KR101686372B1 - 무선 통신 시스템에서 하향링크 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템에서 하향링크 전송 방법 및 장치가 개시되어 있다. WLAN에서 하향링크 전송을 수행하는 방법은 AP(access point)가 복수의 채널 각각을 통해 복수의 RTS(request to send) 프레임 각각을 복수의 STA(station)으로 전송하는 단계, AP가 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널을 통해 복수의 STA 중 적어도 하나로부터 CTS(clear to send) 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있되, 복수의 RTS 프레임 각각은 복수의 채널 중 복수의 STA 각각으로 하향링크 전송을 수행시 사용할 채널을 지시하는 채널 정보 및 복수의 STA을 지시하는 식별자 정보를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 하향링크 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING DOWNLINK IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 WLAN(wireless local area network)에서 하향링크 전송을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 WNG SC(Wireless Next Generation Standing Committee)는 차세대 WLAN(wireless local area network)을 중장기적으로 고민하는 애드혹 위원회(committee)이다.
2013년 3월 IEEE 회의에서 브로드컴은 WLAN 표준화 히스토리를 기반으로, IEEE 802.11ac 표준이 마무리되는 2013년 상반기가 IEEE 802.11ac 이후의 차세대 WLANWLAN의 논의에 대한 필요성을 제시하였다. 기술적 필요성 및 표준화의 필요성을 기반으로 2013년 3월 IEEE 회의에서 오렌지와 브로드컴이 제안하고, 대부분의 멤버들이 동의해 차세대 WLAN을 위한 스터디그룹 창설에 대한 모션이 통과되었다.
일명 HEW(High Efficiency WLAN)라고 불리는 차세대 WLAN 스터디 그룹에서 주로 논의되는 HEW의 범위(scope)는 1) 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area through put)을 높이는 것, 3) 간섭 소스가 존재하는 환경, 밀집한 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경 및 높은 사용자 부하가 존재하는 환경과 같은 실제 실내 환경 및 실외 환경에서 성능을 향상 시키는 것 등이 있다. 즉, HEW는 기존 WLAN 시스템과 동일하게 2.4GHz와 5GHz에서 동작한다. 주로 고려되는 시나리오는 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, 이러한 상황에서 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)과 공간 전송률(area throughput) 개선을 논의한다. 특히 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다.
HEW에서는 무선 오피스(wireless office), 스마트 홈(smart home), 스타디움(Stadium), 핫스팟(Hotspot), 빌딩/아파트(building/apartment)와 같은 시나리오에 관심이 크며, 해당 시나리오 기반으로 AP와 STA가 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 수행되고 있다.
앞으로 HEW는 하나의 BSS(basic service set)에서의 단일 링크 성능 향상보다는, OBSS(overlapping basic service set) 환경에서의 시스템 성능 향상 및 실외 환경 성능 개선, 그리고 셀룰러 오프로딩 등에 대한 논의가 활발할 것으로 예상된다. 이러한 HEW의 방향성은 차세대 WLAN이 점점 이동 통신과 유사한 기술 범위를 갖게 됨을 의미한다. 최근 스몰셀 및 D2D(Direct-to-Direct) 통신 영역에서 이동 통신과 WLAN 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, HEW를 기반한 차세대 WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 하향링크 전송을 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 하향링크 전송을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 WLAN에서 하향링크 전송을 수행하는 방법은 AP가 복수의 채널 각각을 통해 복수의 RTS 프레임 각각을 복수의 STA으로 전송하는 단계와 상기 AP가 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널을 통해 상기 복수의 STA 중 적어도 하나로부터 CTS 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 복수의 RTS 프레임 각각은 상기 복수의 채널 중 상기 복수의 STA 각각으로 상기 하향링크 전송을 수행시 사용할 채널을 지시하는 채널 정보 및 상기 복수의 STA을 지시하는 식별자 정보를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 WLAN에서 하향링크 전송을 수행하는 AP에 있어서, 상기 AP는 무선 신호를 송신 및 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 선택적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있되, 상기 프로세서는 복수의 채널 각각을 통해 복수의 RTS(request to send) 프레임 각각을 복수의 STA(station)으로 전송하고, 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널을 통해 상기 복수의 STA 중 적어도 하나로부터 CTS(clear to send) 프레임을 수신하도록 구현될 수 있고, 상기 복수의 RTS 프레임 각각은 상기 복수의 채널 중 상기 복수의 STA 각각으로 상기 하향링크 전송을 수행시 사용할 채널을 지시하는 채널 정보 및 상기 복수의 STA을 지시하는 식별자 정보를 포함할 수 있다.
기존의 레가시(legacy) 채널 대역 및 새롭게 정의된 확장 채널 대역을 지원하는 확장 AP과 기존의 레가시 채널 대역을 지원하는 레가시 STA 및 기존의 레가시 채널 대역 및 새롭게 정의된 확장 채널 대역을 지원하는 확장 STA 사이에 FDMA에 기반한 데이터 송신 및 수신 방법을 사용할 수 있다. 따라서, 새롭게 확장된 채널 대역을 활용하여 데이터 처리량 및 주파수 효율을 높일 수 있다.
도 1은 WLAN(wireless local area network)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 WLAN 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 3은 STA이 매체(medium)를 센싱할 때 발생할 수 있는 문제를 나타낸 개념도이다.
도 4는 숨겨진 노드 문제 및 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임의 송신 및 수신 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 WLAN의 대역폭에 대한 정보를 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 AP의 하향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 지원하기 위한 RTS 프레임 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 AP의 널 패딩 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 프레임 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전송 방법에 따른 프레임 구조를 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 PLCP 헤더를 나타낸 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법에서 프레임 전송 시간을 설정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 16은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 WLAN(wireless local area network)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 네트워크(infrastructure network)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, WLAN 시스템은 하나 또는 그 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS, 100, 105)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.
인프라스트럭쳐 BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 230)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.
포털(portal, 120)은 WLAN 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 상단과 같은 인프라스트럭쳐 네트워크에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set)라고 정의한다.
도 1의 하단은 독립 BSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, 독립 BSS(independent BSS, IBSS)는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서는 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-1, 155-2)들이 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-1, 155-2)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 WLAN 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 2에서는 WLAN 시스템의 계층 아키텍처(PHY architecture)를 개념적으로 도시하였다.
WLAN 시스템의 계층 아키텍처는 MAC(medium access control) 부계층 (sublayer)(220)과 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 부계층(210) 및 PMD(Physical Medium Dependent) 부계층(200)을 포함할 수 있다. PLCP 부계층(210)은 MAC 부계층(220)이 PMD 부계층(200)에 최소한의 종속성을 가지고 동작할 수 있도록 구현된다. PMD 부계층(200)는 복수의 STA 사이에서 데이터를 송수신하기 위한 전송 인터페이스 역할을 수행할 수 있다.
MAC 부계층(220)과 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)은 개념적으로 관리부(management entity)를 포함할 수 있다.
MAC 부계층(220)의 관리부는 MLME(MAC Layer Management Entity, 225), 물리 계층의 관리부는 PLME(PHY Layer Management Entity, 215)라고 한다. 이러한 관리부들은 계층 관리 동작이 수행되는 인터페이스를 제공할 수 있다. PLME(215)는 MLME(225)와 연결되어 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있고 MLME(225)도 PLME(215)와 연결되어 MAC 부계층(220)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다.
올바른 MAC 계층 동작이 수행되기 위해서 SME(STA management entity, 250)가 존재할 수 있다. SME(250)는 계층에 독립적인 구성부로 운용될 수 있다. MLME, PLME 및 SME는 프리미티브(primitive)를 기반으로 상호 구성부 간에 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
각 부계층에서의 동작을 간략하게 설명하면 아래와 같다. PLCP 부계층(110)은 MAC 부계층(220)과 PMD 부계층(200) 사이에서 MAC 계층의 지시에 따라 MAC 부계층(220)으로부터 받은 MPDU(MAC Protocol Data Unit)를 PMD 부계층(200)에 전달하거나, PMD 부계층(200)으로부터 오는 프레임을 MAC 부계층(220)에 전달한다. PMD 부계층(200)은 PLCP 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 복수의 STA 사이에서의 데이터 송신 및 수신을 수행할 수 있다. MAC 부계층(220)이 전달한 MPDU(MAC protocol data unit)는 PLCP 부계층(210)에서 PSDU(Physical Service Data Unit)이라 칭한다. MPDU는 PSDU와 유사하나 복수의 MPDU를 어그리게이션(aggregation)한 A-MPDU(aggregated MPDU)가 전달된 경우 개개의 MPDU와 PSDU는 서로 상이할 수 있다.
