KR101966899B1

KR101966899B1 - 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치

Info

Publication number: KR101966899B1
Application number: KR1020167028099A
Authority: KR
Inventors: 최진수; 천진영; 이욱봉; 임동국; 조한규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2019-04-08
Also published as: EP3131249A1; WO2015156520A1; US10097250B2; US20170041050A1; KR20160138106A; EP3131249B1; EP3131249A4

Abstract

무선랜에서 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치가 제공된다. 전송기가 전송 대역폭에서 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)를 전송한다. 상기 PPDU는 제1 FFT(fast Fourier transform) 크기가 적용되는 제1 파트와 제2 FFT 크기가 적용되는 제2 파트를 포함한다. 상기 제2 파트의 파일럿 수는 상기 제1 파트의 파일럿 수와 동일하고, 상기 제2 파트의 파일럿 주파수 위치는 상기 제1 파트의 파일럿 주파수 위치와 동일하다.

Description

데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING DATA AND DEVICE USING SAME}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜에서 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.

와이파이(Wi-Fi)는 무선기기가 2.4GHz, 5GHz 또는 60GHz 주파수 대역에서 인터넷에 연결되도록 하는 WLAN(Wireless local area network) 기술이다. WLAN은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준을 기반으로 한다.

IEEE 802.11n 표준은 다중 안테나를 지원하고, 최대 600 Mbit/s 데이터 레이트를 제공한다. IEEE 802.11n을 지원하는 시스템을 HT(High Throughput) 시스템이라 한다.

IEEE 802.11ac 표준은 주로 5GHz 대역에서 동작하며, 1Gbit/s 이상의 데이터 레이트를 제공한다. IEEE 802.11ac는 DL MU-MIMO(downlink multi-user multiple input multiple output)을 지원한다. IEEE 802.11ac을 지원하는 시스템을 VHT(Very High Throughput) 시스템이라 한다.

보다 높은 데이터 레이트와 높은 사용자 부하에 대응하기 위한 차세대 WLAN으로 IEEE 802.11ax가 개발되고 있다. IEEE 802.11ax의 범위(scope)는 1) 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area throughput)의 향상, 3) 간섭 소스가 존재하는 환경, 밀집한 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경 및 높은 사용자 부하가 존재하는 환경 등에서 성능 향상 등을 포함할 수 있다.

기존 IEEE 802.11 표준은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 지원하고, 동일한 대역폭에서 하나의 FFT(fast Fourier transform) 크기(size)만 사용한다. 하지만, 차세대 WLAN은 다중 사용자 접속이 가능한 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)을 지원하고, 더 큰 FFT 크기를 사용하는 것을 고려하고 있다.

본 발명은 데이터 전송 방법 및 이를 이용한 장치를 제공한다.

일 양태에서, 무선랜에서 데이터 전송 방법은 전송기가 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)를 생성하고, 상기 전송기가 전송 대역폭에서 상기 PPDU를 수신기로 전송하는 것을 포함한다. 상기 PPDU는 제1 FFT(fast Fourier transform) 크기가 적용되는 제1 파트와 제2 FFT 크기가 적용되는 제2 파트를 포함하고, 상기 제2 파트의 파일럿 수는 상기 제1 파트의 파일럿 수와 동일하고, 상기 제2 파트의 파일럿 주파수 위치(frequency position)는 상기 제1 파트의 파일럿 주파수 위치와 동일하다.

상기 제2 FFT 크기는 상기 제1 FFT 크기의 정수배일 수 있다.

다른 양태에서, 무선랜을 위한 장치는 무선신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부와 상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)를 생성하고, 전송 대역폭에서 상기 PPDU를 상기 RF부를 통해 수신기로 전송한다. 상기 PPDU는 제1 FFT(fast Fourier transform) 크기가 적용되는 제1 파트와 제2 FFT 크기가 적용되는 제2 파트를 포함하고, 상기 제2 파트의 파일럿 수는 상기 제1 파트의 파일럿 수와 동일하고, 상기 제2 파트의 파일럿 주파수 위치(frequency position)는 상기 제1 파트의 파일럿 주파수 위치와 동일하다.

