KR101688380B1 - 무선랜 시스템에서 mu-mimo 동적 제어방법 - Google Patents

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Abstract

무선랜 시스템에서 MU-MIMO 동적 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 액세스 포인트(Access Point)가 수행하는 MU-MIMO(Multi User-Multi Input Multi Output) 동적 제어방법은, NDPA(Null Data Packet Announcement) 에러 카운트 값을 이용하여 상기 사운딩 인터벌(Sounding Interval)을 조절하는 단계; 와 상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이면 액세스 포인트의 전송률, 무선랜 시스템에 포함된 적어도 하나의 BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 및 액세스 포인트의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 이용하여 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능을 온(On) 또는 오프(OFF) 하는 단계;를 포함한다.

Description

무선랜 시스템에서 MU-MIMO 동적 제어방법{METHOD OF CONTROLLING DYNAMICALLY MU-MIMO IN WIRELESS LAN SYSTEM}
본 발명은 무선랜 시스템에서 MU-MIMO(Multi User-Multiple Input Multiple Output) 동적 제어방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 무선랜 시스템에서 액세스 포인트(Access Point : AP)가 사운딩 인터벌(Sounding Interval)을 적응적으로 조절하여 AP 주위환경(BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 등)과 전송률(Tx_rate)등에 맞도록 MU-MIMO 설정을 동적으로 변경하는 기술에 관한 것이다.
IEEE 802.11에서 정의되는 무선랜은 엑세스 포인트(AP)와 무선 단말(스테이션, STA)으로 구성된 기본 서비스 셋(BSS)을 지원한다. 최근 완료된 IEEE 802.11n에서는 하이 스루풋(High Throughput, HT)을 얻기 위해 액세스 포인트와 스테이션에 여러 개의 안테나를 장착하여 통신하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output)방식이 지원된 IEEE 802.11n에서의 MIMO 방식은, 송신 장치가 전송 빔포밍(Transmit beamforming, Tx BF)을 위해 채널 상태 정보(Channel State Information, CSI)를 이용하여 프리코딩(precoding)하는 단일 사용자 MIMO(Single user MIMO, SU-MIMO) 방식이다.
한편, IEEE 802.11n에서는 하나의 기본 서비스 셋에 대해 하나의 주파수 밴드 채널이 사용된다. IEEE 802.11n의 후속 표준으로서 현재 표준화 진행중인 IEEE 802.11 TGac는, VHT(Very High Throughput)를 지원하기 위해, 맥(MAC) 계층에서의 스루풋이 다중 접속 시에 1Gbps, 단일 접속시에 500Mbps이 되도록 요구하고 있다. 그리고 이러한 스루풋을 만족시키기 위해, IEEE 802.11 TGac는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO) 방식과 다중 채널의 사용을 고려하고 있다.
하지만 무조건 적인 MU-MIMO의 사용은 주변 환경, 예를 들을 BSS 내의 단말기 수 등에 따라서 전송 성능 열화를 야기할 수 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0044717호(공개일: 2011년 04월 29일)가 있다.
상기한 배경기술에서 기재된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 해결과제로, 무선랜 시스템에서 AP가 사운딩 인터벌(Sounding Interval)을 적응적으로 조절하여 AP 주위환경과 전송률(Tx_rate)에 맞도록 MU-MIMO 설정을 동적으로 변경하는 무선랜 시스템에서 MU-MIMO 동적 제어방법이 제안된다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급한 해결 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 무선랜 시스템에서 액세스 포인트(Access Point)가 수행하는 MU-MIMO(Multi User-Multi Input Multi Output) 동적 제어방법은, NDPA(Null Data Packet Announcement) 에러 카운트 값을 이용하여 사운딩 인터벌(Sounding Interval)을 조절하는 단계; 와 상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이면 액세스 포인트의 전송률, 무선랜 시스템에 포함된 적어도 하나의 BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 및 액세스 포인트의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 이용하여 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능을 온(On) 또는 오프(OFF) 하는 단계;를 포함한다.