PLCP 부계층(210)은 PSDU를 MAC 부계층(220)으로부터 받아 PMD 부계층(200)으로 전달하는 과정에서 물리 계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙인다. 이때 부가되는 필드는 PSDU에 PLCP 프리앰블(preamble), PLCP 헤더(header), 컨볼루션 인코더를 영상태(zero state)로 되돌리는데 필요한 꼬리 비트(Tail Bits) 등이 될 수 있다. PLCP 프리앰블은 PSDU이 전송되기 전에 수신기로 하여금 동기화 기능과 안테나 다이버시티를 준비하도록 하는 역할을 할 수 있다. 데이터 필드는 PSDU에 패딩 비트들, 스크램블러를 초기화 하기 위한 비트 시퀀스를 포함하는 서비스 필드 및 꼬리 비트들이 덧붙여진 비트 시퀀스가 인코딩된 코드화 시퀀스(coded sequence)를 포함할 수 있다. 이 때, 인코딩 방식은 PPDU를 수신하는 STA에서 지원되는 인코딩 방식에 따라 BCC(Binary Convolutional Coding) 인코딩 또는 LDPC(Low Density Parity Check) 인코딩 중 하나로 선택될 수 있다. PLCP 헤더에는 전송할 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)에 대한 정보를 포함하는 필드가 포함될 수 있다.
PLCP 부계층(210)에서는 PSDU에 상술한 필드를 부가하여 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)를 생성하여 PMD 부계층(200)을 거쳐 수신 스테이션으로 전송하고, 수신 스테이션은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리앰블, PLCP 헤더로부터 데이터 복원에 필요한 정보를 얻어 복원한다.
도 3은 STA이 매체(medium)를 센싱할 때 발생할 수 있는 문제를 나타낸 개념도이다.
도 3의 상단은 감추어진 노드 문제(hidden node issue)를 나타낸 것이고 도 1(B)는 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 나타낸다.
도 3의 상단에서는 STA A(300)와 STA B(320)가 현재 데이터를 송신 및 수신하고 있고 STA C(330)가 STA B(320)로 전송할 데이터를 가지고 있는 경우를 가정한다. STA A(300)와 STA B(320) 사이에서 데이터가 송신 및 수신될 때, 특정한 채널이 점유될 수 있다. 하지만, 전송 커버리지로 인해 STA C(330)의 관점에서 STA B(320)로 데이터를 보내기 전에 매체를 캐리어 센싱(carrier sensing)할 때 STA C(330)는 STA B(320)로 데이터를 전송하기 위한 매체가 아이들(idle)한 상태인 것으로 판단할 가능성이 있다. STA C(330)가 매체가 아이들한 것으로 판단한다면, STA C(330)로부터 STA B(320)로 데이터가 전송될 수 있다. 결국 STA B(320)는 STA A(300)와 STA C(330)의 정보를 동시에 수신하기 때문에 데이터의 충돌(collision)이 발생하게 된다. 이 때 STA A(300)는 STA C(330)의 입장에서는 감추어진 노드(hidden node)라고 할 수 있다.
도 3의 하단은 STA B(350)가 STA A(340)로 데이터를 전송하는 경우를 가정한다. 만약 STA C(360)가 STA D(370)로 데이터를 전송하고자 한다면, STA C(360)는 채널이 점유되어 있는지 여부를 알아보기 위해 캐리어 센싱을 할 수 있다. STA C(360)는 STA B(350)가 STA A(340)로 정보를 전송하는 상태이기 때문에 STA B(350)의 전송 커버리지로 인해 매체가 점유된 상태(busy)라고 감지할 수 있다. 이러한 경우, STA C(360)는 STA D(370)에 데이터를 전송하고 싶을지라도 매체가 점유된 상태(비지, busy)라고 센싱이 되기 때문에 STA D(370)로 데이터를 전송할 수 없다. STA B(350)가 STA A(340)로 데이터를 전송을 마친 후 매체(medium)가 아이들 상태(idle)로 센싱이 될 때까지 STA C(360)가 불필요하게 기다려야 하는 상황이 발생한다. 즉, STA A(340)는 STA C(360)의 캐리어 감지 범위(Carrier Sensing range) 밖에 있음에도 불구하고 STA C(360)의 데이터 전송을 막을 수 있다. 이 때 STA C(360)는 STA B(350)의 노출된 노드(exposed node)가 된다.
도 3의 상단에서 개시한 숨겨진 노드 문제 및 도 3의 하단에서 개시한 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 WLAN에서는 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 사용하여 매체가 점유되어 있는지 여부를 센싱할 수 있다.
도 4는 숨겨진 노드 문제 및 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임의 송신 및 수신 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, 숨겨진 노드 문제 및 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS(request to send) 프레임과 CTS(clear to send) 프레임 등의 짧은 시그널링 프레임(short signaling frame)을 사용할 수 있다. RTS 프레임 및 CTS 프레임을 기반으로 주위의 STA들 사이에 데이터 송신 및 수신이 수행되는지 여부를 오버히어(overhear)할 수 있다.
도 4의 상단은 숨겨진 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임(403) 및 CTS 프레임(405)을 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
STA A(400)와 STA C(420)가 모두 STA B(410)에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정하면, STA A(400)가 RTS 프레임(403)을 STA B(410)에 보내면 STA B(410)는 CTS 프레임(405)을 자신의 주위에 있는 STA A(400)와 STA C(420)로 모두 전송을 할 수 있다. STA B(410)로부터 CTS 프레임(405)을 수신한 STA C(420)는 STA A(400)와 STA B(410)가 데이터 전송 중이라는 정보를 획득할 수 있다. 또한, RTS 프레임(403) 및 CTS 프레임(405)은 무선 채널을 점유하는 기간에 대한 정보를 포함하는 듀레이션 필드(duration field)가 포함되어 STA C(420)이 채널을 사용하지 못하도록 일정 기간 동안 NAV(network allocation vector)를 설정할 수 있다.
STA C(420)는 STA A(400)와 STA B(410) 사이에서 데이터의 송신 및 수신이 끝날 때까지 기다리게 되어 STA B(410)로 데이터를 전송시 충돌을 피할 수 있다.
도 4의 하단은 노출된 노드 문제를 해결하기 위해 RTS 프레임(433) 및 CTS 프레임(435)을 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
STA C(450)는 STA A(430)와 STA B(440)의 RTS 프레임(433) 및 CTS 프레임(435)의 전송을 오버히어함으로써 STA C(450)는 또 다른 STA D(460)에 데이터를 전송해도 충돌(collision)이 일어나지 않음을 알 수 있다. 즉 STA B(440)는 주위의 모든 단말기에 RTS 프레임(433)를 전송하고 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A(430)만 CTS 프레임(435)을 전송하게 된다. STA C(450)는 RTS 프레임(433)만을 받고 STA A(430)의 CTS 프레임(435)을 받지 못했기 때문에 STA A(430)는 STA C(450)의 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range) 밖에 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, STA C(450)에서는 STA D(460)로 데이터를 전송할 수 있다.
RTS 프레임 포맷과 CTS 프레임 포맷에 대해서는 2011년 11월에 공개된 IEEE Draft P802.11-REVmb™/D12인 “IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications의 8.3.1.2 RTS frame format 및 8.3.1.3 CTS frame format에 개시되어 있다.
IEEE 802.11 WLAN(wireless local area network, WLAN) 표준은 다양한 대역에서 서로 다른 전송 속도를 가질 수 있다. IEEE 802.11ac 표준인 VHT 시스템(Very High Throughput System)은 맥 서비스 액세스 포인트(MAC Service Access Point(SAP))에서 1Gbps 이상의 쓰루풋(throughput)을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, VHT 시스템은 80/160MHz의 채널 대역폭(channel bandwidth), 8 개의 공간적 스트림(spatial stream)을 지원할 수 있다. 160MHz의 채널 대역폭, 8 개의 공간적 스트림, 256QAM, 짧은 GI(short guard interval)을 모두 구현하는 경우, VHT 시스템은 최대 6.9Gbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.
하지만, 실질적인 환경에서 VHT BSS의 어그리게이션된 쓰루풋(aggregated throughput)이 1Gbps을 만족시키기 위해서는, 여러 VHT 시스템을 지원하는 VHT STA 들이 동시에 채널을 사용하는 것이 필요하다.