데이터 블록내에서 서로 다른 FFT가 적용될 때, 동일한 채널 트랙킹이 가능하고 복잡도가 증가되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 PPDU 포맷을 보여준다.
도 2는 제안되는 WLAN을 위한 PPDU 포맷의 일 예를 보여준다.
도 3은 제안되는 WLAN을 위한 PPDU 포맷의 다른 예를 보여준다.
도 4는 제안되는 WLAN을 위한 PPDU 포맷의 또 다른 예를 보여준다.
도 5는 PPDU 구분을 위한 위상 회전의 일 예를 보여준다.
도 6은 다른 FFT 크기가 적용되는 HE PPDU의 일 예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 20MHz 전송에서 파일럿 할당을 나타낸다.
도 8은 20MHz 전송에서 FFT 크기가 달라지더라도 파일럿 주파수 위치는 달라지지 않음을 보여준다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 40MHz 전송에서 파일럿 할당을 나타낸다.
도 10은 40MHz 전송에서 FFT 크기가 달라지더라도 파일럿 주파수 위치는 달라지지 않음을 보여준다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 80MHz 전송에서 파일럿 할당을 나타낸다.
도 12는 80MHz 전송에서 FFT 크기가 달라지더라도 파일럿 주파수 위치는 달라지지 않음을 보여준다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 PPDU 전송 방법을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 기기를 나타낸 블록도이다.

설명을 명확히 하기 위해, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11n 표준에 따르는 WLAN(wireless local area network) 시스템을 HT(High Throughput) 시스템이라고 하고, IEEE 802.11ac 표준에 따른 시스템을 VHT(Very High Throughput) 시스템이라고 한다. 이에 비해, 제안된 방식을 따르는 WLAN 시스템을 HEW(High Efficiency WLAN) 시스템 또는 HE(High Efficiency) 시스템이라고 한다. HEW 또는 HE 라는 명칭은, 기존(conventional) WLAN과의 구분을 위한 것일 뿐, 어떠한 제한이 있는 것은 아니다.

제안되는 WLAN 시스템은 6GHz 이하의 대역 또는 60GHz 대역에서 동작할 수 있다. 6GHz 이하의 대역은 2.4GHz 대역 및 5GHz 대역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

STA(station)은 무선기기, MS(mobile station), 네트워크 인터페이스 기기, 무선 인터페이스 기기 등 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. STA은 별도로 AP(access point)와의 기능을 구분하지 않는 한, non-AP STA 또는 AP를 포함할 수 있다. STA 대 AP와의 통신으로 기술되면, STA는 non-AP STA으로 해석될 수 있다. STA 대 STA 통신으로 기술되거나, 별도로 AP의 기능이 필요하지 않는다면 STA는 non-AP STA 또는 AP 일 수 있다.

PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)은 IEEE 802.11 표준에 따른 PHY(physical) 계층에서 생성되는 데이터 블록이다.

도 1은 종래 기술에 따른 PPDU 포맷을 보여준다.

IEEE 802.11a/g를 지원하는 PPDU는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field) 및 L-SIG(legacy-signal)을 포함한다. L-STF는 프레임 탐지(frame detection), AGC(automatic gain control) 등에 사용될 수 있다. L-LTF는 정밀 주파수/시간 동기(fine frequency/time synchronization) 및 채널 추정에 사용될 수 있다.

IEEE 802.11n를 지원하는 HT PPDU는 L-SIG 이후에 HT-SIG, HT-STF, HT-LTF를 포함한다.

IEEE 802.11ac를 지원하는 VHT PPDU는 L-SIG 이후에 VHT-SIGA, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIGB를 포함한다.

도 2는 제안되는 WLAN을 위한 PPDU 포맷의 일 예를 보여준다.

이는 4개의 2OMHz 채널을 통해 총 80MHz 대역폭에서 전송되는 PPDU를 보여준다. PPDU는 적어도 하나의 20MHz 채널을 통해 전송될 수 있다. 여기서는, 80MHz 대역이 하나의 수신 STA에게 할당된 예를 보여준다. 20MHz 채널 각각이 서로 다른 수신 STA에게 할당될 수 있다.

L-STF, L-LTF 및 L-SIG는 VHT PPDU의 L-STF, L-LTF 및 L-SIG과 동일할 수 있다. L-STF, L-LTF 및 L-SIG는 각 20MHz 채널에서 64 FFT(fast Fourier transform) 크기(또는 64 subcarrier)를 기반으로 생성된 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌에서 전송될 수 있다.

HE-SIGA는 PPDU를 수신하는 STA이 공통적으로 수신하는 공용 제어 정보(common control information)을 포함할 수 있다. HE-SIGA는 2개 또는 3개 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다.

다음 표는 HE-SIGA에 포함되는 정보를 예시한다. 필드명이나 비트 수는 예시에 불과하며, 모든 필드가 필수적인 것이 아니다.

