스를 복수의 유저가 공유하는 공간 분할 다원 접속을 적용해서 적절하게 통신 동작을 행할 수 있는, 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 추가적인 목적은, RD 프로토콜을 도입하여 TXOP 내에서의 공간 다중 프레임을 더욱 효과적으로 할 수 있는 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 추가적인 목적은, 복수의 RD 리스폰더가 서로의 프레임 길이를 동일하게 함과 함께, 동일 시간상에서 송신하고, RD 이니시에이터로의 공간 분할 다원 접속을 실현할 수 있는 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템을 제공하는 것에 있다.
본원은 상기 과제를 참작하여 이루어진 것이며, 청구항 1에 기재된 발명은,
송수신 프레임을 처리하는 데이터 처리부와,
프레임을 송수신하는 통신부를 구비하고,
상기 데이터 처리부는 동일 시간상에서 송신해야 할 복수의 프레임 각각에 역방향의 프레임 송신을 허가하는 것을 나타낸 역방향 허가 정보를 부가하고,
상기 통신부는 상기 복수의 프레임을 동일 시간상에서 다중화해서 송신함과 함께, 상기 복수의 프레임을 수신한 각 통신 장치로부터 상기 역방향 허가 정보에 따른 각 프레임을 수신하는 통신 장치이다.
본원의 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1에 관한 통신 장치의 통신부는, 가중치 부여를 해서 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능할 수 있는 복수의 안테나 소자를 구비하고, 상기 복수의 프레임을 동일 시간상에서 다중화해서 송신함과 함께, 다른 통신 장치로부터 동일 시간상에서 송신된 복수의 프레임을 수신하도록 구성되어 있다.
본원의 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1에 관한 통신 장치의 데이터 처리부는, 상기 역방향 허가 정보로 역방향으로 송신하는 프레임의 프레임 길이를 지정하도록 구성되어 있다.
본원의 청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1에 관한 통신 장치의 데이터 처리부는, 상기 역방향 허가 정보로 역방향으로 송신하는 프레임의 송신 개시 시각을 지정하도록 구성되어 있다.
본원의 청구항 5에 기재된 발명은,
송수신 프레임을 처리하는 데이터 처리부와,
프레임을 송수신하는 통신부를 구비하고,
역방향 부가 정보가 부가된 프레임을 수신한 것에 응답하여, 상기 데이터 처리부는 상기 역방향 부가 정보에 의해 지정되어 있는 프레임 길이로 이루어진 역방향 프레임을 생성하고, 상기 통신부는 상기 역방향 프레임을 소정의 타이밍에서 송신하는 통신 장치이다.
또한, 본원의 청구항 6에 기재된 발명은,
송수신 프레임을 처리하는 데이터 처리부와,
프레임을 송수신하는 통신부를 구비하고,
역방향 부가 정보가 부가된 프레임을 수신한 것에 응답하여, 상기 데이터 처리부는 역방향 프레임을 생성하고, 상기 통신부는 상기 역방향 부가 정보에 의해 지정되어 있는 송신 개시 시각에 상기 역방향 프레임을 송신하는 통신 장치이다.
또한, 본원의 청구항 7에 기재된 발명은,
역방향의 프레임 송신을 허가하는 것을 나타낸 역방향 허가 정보를 부가한 복수의 프레임을 생성하는 스텝과,
상기 복수의 프레임을 동일 시간상에서 송신하는 스텝과,
상기 복수의 프레임을 수신한 각 통신 장치로부터 상기 역방향 허가 정보에 따른 각 프레임을 수신하는 스텝을 포함하는 통신 방법이다.
또한, 본원의 제 8항에 기재된 발명은, 통신 장치가 프레임을 송신하기 위한 처리를 컴퓨터상에서 실행하도록 컴퓨터 가독 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램이며, 상기 컴퓨터를,
송수신 프레임을 처리하는 데이터 처리부,
프레임을 송수신하는 통신부로서 기능시키고,
상기 데이터 처리부는 동일 시간상에서 송신해야 할 복수의 프레임 각각에 역방향 프레임 송신을 허가하는 것을 나타낸 역방향 허가 정보를 부가하고,
상기 통신부는, 상기 복수의 프레임을 동일 시간상에서 다중화해서 송신함과 함께, 상기 복수의 프레임을 수신한 각 통신 장치로부터 상기 역방향 허가 정보에 따른 각 프레임을 수신하는 컴퓨터 프로그램이다.
본원의 청구항 8에 관한 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터상에서 소정의 처리를 실현하도록 컴퓨터 가독 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램을 정의한 것이다. 다시 말해, 본원의 청구항 8에 관한 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터에 인스톨함으로써, 컴퓨터상에서는 협동적 작용이 발휘되어, 본원의 청구항 1에 관한 통신 장치와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본원의 청구항 9에 기재된 발명은,
역방향의 프레임 송신을 허가하는 것을 나타낸 역방향 허가 정보를 부가한 복수의 프레임을 동일 시간상에서 송신하는 제 1 통신 장치와,
상기 복수의 프레임 중, 자국 앞으로의 것을 수신하고, 상기 역방향 허가 정보의 지정에 따라서 상기 제1 통신국 앞으로의 역방향 프레임을 송신하는 복수의 제 2 통신 장치로 구성되는 통신 시스템이다.
단, 여기에서 말하는 「시스템」이란, 복수의 장치(또는 특정한 기능을 실현하는 기능 모듈)가 논리적으로 집합한 것을 말하고, 각 장치나 기능 모듈이 단일 하우징 내에 있는지 여부는 특별히 상관없다.
본 발명에 따르면, 공간축상의 무선 리소스를 복수의 유저가 공유하는 공간 분할 다원 접속을 적용해서 적절하게 통신 동작을 행할 수 있는, 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 컴퓨터 프로그램 및 통신 시스템을 제공할 수 있다.
본원의 청구항 1, 2, 7 내지 9에 기재된 발명에 의하면, 공간 분할 다원 접속을 행하는 통신 시스템에 IEEE 802.11n으로 규정되어 있는 RD 프로토콜을 적용 함으로써, 예를 들어 액세스 포인트가 획득한 TXOP 내에서 복수의 단말기국 앞으로 공간 다중 프레임을 송신했는데도 계속해서, 각 단말기국에서 역방향으로 프레임 송신을 행할 수 있으므로, TXOP 내에서의 공간 다중 프레임을 더욱 효과적으로 할 수 있다.
역방향 허가 정보에 따라서 송신되는 역방향의 프레임의 길이가 같지 않을 경우, 복수의 역방향 프레임을 수신하는 측에서는, 수신중에 프레임 다중화수가 증감됨에 수반하여, AGC의 점에서 불안정한 동작이 발생되는 문제가 있다. 이에 대해, 본원의 청구항 3, 5에 기재된 발명에 의하면, 역방향 허가 정보로 역방향으로 송신하는 프레임의 프레임 길이를 지정하므로, 역방향 프레임의 각 송신 측이 지정을 준수해서 프레임 길이를 균일화함으로써, AGC의 동작이 불안정해지는 것을 피할 수 있다.