복수의 VHT 시스템을 지원하는 STA들이 동시에 채널을 사용하기 위해 VHT를 지원하는 AP는 데이터를 전송하는 방법으로 SDMA(Space Division Multiple Access) 또는 MU-MIMO(multi user-multiple input multiple output)를 사용할 수 있다. 즉, VHT 시스템은 복수의 VHT STA 들과 VHT AP 사이에서 서로 다른 데이터를 복수개의 공간적 스트림을 기반으로 동시에 송신 및 수신할 수 있다.
VHT 시스템에서 160 MHz의 채널 대역폭을 활용하여 데이터를 전송함에 있어서 IEEE 802.11a/n을 지원하는 레가시 STA(legacy station)들이 폭 넓게 사용 중이므로, 사용하지 않는 연속된 160 MHz의 채널 대역폭을 찾는 것은 쉽지 않다.
따라서, 불연속한 채널들(non-contiguous channel)들을 어그리게이션하여 사용하는 것이 필요하다.
도 5는 WLAN의 대역폭에 대한 정보를 나타낸 개념도이다.
고화질 멀티미디어 전송에 대한 수요가 증가함에 따라, WLAN을 위한 채널 대역이 확대되어 가고 있다.
도 5를 참조하면, 5GHz의 주파수 대역에서 IEEE 802.11ac가 현재 사용할 수 있는 채널 대역들과 앞으로 새로 추가될 채널 대역들은 보여 주고 있다.
5350MHz~5470MHz, 5825MHz~5925MHz의 채널 대역에서 WLAN을 위해 새롭게 할당되는 채널 대역들을 고려하면, STA 또는 AP가 사용할 수 있는 채널 대역이 증가할 수 있다. 예를 들어, 80MHz 채널 대역을 참조하면, 새로운 채널 대역 할당됨으로써 사용이 가능한 80MHz 채널 대역이 현재 6개에서 9개의 채널로 늘어날 수 있다. 또 다른 예로 160MHz 채널 대역을 참조하면, 사용이 가능한 160MHz 채널 대역은 현재 2개에서 4개로 늘어날 수 있다.
기존에 5GHz에서 동작하는 레거시 STA(예를 들어, IEEE 802.11a/n/ac를 지원하는 STA)은 새롭게 할당되는 채널들을 지원하지 않는다. 따라서, 새롭게 할당되는 채널을 지원하는 AP는 프라이머리 채널(primary channel)을 레거시 STA이 동작 가능한 채널로 설정하여 레거시 STA을 지원할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 5GHz에 할당된 채널 대역들을 두 종류의 채널 대역으로 정의하여 개시한다. IEEE 802.11a/n/ac와 같은 레거시 STA이 지원하는 기존의 채널을 레가시 채널 대역이라는 용어로 정의하고, 5GHz에서 새롭게 할당되는 채널 대역을 확장 채널 대역이라는 용어로 정의하여 사용한다. 또한 확장 채널 대역에서 동작이 가능한 STA은 확장 STA이라는 용어로 사용한다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 AP가 5GHz 주파수 대역의 레거시 채널 대역과 확장 채널 대역을 사용하여 레거시 STA과 확장 STA로 하향링크 채널 전송을 수행하는 방법에 대해 개시한다. AP는 FDMA(Frequency Division Multiple Access)에 기반하여 하향링크 전송을 수행할 수 있다. 레가시 채널과 확장 채널이 비 연속 채널 또는 연속 채널일 수 있다.
본 발명의 실시예는 레가시 채널과 확장 채널을 통한 FDMA 기반의 하향링크 전송뿐만 아니라 모든 채널이 레가시 채널인 경우 FDMA 기반한 하향 링크 전송 및 모든 채널이 확장 채널인 경우 FDMA 기반한 하향링크 전송에도 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 AP의 하향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 AP가 80MHz의 레가시 채널 대역(이하, 80MHz 레가시 채널)과 80MHz의 확장 채널 대역(이하, 80MHz 확장 채널)을 사용하여 각각의 80MHz 채널 대역에서 레가시 STA 및 확장 STA으로 데이터를 전송하는 방법에 대해 개시한다. 80MHz 레가시 채널은 4개의 20MHz의 레가시 채널 대역(이하, 20MHz 레가시 채널)을 포함할 수 있다. 또한, 80MHz의 확장 채널은 4개의 20MHz의 확장 채널 대역(이하, 20MHz 확장 채널)을 포함할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 이러한 구분된 채널 대역으로 개시하나, 이러한 채널 대역의 구분이 없이 복수의 채널 대역으로 볼 수도 있다. 복수의 채널은 8개의 20MHz 채널을 포함할 수 있다.
AP는 80MHz 레가시 채널에 포함된 4개의 20MHz 레가시 채널 중 하나의 20MHz 레가시 채널을 프라이머리 채널로 설정할 수 있다. AP는 설정된 프라이머리(primary) 채널에 대하여 채널 액세스를 위한 백-오프(back-off) 절차를 수행할 수 있다.
AP는 백-오프 타이머가 만료(expire)되기 이전 PIFS 구간에서 세컨더리(secondary) 채널의 채널 상태를 확인할 수 있다. 세컨더리 채널은 프라이머리 채널을 제외한 80MHz 레가시 채널 및 80MHz 확장 채널에 포함된 나머지 20MHz 레가시 채널 및 20MHz 확장 채널을 포함할 수 있다.
AP는 세컨더리 채널이 아이들(idle)한지 비지(busy)한지 여부에 대한 결정하기 위해 TXOP를 시작하기 전의 PIFS(point coordination function(PCF) interframe space) 시간 동안 채널의 상태를 판단할 수 있다.
만약, 세컨더리 채널에서 PIFS의 시간 동안 아이들(idle)한 경우, AP는 세컨더리 채널의 상태를 아이들한 것으로 판단할 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의상 모든 세컨더리 채널이 아이들한 것으로 가정하여 설명하나, 세컨더리 채널 중 비지 상태로 판단되는 채널이 존재할 수도 있다.
AP는 채널 액세스를 수행한 프라이머리 채널 및 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 각각의 세컨더리 채널을 통해 듀플리케이티드(duplicated) PPDU(PHY protocol data unit) 포맷의 RTS 프레임(600)을 전송할 수 있다. 듀플리케이티드 PPDU 포맷의 RTS 프레임(600)은 20MHz 채널에서 전송되는 RTS 프레임 포맷을 복제(duplication)한 형태일 수 있다. AP는 동일하게 설정된 시간에 RTS 프레임(600)을 전송할 수 있다.
도 6에서는 7개의 세컨더리 채널이 모드 아이들 상태이므로, 프라이머리 채널과 세컨더리 채널을 포함하는 8개의 20MHz 채널에서 듀플리케이티드 PPDU 포맷 기반의 RTS 프레임(600)을 전송할 수 있다.
AP가 전송하는 RTS 프레임(600)에는 RTS 프레임(600)을 수신하는 STA에 대한 정보와 STA이 사용할 수신 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다. RTS 프레임을 수신하는 STA은 레가시 STA 및/또는 확장 STA이 될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임(600)을 수신하는 STA의 리스트와 AP가 STA으로 하향링크 데이터를 전송하기 위해 사용하는 채널 리스트를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 지원하기 위한 RTS 프레임 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 지원하기 위한 RTS 프레임(이하, RTS 프레임이라고 함)은 프레임 제어 필드(frame control field)(700), 듀레이션 필드(Duration field)(710), 수신 주소 필드(receiver address field)(720), 전송 주소 필드(transmitter address field)(730), FCS 필드(frame check sequence(FCS) field)(740)를 포함할 수 있다.
프레임 제어 필드(700)는 전송되는 프레임 타입을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임 제어 필드(700)는 전송되는 RTS 프레임이 FDMA에 기반한 하향링크 전송을 시작하기 위해 사용되는 프레임임을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
듀레이션 필드(710)는 RTS 프레임을 수신한 STA의 NAV(network allocation vector)를 업데이트하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또는 듀레이션 필드(710)는 본 발명의 실시예에서 송신 및 수신되는 프레임의 전송 시간에 관련된 정보(예를 들어, 전송 시작 시간 및/또는 전송 종료 시간)을 설정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 듀레이션 필드(170)는 STA이 CTS 프레임을 전송하는 시간을 설정하기 위해 사용될 수도 있다. 또는 듀레이션 필드(710)는 CTS 프레임과 같은 RTS 프레임 이후에 전송되는 프레임의 최대 전송 시간(또는 최대 전송 듀레이션)에 대한 정보를 포함할 수 있다. RTS 프레임을 수신한 STA은 듀레이션 필드를 기반으로 CTS 프레임을 전송할 수 있다.
전송 주소 필드(730)는 RTS 프레임을 전송하는 STA의 주소에 대한 정보를 포함할 수 있다.