필드	비트	설명
대역폭	2	PPDU가 전송되는 대역폭. 예, 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz
그룹 ID	6	PPDU를 수신할 STA 또는 STA 그룹을 지시함.
스트림 정보	12	STA이 수신할 공간 스트림(spatial stream)의 개수 또는 위치를 나타냄. 또는, STA 그룹내 각 STA이 수신할 공간 스트림의 개수 또는 위치를 나타냄.
UL(uplink) 지시	1	PPDU가 AP를 위한 것인지(UPLINK) 또는 STA을 위한 것인지(DOWNLINK)를 나타냄.
MU 지시	1	SU-MIMO PPDU 인지 MU-MIMO PPDU 여부를 나타냄.
GI(Guard interval) 지시	1	Short GI 또는 long GI가 사용되는지 여부를 나타냄.
할당 정보	12	PPDU가 전송되는 대역폭에서 각 STA에게 할당되는 대역 또는 채널(서브채널 인덱스 또는 서브밴드 인덱스)
전송 파워	12	할당되는 채널 별 전송 파워

HE-STF는 MIMO 전송에서 AGC 추정을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. HE-LTF는 MIMO 채널을 추정하는데 사용될 수 있다. .

HE-SIGB는 각 STA이 자신의 데이터(즉, PSDU(physical layer service data unit))를 수신하기 위해 필요한 사용자 특정 정보를 포함할 수 있다. HE-SIGB는 1개 또는 2개 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다. 예를 들어, HE-SIGB는 해당 PSDU의 길이, 해당 PSDU의 MCS(Modulation and Coding Scheme)에 관한 정보를 포함할 수 있다.

L-STF, L-LTF, L-SIG 및 HE-SIGA는 20MHz 채널 단위로 중복되어(duplicately) 전송될 수 있다. 즉, 4개의 20MHz 채널로 PPDU가 전송될 때, L-STF, L-LTF, L-STG 및 HE-SIGA는 20MHz 채널 마다 중복적으로 전송될 수 있다.

HE-STF 부터(또는 HE-SIGA 이후)는 단위 주파수당 FFT 크기가 더 증가될 수 있다. 예를 들어, 20MHz 채널에서 256 FFT, 40MHz 채널에서 512 FFT, 80MHz 채널에서 1024 FFT가 사용될 수 있다. FFT 크기를 늘리게 되면, OFDM 부반송파 간격(spacing)이 줄어 단위 주파수당 OFDM 부반송파 수가 증가 하지만 반대로 OFDM 심벌 시간(symbol time)이 증가될 수 있다. 효율성을 높이기 위해, HE-STF 이후의 GI 길이는 HE-SIGA의 GI 길이와 동일하게 설정할 수 있다.

도 3은 제안되는 WLAN을 위한 PPDU 포맷의 다른 예를 보여준다.

HE-SIGB가 HE-SIGA 다음에 배치되는 것을 제외하고, 도 2의 PPDU 포맷과 동일하다. HE-STF 부터(또는 HE-SIGB 이후)는 단위 주파수당 FFT 크기가 더 증가될 수 있다.

도 4는 제안되는 WLAN을 위한 PPDU 포맷의 또 다른 예를 보여준다.

HE-SIGB가 HE-SIGA 다음에 배치된다. 각 20MHz 채널은 서로 다른 STA(STA1, STA2, STA3, STA4)에게 할당된다. HE-SIGB는 각 STA에게 특정적인 정보를 포함하지만, 전 대역에 걸쳐서 인코딩된다. 즉, HE-SIGB는 모든 STA이 수신 가능하다. HE-STF 부터(또는 HE-SIGB 이후)는 단위 주파수당 FFT 크기가 더 증가될 수 있다.

한편, FFT 크기를 증가시키면, 기존 IEEE 802.11a/g/n/ac를 지원하는 레거시 STA은 해당 PPDU를 디코딩할 수 없다. 레거시 STA과 HE STA의 공존을 위해 L-STF, L-LTF, L-SIG는 기존 STA이 수신 가능하도록 20MHz 채널에서 64 FFT을 통해 전송된다. 예를 들어, L-SIG 는 하나의 OFDM 심벌을 차지하고, 상기 하나의 OFDM 심벌 시간은 4us, GI는 0.8us 을 가진다.

HE-SIGA 는 HE STA이 HE PPDU를 디코딩하는데 필요한 정보를 포함하지만, 레거시 STA과 HE STA 모두 수신 가능하도록 20MHz 채널에서 64 FFT을 통해 전송될 수 있다. 이는 HE STA이 HE PPDU 뿐만 아니라 기존 HT/VHT PPDU를 수신할 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 레거시 STA과 HE STA이 HE PPDU와 HT/VHT PPDU를 구분할 수 있도록 하는 것이 필요하다.