또한, 역방향 허가 정보를 부가한 복수의 프레임의 프레임 길이가 같지 않을 경우에는, 각 프레임의 수신처국이 프레임 수신을 종료하고나서 역방향의 프레임을 송신 개시하는 타이밍이 제각각이 되고, 복수의 역방향 프레임이 동일 시간상에서 다중화되지 않게 되어버린다. 이에 대해 본원의 청구항 4, 6에 기재된 발명에 의하면, 역방향 허가 정보로 역방향 프레임의 송신 개시시각을 지정하므로, 역방향 프레임의 각 송신측이 지정을 준수하여 동일 시간상에서 송신함으로써, 복수의 역방향 프레임을 적절하게 다중화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 이점은 후술하는 본 발명의 실시 형태나 첨부하는 도면에 기초한, 보다 상세한 설명에 의해 밝혀질 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 통신 시스템의 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는 공간 분할 다원 접속을 적용하고, 복수 유저의 다중화를 행할 수 있는 통신 장치의 구성예를 도시한 도이다.
도 3은 공간 분할 다원 접속을 적용하지 않고, IEEE 802.11a 등의 종래 규격에 준거한 통신 장치의 구성예를 도시한 도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 통신 시스템에 있어서, 액세스 포인트로서 동작하는 통신국 STA0이 데이터 송신원이 되고, 단말기국으로서 동작하는 각 통신국 STA1 내지 STA3이 데이터 송신처가 되고, STA0이 각 통신국 STA1 내지 STA3 앞으로의 송신 프레임을 공간축상에서 다중화해서 동시 송신하는 경우의 시퀀스 예를 도시한 도이다.
도 5는 도 4에 도시한 통신 시퀀스 예에, RD 프로토콜을 적용한 변형예를 도시한 도이다.
도 6은 액세스 포인트로서 동작하는 통신국 STA0이 데이터 송신원이 되고, 단말기국으로서 동작하는 각 통신국 STA1 내지 STA3이 데이터 송신처가 될 경우에 있어서, RD 프로토콜을 적용해서 각 통신국 STA1 내지 STA3이 역방향으로 송신하는 프레임의 프레임 길이를 동일하게 하는 통신 시퀀스 예를 도시한 도면이다.
도 7은 액세스 포인트로서 동작하는 통신국 STA0이 데이터 송신원이 되고, 단말기국으로서 동작하는 각 통신국 STA1 내지 STA3이 데이터 송신처가 될 경우에 있어서, RD 프로토콜을 적용해서 각 통신국 STA1 내지 STA3이 역방향의 데이터 프레임을 동일 시간상에서 송신하는 통신 시퀀스 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 2에 도시한 통신 장치가 도 5 내지 도 7에 나타낸 통신 시퀀스에 있어서, 액세스 포인트(STA0)로서 동작하고, 복수의 통신국 앞으로의 프레임을 동일 시간상에서 다중 송신하기 위한 처리 수순을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 도 2에 도시한 통신 장치가 도 5 내지 도 7에 나타낸 통신 시퀀스에 있어서, 어느 쪽의 단말기국(STA1 내지 STA3)으로서 동작하고, 복수의 통신국 앞으로의 프레임을 동일 시간상에서 다중 송신하기 위한 처리 수순을 나타낸 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 한 실시 형태에 따른 통신 시스템의 구성을 모식적으로 도시하고 있다. 도시한 통신 시스템은 액세스 포인트(AP)로서 동작하는 통신국STA0과, 단말기국(MT)으로서 동작하는 복수의 통신국 STA1, STA2, STA3으로 구성된다.
각 통신국 STA1, STA2, STA3은 각각의 통신 범위 내에 통신국 STA0을 수용하고, 각각 STA0과는 직접 통신을 할 수 있다(다시 말해, 각 통신국 STA1, STA2, STA3는 액세스 포인트로서의 STA0의 관리 하에 놓이고, BSS(Basic Service Set)를 구성한다). 단, 단말기국으로서의 각 통신국 STA1, STA2, STA3이 서로의 통신 범위 내에 존재할 필요는 없고, 이하에서는 단말기국 간에서의 직접 통신에 대해서는 언급하지 않는다.
여기서, 액세스 포인트로서의 STA0은 복수의 안테나를 구비해 어뎁티브 어레이 안테나에 의한 공간 분할 다원 접속을 행하는 통신 장치로 이루어지고, 공간축상의 무선 리소스를 복수 유저에 할당하고, 프레임 통신을 다중화한다. 즉, STA0은 IEEE 802.11ac 등의 신규 규격에 준거하는 통신 장치이며, 수신처 통신국이 다른 2 이상의 프레임을 동일한 시간축상에서 다중화하거나, 2 이상의 통신국이 동일한 시간축상에서 다중화 송신한 자국 앞으로의 프레임을 송신원마다 분리해서 일대다의 프레임 통신을 행한다. STA0은 보다 많은 안테나를 장비함으로써, 공간 다중화가 가능한 단말기국의 대수를 증대시킬 수 있다. 물론, STA0은 공간 분할 다원 접속을 적용해서 각 통신국 STA1, STA2, STA3과 일대다의 프레임 통신을 행할 뿐만 아니라, 각 통신국 STA1, STA2, STA3과 개별적으로 일대일 프레임 통신을 행해도 좋다.
한편, 단말기국으로서의 통신국 STA1, STA2, STA3은 복수의 안테나를 구비하고, 어뎁티브 어레이 안테나에 의한 공간 분할 다원 접속을 행하는 통신 장치로 이루어지지만, 수신시에만 유저 분리를 행하고, 송신시의 유저 분리, 즉 송신 프레임의 다중화를 행하지 않으므로, 액세스 포인트 정도의 안테나 개수를 장비할 필요는 없다. 또한, 적어도 일부의 단말기국은 IEEE 802.11a 등의 종래 규격에 준거한 통신 장치이여도 좋다. 다시 말해, 도 1에 도시한 통신 시스템은, 상기 신규 규격의 통신기가 종래 규격의 통신기와 혼재하는 통신 환경이다.
도 2에는 공간 분할 다원 접속을 적용하고, 복수 유저의 다중화를 행할 수 있는 통신 장치의 구성예를 나타내고 있다. 도 1에 나타낸 통신 시스템에 있어서, 액세스 포인트로서 동작하는 통신국 STA0나, 단말기국으로서 동작하는 통신국 STA1 내지 STA3 중 공간 분할 다원 접속에 대응한 일부의 통신국은, 도 2에 도시한 구성을 구비하고, 신규 규격에 준해서 통신 동작을 행하는 것으로 한다.
도시한 통신 장치는 각각 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)를 구비한 N개의 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N)와, 각 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N)와 접속하고, 송수신 데이터의 처리를 행하는 데이터 처리부(25)로 구성된다(단, N은 2 이상의 정수). 이들 복수의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)는 각각에 적당한 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 가함으로써, 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능할 수 있다. 액세스 포인트로서의 통신국 STA0은 어뎁티브 어레이 안테나에 의한 공간 분할 다원 접속을 행하는데, 많은 안테나 소자를 가짐으로써 다원 접속에 의해 수용 가능한 단말기국 대수를 향상시킬 수 있다.
각 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N) 내에서는 각 안테나 소자 (21-1, 21-2, …, 21-N)가 공용기(22-1, 22-2, …, 22-N)를 통하고, 송신 처리부(23-1, 23-2, …, 23-N) 및 수신 처리부(24-1, 24-2, …, 24-N)에 접속되어 있다.