FCS 필드(740)는 프레임에 발생한 에러를 탐색하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
수신 주소 필드(720)는 RTS 프레임을 수신하는 STA에 대한 정보와 하향링크 데이터를 수신시 STA이 사용할 수신 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다 예를 들어, 수신 주소 필드는 STA 식별자 정보 필드(750)와 채널 정보 필드(760)를 포함할 수 있다. 하향링크 데이터를 수신할 복수(예를 들어, 4개)의 STA이 존재하는 경우, STA 식별자 정보 필드는 복수개 할당될 수 있다. 채널 정보 필드는 하향링크 데이터를 수신할 복수의 STA이 하향링크 데이터를 수신시 할당되는 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 STA 식별자 정보(750-1)는 제1 STA의 식별자 정보로 사용되는 AID(Association identifier) 11비트 중에 MSB(most significant bit) 1 비트를 제외한 부분(partial) AID에 대한 정보를 포함할 수 있다. 마찬가지로 제2 STA 식별자 정보(750-2)는 제2 STA의 부분 AID에 대한 정보, 제3 STA 식별자 정보(750-3)는 제3 STA의 부분 AID에 대한 정보, 제4 STA 식별자 정보(750-4)는 제4 STA의 부분 AID에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, AP가 전송한 RTS 프레임을 수신한 STA은 RTS 프레임의 프레임 타입에 대한 정보를 기반으로 FDMA에 기반한 하향링크 전송을 수행하는 AP로부터 전송된 RTS 프레임이라는 것을 판단할 수 있다. 또한, STA은 RTS 프레임의 타입 정보를 기반으로 수신 주소 필드(720)에 포함된 식별자 정보가 부분 AID 정보임을 식별할 수 있다. STA은 RTS 프레임에 포함된 부분 AID 정보를 기반으로 AP로부터 하향링크 데이터를 수신하는 STA인지 여부에 대해 판단할 수 있다.
또 다른 실시예로 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 지원하는 STA의 AID의 값을 1부터 1024 또는 1025부터 2048와 같은 특정 범위에 속하는 값으로 설정할 수 있다. 만약, STA의 AID의 값이 1부터 1024의 값을 가지고 STA이 수신한 RTS 프레임이 FDMA에 기반한 하향링크 전송을 위한 RTS 프레임인 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, STA은 RTS 프레임의 수신 주소 필드가 부분 AID에 대한 정보(예를 들어, 부분 AID의 리스트)를 포함한다는 것을 알 수 있다. STA은 수신 주소 필드에 포함된 부분 AID의 MSB에 0을 설정하여 부분 AID로부터 전체 AID 값을 결정할 수 있다. STA은 결정된 전체 AID를 기반으로 AP로부터 데이터를 수신할 STA으로 지정되었는지 여부에 대해 판단할 수 있다.
수신 주소 필드(720)에 포함된 제1 채널 정보 필드(770-1)는 제1 STA에 할당된 채널 대역폭에 대한 정보, 제2 채널 정보 필드(770-2)는 제2 STA에 할당된 채널 대역폭에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제2 STA은 제1 STA과 서로 인접한 채널을 사용한다고 가정하는 경우, 채널 정보 필드에서 제1 STA으로 할당된 제1 채널과 제2 STA으로 할당된 제2 채널 사이의 오프셋 정보를 따로 전송하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 채널 정보 필드(770-1)는 프라이머리 채널을 기준으로 한 채널 대역 정보를 포함하고, 제2 채널 정보 필드(770-2)는 제1 채널 정보 필드를 기반으로 할당된 제1 채널에 바로 인접한 채널 필드일 수 있다. 만약, 제1 채널과 제2 채널이 인접한 채널이 아닌 경우, 채널 정보 필드에 채널 오프셋에 대한 정보가 추가적으로 전송되어 제1 채널을 기준으로 제2 채널의 위치에 대한 정보를 전송할 수도 있다.
마찬가지로 제3 채널 정보 필드(770-3)는 제3 STA에 할당된 채널 대역폭에 대한 정보, 제4 채널 정보 필드(770-4)는 제4 STA에 할당된 채널 대역폭에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 예시적으로 3개의 STA에 대한 하향링크 전송 채널을 할당하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 8을 참조하면, 제1 STA은 80MHz 레거시 채널을 할당받아 AP로부터 데이터를 수신할 수 있다. 제2 STA은 40MHz 확장 채널, 제3 STA은 20MHz 확장 채널을 할당받아 AP로부터 데이터를 수신할 수 있다.
AP가 전송하는 RTS 프레임의 수신 주소 필드에는 STA 식별자 정보 필드와 채널 정보 필드를 포함할 수 있다.
제1 STA 식별자 정보(810)는 제1 STA의 부분 AID(예를 들어, 10비트)에 대한 정보, 제2 STA 식별자 정보(820)는 제2 STA의 부분 AID에 대한 정보, 제3 STA 식별자 정보(830)는 제3 STA의 부분 AID에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 7과 같이 수신 주소 필드에 제4 STA 식별자 정보가 설정된 경우, 제4 STA은 존재하지 않으므로 제4 STA 식별자 정보(840)는 보존된 값(reserved value)으로 설정될 수 있다.
또한 수신 주소 필드의 제1 채널 정보 필드(850)에는 제1 STA으로 데이터를 전송하기 위해 할당된 하향링크 채널 대역폭에 대한 정보, 제2 채널 정보 필드(860)에는 제2 STA으로 데이터를 전송하기 위해 할당된 하향링크 채널 대역폭에 대한 정보, 제3 채널 정보 필드(870)에는 제3 STA으로 데이터를 전송하기 위해 할당된 하향링크 채널 대역폭에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 채널 정보 필드가 2비트의 정보로 ‘10’인 경우, 80MHz의 채널 대역폭, ‘01’인 경우, 40MHz의 채널 대역폭, ‘00’인 경우, 20MHz의 채널 대역폭을 나타낸다고 가정하는 경우, 제1 채널 정보 필드에는 ‘10’ 제2 채널 정보 필드에는 ‘01’, 제3 채널 정보 필드에는 ‘00’이 설정될 수 있다. 제4 STA은 존재하지 않으므로 제4 채널 정보 필드(880)는 보존된 값인 ‘11’로 설정될 수 있다.
도 7 및 도 8에서 개시한 수신 주소 필드는 RTS 프레임을 수신하는 STA에 대한 정보와 AP가 STA로 하향링크 데이터를 전송하기 위해 사용하는 하향링크 채널에 대한 정보를 전송하기 위한 하나의 예시적인 정보 포맷이다. 즉, RTS 프레임을 수신하는 STA에 대한 정보와 STA로 데이터를 전송하기 위해 사용하는 하향링크 채널에 대한 정보를 전송하기 위해 수신 주소 필드는 다양한 포맷으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 복수의 STA들의 리스트를 그룹 단위로 설정하여 관리하고 있는 경우, 특정한 STA 그룹에 대한 식별자의 값을 RTS 프레임의 수신 주소 필드로 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 STA, 제2 STA, 제3 STA 및 제4 STA이 하나의 그룹으로 설정된 경우, 설정된 하나의 그룹의 식별자 정보(예를 들어, 그룹 아이디 10)를 RTS 프레임의 수신 주소 필드에 포함하여 사용할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, RTS 프레임(600)을 수신한 STA은 RTS 프레임에 포함된 STA 식별자 정보를 기반으로 AP로부터 하향링크 전송 데이터를 수신하는 STA에 해당하는지 여부에 대해 식별할 수 있다. 또한, RTS 프레임(600)을 수신한 STA이 하향링크 전송 데이터를 수신하는 STA인 경우, RTS 프레임(600)에 포함된 채널 정보 필드를 기반으로 지시된 수신 채널로 이동할 수 있다. STA의 현재 채널이 채널 정보 필드를 기반으로 지시된 수신 채널인 경우, STA이 현재 채널에서 AP로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있다.
STA은 수신한 RTS 프레임(600)에 대한 응답으로 채널 정보 필드를 기반으로 지시된 수신 채널에서 AP로 CTS 프레임(610)을 전송할 수 있다. CTS 프레임(610)은 듀플리케이티드 PPDU 포맷의 CTS 프레임(610)일 수 있다. 서로 다른 STA은 AP가 전송한 RTS 프레임에 포함된 CTS 프레임의 전송 시간 정보를 기반으로 CTS 프레임(610)을 전송할 수 있다. 복수의 STA 각각은 수신한 RTS 프레임(600)의 듀레이션 필드에 포함된 CTS 프레임(610)의 최대 전송 시간(또는 최대 전송 듀레이션)을 기반으로 CTS 프레임(610)을 전송할 수 있다. AP가 복수의 STA으로 전송하는 RTS 프레임(600)의 듀레이션 필드는 동일한 값으로 설정될 수 있고, 복수의 STA은 동일한 듀레이션 필드값을 기반으로 CTS 프레임(610)을 전송할 수 있다.