도 5는 PPDU 구분을 위한 위상 회전의 일 예를 보여준다.

PPDU 구분을 위해, L-STF, L-LTF, L-SIG 이후에 전송되는 OFDM 심벌들에 대한 성상(constellation)의 위상을 이용한다.

OFDM 심벌#1은 L-SIG 이후 첫번째 OFDM 심벌이고, OFDM 심벌#2은 OFDM 심벌#1에 후속하는 OFDM 심벌이고, OFDM 심벌#3은 OFDM 심벌#2에 후속하는 OFDM 심벌이다.

non-HT PPDU에서는, 1st OFDM 심벌과 2nd OFDM 심벌에 사용되는 constellation의 위상이 동일하다. 1st OFDM 심벌과 2nd OFDM 심벌 모두 BPSK(binary phase shift keying)이 사용된다.

HT PPDU에서는, OFDM 심벌#1과 OFDM 심벌#2에 사용되는 성상의 위상이 동일하고, 반시계 방향으로 90도 회전된다. 90도 회전된 성상을 갖는 변조 방식을 QBPSK(quadrature binary phase shift keying)라 한다.

VHT PPDU에서는, OFDM 심벌#1에서의 위상은 회전되지 않지만, OFDM 심벌#2에서의 위상은 HT PPDU와 동일하게 반시계 방향으로 90도 회전된다. L-SIG 이후 VHT-SIGA가 전송되고, VHT-SIGA는 2 OFDM 심벌에서 전송되므로, OFDM 심벌#1과 OFDM 심벌#2은 VHT-SIGA의 전송에 사용된다.

HT/VHT PPDU와 구분을 위해, HE-PPDU에서는 L-SIG 이후에 전송되는 3개의 OFDM 심벌의 위상을 이용할 수 있다. OFDM 심벌#1과 OFDM 심벌#2의 위상은 회전되지 않지만, OFDM 심벌#3의 위상은 반시계 방향으로 90도 회전된다. OFDM 심벌#1 및 #2은 BPSK 변조를 사용하고, OFDM 심벌#3은 QBPSK 변조를 사용한다.

L-SIG 이후 HE-SIGA가 전송되고, HE-SIGA가 3 OFDM 심벌에서 전송된다면, OFDM 심벌#1/#2/#3 모두는 HE-SIGA의 전송에 사용된다고 할 수 있다.

기존 VHT 시스템에서 파일럿 서브캐리어는 이하와 같은 방식으로 구성된다.

먼저, 20MHz 전송에서 4개의 파일럿 톤(pilot tone)이 서브캐리어 인덱스 k∈{-21, -7, 7, 21}에 삽입될 수 있다. n번째 심볼에서 k번째 서브캐리어의 파일럿 맵핑을 나타내는 P_n ^k는 하기 수학식과 같이 나타내어질 수 있다.

여기서, 파일럿 파라미터 Ψ⁽¹⁾ _1,m 은 하기 표와 같이 정의될 수 있다.

40MHz 전송에서, 6개의 파일럿 톤이 서브캐리어 인덱스 k∈{-53, -25, -11, 11, 25, 53}에 삽입될 수 있다. n번째 심볼에서 k번째 서브캐리어의 파일럿 맵핑을 나타내는 P_n ^k는 하기 수학식과 같이 나타내어질 수 있다.

여기서, Ψ⁽¹⁾ _1,m 은 하기 표와 같이 정의될 수 있다.

80MHz 전송에서, 8개의 파일럿 톤이 서브캐리어 인덱스 k∈{-103, -75, -39, -11, 11, 39, 75, 103}에 삽입될 수 있다. n번째 심볼에서 k번째 서브캐리어의 파일럿 맵핑을 나타내는 P_n ^k는 하기 수학식과 같이 나타내어질 수 있다.

여기서, Ψ_m은 하기 표와 같이 정의될 수 있다.

160MHz 전송을 위해, 80MHz 파일럿 맵핑이 160MHz 전송을 위한 두개의 80MHz 서브채널로 복제된다. 16개의 파일럿 톤이 서브캐리어 인덱스 k∈{-231, -203, -167, -139, -117, -89, -53, -25, 25, 53, 89, 117, 139, 167, 203, 231}에 삽입될 수 있다. n 번째 심볼에서 k번째 서브캐리어의 파일럿 맵핑을 나타내는 P_n ^k는 하기 수학식과 같이 나타내어질 수 있다.