상기 사운딩 인터벌을 조절하는 단계는, 상기 NDPA 에러 카운트 값을 획득하는 단계; 상기 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 큰가를 확인하는 단계; 및 상기 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 크면 사운딩 인터벌을 설정된 제1값만큼 증가하고 상기 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 작으면 사운딩 인터벌을 설정된 제2값만큼 증가하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 사운딩 인터벌을 조절하는 단계는, 상기 이전 NDPA 에러 카운트 값을 상기 조절된 NDPA 에러 카운트 값으로 대체하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능을 온(On) 또는 오프(OFF) 하는 단계는, 상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌인가를 확인하는 단계; 상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이면 액세스 포인트의 전송률, 무선랜 시스템에 포함된 적어도 하나의 BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 및 액세스 포인트의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 획득하는 단계; 상기 액세스 포인트의 전송률, SNR 및 상기 BSS 내의 단말기 수를 이용하여 MU-MIMO 제어변수를 산출하는 단계; 상기 MU-MIMO 제어변수가 설정된 열화 기준 값보다 큰가를 확인하는 단계; 및 상기 MU-MIMO 제어변수가 설정된 열화 기준 값보다 크면 MU-MIMO 기능을 온(On) 시키고, 작으면 MU-MIMO 기능을 오프(Off) 시키는 단계는 포함할 수 있다.
상기 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능을 온(On) 또는 오프(OFF) 하는 단계는, 상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이 아니면 상기 조절된 사운딩 인터벌을 제3값만큼 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 MU-MIMO 동적 제어방법에 따르면, 사운딩 인터벌(Sounding Interval)을 적응적으로 조절하여 AP 주위환경(BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 등)과 전송률(Tx_rate) 등에 맞도록 MU-MIMO 설정을 동적으로 변경함으로써 전송 성능의 열화를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 MU-MIMO 동적 제어방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사운딩 인터벌 조절방법에 대한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MU-MIMO 기능 온(ON) 또는 오프(OFF) 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.　
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 MU-MIMO 동적 제어방법에 대한 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 MU-MIMO(Multi User-Multi Input Multi Output) 동적 제어방법은, 무선랜 시스템 내의 액세스 포인트(Access Point)에 의해서 수행될 수 있다. 따라서 이하에서는 MU-MIMO 동적 제어방법의 수행 주체를 액세스 포인트로 하여 MU-MIMO의 동적 제어방법에 대해서 살펴보기로 한다.
도 1을 참조하면, 액세스 포인트는 NDPA(Null Data Packet Announcement) 에러 카운트 값을 이용하여 사운딩 인터벌(Sounding Interval)을 조절한다(S10).
이후 액세스 포인트는 상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이면 액세스 포인트의 전송률, 무선랜 시스템에 포함된 적어도 하나의 BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 및 액세스 포인트의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 이용하여 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능을 온(On) 또는 오프(OFF) 한다(S30).
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 MU-MIMO 동적 제어방법에 따르면, 사운딩 인터벌(Sounding Interval)을 적응적으로 조절하여 AP 주위환경(BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 등)과 전송률(Tx_rate) 등에 맞도록 MU-MIMO 설정을 동적으로 변경함으로써 전송 성능의 열화를 방지할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사운딩 인터벌 조절방법에 대한 흐름도이다.
즉 도 2는 도 1에 도시된 사운딩 인터벌을 조절하는 단계를 상세하게 구현한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 액세스 포인트는 NDPA 에러 카운트 값을 획득한다(S11).
이후 액세스 포인트는 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 큰가를 확인한다(S12).
액세스 포인트는 상기 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 크면 사운딩 인터벌을 설정된 제1값만큼 증가한다(S13).
한편 액세스 포인트는 상기 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 작으면 사운딩 인터벌을 설정된 제2값만큼 증가한다(S14).
이때 제1값 및 제2값은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
이렇게 단계 S13 또는 단계 S14가 수행된 후 액세스 포인트는 상기 이전 NDPA 에러 카운트 값을 상기 조절된 NDPA 에러 카운트 값으로 대체할 수 있다(S15).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MU-MIMO 기능 온(ON) 또는 오프(OFF) 방법에 대한 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능에 대한 온(ON) 또는 오프(OFF) 단계에 대한 상세 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 액세스 포인트는 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌인가를 확인한다(S31). 이때 설정된 인터벌은 '0'일 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않는다.