예를 들어, STA은 RTS 프레임(600)에 포함된 듀레이션 필드 정보를 기반으로 CTS 프레임(610)을 전송할 시간을 설정할 수 있다.
CTS 프레임(610)이 전송되는 채널의 채널 대역폭은 RTS 프레임(600)에 포함된 채널 정보 필드를 기반으로 결정될 수 있다. 즉, STA이 CTS 프레임(610)을 전송하는 채널 대역폭은 RTS 프레임(600)을 통해 STA에 할당된 채널 대역폭일 수 있다. STA이 CTS 프레임(610)을 전송하기 위해 할당된 채널 대역폭은 RTS 프레임(600)을 통해 STA에 할당된 채널 대역폭보다 클 수 없다.
제1 STA 및 제2 STA로부터 CTS 프레임(610)을 수신한 AP는 제1 STA 및 제2 STA으로 데이터 프레임(630, 650)을 하향링크 전송할 수 있다. AP는 80MHz 레가시 채널에 포함된 각각의 4개의 20MHz 레가시 채널을 통하여 제1 STA으로 데이터 프레임(650)를 전송할 수 있다. AP는 80MHz 확장 채널에 포함된 각각의 4개의 20MHz 확장 채널을 통하여 제2 STA으로 데이터 프레임(630)를 전송할 수 있다.
AP가 STA으로 데이터 프레임(630, 650)을 전송함에 있어서, STA으로 각각 전송되는 데이터 프레임의 사이즈가 다르고 하향링크 데이터를 전송하기 위해 사용하는 MCS(modulation coding scheme)가 다를 수 있다. 따라서, AP가 각 STA으로 데이터 프레임(630, 650)을 전송하는데 필요한 전송 시간이 서로 상이하다는 문제점이 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 AP가 각 STA으로 데이터 프레임을 전송하는 전송 시간을 동일하게 설정하도록 구현될 수 있다.
AP는 제1 STA과 제2 STA으로 데이터 프레임(630, 640, 650)을 전송함에 있어서, 데이터 프레임의 전송이 종료하는 시간을 동일하게 설정할 수 있다. 예를 들어, AP가 제2 STA에 대한 유효한 데이터 프레임(630)의 전송이 먼저 끝난 경우, AP가 제1 STA에 대한 데이터 프레임(650)의 전송이 종료할 때까지 널 패딩(null padding)된 데이터 프레임(640)을 제2 STA으로 전송할 수 있다. 이러한 방법을 사용함으로써 AP가 제1 STA으로 데이터 프레임(650)의 전송을 종료하는 시간과 AP가 제2 STA으로 데이터 프레임(630, 640)의 전송을 종료하는 시간을 동일하게 설정할 수 있다.
제1 STA 및 제2 STA은 AP로부터 전송되는 데이터 프레임(630, 650)에 대한 응답으로 블록 ACK(650, 660)을 전송할 수 있다. 블록 ACK(650, 660)은 제1 STA 및 제2 STA으로 할당된 각각의 채널에서 전송될 수 있다. 예를 들어, 제1 STA은 80MHz 레가시 채널에 포함된 각각의 4개의 20MHz 레가시 채널을 통하여 블록 ACK(650)을 전송할 수 있다. 또한, 제2 STA은 80MHz 확장 채널에 포함된 각각의 4개의 20MHz 확장 채널을 통하여 블록 ACK(660)을 전송할 수 있다.
AP가 제1 STA 및 제2 STA으로 전송하는 데이터 프레임(630, 650)에 포함된 필드(예를 들어, 듀레이션 필드)를 기반으로 제1 STA 및 제2 STA이 블록 ACK(650, 660)의 전송 시간을 결정할 수 있다.
구체적으로 각 채널에서 데이터 프레임을 수신한 각각의 STA들은 할당된 채널을 통해 블록 ACK을 AP로 전송하여 데이터 프레임의 수신 여부에 대한 정보를 AP로 전송할 수 있다. 이때, 각각의 STA들이 서로 다른 채널을 사용해 블록 ACK을 AP로 전송하게 되므로, 각각의 STA들이 블록 ACK을 전송하는 시간은 동일해야 한다. 이를 위해, 블록 ACK에 대한 전송 시간을 동일하게 맞추기 위한 목적으로 AP는 블록 ACK의 전송 시간에 관련된 정보를 데이터 프레임에 포함하여 각각의 STA으로 전송할 수 있다.
도 6과 같이 AP가 레가시 채널을 통해 제1 STA으로 제1 데이터 프레임(650)을 전송하고, 확장 채널을 통해 제2 STA으로 제2 데이터 프레임을 전송하는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, 제1 STA 및 제2 STA로 전송되는 제1 데이터 프레임의 듀레이션 필드에 포함된 정보와 제2 데이터 프레임(630, 640)의 듀레이션 필드에 포함된 정보는 동일한 값으로 설정될 수 있다. 듀레이션 필드에는 STA이 데이터 프레임을 수신한 후 전송할 블록 ACK의 전송 시간에 대한 정보가 포함될 수 있다. 제1 STA 및 제2 STA 각각은 수신한 데이터 프레임의 듀레이션 필드에 대한 정보를 기반으로 블록 ACK을 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 데이터 프레임에 포함된 필드를 기반으로 서로 다른 STA 들의 블록 ACK의 전송 시간을 동일하게 설정하는 것으로 개시하나, 다른 다양한 방법(예를 들어, 다른 프레임에 포함된 필드 정보)을 사용하여 블록 ACK의 전송 시간을 동일하게 설정할 수도 있다.
전술한 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 이러한 구분된 채널 대역으로 개시하나, 이러한 채널 대역의 구분이 없이 복수의 채널 대역으로 볼 수도 있다.
예를 들어, AP가 복수의 채널을 통해 복수의 RTS 프레임을 복수의 STA으로 전송하고, AP가 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널을 통해 복수의 STA 중 적어도 하나로부터 CTS 프레임을 수신할 수 있다.
CTS 프레임은 복수의 채널 중 적어도 2개의 채널 각각을 통해 복수의 STA 중 적어도 2개의 STA으로부터 AP로 전송될 수 있다. 이러한 경우, AP는 복수의 STA 중 적어도 2개의 STA으로 복수의 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 복수의 데이터 프레임 각각은 복수의 STA 중 적어도 2개의 STA 각각에 대응되어 전송될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 도 6과 다르게 프라이머리 채널에서 동작하는 제1 STA이 레가시 채널 및 확장 채널을 모두 사용하여 CTS 프레임을 전송할 수 있다.
AP는 RTS 프레임을 제1 STA과 제2 STA으로 전송할 수 있다. 또는 AP는 제1 STA로만 RTS 프레임을 전송할 수도 있다. 제1 STA과 제2 STA은 레가시 채널 및 확장 채널을 모두 지원할 수 있다. 도 9에서는 AP는 RTS 프레임을 제1 STA과 제2 STA으로 전송하는 경우를 가정하여 설명한다.
AP는 하향링크 전송을 수행할 전체 대역폭(레가시 채널 및 확장 채널)을 통해 듀플리케이티드 프레임(duplicated frame) 포맷의 RTS 프레임을 전송할 수 있다. RTS 프레임을 수신한 단말은 CTS 프레임을 전송하기 PIFS 전에 가용 채널을 확인하고 가용한 채널로 CTS 프레임을 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 프라이머리 채널에서 동작하는 제1 STA은 하향링크 전송을 수행할 전체 대역폭이 가용한지 여부에 대한 정보를 판단할 수 있다. 전체 대역폭이 가용한 경우, 제1 STA은 제2 STA을 위해 전체 대역폭에 대해 CTS 프레임을 전송할 수 있다. 제2 STA은 별도의 CTS 프레임을 전송하지 않을 수 있다.
