KR102031236B1

KR102031236B1 - 무선랜 시스템에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR102031236B1
Application number: KR1020197001298A
Authority: KR
Inventors: 박성진; 김진민; 조한규; 조경태
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2017-07-17
Publication date: 2019-11-08
Also published as: US20200154286A1; EP3487253B1; US20190174328A1; EP3487253A4; CN109565874B; US10595212B2; CN109565874A; KR102219238B1; KR20190011808A; WO2018016827A1; US11006285B2; KR20190116577A; BR112019001038A2; EP3487253A1

Abstract

본 명세서는 무선랜(WLAN) 시스템에서 스테이션이 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 대하여 제시한다. 보다 구체적으로 스테이션이 복수의 채널들을 통해 신호를 송수신하는 경우, 상기 복수의 채널들에 대해 빔포밍 트레이닝을 수행하고, 이에 기반해 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 대하여 제시한다.

Description

무선랜 시스템에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치

이하의 설명은 무선랜(WLAN) 시스템에서의 스테이션의 신호 송수신 방법에 대한 것으로서, 보다 구체적으로 스테이션이 복수의 채널들을 통해 신호를 송수신하는 경우, 상기 복수의 채널들에 대해 빔포밍 트레이닝을 수행하고, 이에 기반해 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.

무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.

상술한 무선랜 표준은 최대 160MHz 대역폭을 사용하고, 8개의 공간 스트림을 지원하여 최대 1Gbit/s의 속도를 지원하는 IEEE 802.11ac 표준을 거쳐, IEEE 802.11ax 표준화에 대한 논의가 이루어지고 있다.

한편, IEEE 802.11ad에서는 60 GHz 대역에서의 초고속 처리율을 위한 성능향상을 규정하고 있으며, 이러한 IEEE 802.11ad 시스템에 처음으로 채널 본딩 및 MIMO 기술을 도입하기 위한 IEEE 802.11ay에 대한 논의가 이루어지고 있다.

본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서는 스테이션이 복수의 채널들을 통해 신호를 송수신할 수 있다.

이때, 본 발명에서는 상기 스테이션이 복수의 채널들에 대해 빔포밍 트레이닝을 수행하고, 이에 기반하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에서는, 무선랜(WLAN) 시스템에서 제1 스테이션(STA)이 제2 STA에게 복수의 채널들을 통해 신호를 전송하는 방법에 있어서, 상기 제1 STA이 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩 (channel bonding) 또는 채널 결합 (channel aggregation)인지 여부에 따라 상이한 구조를 갖는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)를 제2 STA에게 전송함으로써 상기 제2 STA와 상기 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행; 및 상기 제1 STA이 상기 빔포밍 트레이닝 결과에 기반하여 상기 제2 STA에게 상기 복수의 채널들을 통해 신호를 전송;하는 것을 포함하되, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 결합인 경우, 상기 PPDU는, 채널 결합된 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송되는, L-STF (Legacy Shot Training Field) 필드, L-CE (Legacy Channel Estimation) 필드, L-Header (Legacy Header) 필드, EDMG Header A (Enhanced Directional Multi Gigabit Header A) 필드 및 BRP (Beam Refinement Protocol) 필드, 및 상기 채널 결합된 채널들 사이에 갭(gap)이 형성된 TRN (Training) 필드를 포함하고, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩인 경우, 상기 PPDU는, 채널 본딩된 각 채널 별로 복제되어 전송되는, L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드 및 BRP 필드, 및 상기 채널 본딩된 전체 대역폭을 통해 전송되는 TRN 필드를 포함하는, 신호 전송 방법을 제안한다.