160MHz 전송을 위한 파일럿 파라미터 Ψ_m은 80MHz 전송과 동일하게 표 4와 같이 정의될 수 있다.

이제 제안되는 파일럿 전송 방법에 대해 기술한다.

기존 802.11n 및 802.11ac 기반의 PPDU에서는 동일한 FFT 크기가 적용된다. 예를 들어, 20MHz 전송에서는 64 FFT가 적용된다.

하지만, 전술한 바와 같이, HE PPDU에서는 하나의 PPDU에서 다른 FFT 크기가 적용될 수 있다. 예를 들어, HE PPDU를 2개의 파트로 나누고, 제1 파트는 레거시 STA이 수신할 수 있는 FFT 크기를 적용하고, 제2 파트는 HE STA 만이 수신할 수 있는 FFT 크기를 적용할 수 있다. 제1 파트는 레거시 파트라고 하고, 제2 파트는 HE 파트라고 할 수도 있다. 도 2 내지 도 4의 HE PPDU의 구조에서, 제2 파트는 L-SIG 이후, HE-STF 이후, 또는 HE-SIGA 이후가 될 수 있다.

도 6은 다른 FFT 크기가 적용되는 HE PPDU의 일 예를 보여준다.

제2 파트는 제1 파트의 FFT 크기의 정수배 크기의 FFT가 적용될 수 있다. 예를 들어, 20MHz 전송에서 제1 파트에는 64 FFT가 적용되지만, 제2 파트는 2배(128 FFT) 또는 4배(256 FFT)의 FFT가 적용될 수 있다.

FFT 크기를 늘리게 되면, OFDM 부반송파 간격(spacing)이 줄어 단위 주파수당 OFDM 부반송파 수가 증가한다. 20MHz 전송에서 제1 파트에 64 FFT가 적용되고, 제2 파트에 128 FFT가 적용된다고 할 때, 부반송파 간격은 제1 파트에서 312.5 kHz 이고, 제2 파트에서 156.25 kHz 이다. CP 크기는 0.8 us (micro second) 에서 1.6 us 로 증가한다.

이 때, PPDU에 삽입되는 파일럿은 증가된 FFT 크기만큼 더 많은 수로 할당될 필요는 없을 수 있다. FFT는 증가된 크기로 적용되지만 채널 측정 및 트랙킹에 사용되는 대역폭은 제1 파트와 제2 파트 모두 동일하기 때문이다. 또한, 기존 시스템에 따른 파일럿 할당을 최대한 유지하면서 설계가 된다면 새로운 시스템의 도입으로 인한 복잡성 이슈가 크게 부담이 되지 않게 할 수도 있을 것이다.

이하에서는 20MHz, 40MHz, 80MHz, 180MHz 대역폭에서 제2 파트에서의 파일럿 할당에 대해 제안한다.

HE PPDU 내에서 제1 파트와 제2 파트는 동일한 대역폭에서 전송된다고 가정한다. 일 실시예에 따르면, 제2 파트의 파일럿 수는 제1 파트의 파일럿 수와 동일할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 파트의 파일럿 주파수 위치(frequency position)는 제1 파트의 파일럿 주파수 위치와 동일할 수 있다. 주파수 위치는 동일하지만, FFT 크기가 달라 서브캐리어 인덱스는 다르다.

이하에서 DC 서브캐리어에 할당되는 톤(tone)의 수, 간섭 방지를 위한 미사용 톤의 수(예, 20MHz 전송에서 한쪽은 3 개, 다른쪽은 4개)는 예시에 불과하며, 임의의 값일 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 20MHz 전송에서 파일럿 할당을 나타낸다.

제1 파트는 기존 20MHz 전송과 동일하게 수학식 1의 파일럿 할당이 사용된다. 4개의 파일럿 톤(pilot tone)이 서브캐리어 인덱스 k∈{-21, -7, 7, 21}에 삽입될 수 있다.

제2 파트는 128 FFT가 사용되고, 스케일링 팩터 F=2이다. 파일럿 톤 수는 64FFT에서의 4개(양의 주파수 인덱스 2개와 음의 주파수 인덱스 2개)를 그대로 유지한다. 따라서, 128 FFT에서의 파일럿 서브캐리어 인덱스 : F * {±7, ±21} = {±14, ±42}이다.

부반송파 간격은 바뀌었지만, STA이 채널 측정에 사용할 주파수 위치는 그대로 유지된다. 파일럿 서브캐리어 추출 시 추가적인 복잡도를 유발하지 않으며, 새로운 시스템 도입되더라도 기존 구현 모듈을 최대한 활용할 수 있다는 장점이 있다.