AP는 제1 STA으로부터 CTS 프레임을 수신하고, 제1 STA 및 제2 STA 각각으로 할당된 채널을 통해 각각 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 데이터 프레임의 전송 시간은 동일한 값을 가질 수 있다. 유효한 데이터에 대한 전송이 먼저 종료되는 데이터 프레임은 널 패딩을 포함할 수 있다. 데이터 프레임을 수신한 각각의 STA은 블록 ACK을 AP로 전송할 수 있다. AP는 각각의 STA들이 블록 ACK을 전송하는 시간을 동일하게 하기 위한 정보를 각각의 데이터 프레임에 포함하여 전송할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 기존의 RTS 프레임 및 CTS 프레임 포맷을 사용하여 FDMA에 기반한 하향링크 전송을 수행하는 방법에 대해 개시한다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10에서는 AP가 특정 STA의 동작 채널을 알고 있을 경우 AP의 하향링크 전송 방법에 대해 개시한다. AP는 다양한 방법을 기반으로 특정 STA의 동작 채널에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 특정 STA과 이전에 네트워킹을 수행한 정보를 기반으로 특정 STA의 동작 채널에 대한 정보를 획득하거나 특정 STA이 전송하는 STA의 현재 동작 채널 또는 STA의 이동 동작 채널에 대한 정보를 기반으로 특정 STA의 현재 동작 채널에 대한 정보를 획득할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 확장 채널이 가용한 확장 STA이 AP로 확장 채널로 동작 채널을 이동하였음을 알렸을 경우, AP의 하향링크 전송 동작에 대해 개시한다.
도 10에서도 AP가 80MHz의 레가시 채널(이하, 80MHz 레가시 채널)과 80MHz의 확장 채널(이하, 80MHz 확장 채널)을 사용하여 각각의 80MHz 채널 대역에서 레가시 STA 및 확장 STA으로 데이터를 전송하는 방법에 대해 개시한다. 80MHz 레가시 채널은 4개의 20MHz 레가시 채널을 포함할 수 있다. 또한, 80MHz의 확장 채널은 4개의 20MHz 확장 채널을 포함할 수 있다.
AP는 설정된 프라이머리 채널에 대하여 채널 액세스를 위한 백-오프(back-off) 절차를 수행할 수 있다. AP의 백-오프 타이머가 만료(expire)하여 TXOP를 시작하기 일정 시간 구간(예를 들어, PIFS) 전에 AP는 세컨더리(secondary) 채널의 채널 상태를 확인할 수 있다. AP는 세컨더리 채널이 아이들한지 비지한지 여부에 대한 결정하기 위해 PIFS 시간 동안 채널의 상태를 판단할 수 있다.
만약, 세컨더리 채널에서 PIFS의 시간 동안 아이들한 경우, AP는 세컨더리 채널의 상태를 아이들한 것으로 판단할 수 있다. 도 10에서도 설명의 편의상 모든 세컨더리 채널이 아이들한 것으로 가정하여 설명한다.
AP는 채널 액세스를 수행한 프라이머리 채널 및 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 각각의 프라이머리 채널 및 세컨더리 채널로 RTS 프레임(1000, 1010)을 전송할 수 있다.
레가시 채널을 통해 AP가 전송하는 제1 RTS 프레임(1010)의 수신 주소 필드는 레가시 채널에서 동작이 가능한 제1 STA의 식별자 정보(예를 들어, 제1 STA의 MAC 주소)를 포함할 수 있다.
확장 채널을 통해 AP가 전송하는 제2 RTS 프레임(1000)의 수신 주소 필드는 확장 채널에서 동작이 가능한 제2 STA의 식별자 정보(예를 들어, 제2 STA의 MAC 주소)를 포함할 수 있다. 제2 STA은 확장 채널로 이동하였음을 지시하는 정보를 미리 AP로 전송할 수 있다. AP는 이러한 정보를 기반으로 확장 채널을 통해 제2 RTS 프레임(1000)을 제2 STA으로 전송할 수 있다.
AP로부터 제1 RTS 프레임(1010)을 수신한 제1 STA 및 AP로부터 제2 RTS 프레임(1000)을 수신한 제2 STA은 RTS 프레임(1000, 1010)을 수신한 각각의 채널에 대해 CTS 프레임(1020, 1030)을 전송할 수 있다. 제1 STA과 제2 STA은 설정된 시간에서 CTS 프레임(1020, 1030)을 전송할 수 있다. 예를 들어, AP는 RTS 프레임(1020, 1030)에 포함된 정보(예를 들어, 듀레이션 필드의 정보)를 기반으로 제1 STA 및 제2 STA이 CTS 프레임(1020, 1030)의 전송 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, AP가 제1 STA으로 전송하는 제1 RTS 프레임(1010)과 AP가 제2 STA으로 전송하는 제2 RTS 프레임(1020)의 듀레이션 필드는 동일한 값으로 설정될 수 있다. 각 RTS 프레임에 포함된 듀레이션 필드의 정보는 각 STA이 전송하는 CTS 프레임(1020, 1030)이 전송되는 최대 전송 시간(또는 최대 전송 듀레이션)에 대한 정보일 수 있다.
제1 STA 및 제2 STA은 채널 대역폭에 맞게 듀플리케이티드 PPDU 포맷의 CTS 프레임(1020, 1030)을 AP로 전송할 수 있다.
제1 STA 및 제2 STA으로부터 CTS 프레임(1020, 1030)을 수신한 AP는 제1 STA 및 제2 STA에 할당된 채널을 통해 하향링크 전송을 수행할 수 있다. 구체적으로 AP는 레거시 채널을 통해 제1 STA으로 데이터 프레임(1050)를 전송하고, AP는 확장 채널을 통해 제2 STA으로 데이터 프레임(1040, 1060)를 전송할 수 있다. AP는 각 STA으로 데이터 프레임(1040, 1050, 1060)을 전송하는 전송 시간을 동일하게 맞출 수 있다. 예를 들어, AP는 널 패딩(null padding)과 같은 방법을 사용하여 복수의 STA으로 데이터 프레임(1040, 1050, 1060)을 전송하는 시간을 맞출 수 있다.
전술한 바와 동일하게 각 STA으로 전송되는 블록 ACK에 대한 전송 시간을 동일하게 맞추기 위한 목적으로 AP는 블록 ACK의 전송 시간에 관련된 정보를 데이터 프레임에 포함하여 각각의 STA으로 전송할 수 있다. 각 STA은 데이터 프레임에 포함된 블록 ACK의 전송 시간에 관련된 정보를 기반으로 블록 ACK을 전송할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 AP의 널 패딩 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11을 참조하면, 널 패딩은 MAC 계층에서 A-MPDU(aggregated MAC protocol data unit) 포맷으로 구현될 수 있다.
AP는 데이터 프레임을 MPDU를 어그리게이션한 A-MPDU 포맷으로 전송할 수 있다. 널 패딩은 A-MPDU의 서브프레임 헤더만을 전송함으로써 구현될 수 있다.
각각의 A-MPDU 포맷은 복수의 A-MPDU 서브프레임을 포함할 수 있다. 각각의 A-MPDU 서브프레임은 MPDU 디리미터(MPDU delimiter) 필드(1100), MPDU 및 패딩비트를 포함할 수 있다.
MPDU 디리미터 필드(1100)는 MPDU 길이(length) 필드(1110), CRC(cyclic redundancy check)(1120) 및 디리미터 시그너춰(delimiter signature) 필드(1130)를 포함할 수 있다.
길이 필드(1110)는 MPDU의 길이에 대한 정보, CRC(1120)는 에러 체크를 위한 정보, 디리미터 시그너춰(delimiter signature) 필드(1130)는 MPDU 디리미터에 대한 스캐닝을 위한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 AP는 널 패딩을 위해 A-MPDU 프레임 포맷에서 시간적으로 후순위에 위치한 복수의 A-MPDU 서브프레임을 MPDU 디리미터 필드만으로 인코딩하여 채울 수 있다. 예를 들어, AP는 MPDU 길이 필드가 0으로 설정된 MPDU 디리미터를 반복하여 전송함으로써 널 패딩을 수행할 수 있다.