이에 대응하여, 본 발명의 다른 측면에서는, 무선랜(WLAN) 시스템에서 제1 스테이션(STA)이 제2 STA로부터 복수의 채널들을 통해 신호를 수신하는 방법에 있어서, 상기 제1 STA이 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩 (channel bonding) 또는 채널 결합 (channel aggregation)인지 여부에 따라 상이한 구조를 갖는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)를 제2 STA로부터 수신함으로써 상기 제2 STA와 상기 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행; 및 상기 제1 STA이 상기 빔포밍 트레이닝 결과에 기반하여 상기 복수의 채널들을 통해 전송되는 신호를 상기 제2 STA로부터 수신;하는 것을 포함하되, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 결합인 경우, 상기 PPDU는, 채널 결합된 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송되는, L-STF (Legacy Shot Training Field) 필드, L-CE (Legacy Channel Estimation) 필드, L-Header (Legacy Header) 필드, EDMG Header A (Enhanced Directional Multi Gigabit Header A) 필드 및 BRP (Beam Refinement Protocol) 필드, 및 상기 채널 결합된 채널들 사이에 갭(gap)이 형성된 TRN (Training) 필드를 포함하고, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩인 경우, 상기 PPDU는, 채널 본딩된 각 채널 별로 복제되어 전송되는, L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드 및 BRP 필드, 및 상기 채널 본딩된 전체 대역폭을 통해 전송되는 TRN 필드를 포함하는, 신호 수신 방법을 제안한다.

앞서 상술한 신호 전송 방법 또는 신호 수신 방법에 있어, 상기 PPDU 는, 시간 차원에서 L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드, BRP 필드, TRN 필드의 순서로 구성될 수 있다.

이때, 상기 복수의 채널을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩인 경우, 상기 채널 본딩은 2개 내지 4개 채널 본딩을 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 채널을 통한 신호의 전송 방법이 채널 결합인 경우, 상기 채널 결합은 2개 채널 결합 또는 4개 채널 결합을 포함할 수 있다.