액세스 포인트는 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이면 액세스 포인트의 전송률, 무선랜 시스템에 포함된 적어도 하나의 BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 및 액세스 포인트의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 획득한다(S32).
액세스 포인트는 상기 액세스 포인트의 전송률, SNR 및 상기 BSS 내의 단말기 수를 이용하여 MU-MIMO 제어변수를 산출한다(S33). 이때, 액세스 포인트는 액세스 포인트의 전송률, SNR 및 상기 BSS 내의 단말기 수 등에 서로 다른 가중치를 부여하여 MU-MIMO 제어변수를 산출할 수 있다.
이후 액세스 포인트는 상기 MU-MIMO 제어변수가 설정된 열화 기준 값보다 큰가를 확인한다(S34).
액세스 포인트는 상기 MU-MIMO 제어변수가 설정된 열화 기준 값보다 크면 MU-MIMO 기능을 온(On) 시키고(S35), 작으면 MU-MIMO 기능을 오프(Off) 시킨다(S36).
한편, 단계 S31의 확인 결과 상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이 아니면, 액세스 포인트는 상기 조절된 사운딩 인터벌을 제3값만큼 감소시킨다(S37).
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 무선랜 시스템에서 액세스 포인트(Access Point)가 수행하는 MU-MIMO(Multi User-Multi Input Multi Output) 동적 제어방법에 있어서,
    NDPA(Null Data Packet Announcement) 에러 카운트 값을 이용하여 사운딩 인터벌(Sounding Interval)을 조절하는 단계; 와
    상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이면 액세스 포인트의 전송률, 무선랜 시스템에 포함된 적어도 하나의 BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 및 액세스 포인트의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 이용하여 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능을 온(On) 또는 오프(OFF) 하는 단계;를 포함하는 MU-MIMO 동적 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 사운딩 인터벌을 조절하는 단계는,
    상기 NDPA 에러 카운트 값을 획득하는 단계;
    상기 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 큰가를 확인하는 단계; 및
    상기 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 크면 사운딩 인터벌을 설정된 제1값만큼 증가하고 상기 획득된 NDPA 에러 카운트 값이 이전 NDPA 에러 카운트 값보다 작으면 사운딩 인터벌을 설정된 제2값만큼 증가하는 단계;를 포함하는 MU-MIMO 동적 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 사운딩 인터벌을 조절하는 단계는,
    상기 이전 NDPA 에러 카운트 값을 상기 조절된 NDPA 에러 카운트 값으로 대체하는 단계를 더 포함하는 MU-MIMO 동적 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능을 온(On) 또는 오프(OFF) 하는 단계는,
    상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌인가를 확인하는 단계;
    상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이면 액세스 포인트의 전송률, 무선랜 시스템에 포함된 적어도 하나의 BSS(Basic Service Set) 내의 단말기 수 및 액세스 포인트의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 획득하는 단계;
    상기 액세스 포인트의 전송률, SNR 및 상기 BSS 내의 단말기 수를 이용하여 MU-MIMO 제어변수를 산출하는 단계;
    상기 MU-MIMO 제어변수가 설정된 열화 기준 값보다 큰가를 확인하는 단계; 및
    상기 MU-MIMO 제어변수가 설정된 열화 기준 값보다 크면 MU-MIMO 기능을 온(On) 시키고, 작으면 MU-MIMO 기능을 오프(Off) 시키는 단계는 포함하는 MU-MIMO 동적 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 액세스 포인트의 MU-MIMO 기능을 온(On) 또는 오프(OFF) 하는 단계는,
    상기 조절된 사운딩 인터벌이 설정된 인터벌이 아니면 상기 조절된 사운딩 인터벌을 제3값만큼 감소시키는 단계를 더 포함하는 MU-MIMO 동적 제어 방법.
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