즉, AP가 전송하는 복수의 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간은 최대 구간 전송 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간과 동일할 수 있다. 최대 구간 전송 데이터 프레임은 AP에 의해 유효 하향링크 데이터가 가장 오랜 구간 동안 전송되는 프레임일 수 있다. 유효 하향링크 데이터는 STA으로 실제적으로 하향링크 전송이 되어야 하는 데이터일 수 있다. 유효 하향링크 데이터는 널패딩되지 않은 하향링크 데이터일 수 있다. 예를 들어, 유효 하향링크 데이터는 MPDU에 포함되어 전송될 수 있다. 복수의 데이터 프레임 중 최대 구간 전송 데이터 프레임을 제외한 나머지 데이터 프레임은 널 패딩을 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 프레임 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법에서는 각 STA으로 전송되는 데이터 프레임에서 사용되는 가드 인터벌(guard interval)이 동일한 가드 인터벌로 설정될 수 있다. 이것은, LGI(long guard interval)가 0.8us의 가드 인터벌을 사용하고, SGI(short guard interval)가 0.4us의 가드 인터벌을 사용하기 때문에, 특정 채널이 LGI를 사용하고 다른 채널이 SGI를 사용하게 되면 AP가 하향링크 전송을 종료하는 시간이 일치하지 않는 경우가 발생하기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따르면 모든 하향링크 채널이 동일한 가드 인터벌을 사용함으로써 복수의 STA으로 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간을 동일하게 설정할 수 있다. 복수의 STA으로 전송되는 각각의 데이터 프레임에서 사용되는 가드 인터벌은 SGI 또는 LGI 중 하나로 선택될 수 있다. 즉, AP에서 특정 시간에 각각의 STA으로 전송되는 데이터 프레임의 가드 인터벌은 SGI 또는 LGI 중 하나로 선택되어 사용할 수 있다.
구체적으로 도 12의 상단을 참조하면, 제1 STA으로 전송되는 제1 데이터 프레임(1210)이 SGI를 사용하는 것으로 설정된 경우, 제2 STA으로 전송되는 제2 데이터 프레임(1220)이 SGI를 사용하는 것으로 설정될 수 있다.
반대로, 도 12의 하단을 참조하면, 제1 STA으로 전송되는 제1 데이터 프레임(1250)이 LGI를 사용하는 것으로 설정된 경우, 제2 STA으로 전송되는 제2 데이터 프레임(1260)이 LGI를 사용하는 것으로 설정될 수 있다.
AP가 MU(multi-user)-MIMO(multiple input multiple output)와 같은 전송 방법을 사용하여 STA으로 데이터를 전송하는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, AP는 제1 STA과 제2 STA으로 복수의 공간적 스트림을 전송할 수 있다. 전술한 예와 같이 AP가 제1 STA으로 4개의 20MHz 레가시 채널을 기반으로 데이터를 전송하고 AP가 제2 STA으로 4개의 20MHz 확장 채널을 기반으로 데이터를 전송하는 경우를 가정하면 AP는 4개의 공간적 스트림을 통해 제1 STA로 데이터를 전송할 수 있고 또 다른 4개의 공간적 스트림을 통해 제2 STA으로 데이터를 전송할 수 있다.
MIMO를 이용한 전송 방법을 사용하는 경우, 공간적 스트림의 개수에 따라 데이터 프레임에 포함되는 채널 예측, 주파수 및 시간의 동기화를 위해 사용되는 필드인 LTF(long training field)의 개수가 달라질 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전송 방법에 따른 프레임 구조를 나타낸 개념도이다.
도 13의 하단을 참조하면, AP가 레거시 채널을 기반으로 제1 STA으로 전송하는 데이터 프레임을 나타낸다. AP가 레거시 채널을 기반으로 제1 STA으로 데이터를 전송시 2개의 공간적 스트림을 사용한 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, AP가 전송하는 데이터 프레임에는 두 개의 LTF(1300)가 포함되어 생성될 수 있다.
AP가 확장 채널을 기반으로 제2 STA으로 데이터 프레임을 전송시 하나의 공간적 스트림을 사용하는 경우를 가정한다. 하나의 공간적 스트림을 사용하는 경우, LTF가 하나 포함될 수 있다. 이러한 경우, AP가 제1 STA 및 제2 STA으로 전송하는 데이터 프레임의 종료 시간이 달라질 수 있다. 예를 들어, LTF는 전송시 LGI를 사용하는데 데이터를 전송시 SGI를 사용하게 된다면, 제1 STA으로 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간과 제2 STA으로 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간이 서로 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 복수의 STA으로 데이터 프레임을 전송하기 위해 사용되는 공간적 스트림의 개수가 서로 다른 경우, 더미 LTF(Dummy LTF)(1350)를 데이터 프레임에 추가하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 더미 LTF(1350)는 데이터 프레임의 PLCP 프리엠블 또는 PLCP 헤더에 포함될 수 있다. 이러한 방법을 사용함으로써 복수의 STA으로 수행되는 하향링크 전송의 종료 시간이 동일하게 설정될 수 있다.
즉, 실제 STA으로 전송되는 공간적 스트림에 필요한 채널 예측 시퀀스가 포함된 LTF 뿐만 아니라 LTF의 개수를 각각의 채널 별로 동일하게 맞추기 위한 목적으로 LTF를 추가적으로 삽입하는 것이다.
도 12와 같이 제2 STA으로 실제 전송되는 공간적 스트림의 개수는 한 개이지만, 데이터 프레임에 더미 LTF(1350)가 한 개 추가될 수 있다. 즉, AP는 제1 STA 및 제2 STA으로 전송되는 각각의 데이터 프레임에 포함되는 LTF의 수가 2개로 동일하도록 데이터 프레임을 생성할 수 있다. AP는 특정 STA으로 전송하기 위한 사용되는 최대 공간적 스트림의 개수를 기반으로 데이터 프레임에 포함되는 LTF의 개수를 설정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 14를 참조하면, 데이터 프레임은 SIG 필드(1400)에 더미 LTF에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, SIG 필드(1400)는 더미 LTF를 지원하기 위해 데이터 프레임을 실제로 전송하기 위해 사용되는 공간적 스트림의 개수와 전체 LTF의 개수가 포함될 수 있다. 도 13과 같은 경우를 가정하면, 제2 STA으로 전송되는 데이터 프레임의 SIG 필드(1400)는 공간적 스트림의 개수가 1개이고 전체 LTF는 2개라는 정보를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예로는 SIG 필드(1400)는 전체 LTF 대신 더미 LTF의 개수를 직접 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 13과 같은 경우를 가정하면, 제2 STA으로 전송되는 데이터 프레임의 포함되는 SIG 필드(1400)는 더미 LTF가 1개라는 정보를 포함할 수 있다.
이러한 SIG 필드는 하나의 예시로써 본 발명의 실시예에 따른 SIG 필드(1400)는 사용되는 공간적 스트림의 개수에 대한 정보, 더미 LTF에 관련된 정보(예를 들어, 더미 LTF의 존재 여부에 대한 정보 및 더미 LTF의 개수를 파악할 수 있는 정보)를 포함할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 FDMA에 기반한 하향링크 전송 방법에서 프레임 전송 시간을 설정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 15에서는 복수의 STA이 블록 ACK을 설정된 시간에 AP로 전송하는 방법에 대해 개시하나 복수의 STA 및 복수의 AP가 다른 데이터 또는 신호의 전송을 설정된 시간에 시작하거나 종료하기 위해서도 이러한 방법이 사용될 수 있다.
도 15를 참조하면, 각 채널에서 데이터 프레임을 수신한 각각의 STA은 할당된 채널을 통해 블록 ACK을 AP로 전송하여 데이터 프레임의 수신 여부를 알릴 수 있다. STA이 서로 다른 채널을 사용해 블록 ACK을 전송하는 경우, 블록 ACK의 전송 시간은 동일하게 설정되어야 한다.
복수의 STA에서 전송하는 블록 ACK에 대한 전송 시간을 동일하게 설정하게 위해 복수의 STA이 전송하는 블록 ACK의 전송 시간에 대한 정보를 데이터 프레임에 포함하여 전송할 수 있다.
구체적으로 각 채널에서 데이터 프레임을 수신한 각각의 STA들은 할당된 채널을 통해 블록 ACK을 AP로 전송하여 데이터 프레임의 수신 여부에 대한 정보를 AP로 전송할 수 있다. 이때, 각각의 STA들이 서로 다른 채널을 사용해 블록 ACK을 AP로 전송하게 되므로, 각각의 STA들이 블록 ACK을 전송하는 시간은 동일해야 한다. 이를 위해, 블록 ACK에 대한 전송 시간을 동일하게 맞추기 위한 목적으로 AP는 블록 ACK의 전송 시간에 관련된 정보를 데이터 프레임에 포함하여 각각의 STA으로 전송할 수 있다.