특히, 상기 PPDU 는 EDMG-STF 필드, EDMG-CE 필드, EDMG Header-B 필드를 포함하지 않을 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서는, 무선랜(WLAN) 시스템에서 복수의 채널들을 통해 신호를 전송하는 스테이션 장치에 있어서, 하나 이상의 RF(Radio Frequency) 체인을 가지고, 다른 스테이션 장치와 신호를 송수신하도록 구성되는 송수신부; 및 상기 송수신부와 연결되어, 상기 다른 스테이션장치와 신호를 송수신한 신호를 처리하는 프로세서를 포함하는 스테이션 장치를 제안한다. 이때, 상기 프로세서는, 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩 (channel bonding) 또는 채널 결합 (channel aggregation)인지 여부에 따라 상이한 구조를 갖는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)를 제2 STA에게 전송함으로써 상기 제2 STA와 상기 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행; 및 상기 빔포밍 트레이닝 결과에 기반하여 상기 제2 STA에게 상기 복수의 채널들을 통해 신호를 전송;하도록 구성되고, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 결합인 경우, 상기 PPDU는, 채널 결합된 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송되는, L-STF (Legacy Shot Training Field) 필드, L-CE (Legacy Channel Estimation) 필드, L-Header (Legacy Header) 필드, EDMG Header A (Enhanced Directional Multi Gigabit Header A) 필드 및 BRP (Beam Refinement Protocol) 필드, 및 상기 채널 결합된 채널들 사이에 갭(gap)이 형성된 TRN (Training) 필드를 포함하고, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩인 경우, 상기 PPDU는, 채널 본딩된 각 채널 별로 복제되어 전송되는, L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드 및 BRP 필드, 및 상기 채널 본딩된 전체 대역폭을 통해 전송되는 TRN 필드를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서는, 무선랜(WLAN) 시스템에서 복수의 채널들을 통해 신호를 수신하는 스테이션 장치에 있어서, 하나 이상의 RF(Radio Frequency) 체인을 가지고, 다른 스테이션 장치와 신호를 송수신하도록 구성되는 송수신부; 및 상기 송수신부와 연결되어, 상기 다른 스테이션장치와 신호를 송수신한 신호를 처리하는 프로세서를 포함하는 스테이션 장치를 제안한다. 이때, 상기 프로세서는, 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩 (channel bonding) 또는 채널 결합 (channel aggregation)인지 여부에 따라 상이한 구조를 갖는 PPDU (Physical Protocol Data Unit)를 제2 STA로부터 수신함으로써 상기 제2 STA와 상기 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행; 및 상기 빔포밍 트레이닝 결과에 기반하여 상기 복수의 채널들을 통해 전송되는 신호를 상기 제2 STA로부터 수신;하도록 구성되고, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 결합인 경우, 상기 PPDU는, 채널 결합된 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송되는, L-STF (Legacy Shot Training Field) 필드, L-CE (Legacy Channel Estimation) 필드, L-Header (Legacy Header) 필드, EDMG Header A (Enhanced Directional Multi Gigabit Header A) 필드 및 BRP (Beam Refinement Protocol) 필드, 및 상기 채널 결합된 채널들 사이에 갭(gap)이 형성된 TRN (Training) 필드를 포함하고, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩인 경우, 상기 PPDU는, 채널 본딩된 각 채널 별로 복제되어 전송되는, L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드 및 BRP 필드, 및 상기 채널 본딩된 전체 대역폭을 통해 전송되는 TRN 필드를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 스테이션은 복수의 채널들에 대해 빔포밍 트레이닝을 수행하고, 이에 기반하여 보다 신뢰성 높게 신호를 송수신할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 채널 본딩 동작 설명을 위한 60GHz 대역에서의 채널을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 무선랜 시스템에서 채널 본딩을 수행하는 기본적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 비콘 간격의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 기존 무선 프레임의 물리 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 무선 프레임의 헤더 필드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 간단히 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따라 하나의 채널에 대해서 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 과정의 일 예를 나타낸다.
도 13 및 도 14는 SLS (Sector Level Sweep) 단계의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 예에 따라 광대역 SLS 단계가 적용된 빔포밍 동작을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 다른 예에 따라 광대역 SLS 단계가 적용된 빔포밍 동작을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명에 적용 가능한 실시예에 따른 채널 본딩 및 채널 결합에 따른 대역폭을 간단히 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명에 적용 가능한 스테이션의 데이터 송수신 방법을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 제1 예에 따라 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 제2 예에 따라 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 제3 예에 따라 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 예에 따라 TRN 필드가 포함된 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 25 내지 도 29는 본 발명의 다른 예에 따라 TRN 필드가 포함된 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 30은 본 발명의 제1 예에 따라 채널 결합 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 31은 본 발명의 제2 예에 따라 채널 결합 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 32는 본 발명의 일 예에 따라 FDMA 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 33 및 도 34는 본 발명의 다른 예에 따라 따라 FDMA 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.
도 35 내지 도 37은 TRN 필드가 1개 채널 대역폭에 대응하는 경우, 각각 AGC 부필드, CE 부필드, TRN-T/R 부필드에서 전송되는 시퀀스들을 나타낸 도면이다.
도 38 내지 도 40은 TRN 필드가 2개 채널 대역폭에 대응하는 경우, 각각 AGC 부필드, CE 부필드, TRN-T/R 부필드에서 전송되는 시퀀스들을 나타낸 도면이다.
도 41 내지 도 43은 TRN 필드가 4개 채널 대역폭에 대응하는 경우, 각각 AGC 부필드, CE 부필드, TRN-T/R 부필드에서 전송되는 시퀀스들을 나타낸 도면이다.
도 44는 본 발명의 일 예에 따라 두 STA들이 복수의 채널들을 통해 신호를 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 45는 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다.

본 발명이 적용되는 이동통신 시스템은 다양하게 존재할 수 있으나, 이하에서는 이동통신 시스템의 일례로서 무선랜 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.

1. 무선랜(Wireless LAN, WLAN) 시스템

1-1. 무선랜 시스템 일반

도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다.

STA는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP)와 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. STA 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP STA로써, 단순히 STA라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA는 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.

그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), PCP/AP(personal basic service set central point/access point) 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.

BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.

도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 STA 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP STA 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서 직접 통신도 가능하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA는 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.