데이터 처리부(25)는 상위층 어플리케이션으로부터의 송신 요구에 따라서 송신 데이터를 생성하면, 각 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N)에 할당한다. 또한, 통신 장치가 액세스 포인트로서 동작하는 STA0의 경우, 데이터 처리부(25)는 상위층 어플리케이션으로부터의 송신 요구에 따라 복수의 유저, 즉 각 통신국 STA1, STA2, STA3 앞으로의 송신 데이터를 생성하면, 송수신 브랜치마다 어뎁티브 어레이 안테나의 송신 가중치를 승산해서 공간 분리하고나서, 각 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N)에 할당한다. 단, 여기에서 말하는 송신시의 「공간 분리」는 프레임을 동시 송신하는 유저 마다 공간 분리하는 유저 분리만을 의미하는 것으로 한다.
각 송신 처리부(23-1, 23-2, …, 23-N)는, 데이터 처리부(25)로부터 공급된 디지털 기저 대역 송신 신호에 대하여 부호화, 변조 등의 소정의 신호 처리를 실시한 후에 D/A 변환하고, 또한 RF(Radio Frequency) 신호로의 업 컨버트하고, 전력 증폭한다. 그리고 이러한 송신 RF 신호는 공용기(22-1, 22-2, …, 22-N)를 통해서 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)에 공급되어 공중에 방출된다.
한편, 각 수신 처리부(24-1, 24-2, …, 24-N)에서는 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)로부터의 RF 수신 신호가 공용기(22-1, 22-2, …, 22-N)를 통해서 공급되면, 저잡음 증폭하고나서 아날로그 기저 대역 신호로 다운 컨버트하고, 그 후에 D/A 변환하고, 또한 소정의 복호, 복조 등의 소정의 신호 처리를 실시한다.
데이터 처리부(25)는 각 수신 처리부(24-1, 24-2, …, 24-N)로부터 입력되는 디지털 수신 신호에 대하여 어뎁티브 어레이 안테나의 수신 가중치를 각각 승산해서 공간 분리하고, 유저 마다, 즉 통신국 STA1, STA2, STA3 각각으로부터의 송신 데이터를 재현하면, 상위층 어플리케이션에 건넨다. 단, 여기에서 말하는 수신시의 「공간 분리」에는 프레임을 동시 송신하는 유저 마다 공간 분리하는 유저 분리와, 공간 다중된 MIMO 채널을 원래의 복수 스트림으로 분리하는 채널 분리, 양쪽의 의미를 포함하는 것으로 한다.
여기서 데이터 처리부(25)는, 복수의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)가 어뎁티브 어레이 안테나를 기능시키기 위해서 각 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N)에 할당한 송신 데이터에 대하여 어뎁티브 어레이 안테나의 송신 가중치를 가하고, 또한 각 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N)로부터의 수신 데이터에 대하여 어뎁티브 어레이 안테나의 수신 가중치를 가하도록, 각 송신 처리부(23-1, 23-2, …, 23-N) 및 각 수신 처리부(24-1, 24-2, …, 24-N)를 제어한다. 또한, 데이터 처리부(25)는 각 통신국 STA1, STA2, STA3과의 공간 분할 다원 접속에 앞서, 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습해 둔다. 예를 들어, 각 통신 상대 STA1 내지 STA3으로부터 수신한 기지 시퀀스로부터 이루어지는 훈련 신호(후술)에 대하여 RLS(Recursive Least Square) 등의 소정의 적응 알고리즘을 사용하여 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치 학습을 행할 수 있다.
데이터 처리부(25)는 예를 들어 도 1에 나타내는 통신 시스템에서 실장되는 미디어 액세스제어(Media Access Control : MAC) 방식에 있어서 통신 프로토콜의 각 층의 처리를 실행한다. 또한, 각 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N)는 예를 들어 PHY 층에 상당하는 처리를 실행한다. 후술하는 바와 같이, 상위층으로부터 보내지는 프레임을 최종적으로 PHY 층으로부터 송신될 때 소정의 길이가 되도록 조정하게 되어 있다. 단, 이러한 프레임 길이의 제어는 데이터 처리부(25) 또는 각 송수신 브랜치(20-1, 20-2, …, 20-N) 중 어느 것으로 행할지는 특별히 한정되지 않는다.
또한, 단말기국으로서의 통신국 STA1, STA2, STA3은 복수의 안테나를 구비해 어뎁티브 어레이 안테나에 의한 공간 분할 다원 접속을 행하는데, 수신시에만 유저 분리를 행하고, 송신시의 유저 분리, 즉 송신 프레임의 다중화를 행하지 않으므로, 액세스 포인트 정도의 안테나 개수를 장비할 필요는 없다.
또한, 도 3에는 공간 분할 다원 접속을 적용하지 않고, IEEE 802.11a 등의 종래 규격에 준거한 통신 장치의 구성예를 나타내고 있다. 도 1에 나타낸 통신 시스템에 있어서, 단말기국으로서 동작하는 통신국 STA1 내지 STA3 중에는 도 3에 도시한 구성을 구비하고, 종래 규격에 준해서만 통신 동작을 행하는 것도 존재한다.
도시한 통신 장치는 안테나 소자(31)를 구비한 송수신 브랜치(30)와, 이 송수신 브랜치(30)와 접속하고, 송수신 데이터의 처리를 행하는 데이터 처리부(35)로 구성된다. 또한, 송수신 브랜치(30) 내에서는, 안테나 소자(31)가 공용기(32)를 통해서 송신 처리부(33) 및 수신 처리부(34)에 접속되어 있다.
데이터 처리부(35)는 상위층 어플리케이션으로부터의 송신 요구에 따라서 송신 데이터를 생성하고, 송수신 브랜치(30)로 출력한다. 송신 처리부(33)는 디지털 기저 대역 송신 신호에 대하여 부호화, 변조 등의 소정의 신호 처리를 실시한 후, D/A 변환하고, 또한 RF 신호로의 업 컨버트하고, 전력 증폭한다. 그리고 이러한 송신 RF 신호는 공용기(32)를 통해서 안테나 소자(31)에 공급되어, 공중에 방출된다.
한편, 수신 처리부(34)에서는 안테나 소자(31)로부터의 RF 수신 신호가 공용기(32)를 통해서 공급되면, 저잡음 증폭하고나서 아날로그 기저 대역 신호에 업 컨버트하고, 그 후에 D/A 변환하며, 또한 소정의 복호, 복조 등 소정의 신호 처리를 실시한다. 데이터 처리부(35)는 수신 처리부(34)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 원래의 송신 데이터를 재현하고, 상위층 어플리케이션에 건넨다.
도 1에 도시한 통신 시스템에 있어서, 액세스 포인트로서의 STA0은 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)에 대하여 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 가함으로써 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능시켜서, 각 통신국 STA1 내지 STA3에 대한 지향성을 형성할 수 있다. 이 결과, 공간축상의 무선 리소스를 유저 마다 분리하고, 각 통신국 STA1 내지 STA3 앞으로의 복수 프레임을 다중화해서 동시 송신할 수 있다. 또한, STA0은 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능함으로써, 각 통신국 STA1 내지 STA3으로부터 동시 송신된 각 프레임을 공간축상에서 유저 마다 분리해서 수신 처리할 수 있다.
여기서, 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)가 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능하기 위해서는 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치 학습을 사전에 행할 필요가 있다. 예를 들어, STA0은 각 통신국 STA1 내지 STA3으로부터 각각 수신한 기지 시퀀스로부터 이루어지는 훈련 신호로부터 전달 함수를 취득함으로써 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습할 수 있다. 혹은, STA0은 복수의 통신 상대 각각으로부터 수신한 훈련 신호에 대하여 RLS 등의 소정의 적응 알고리즘을 사용하여, 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치의 학습을 직접 행할 수 있다.