AP가 레가시 채널을 통해 제1 STA으로 데이터 프레임을 전송하고, AP가 확장 채널을 통해 제2 STA으로 데이터 프레임을 전송하는 것으로 가정할 수 있다. 이러한 경우 제1 STA으로 전송되는 제1 데이터 프레임의 필드(예를 들어, 듀레이션 필드)(1500)에 데이터 프레임에 대한 응답으로 제1 STA이 블록 ACK을 전송할 시간(1550)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 또한, 제2 STA으로 전송되는 제2 데이터 프레임의 필드(예를 들어, 듀레이션 필드)(1500)에 데이터 프레임에 대한 응답으로 제2 STA이 블록 ACK을 전송할 시간(1550)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 프레임 및 제2 데이터 프레임에 포함되는 듀레이션 필드는 동일한 값을 포함할 수 있다. 이러한 경우 제1 STA과 제2 STA은 수신한 데이터 프레임에 포함되는 듀레이션 필드를 기반으로 블록 ACK의 전송 시간에 대한 정보를 획득하고 블록 ACK을 전송할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 무선 장치(1600)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1650) 또는 비 AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1600)일 수 있다.
STA(1600)는 프로세서(1610), 메모리(1620) 및 RF부(radio frequency unit, 1630)를 포함한다.
RF부(1630)는 프로세서(1620)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1620)는 본 발명에서 제안된 STA의 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(1620)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 6 내지 15의 실시예에서 개시한 STA의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1620)는 AP에서 전송되는 RTS 프레임에 기반하여 CTS 프레임을 전송하는 시간을 결정할 수 있다. 또한, 수신한 RTS 프레임에 기반하여 하향링크 데이터를 수신할 채널을 결정할 수 있다.
AP(1650)는 프로세서(1660), 메모리(1670) 및 RF부(radio frequency unit, 1680)를 포함한다.
RF부(1680)는 프로세서(1660)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1660)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(1620)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 6 내지 15의 실시예에서 AP의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1660)는 복수의 채널 각각을 통해 복수의 RTS프레임 각각을 복수의 STA으로 전송할 수 있다. 또한 프로세서(1660)은 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널을 통해 복수의 STA 중 적어도 하나로부터 CTS프레임을 수신하도록 구현될 수 있다. 복수의 RTS 프레임 각각은 복수의 채널 중 복수의 STA 각각으로 하향링크 전송을 수행시 사용할 채널을 지시하는 채널 정보 및 복수의 STA을 지시하는 식별자 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(1610, 1660)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1620, 1670)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1630, 1680)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1620, 1670)에 저장되고, 프로세서(1610, 1660)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1620, 1670)는 프로세서(1610, 1660) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1610, 1660)와 연결될 수 있다.

Claims (15)

  1. WLAN(wireless local area network)의 AP(Access Point)가 복수의 STA을 위한 하향링크 전송을 수행하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 RTS(request to send) 프레임을 상기 복수의 STA(station)으로 전송하는 단계; 및
    상기 복수의 STA 중 적어도 하나의 STA으로부터 적어도 하나의 채널을 통해 CTS(clear to send) 프레임을 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 RTS 프레임은 상기 복수의 STA을 가리키는 식별자 정보 및 상기 복수의 STA을 위한 채널 정보를 포함하고,
    상기 CTS 프레임이 수신되는 상기 적어도 하나의 채널은 상기 채널 정보를 기반으로 결정되는 하향링크 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 CTS 프레임은 상기 적어도 하나의 채널을 통해 상기 복수의 STA 중 적어도 2개의 STA으로부터 상기 AP로 전송되고,
    상기 AP가 상기 복수의 STA 중 적어도 2개의 STA으로 복수의 데이터 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 복수의 데이터 프레임 각각은 상기 복수의 STA 중 상기 적어도 2개의 STA 각각에 대응되는 하향링크 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간은 최대 구간 전송 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간과 동일하고,
    상기 최대 구간 전송 데이터 프레임은 상기 AP에 의해 유효 하향링크 데이터가 가장 오랜 구간 동안 전송되는 프레임이고,
    상기 복수의 데이터 프레임 중 상기 최대 구간 전송 데이터 프레임을 제외한 나머지 데이터 프레임은 널 패딩되는 하향링크 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 널 패딩은 MPDU(MAC protocol data unit) 길이 필드가 0으로 설정된 반복된 MPDU 디리미터(delimiter) 필드를 포함하는 하향링크 전송 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 프레임 각각은 채널 예측을 위해 사용되는 적어도 하나의 LTF(long training field)를 포함하고,
    상기 복수의 데이터 프레임 각각에 포함되는 상기 LTF의 개수는 공간적 스트림의 개수 중 가장 큰 수를 기반으로 결정되고.
    상기 공간적 스트림은 상기 AP가 MIMO(multiple input multiple output)를 기반으로 특정 STA으로 상기 복수의 데이터 프레임 중 적어도 2개의 데이터 스트림을 전송하기 위해 사용되는 하향링크 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 중 하나는 프라이머리 채널(primary channel)이고, 나머지는 세컨더리 채널(secondary channel)이고,
    상기 AP는 상기 프라이머리 채널에서만 백오프를 수행하고,
    상기 적어도 하나의 채널은 8개의 20MHz 채널을 포함하는 하향링크 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 식별자 정보는 상기 복수의 STA 각각의 AID(association identifier) 중 MSB(most significant bit)에 해당하는 1비트를 제외한 부분(patial) AID 값을 포함하는 하향링크 전송 방법.
  8. WLAN(wireless local area network)에서 복수의 STA을 위한 하향링크 전송을 수행하는 AP에 있어서, 상기 AP는,
    무선 신호를 송신 및 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 선택적으로 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 적어도 하나의 RTS(request to send) 프레임을 적어도 하나의 채널을 통해 복수의 STA(station)으로 전송하고,
    상기 복수의 STA 중 적어도 하나의 STA으로부터 CTS(clear to send) 프레임을 수신하도록 구현되되,
    상기 적어도 하나의 RTS 프레임은 상기 복수의 STA들을 가리키는 식별자 정보 및 상기 복수의 STA을 위한 채널 정보를 포함하고,
    상기 CTS 프레임이 수신되는 채널의 대역폭은 상기 채널 정보를 기반으로 결정되는 AP.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 CTS 프레임은 상기 적어도 하나의 채널을 통해 상기 복수의 STA 중 적어도 2개의 STA으로부터 상기 AP로 전송되고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 STA 중 적어도 2개의 STA으로 복수의 데이터 프레임을 전송하도록 구현되되,
    상기 복수의 데이터 프레임 각각은 상기 복수의 STA 중 적어도 2개의 STA 각각에 대응되는 AP.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간은 최대 구간 전송 데이터 프레임의 전송이 종료되는 시간과 동일하고,
    상기 최대 구간 전송 데이터 프레임은 상기 AP에 의해 유효 하향링크 데이터가 가장 오랜 구간 동안 전송되는 프레임이고,
    상기 복수의 데이터 프레임 중 상기 최대 구간 전송 데이터 프레임을 제외한 나머지 데이터 프레임은 널 패딩되는 AP.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 널 패딩은 MPDU(MAC protocol data unit) 길이 필드가 0으로 설정된 반복된 MPDU 디리미터(delimiter) 필드를 포함하는 AP.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 프레임 각각은 채널 예측을 위해 사용되는 적어도 하나의 LTF(long training field)를 포함하고,
    상기 복수의 데이터 프레임 각각에 포함되는 상기 LTF의 개수는 공간적 스트림의 개수 중 가장 큰 수를 기반으로 결정되고.
    상기 공간적 스트림은 상기 AP가 MIMO(multiple input multiple output)를 기반으로 특정 STA으로 상기 복수의 데이터 프레임 중 적어도 2개의 데이터 스트림을 전송하기 위해 사용되는 AP.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 중 하나는 프라이머리 채널(primary channel)이고, 나머지는 세컨더리 채널(secondary channel)이고,
    상기 AP는 상기 프라이머리 채널에서만 백오프를 수행하고,
    상기 적어도 하나의 채널은 8개의 20MHz 채널을 포함하는 AP.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 식별자 정보는 상기 복수의 STA 각각의 AID(association identifier) 중 MSB(most significant bit)에 해당하는 1비트를 제외한 부분 AID 값을 포함하는 AP.
  15. WLAN(wireless local area network)의 STA이 AP(Access Point)로부터 하향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    복수의 STA을 위해 생성된 적어도 하나의 RTS(request to send) 프레임을 적어도 하나의 채널을 통해 수신하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 RTS 프레임에 대응하여 CTS(clear to send) 프레임을 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 RTS 프레임은 상기 복수의 STA을 가리키는 식별자 정보 및 상기 복수의 STA을 위한 채널 정보를 포함하고,
    상기 CTS 프레임을 송신하는 채널의 대역폭은 상기 채널 정보를 기반으로 결정되는 하향링크 신호 수신 방법.
KR1020157021106A 2013-02-05 2014-02-05 무선 통신 시스템에서 하향링크 전송 방법 및 장치 KR101686372B1 (ko)

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