이상을 바탕으로 무선랜 시스템에서 채널 본딩 방식에 대해 설명한다.

1-2. 무선랜 시스템에서의 채널 본딩

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 채널 본딩 동작 설명을 위한 60GHz 대역에서의 채널을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 60GHz 대역에서는 4개의 채널이 구성될 수 있으며, 일반 채널 대역폭은 2.16GHz일 수 있다. 60 GHz에서 사용 가능한 ISM 대역 (57 GHz ~ 66 GHz)은 각국 상황에 따라 다르게 규정될 수 있다. 일반적으로 도 3에 도시된 채널 중 채널 2는 모든 지역에서 사용 가능하여 default 채널로 사용될 수 있다. 호주를 제외한 대부분의 지적에서 채널 2 및 채널 3을 사용할 수 있으며, 이를 채널 본딩에 활용할 수 있다. 다만, 채널 본딩에 활용되는 채널은 다양할 수 있으며, 본 발명은 특정 채널에 한정되지 않는다.

도 4는 무선랜 시스템에서 채널 본딩을 수행하는 기본적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4의 예는 IEEE 802.11n 시스템에서 2개의 20MHz 채널을 결합하여 40 MHz 채널 본딩으로 동작하는 것을 예를 들어 설명한다. IEEE 802.11ac 시스템의 경우 40/80/160 MHz 채널 본딩이 가능할 것이다.

도 4의 예시적인 2개의 채널은 주 채널(Primary Channel) 및 보조 채널(Secondary Channel)을 포함하여, STA는 상기 2개의 채널 중 주 채널에 대해 CSMA/CA 방식으로 채널 상태를 검토할 수 있다. 만일 주 채널이 일정한 백오프 간격(backoff interval) 동안 유휴(idle)하여 백오프 카운트가 0이 되는 시점에서, 보조 채널이 소정 시간(예를 들어, PIFS) 동안 유휴인 경우, STA는 주 채널 및 보조 채널을 결합하여 데이터를 전송할 수 있다.

다만, 도 4와 같이 경쟁 기반으로 채널 본딩을 수행하는 경우 상술한 바와 같이 주 채널에 대한 백오프 카운트가 만료되는 시점에서 보조 채널이 일정 시간 동안 유휴 상태를 유지한 경우에 한하여 채널 본딩이 가능하기 때문에 채널 본딩의 활용이 매우 제한적이며, 매체 상황에 유연하게 대응하기 어려운 측면이 있다.

이에 따라 본 발명의 일 측면에서는 AP가 STA들에게 스케줄링 정보를 전송하여 스케줄링 기반으로 접속을 수행하는 방안을 제안한다. 한편, 본 발명의 다른 일 측면에서는 상술한 스케줄링에 기반하여 또는 상술한 스케줄링과 독립적으로 경쟁 기반으로 채널 접속을 수행하는 방안을 제안한다. 아울러, 본 발명의 다른 일 측면에서는 빔포밍(beamforming)에 기반하여 공간 공유(Spatial Sharing) 기법을 통해 통신을 수행하는 방법에 대해 제안한다.

1-3. 비콘 간격 구성

도 5는 비콘 간격의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

11ad 기반 DMG BSS 시스템에서 매체의 시간은 비콘 간격들로 나누어질 수 있다. 비콘 간격 내의 하위 구간들은 접속 구간(Access Period)로 지칭될 수 있다. 하나의 비콘 간격 내의 서로 다른 접속 구간은 상이한 접속 규칙을 가질 수 있다. 이와 같은 접속 구간에 대한 정보는 AP 또는 PCP (Personal basic service set Control Point)에 의해 non-AP STA 또는 non-PCP에게 전송될 수 있다.

도 5에 도시된 예와 같이 하나의 비콘 간격은 하나의 BHI (Beacon Header Interval)과 하나의 DTI (Data Transfer Interval)을 포함할 수 있다. BHI는 도 4에 도시된 바와 같이 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함할 수 있다.