어느 쪽 학습 방법이더라도 STA0은 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치의 학습을 행하기 위해서, 각 통신국 STA1 내지 STA3에 훈련 신호를 보내게 할 필요가 있다. 또한, 종래 규격에만 따르는 통신 장치가 혼재하는 통신 환경 하에서는 통상의 프레임 교환 시퀀스를 캐리어의 충돌을 피하면서 실시해야만 하는 것과 마찬가지로, 종래 규격에만 따르는 통신 장치에 의한 간섭을 피하면서, 훈련 신호를 전송시켜야만 한다. 즉, STA0은 종래 규격과의 하위 호환성을 유지하면서 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치 학습을 행할 필요가 있다.
도 4에는 훈련 신호에 기초하여 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습하기 위한 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다. 도시한 예에서는 학습을 행하는 통신국이 훈련 신호의 송신을 요구하는 훈련 요구(TRQ : Training ReQuest) 프레임을 송신하고, TRQ 프레임을 수신한 각 주변국이 각각 학습에 사용하는 기지 시퀀스를 포함한 훈련 프레임을 회신하게 되어 있다. 또한, 도 4 중의 통신국 STA4는 도 1에는 포함되지 않지만, 종래 규격에만 준거한 통신국이며, 통신국 STA0 내지 STA3 중 적어도 하나의 통신 범위 내의 존재하는 숨은 단말기인 것으로 한다.
액세스 포인트로서의 STA0은 사전에 물리 캐리어 센스를 행해서 미디어가 클리어한 것을 확인하고, 또한 백 오프를 행한 후에, 배타적으로 채널을 이용할 수 있는 기간 TXOP를 획득할 수 있다. 액세스 포인트는 이 TXOP를 이용하여 TRQ 프레임을 송신한다. 이 시점에서는 아직 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습하지 않고 있는(즉, 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)가 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능하지 않고 있는) 것으로부터, 무지향성으로 TRQ 프레임을 송신한다.
TRQ 프레임은 종래 규격인 IEEE 802.11을 따르는 필드를 포함하고, TRQ 프레임의 수신처가 아닌 통신국(숨은 단말기)에 대하여, 일련의 신호 송수신 시퀀스가 종료될 때까지(도시의 예에서는, ACK의 송신이 완료할 때까지)의 기간에 상당하는 NAV의 카운터 값을 설정하는 것을 요구하는 듀레이션 정보가 기재되어 있는 것으로 한다.
종래 규격에 따르는 STA4는 자국을 수신처에 포함하지 않는 상기 TRQ 프레임을 수신한 경우에는 당해 프레임 내에 기술된 듀레이션 정보에 기초하여 NAV 카운터 값을 설정하고, 송신 동작을 삼가한다.
도 1에 도시한 통신국 배치에서는 STA0으로부터 송신된 TRQ 프레임은 각 통신국 STA1 내지 STA3에 전해진다. 이에 대해 각 통신국 STA1 내지 STA3은 수신처 어드레스에 자국의 어드레스가 기재된 TRQ 프레임을 수신하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS(Short Inter Frame Space)이 경과한 후에, 어뎁티브 어레이 안테나의 학습에 사용할 수 있는 기지 시퀀스를 포함한 훈련 프레임(Training1, Training2, Training3)을 각각 회신한다.
본 실시 형태에서는 종래 규격과의 하위 호환성을 유지하면서 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치 학습을 행하기 위해서 훈련 프레임은 종래 규격인 IEEE 802.11을 따르는 전반의 필드와, 종래 규격과는 하위 호환성이 없는 훈련용의 기지 시퀀스를 포함한 후반의 필드로 이루어진다. 전반의 종래 규격에 따르는 필드 내에서는 종래 규격에 준거한 주변국이 일련의 신호 송수신 시퀀스가 종료될 때까지의 기간에 걸쳐 송신 동작을 삼가시키기 위해서, 후에 ACK의 송신이 완료하는 시점까지는 당해 훈련 프레임이 계속되면 오인시키도록 기재한 위장(spoofing)을 실시한 것으로 한다. 또한, 위장(Spoofing) 기술의 상세에 대해서는 예를 들어 본 출원인에 이미 양도되어 있는 일본 특허 공개 제2008-252867호 공보를 참조하기 바란다.
또한, 도 4에 도시하는 예에서는, 각 통신국 STA1 내지 STA3는 훈련 프레임을 동시 송신하게 되어 있다.
여기서 각 훈련 프레임을 시분할로 송신하는 방법도 생각할 수 있다. 그러나 시분할 송신하면, 훈련 프레임을 회신하는(즉, 학습해야하는) 통신국 대수의 증가와 함께 모든 훈련 프레임의 송신이 종료될 때까지의 기간(즉, 주변국에 있어서의 송신 대기 기간)이 길어져 버리기 때문에 시스템 전체의 스루풋의 저하 및 오버헤드의 증대를 초래한다. 또한, 시간축상에서 후방에 송신되는 훈련 프레임밖에 수신할 수 없는 주변국(숨은 단말기)은, 훈련 프레임이 전해지기 전에 NAV의 카운터 값이 소멸하고, 송신 동작을 개시해버릴 가능성이 있고, 캐리어의 충돌을 피할 수 없게 된다. 이러한 이유에 의해, 본 실시 형태에서는 각 통신국 STA1 내지 STA3은 훈련 프레임을 동시 송신한다.
한편, STA0은 TRQ 프레임을 송신 완료한 후, TRQ 프레임의 각 수신처국 STA1 내지 STA3으로부터 각각 회신되는 훈련 프레임을 수신 대기한다. STA0은 훈련 프레임을 수신하는 시점에서는 어뎁티브 어레이 안테나의 학습을 행하지 않고 있는 것으로부터, 어느 하나의 안테나 소자를 사용해서 동시에 복수의 훈련 프레임을 수신할 필요가 있다. 여기서 이하의 세가지 조건을 만족시키는 경우에는 STAO는 동시 송신되는 훈련 필드 중 전반의 하위 호환성을 갖는 필드 부분을, 충돌을 피해서 수신할 수 있게 된다.
(1) OFDM 변조 방식을 사용하고 있을 것.
(2) 각 통신국 STA1, STA2, STA3의 발진기가 STA0으로 사용하는 발진기와의 주파수 오차를 보정하도록 동작할 것.
(3) 각 통신국 STA1, STA2, STA3이 송신하는 훈련 프레임의 해당 필드 기재 내용이 모두 동일할 것.
조건 (1)의 OFDM 변조 방식은 멀티 패스 페이딩에 강한 것이 알려져 있다. 또한, 조건 (2)는 각 통신국 STA1, STA2, STA3이, STA0으로부터의 TRQ 프레임 수신시에 주파수 보정을 실시함으로써 만족할 수 있다. 주파수 보정을 실시함으로써 각 통신국 STA1, STA2, STA3으로부터 동시 송신되는 훈련 프레임이 STA0에 도달하는 지연 시각은 가드 인터벌(guard interval) 내에 들어가는 것이 보증된다. 그리고 조건 (3)에서 열거하는 것처럼, 각 통신국 STA1, STA2, STA3의 해당 필드가 동일한 기재 내용이면, 이들을 통상의 지연파와 마찬가지로 취급할 수 있고, 하나의 안테나 소자를 사용해서 동시에 수신할 수 있게 된다.