마찬가지로, 제2 파트에 256 FFT가 사용된다고 할 때, 스케일링 팩터 F=4이다. 따라서, 128 FFT에서의 파일럿 서브캐리어 인덱스 : F * {±7, ±21} = {±28, ±84}이다.

도 8은 20MHz 전송에서 FFT 크기가 달라지더라도 파일럿 주파수 위치는 달라지지 않음을 보여준다. 따라서, STA이 채널을 트랙킹하는 위치는 동일하다.

스케일링 팩터 F=2, 4는 예시에 불과하고, F는 1 보다 큰 정수일 수 있다.

20MHz 전송에서 파일럿 시퀀스 및 파일럿 할당은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<20 MHz transmission with 128 FFT>

i_STS번째 공간 스트림 및 n번째 심벌에 대한 파일럿 시퀀스는 다음과 같다.

여기서, N_STS는 공간 스트림의 갯수, 원문자 '+'는 모듈로 연산을 나타낸다.

공간 스트림별 파일럿 할당이 동일하다고 할때, n번째 심볼에서 k번째 서브캐리어의 파일럿 맵핑을 나타내는 P_n ^k는 하기 수학식과 같이 나타내어질 수 있다.

여기서, 파일럿 파라미터 Ψ⁽¹⁾ _1,m은 기존 20 MHz 전송과 마찬가지로 표 2와 같이 정의될 수 있다.

<20 MHz transmission with 256 FFT>

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 40MHz 전송에서 파일럿 할당을 나타낸다.

제1 파트는 기존 40MHz 전송과 동일하게 수학식 2의 파일럿 할당이 사용된다. 6개의 파일럿 톤이 서브캐리어 인덱스 k∈{-53, -25, -11, 11, 25, 53}에 삽입될 수 있다.

제2 파트는 256 FFT가 사용되고, 스케일링 팩터 F=2이다. 파일럿 톤 수는 128FFT에서의 6개(양의 주파수 인덱스 3개와 음의 주파수 인덱스 3개)를 그대로 유지한다. 따라서, 256 FFT에서의 파일럿 서브캐리어 인덱스 : F * {±11, ±25, ±53} = {±22, ±50, ±106}이다.

마찬가지로, 제2 파트에 512 FFT가 사용된다고 할 때, 스케일링 팩터 F=4이다. 따라서, 512 FFT에서의 파일럿 서브캐리어 인덱스 : F * {±11, ±25, ±53} = {±44, ±100, ±212}이다.

도 10은 40MHz 전송에서 FFT 크기가 달라지더라도 파일럿 주파수 위치는 달라지지 않음을 보여준다.

40MHz 전송에서 파일럿 시퀀스 및 파일럿 할당은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<40 MHz transmission with 256 FFT>

여기서, N_STS는 공간 스트림의 갯수를 나타낸다.

여기서, 파일럿 파라미터 Ψ⁽¹⁾ _1,m은 기존 40 MHz 전송과 마찬가지로 표 3과 같이 정의될 수 있다.

<40 MHz transmission with 512 FFT>

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 80MHz 전송에서 파일럿 할당을 나타낸다.

제1 파트는 기존 80 MHz 전송과 동일하게 수학식 3의 파일럿 할당이 사용된다. 8개의 파일럿 톤이 서브캐리어 인덱스 k∈{-103, -75, -39, -11, 11, 39, 75, 103}에 삽입될 수 있다.

제2 파트는 512 FFT가 사용되고, 스케일링 팩터 F=2이다. 파일럿 톤 수는 256 FFT에서의 8개(양의 주파수 인덱스 4개와 음의 주파수 인덱스 4개)를 그대로 유지한다. 따라서, 256 FFT에서의 파일럿 서브캐리어 인덱스 : F * {±11, ±39, ±75, ±103} = {±22, ±78, ±150, ±206}이다.

마찬가지로, 제2 파트에 1024 FFT가 사용된다고 할 때, 스케일링 팩터 F=4이다. 따라서, 1024 FFT에서의 파일럿 서브캐리어 인덱스 : F * {±11, ±39, ±75, ±103} = {±44, ±156, ±300, ±412}이다.

도 12는 80MHz 전송에서 FFT 크기가 달라지더라도 파일럿 주파수 위치는 달라지지 않음을 보여준다.

80MHz 전송에서 파일럿 시퀀스 및 파일럿 할당은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<80 MHz transmission with 512 FFT>

n번째 심볼에서 k번째 서브캐리어의 파일럿 맵핑을 나타내는 P_n ^k는 하기 수학식과 같이 나타내어질 수 있다.