BTI는 하나 이상의 DMG 비콘 프레임이 전송될 수 있는 구간을 의미한다. A-BFT는 선행하는 BTI 동안 DMG 비콘 프레임을 전송한 STA에 의한 빔포밍 트레이닝이 수행되는 구간을 의미한다. ATI는 PCP/AP와 non-PCP/non-AP STA 사이에 요청-응답 기반의 관리 접속 구간을 의미한다.

한편, DTI(Data Transfer Interval)는 STA들 사이의 프레임 교환이 이루어지는 구간으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 하나 이상의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 하나 이상의 SP(Service Period)가 할당될 수 있다. 도 5에서는 2개의 CBAP과 2개의 SP가 할당되는 예를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서 이에 한정될 필요는 없다.

이하에서는 본 발명이 적용될 무선랜 시스템에서의 물리계층 구성에 대해 구체적으로 살펴본다.

1-4. 물리계층 구성

본 발명의 일 실시형태에 따른 무선랜 시스템에서는 다음과 같은 3가지 다른 변조 모드를 제공할 수 있는 것을 가정한다.

PHY	MCS	Note
Control PHY	0
Single carrier PHY(SC PHY)	1, ..., 1225, ..., 31	(low power SC PHY)
OFDM PHY	13, ..., 24

이와 같은 변조 모드들은 서로 상이한 요구조건(예를 들어, 높은 처리율 또는 안정성)을 만족시키기 위해 이용될 수 있다. 시스템에 따라 이들 중 일부 모드만 지원할 수도 있다.

도 6은 기존 무선 프레임의 물리 구성을 설명하기 위한 도면이다.

모든 DMG (Directional Multi-Gigabit) 물리계층은 도 6에 도시된 바와 같은 필드들을 공통적으로 포함하는 것을 가정한다. 다만, 각각의 모드에 따라 개별적인 필드의 규정 방식 및 사용되는 변조/코딩 방식에 있어서 차이를 가질 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 무선프레임의 프리엠블은 STF (Short Training Field) 및 CE (Channel Estimation)을 포함할 수 있다. 또한, 무선 프레임은 헤더, 및 패이로드로서 데이터 필드와 선택적으로 빔포밍을 위한 TRN(Training) 필드를 포함할 수 있다.

도 7 및 도 8은 도 6의 무선 프레임의 헤더 필드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로 도 7은 SC(Single Carrier) 모드가 이용되는 경우를 도시하고 있다. SC 모드에서 헤더는 스크램블링의 초기값을 나타내는 정보, MCS (Modulation and Coding Scheme), 데이터의 길이를 나타내는 정보, 추가적인 PPDU(Physical Protocol Data Unit)의 존재 여부를 나타내는 정보, 패킷 타입, 트레이닝 길이, Aggregation 여부, 빔 트레이닝 요청 여부, 마지막 RSSI (Received Signal Strength Indicator), 절단(truncation) 여부, HCS (Header Check Sequence) 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 헤더는 4 비트의 유보 비트들(reserved bits)을 가지고 있으며, 이하의 설명에서는 이와 같은 유보 비트들을 활용할 수도 있다.

또한, 도 8은 OFDM 모드가 적용되는 경우의 헤더의 구체적인 구성을 도시하고 있다. OFDM 헤더는 스크램블링의 초기값을 나타내는 정보, MCS, 데이터의 길이를 나타내는 정보, 추가적인 PPDU의 존재 여부를 나타내는 정보, 패킷 타입, 트레이닝 길이, Aggregation 여부, 빔 트레이닝 요청 여부, 마지막 RSSI, 절단 여부, HCS (Header Check Sequence) 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 헤더는 2 비트의 유보 비트들을 가지고 있으며, 이하의 설명에서는 도 7의 경우와 마찬가지로 이와 같은 유보 비트들을 활용할 수도 있다.