또한, 훈련 프레임 중, 종래 규격과는 하위 호환성이 없는 훈련용의 기지 시퀀스를 포함한 후반의 필드에 대해서는 STA0은 복수의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)를 사용해서 수신한다. 미리 각 통신국 STA1, STA2, STA3에 각각 고유한 코드 시퀀스를 훈련용 기지 시퀀스로서 할당해 둠으로써, STA0은 각각의 시퀀스를 공간적으로 분리할 수 있다. 단, 공간 분할에 의해 다원 접속하는 통신국의 대수가 증대하면, 각각 구별할 필요에 의해 기지 시퀀스는 저절로 길어진다.
그리고 STA0은 각 기지 시퀀스에 기초하여, RLS 알고리즘 등의 소정의 적응 알고리즘을 사용해서 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습한다. 이후, STA0이 갖는 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)는 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능하고, STA0은 공간 분할 다원 접속을 행할 수 있게 된다.
한편, 종래 규격에만 따르는 STA4는 자국을 수신처에 포함하지 않는 상기 훈련 프레임을 수신한 경우에는, 위장(spoofing; 전술)에 의해 후속의 ACK 프레임 송신 종료 시각까지 훈련 프레임이 계속하는 것이라고 오인하여 송신 동작을 삼가한다.
STA0은 각 통신국 STA1, STA2, STA3으로부터의 훈련 레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 각 통신국 STA1, STA2, STA3의 각각 앞으로의 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)을 각각 송신한다. STA0은 상기의 학습한 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 이용함으로써, 복수의 데이터 프레임을 공간 분할 다중화해서 동시 송신할 수 있다.
이에 대해 각 통신국 STA1, STA2, STA3은 각각 자국 앞으로의 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)을 수신 완료하면, 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, ACK 프레임(ACK1-0, ACK2-0, ACK3-0)을 동시에 회신한다.
STA0의 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)는 이미 어뎁티브 안테나로서 기능하고 있고, 동시 수신한 복수의 ACK 프레임(ACK1-0, ACK2-0, ACK3-0)을 유저 마다 공간 분리할 수 있다. 예를 들어, 각 ACK 프레임에 각각의 트랜스미터 어드레스로서 통신국 STA1, STA2, STA3의 어드레스를 각각 기재해 둠으로써, STA0은 수신한 각 ACK 프레임의 송신원을 특정할 수 있다. 또한, ACK 프레임에도 훈련용의 기지 시퀀스를 포함시켜 두면, STA0은 수신한 각 ACK 프레임에 포함되는 기지 시퀀스에 기초하여, 학습이 끝난 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 환경 변화에 적절하게 추종시킬 수 있다.
종래 규격에 따르는 STA4는 자국 앞으로가 아닌 상기 데이터 프레임을 수신한 경우에 그 듀레이션에 기술된 정보에 기초하여 NAV의 카운터 값을 설정하고, 송신 동작을 삼가한다. 또한, 종래 규격에 따르는 STA4는 자국 앞으로가 아닌 상기 ACK 프레임을 수신한 경우에 그 듀레이션에 기술된 정보에 기초하여 NAV의 카운터 값을 설정하고, 송신 동작을 삼가한다.
도 4에 예시한 통신 시퀀스로부터도 알 수 있는 바와 같이, 공간 분할 다원 접속을 행하는 STA0은 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 적절하게 학습할 수 있음과 함께, 또한 학습한 후에는 공간축상의 무선 리소스를 복수의 유저가 공유해서 복수 유저 앞으로의 복수의 데이터 프레임을 다중화해서 송신함으로써 일대다, 즉 복수 유저 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
이미 설명한 바와 같이, IEEE 802.11n에서는 TXOP 내에서의 데이터 전송을 더욱 효율화하기 위해서 RD 프로토콜을 도입하고 있다. 도5에는, 도4에 도시한 통신 시퀀스 예에 RD 프로토콜을 적용한 변형예를 나타내고 있다. 이 경우, 각 단말기국 STA1 내지 STA3으로부터 액세스 포인트에 데이터 프레임을 동시 송신함으로써, 하나의 TXOP 내에서 업링크와 다운링크의 데이터 전송이 이루어진다. 단, 도 5에서는 액세스 포인트로서의 STA0이 RD 이니시에이터가 되고, 각 단말기국 STA1 내지 STA3이 RD 리스폰더로 동작하는 것으로 한다.
액세스 포인트로서의 STA0은 사전의 캐리어 센서와 백 오프를 행하여 TXOP를 획득하면, 우선 TRQ 프레임을 송신한다.
이에 대해, 각 통신국 STA1 내지 STA3은 수신처 어드레스에 자국의 어드레스가 기재된 TRQ 프레임을 수신하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 어뎁티브 어레이 안테나의 학습에 사용할 수 있는 기지 시퀀스를 포함한 훈련 프레임(Training1, Training2, Training3)을 동시에 각각 회신한다.
STA0은 각 훈련 프레임에 포함되는 기지 시퀀스에 기초하여, RLS 알고리즘 등의 소정의 적응 알고리즘을 사용해서 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습한다. 이후, STA0이 갖는 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)는 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능하고, STA0은 공간 분할 다원 접속을 행하는 것이 가능하게 된다.
그리고 STA0은 각 통신국 STA1, STA2, STA3으로부터의 훈련 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에 다운링크, 즉 각 통신국STA1, STA2, STA3의 각각 앞으로의 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)을 각각 송신한다. STA0은 상기의 학습한 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 이용함으로써, 이들 복수의 데이터 프레임을 공간 분할 다중화해서 동시 송신할 수 있다.
또한, STA0은 각 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)의 MAC 프레임 내에서, 각 통신국 STA1, STA2, STA3에 대하여, RDG(RD Grant: 역방향 허가)를 나타낸다.
각 통신국 STA1, STA2, STA3은 RD 프로토콜에 의해 역방향, 즉 업링크 데이터 전송이 허가 혹은 위양되고 있는 것을 인식하면, 데이터 프레임을 수신 완료해서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, ACK 프레임(ACK1-0, ACK2-0, ACK3-0)을 동시에 회신하고, 또한 계속해서 STA0 앞으로의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 각각 송신한다.
STA0은 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)가 이미 어뎁티브 안테나로서 기능하고 있고, 동시 수신한 복수의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 유저 마다 공간 분리할 수 있다. 그리고 STA0은 각 데이터 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 각 통신국STA1, STA2, STA3 앞으로의 ACK 프레임을 동시에 회신한다.
도 5에 도시한 통신 시퀀스 예에서는, RD 프로토콜을 따라서 각 통신국 STA1, STA2, STA3으로부터 동시 송신되는 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 동일한 프레임 길이로 그리고 있다. 그러나 많은 무선 LAN 시스템에서는 가변 길이 프레임 포맷이 채용되고 있어, 상위층으로부터 받는 시점에서 유저 마다의 프레임 길이가 제각각인 것이 상정된다. 그리고 각 통신국 STA1, STA2, STA3의 PHY층으로부터 최종적으로 출력되는 각 데이터 프레임의 프레임 길이도 제각각인 채로는, 이들을 수신하는 STA0에서 데이터 프레임의 수신중에 프레임 다중화수가 증감됨에 수반하여, AGC의 점에서 불안정한 동작이 발생하게 된다.