여기서, 파일럿 파라미터 Ψ_m은 기존 80 MHz 전송과 마찬가지로 표 4와 같이 정의될 수 있다.

<80 MHz transmission with 1024 FFT>

한편, 160 MHz 전송에서 제1 파트는 512 FFT가 적용된다. 160MHz 전송을 위해, 80MHz 파일럿 맵핑이 160MHz 전송을 위한 두개의 80MHz 서브채널로 복제된다. 16개의 파일럿 톤이 서브캐리어 인덱스 k∈{-231, -203, -167, -139, -117, -89, -53, -25, 25, 53, 89, 117, 139, 167, 203, 231}에 삽입될 수 있다.

제2 파트에 1024 FFT가 사용될 때, 스케일링 팩터 F=2이다. 따라서, 1024 FFT에서의 파일럿 서브캐리어 인덱스 : F * {±25, ±53, ±89, ±117, ±139, ±167, ±203, ±231} = {±50, ±106, ±178, ±234, ±278, ±334, ±406, ±462}이다.

마찬가지로, 제2 파트에 2048 FFT가 사용된다고 할 때, 스케일링 팩터 F=4이다. 따라서, 512 FFT에서의 파일럿 서브캐리어 인덱스 : F * {±25, ±53, ±89, ±117, ±139, ±167, ±203, ±231} = {±100, ±212, ±356, ±468, ±556, ±668, ±812, ±924}이다.

160MHz 전송에서 파일럿 시퀀스 및 파일럿 할당은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<160 MHz transmission with 1024 FFT>

여기서, 파일럿 파라미터 Ψ_m은 표 4와 같이 정의될 수 있다.

<160 MHz transmission with 2048 FFT>

여기서, 파일럿 파라미터 Ψ_m은 표 4와 같이 정의될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 PPDU 전송 방법을 나타낸다. 이 방법은 전송기(STA 또는 AP)에 의해 수행될 수 있다.

단계 S1310에서, 전송기는 PPDU를 생성한다. 그리고, 단계 S1320에서, 전송기는 전송 대역폭에서 PPDU를 수신기로 전송한다. 상기 전송 대역폭은 20 MHz의 정수배일 수 있다.

PPDU는 도 2 내지 도 4의 PPDU 포맷 중 하나일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. PPDU는 제1 FFT 크기가 적용되는 제1 파트와 제2 FFT 크기가 적용되는 제2 파트를 포함할 수 있다.

제2 파트의 파일럿 수는 제1 파트의 파일럿 수와 동일할 수 있다. 제2 파트의 파일럿 주파수 위치(frequency position)는 제1 파트의 파일럿 주파수 위치와 동일할 수 있다.

전송 대역폭이 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz 또는 160 MHz일 때, 제1 파트 및 제2 파트에서의 파일럿 할당은 도 7 내지 도 12의 실시예에 따를 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 기기를 나타낸 블록도이다.

무선기기(50)는 전술한 실시예에서 STA을 포함할 수 있다. 무선기기(50)는 도 13의 실시예에서 전송기를 포함할 수 있다.

무선기기(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 53)을 포함한다. 무선기기는 전술한 실시예에서 AP 또는 non-AP STA일 수 있다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 STA 또는 전송기의 동작은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)의 동작을 구현하는 명령(instruction)을 저장할 수 있다.