따라서, 본 실시 형태에서는 RD 프로토콜에 따라서 STA0에 대하여 업링크에서 데이터 프레임을 동시 송신하는 각 통신국 STA1, STA2, STA3은, 각각의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 최종적으로 PHY 층으로부터 출력할 때의 프레임 길이를 정렬시켜서 출력하도록 하고 있다. 예를 들어, 프레임 길이가 짧은 프레임에 적당한 패딩을 실시함으로써, PHY 층의 출력단에서의 프레임 길이를 조정할 수 있다.
또한, 여기에서 말하는 프레임의 「길이」란, 시간적인 길이, 심볼수, 비트수, 데이터 크기의 의미를 포함하는 것으로 한다. 또한 프레임에 대한 패딩은 비트 혹은 심볼을 최소 단위로서 행할 수 있다.
도 6에는, 액세스 포인트로서 동작하는 통신국 STA0이 데이터 송신원이 되고, 단말기국으로서 동작하는 각 통신국 STA1 내지 STA3이 데이터 송신처가 될 경우에 있어서, RD 프로토콜을 적용해서 각 통신국 STA1 내지 STA3이 역방향으로 송신하는 데이터 프레임의 프레임 길이를 동일하게 하는 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다.
액세스 포인트로서의 STA0은 사전 캐리어 센스와 백 오프를 행하고, TXOP를 획득하면, 우선 TRQ 프레임을 송신한다.
이에 대해, 각 통신국 STA1 내지 STA3은 수신처 어드레스에 자국의 어드레스가 기재된 TRQ 프레임을 수신하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 어뎁티브 어레이 안테나의 학습에 사용할 수 있는 기지 시퀀스를 포함한 훈련 프레임(Training1, Training2, Training3)을 동시에 각각 회신한다.
STA0은 각 훈련 프레임(Training1, Training2, Training3)에 포함되는 기지 시퀀스에 기초하여, RLS 알고리즘 등의 소정의 적응 알고리즘을 사용해서 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습한다. 이후, STA0이 갖는 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)는 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능하고, STA0은 공간 분할 다원 접속을 행할 수 있게 된다.
그리고, STA0은 각 통신국 STA1, STA2, STA3으로부터의 훈련 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 다운 링크, 즉 각 통신국STA1, STA2, STA3의 각각 앞으로의 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)을 각각 송신한다. STA0은 상기의 학습한 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 이용함으로써, 복수의 데이터 프레임을 공간 분할 다중화해서 동시 송신할 수 있다.
또한, STA0은 각 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)의 MAC 프레임 내에서 각 통신국 STA1, STA2, STA3에 대하여, RDG(RD Grant: 역방향 허가)를 나타낸다.
각 통신국 STA1, STA2, STA3은 RD 프로토콜에 의해 역방향, 즉 업링크의 데이터 전송이 허가 혹은 위양되고 있는 것을 인식하면, 데이터 프레임을 수신 완료해서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, ACK 프레임(ACK1-0, ACK2-0, ACK3-0)을 동시에 회신하고, 또한 계속해서 STA0 앞으로의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 각각 송신한다.
이때, 각 통신국 STA1, STA2, STA3은 자국의 PHY 층이 최종적으로 출력하는 데이터 프레임의 프레임 길이가 일정해지도록, 프레임 길이의 조정 처리를 행한다.
여기서, 각 프레임의 길이를 같게 하기 위한 처리 방법의 일례는, 소정 길이를 충족하지 않는 프레임의 데이터부에 패딩을 행하는 것이다. 도시한 예에서는, DATA1-0보다도 짧은 DATA2-0 및 DATA3-0에 패딩이 각각 실시되어 있다. 패딩에 이용되는 비트 또는 심볼은 패딩된 프레임을 교환하는 통신 장치 간에 기지인 것이 바람직하다.
또한, 각 통신국 STA1, STA2, STA3이 업링크에서 송신하는 데이터 프레임의 최종적인 프레임 길이를 동일하게 하기 위해서는, 정렬시켜야 할 프레임 길이를 미리 각 통신국 STA1, STA2, STA3에 인식시킬 필요가 있다. 예를 들어, 액세스 포인트 STA0이 RDG를 나타내는 때에 함께 공통 프레임 길이를 통지하는 방법이나, 업링크의 프레임 길이를 통신 프로토콜로 규정해 두는 방법을 들 수 있다.
또한, 도 6에 나타내는 예에서는 데이터부의 후방에 패딩 영역을 함께 배치하고 있지만, 본 발명의 요지는 특정한 패딩 방법에 한정되는 것은 아니다. 도시하지 않았지만, 데이터부의 전방에 패딩 영역을 정리해서 배치하는 방법이나, 패딩 영역을 미세하게 분할하여 데이터부 전체에 걸쳐 분산해서 패딩 위치를 배치하는 방법, 또한 데이터부 내에서 균일하게 분산해서 패딩 위치를 배치하는 방법 및 데이터부 내에서 불균일하게 분산해서 패딩 위치를 배치하는 방법도 들 수 있다.
STA0은 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)가 이미 어뎁티브 안테나로서 기능하고 있고, 동시 수신한 복수의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 유저 마다 공간 분리할 수 있다. 그리고 STA0은 분리한 각 데이터 프레임으로부터 패딩된 심볼을 제거하고, 데이터를 복호한다. 또한, STA0은 각 데이터 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 각 통신국 STA1, STA2, STA3 앞으로의 ACK 프레임을 동시에 회신한다.
또한, 도 6에 나타낸 통신 시퀀스 예에서는, 액세스 포인트 STA0로부터 각 통신국 STA1, STA2, STA3의 각각 앞으로의 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)을 동일한 프레임 길이로 그리고 있다. 그러나 가변 길이 프레임 포맷이 채용된 경우에는 이들 동일 시간상에서 다중화되는 복수의 데이터 프레임의 프레임 길이가 동일하다고는 할 수 없다. 각 통신국 STA1, STA2, STA3 앞으로 다중화 송신하는 데이터 프레임의 프레임 길이가 동일하지 않을 경우, 각 통신국 STA1, STA2, STA3이 각각 자국에서 데이터 프레임을 수신 종료한 시각을 기준으로 해서 업링크의 데이터 프레임의 전송을 개시하려고하면, 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)은 동일 시간상에서 다중화되지 않고, 그 결과 액세스 포인트 STA0은 유저 분리를 행할 수 없게 된다.
이에 본 실시 형태에서는, RD 프로토콜에 따라서 STA0에 대하여 업링크로 데이터 프레임을 동시 송신하는 각 통신국 STA1, STA2, STA3는 각각의 RDG을 나타낸 프레임의 수신 종료 시각에 무관하게, 각각의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 동일 시간상에서 송신하도록 하고 있다. 또한, 각각의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)은 일정한 프레임 길이로 이루어진 것으로 한다.
또한, 각 통신국 STA1, STA2, STA3은 업링크에서 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 송신하는 시각을 서로 인식할 필요가 있다. 예를 들어, 액세스 포인트 STA0이 RDG를 나타낼 때, 각 통신국 STA1, STA2, STA3의 프레임 송신 시각의 정보를 맞춰서 통지하는 방법 등을 들 수 있다.