프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

무선랜에서 데이터 전송 방법에 있어서,
전송기가, 전송 대역을 위한 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)를 생성하되,
상기 PPDU는 제1 FFT(fast Fourier transform) 크기가 적용된 제1 파트 및 상기 제1 파트를 시간적으로 뒤따르며 제2 FFT 크기가 적용된 제2 파트를 포함하고,
상기 제1 파트는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field) 및 L-SIG(legacy-signal) 필드를 포함하고,
상기 제2 파트는 HE-SIG A(high efficiency-SIG A) 필드, HE-SIG B(high efficiency-SIG B) 필드, HE STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field) 및 데이터 필드를 포함하고,
상기 제1 파트는 복수의 제1 서브캐리어를 포함하고, 상기 복수의 제1 서브캐리어 사이의 주파수 간격(frequency spacing)은 상기 제1 FFT 크기에 따라 제1 서브캐리어 간격으로 설정되고,
상기 제1 파트의 채널 측정을 위한 복수의 제1 파일럿은 상기 복수의 제1 서브캐리어 중에서 미리 설정되고,
상기 제2 파트는 복수의 제2 서브캐리어를 포함하고, 상기 복수의 제2 서브캐리어 사이의 주파수 간격은 상기 제2 FFT 크기에 따라 제2 서브캐리어 간격으로 설정되고,
상기 제2 파트의 채널 측정을 위한 복수의 제2 파일럿은 상기 복수의 제2 서브캐리어 중에서 미리 설정되고,
상기 제2 FFT 크기는 상기 제1 FFT 크기보다 크게 설정되고, 상기 제2 서브캐리어 간격은 상기 제1 서브캐리어 간격보다 좁고,
상기 복수의 제2 파일럿의 개수는 상기 복수의 제1 파일럿의 개수와 동일하게 설정되고,
상기 복수의 제2 파일럿의 주파수 위치는 상기 복수의 제1 파일럿의 주파수 위치와 동일하게 설정되는, 단계; 및
상기 전송기가, 상기 PPDU를 상기 전송 대역폭을 기반으로 수신기로 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 FFT 크기는 상기 제1 FFT 크기의 정수배인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 제2 FFT 크기는 상기 제1 FFT 크기의 2배 또는 4배인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 제2 FFT 크기가 상기 정수배로 증가함에 따라, 상기 제2 파트의 파일럿 서브캐리어 인덱스는 상기 정수배 만큼씩 증가하는 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 전송 대역폭이 20 MHz 일 때, 상기 제2 FFT 크기는 256 이고, 상기 복수의 제1 파일럿의 개수는 4개인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 전송 대역폭이 40 MHz 일 때, 상기 제2 FFT 크기는 512 이고, 상기 복수의 제1 파일럿의 개수는 6개인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 전송 대역폭이 80 MHz 일 때, 상기 제2 FFT 크기는 1024 이고, 상기 복수의 제1 파일럿의 개수는 8개인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 전송 대역폭이 160 MHz 일 때, 상기 제2 FFT 크기는 2048 이고, 상기 복수의 제1 파일럿의 개수는 16개인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
무선랜을 위한 장치에 있어서,
무선신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
상기 RF부에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
전송 대역을 위한 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)를 생성하도록 구현되되,
상기 PPDU는 제1 FFT(fast Fourier transform) 크기가 적용된 제1 파트 및 상기 제1 파트를 시간적으로 뒤따르며 제2 FFT 크기가 적용된 제2 파트를 포함하고,
상기 제1 파트는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field) 및 L-SIG(legacy-signal) 필드를 포함하고,
상기 제2 파트는 HE-SIG A(high efficiency-SIG A) 필드, HE-SIG B(high efficiency-SIG B) 필드, HE STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field) 및 데이터 필드를 포함하고,
상기 제1 파트는 복수의 제1 서브캐리어를 포함하고, 상기 복수의 제1 서브캐리어 사이의 주파수 간격(frequency spacing)은 상기 제1 FFT 크기에 따라 제1 서브캐리어 간격으로 설정되고,
상기 제1 파트의 채널 측정을 위한 복수의 제1 파일럿은 상기 복수의 제1 서브캐리어 중에서 미리 설정되고,
상기 제2 파트는 복수의 제2 서브캐리어를 포함하고, 상기 복수의 제2 서브캐리어 사이의 주파수 간격은 상기 제2 FFT 크기에 따라 제2 서브캐리어 간격으로 설정되고,
상기 제2 파트의 채널 측정을 위한 복수의 제2 파일럿은 상기 복수의 제2 서브캐리어 중에서 미리 설정되고,
상기 제2 FFT 크기는 상기 제1 FFT 크기보다 크게 설정되고, 상기 제2 서브캐리어 간격은 상기 제1 서브캐리어 간격보다 좁고,
상기 복수의 제2 파일럿의 개수는 상기 복수의 제1 파일럿의 개수와 동일하게 설정되고,
상기 복수의 제2 파일럿의 주파수 위치는 상기 복수의 제1 파일럿의 주파수 위치와 동일하하게 설정되고,
상기 PPDU를 상기 전송 대역폭을 기반으로 수신기로 전송하도록 구현되는 장치.
제9항에 있어서,
상기 제2 FFT 크기는 상기 제1 FFT 크기의 정수배인 것을 특징으로 하는 장치.
제10항에 있어서,
상기 제2 FFT 크기는 상기 제1 FFT 크기의 2배 또는 4배인 것을 특징으로 하는 장치.
제10항에 있어서,
상기 제2 FFT 크기가 상기 정수배로 증가함에 따라, 상기 제2 파트의 파일럿 서브캐리어 인덱스는 상기 정수배 만큼씩 증가하는 것을 특징으로 하는 장치.