도 7에는, 액세스 포인트로서 동작하는 통신국 STA0이 데이터 송신원이 되고, 단말기국으로서 동작하는 각 통신국 STA1 내지 STA3이 데이터 송신처가 되는 경우에 있어서, RD 프로토콜을 적용해서 각 통신국 STA1 내지 STA3이 역방향의 데이터 프레임을 동일 시간상에서 송신하는 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다.
액세스 포인트로서의 STA0은 사전의 캐리어 센스와 백 오프를 행하고, TXOP를 획득하면, 우선 TRQ 프레임을 송신한다.
이에 대해 각 통신국 STA1 내지 STA3은 수신처 어드레스에 자국의 어드레스가 기재된 TRQ 프레임을 수신하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 어뎁티브 어레이 안테나의 학습에 사용할 수 있는 기지 시퀀스를 포함한 훈련 프레임(Training1, Training2, Training3)을 동시에 각각 회신한다.
STA0은 각 훈련 프레임에 포함되는 기지 시퀀스에 기초하여, RLS 알고리즘 등의 소정의 적응 알고리즘을 사용해서 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습한다. 이후, STA0이 갖는 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)는 어뎁티브 어레이 안테나로서 기능하고, STA0은 공간 분할 다원 접속을 행할 수 있게 된다.
그리고 STA0은 각 통신국 STA1, STA2, STA3으로부터의 훈련 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에 다운링크, 즉 각 통신국 STA1, STA2, STA3의 각각 앞으로의 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)을 각각 송신한다. STA0은 상기의 학습한 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 이용함으로써, 이들 복수의 데이터 프레임을 공간 분할 다중화해서 동시 송신할 수 있다.
또한, STA0은 각 데이터 프레임(DATA0-1, DATA0-2, DATA0-3)의 MAC 프레임 내에서, 각 통신국 STA1, STA2, STA3에 대하여 RDG(RD Grant: 역방향 허가)를 나타낸다. 단, STA0이 각 통신국 STA1, STA2, STA3에 송신하는 각 데이터 프레임의 프레임 길이는 도시한 바와 같이 제각각이며, DATA2-0 및 DATA3-0은 DATA1-0보다도 짧다.
각 통신국 STA1, STA2, STA3은 RD 프로토콜에 의해 역방향 즉 업링크의 데이터 전송이 허가 혹은 위양되고 있는 것을 인식하면, 각각 자국의 PHY 층이 최종적으로 출력하는 데이터 프레임의 프레임 길이가 일정해지도록, 프레임 길이의 조정 처리를 행한다. 상술한 바와 같이, STA0이 각 통신국 STA1, STA2, STA3에 송신하는 각 데이터 프레임의 프레임 길이는 제각각이어서, 각각의 수신 종료 시각은 일치하지 않지만, 각 통신국 STA1, STA2, STA3은 RDG에 함께 통지된 동일 시간상에서 ACK 프레임(ACK1-0, ACK2-0, ACK3-0)을 동시에 회신하고, 또한 계속해서 STA0 앞으로의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 각각 송신하도록 한다.
STA0은 복수 개의 안테나 소자(21-1, 21-2, …, 21-N)가 이미 어뎁티브 안테나로서 기능하고 있어, 동시 수신한 복수의 역방향 데이터 프레임(DATA1-0, DATA2-0, DATA3-0)을 유저 마다 공간 분리할 수 있다. 그리고 STA0은 분리한 각 데이터 프레임으로부터 패딩된 심볼을 제거하고, 데이터를 복호한다. 또한, STA0은 각 데이터 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 각 통신국 STA1, STA2, STA3 앞으로의 ACK 프레임을 동시에 회신한다.
도 8에는, 도 2에 도시한 통신 장치가 도 5 내지 도 7에 나타낸 통신 시퀀스에 있어서, 액세스 포인트(STA0)로서 동작하고, 복수의 통신국 앞으로의 프레임을 동일 시간상에서 다중화 송신하기 위한 처리 수순을 흐름도 형식으로 나타내고 있다. 상술한 바와 같이, 통신 시퀀스에서는 RD 프로토콜이 적용되고, 액세스 포인트는 RD 이니시에이터로서의 역할을 한다.
당해 처리 루틴은 상위층에서 데이터 송신 요구가 발생하거나 또는 업링크의 데이터 수신 요구가 발생함에 따라서 기동한다. 액세스 포인트는, 사전에 물리 캐리어 센스를 행해서 미디어가 클리어한 것을 확인하고, 또한 백 오프를 행하는 등, TXOP를 획득하면, 데이터를 다중화해서 송신하고 싶은(혹은, 업링크에서 데이터를 수신하고 싶은) 1 이상의 단말기국 (STA1 내지 STA3)에 대하여, 훈련 요구(TRQ) 프레임을 송신한다(스텝 S1).
그리고 액세스 포인트는 TRQ 프레임을 송신 완료하고나서, 소정의 프레임 간격 SIFS(Short Inter Frame Space)이 경과하면, 각 훈련 요구처(STA1 내지 STA3)로부터 회신되는 훈련 프레임의 수신을 대기한다(스텝 S2).
여기서, 액세스 포인트는 어느 쪽의 훈련 요구처(STA1 내지 STA3)로부터도 훈련 프레임을 수취할 수 없었을 때에는(스텝 S3의 "No"), TRQ 프레임의 재전송 처리로 이행한다. 단, 프레임 재전송 처리 수순의 상세에 대해서는 설명을 생략한다.
한편, 액세스 포인트는 임의의 1 이상의 훈련 요구처(STA1 내지 STA3)로부터 훈련 프레임을 수취할 수 있었을 때에는(스텝 S3의 "Yes"), 수신할 수 있었던 훈련 프레임에 각각 포함되어 있는 학습용의 기지 시퀀스를 사용하여, 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 학습한다.
이어서 액세스 포인트는 훈련 프레임을 수취할 수 있는 단말기국에 대한 업링크의 데이터 수신 요구가 있는지, 혹은 당해 TXOP에 여유가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S4).
여기서 업링크의 데이터 수신 요구가 없거나, 혹은 당해 데이터 수신 요구는 있지만 TXOP에 여유가 없을 때에는(스텝 S4의 "No"), 액세스 포인트는 RDG를 나타내지 않고, 훈련 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 프레임을 다중화해서 송신하고, 본 처리 루틴 전체를 종료한다.
이때, 액세스 포인트는 학습한 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 이용함으로써, 복수의 단말기국 앞으로의 데이터 프레임을 공간 분할 다중화해서 동시 송신할 수 있다. 단, 훈련 프레임을 수신할 수 없었던 단말기국에 관해서는, 학습을 행하지 않은 것과 더불어, 애당초 통신 가능 범위에 존재하는지도 불분명한 것으로부터, 데이터 프레임의 송신을 삼가하도록 한다. 또한 액세스 포인트는 다중화 송신하는 각 프레임의 프레임 길이를 균일하게 하게 조정해도 좋다.
한편, 업링크의 데이터 수신 요구가 있고, 또한 당해 TXOP에 여유가 있을 때에는(스텝 S4의 "Yes"), 액세스 포인트는 송신권 이양 개시 시각 및 송신권 이양 종료 시각과 프레임 길이를 지정한 RDG 필드를, 각 단말기국 앞으로의 데이터 프레임 내에 기재하고(스텝 S5), 동일 시간상으로 송신한다(스텝 S6).
이때, 액세스 포인트는 학습한 어뎁티브 어레이 안테나의 가중치를 이용함으로써 복수의 단말기국 앞으로의 데이터 프레임을 공간 분할 다중화해서 동시 송신할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 다중화 송신하는 각 데이터 프레임의 프레임 길이를 균일하게 조정해도 좋다.
그 후, 액세스 포인트는 각 단말기국에서 동시 송신되는 ACK 프레임 및 데이터 프레임을 수신 대기한다(스텝 S7). 그리고, 데이터 프레임을 수신 종료하면, 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, ACK 프레임을 송신하고, 본 처리 루틴 전체를 종료한다.
도 9에는, 도 2에 도시한 통신 장치가, 도 5 내지 도 7에 나타낸 통신 시퀀스에 있어서, 어느 쪽의 단말기국(STA1 내지 STA3)으로서 동작하고, 복수의 통신국 앞으로의 프레임을 동일 시간상에서 다중화 송신하기 위한 처리 수순을 흐름도 형식으로 나타내고 있다. 상술한 바와 같이, 통신 시퀀스에서는 RD 프로토콜이 적용되어, 단말기국은 RD 리스폰더로서의 역할을 한다.
단말기국은 액세스 포인트로부터 TRQ 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS이 경과한 후에(스텝 S11의 "Yes"), 액세스 포인트에 대하여 훈련 프레임을 회신한다(스텝 S12).
그리고 단말기국은 훈련 프레임을 송신 완료하고나서, 소정의 프레임 간격SIFS가 경과하면(스텝 S13의 "Yes"), 액세스 포인트로부터 송신되는 데이터 프레임의 수신을 대기한다(스텝 S14).
단말기국은 액세스 포인트로부터 다운링크의 데이터 프레임을 수신하면, 송신권의 이양을 나타내는 RDG필드가 부가되어 있는지 여부를 체크한다(스텝 S15).
수신한 데이터 프레임에 RDG 필드가 부가되어 있지 않은 경우에는(스텝 S15의 "No"), 단말기국은 데이터 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격SIFS가 경과한 후에, 액세스 포인트에 대하여 ACK 프레임을 회신하고, 당해 처리 루틴을 종료한다.
수신한 데이터 프레임에 RDG 필드가 부가되어 있는 경우에는, 단말기국은 데이터 프레임의 송신원인 액세스 포인트 앞으로의 업링크 송신 데이터가 존재하는지 여부를 또한 체크한다(스텝 S16).
액세스 포인트 앞으로의 업링크 송신 데이터가 존재하지 않을 때에는(스텝 S16의 "No"), 단말기국은 데이터 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 액세스 포인트에 대하여 ACK 프레임을 회신하고, 당해 처리 루틴을 종료한다.
한편, 액세스 포인트 앞으로의 업링크 송신 데이터가 존재하는 경우에는(스텝 S16의 "Yes"), 단말기국은 데이터 프레임을 수신 완료하고나서 소정의 프레임 간격 SIFS가 경과한 후에, 액세스 포인트에 대하여 ACK 프레임과 업링크의 데이터 프레임을 계속해서 송신한다. 그때 단말기국은 RDG 필드 내에서 지정되는 송신 개시 시각 및 프레임 길이를 준수하고, 데이터 프레임을 송신해(스텝 S17), 본 처리 루틴 전체를 종료한다.
이상, 특정 실시 형태를 참조하면서 본 발명에 대해서 상세하게 설명했다. 그러나 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 상기 실시 형태의 수정 및 대용이 가능한 것은 자명하다.
본 명세서에서는 1Gbps라는 초고도 스루풋의 실현을 목표로 하는 IEEE 802.11ac와 같은 신규 무선 LAN 규격에 적용한 실시 형태를 중심으로 설명했지만, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 공간축상의 무선 리소스를 복수의 유저가 공유하는 그 밖의 무선 LAN 시스템이나, LAN 이외의 다양한 무선 시스템에 대해서도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다.
요컨대, 예시라는 형태로 본 발명을 개시한 것이므로, 본 명세서의 기재 내용을 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 요지를 판단하기 위해서는 특허 청구 범위를 참작해야 한다.
20-1, 20-2, … 송수신 브랜치
21-1, 21-2, … 안테나 소자
22-1, 22-2, … 공용기
23-1, 23-2, … 송신 처리부
24-1, 24-2, … 수신 처리부
25… 데이터 처리부
30… 송수신 브랜치
31… 안테나 소자
32… 공용기
33… 송신 처리부
34… 수신 처리부
35… 데이터 처리부

Claims (14)

  1. 통신 장치로서,
    각 MAC 프레임의 송수신 필드를 처리하는 데이터 처리부와,
    각 MAC 프레임의 복수의 필드를 송수신하는 통신부를 구비하고,
    상기 데이터 처리부는 상기 각 MAC 프레임의 복수의 필드 중 일부에 역방향 프레임 송신을 허가하는 것을 나타낸 역방향 허가 정보를 부가하고,
    상기 통신부는 상기 각 MAC 프레임의 복수의 필드를 다중화하여 송신함과 함께, 상기 역방향 허가 정보에 의해 송신이 허가된 다른 통신 장치 각각으로부터 송신된 상기 역방향 허가 정보에 따른 각 프레임들을 수신하고,
    상기 프레임들의 프레임 길이는 복수의 통신 장치 각각에 대해 동일한, 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 각 MAC 프레임의 복수의 필드를 다중해서 송신함과 함께, 다른 통신 장치로부터 동시에 송신된 복수의 프레임을 수신하는, 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 역방향 허가 정보로 역방향으로 송신하는 프레임의 프레임 길이를 지정하는, 통신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 역방향 허가 정보로 역방향으로 송신하는 프레임의 송신 개시 시각을 지정하는, 통신 장치.
  5. 통신 장치로서,
    송수신 프레임을 처리하는 데이터 처리부와,
    프레임을 송수신하는 통신부를 구비하고,
    역방향 부가 정보가 부가된 프레임을 수신한 것에 응답하여, 상기 데이터 처리부는 상기 역방향 부가 정보에 의해 지정되어 있는 프레임 길이를 갖는 역방향 MAC 프레임을 생성하고, 상기 역방향 MAC 프레임의 프레임 길이는 다른 통신 장치 각각의 역방향 MAC 프레임의 프레임 길이와 동일한, 통신 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 다른 통신 장치로부터 송신된 프레임 중 적어도 하나에 패딩 데이터가 부가된, 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 역방향 허가 정보는 업링크 MU-MIMO에 대한 정보를 나타내는, 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다른 통신 장치로부터 송신된 프레임들은 데이터 프레임들인, 통신 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 다른 통신 장치로부터 송신된 프레임이 상기 프레임 길이와 동일한 값을 갖도록 해당 분량의 상기 패딩 데이터가 상기 프레임에 부가된, 통신 장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 통신부는 상기 역방향 MAC 프레임을 다른 통신 장치와 동시에 함께 송신하는, 통신 장치.
  11. 제5항에 있어서, 패딩 데이터가 상기 역방향 MAC 프레임에 부가된, 통신 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 역방향 부가 정보는 업링크 MU-MIMO에 대한 정보를 나타내는, 통신 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 역방향 MAC 프레임은 데이터 프레임인, 통신 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 역방향 MAC 프레임이 다른 통신 장치 각각의 역방향 MAC 프레임과 동일한 길이를 갖도록 상기 역방향 MAC 프레임에 상기 패딩 데이터가 부가된, 통신 장치.
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