상술한 바와 같이 IEEE 802.11ay 시스템은 기존 11ad 시스템에 처음으로 채널본딩 및 MIMO 기술의 도입을 고려하고 있다. 11ay에서 채널본딩 및 MIMO를 구현하기 위해서는 새로운 PPDU 구조가 필요하다. 즉, 기존 11ad PPDU 구조로는 레거시 단말을 지원함과 동시에 채널본딩과 MIMO를 구현하기에는 한계가 있다.

이를 위해 레거시 단말을 지원하기 위한 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 필드 뒤에 11ay 단말을 위한 새로운 필드를 정의할 수 있으며, 여기서 새롭게 정의된 필드를 통하여 채널본딩과 MIMO를 지원할 수 있다.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 PPDU 구조를 도시한 도면이다. 도 9에서 가로축은 시간 영역에 세로축은 주파수 영역에 대응할 수 있다.

2개 이상의 채널을 본딩 하였을 때, 각 채널에서 사용되는 주파수 대역(예: 1.83GHz) 사이에는 일정 크기의 주파수 대역(예:400MHz 대역)이 존재할 수 있다. Mixed mode의 경우, 각 채널을 통하여 레거시 프리엠블 (레거시 STF, 레거시 CE)이 duplicate로 전송되는데, 본 발명의 일 실시형태에서는 각 채널 사이의 400MHz 대역을 통하여 레거시 프리엠블과 함께 동시에 새로운 STF와 CE 필드의 전송(gap filling)을 고려할 수 있다.

이 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PPDU 구조는 ay STF, ay CE, ay 헤더 B, 페이로드(payload)를 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 및 ay 헤더 A 이후에 광대역으로 전송하는 형태를 가진다. 따라서, 헤더 필드 다음에 전송되는 ay 헤더, ay Payload 필드 등은 본딩에 사용되는 채널들을 통하여 전송할 수 있다. 이하, ay 헤더를 레거시 헤더와 구분하기 위해 EDMG (enhanced directional multi-gigabit) 헤더라 명명할 수도 있으며, 해당 명칭은 혼용하여 사용될 수 있다.

일 예로, 11ay에는 총 6개 또는 8개의 채널(각 2.16 GHz)이 존재 할 수 있으며, 단일 STA으로는 최대 4개의 채널을 본딩하여 전송할 수 있다. 이에, ay 헤더와 ay Payload는 2.16GHz, 4.32GHz, 6.48GHz, 8.64GHz 대역폭을 통하여 전송할 수 있다.

또는, 상술한 바와 같은 Gap-Filling을 수행하지 않고 레거시 프리엠블을 반복하여 전송할 때의 PPDU 포맷 역시 고려할 수 있다.

이 경우, Gap-Filling을 수행하지 않아 도 8에서 점선으로 도시된 GF-STF 및 GF-CE 필드 없이 ay STF, ay CE 및 ay 헤더 B를 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 및 ay 헤더 A 이후에 광대역으로 전송하는 형태를 가진다.

도 10은 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 간단히 도시한 도면이다. 상술한 PPDU 포맷을 간단히 정리하면 도 10과 같이 나타낼 수 있다

도 10에 도시된 바와 같이, 11ay 시스템에 적용 가능한 PPDU 포맷은 L-STF, L-CEF, L-Header, EDMG-Header-A, EDMG-STF, EDMG-CEF, EDMG-Header-B, Data, TRN 필드를 포함할 수 있으며, 상기 필드들은 PPDU의 형태 (예: SU PPDU, MU PPDU 등)에 따라 선택적으로 포함될 수 있다.

여기서, L-STF, L-CEF, L-header 필드를 포함하는 부분은 비 EDMG 영역 (Non-EDMG portion)이라 명명할 수 있고, 나머지 부분은 EDMG 영역이라 명명할 수 있다. 또한, L-STF, L-CEF, L-Header, EDMG-Header-A 필드들은 pre-EDMG modulated fields라 명명될 수 있고, 나머지 부분은 EDMG modulated fields라 명명될 수 있다.

3. 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 절차

앞서 상술한 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서는 복수의 채널을 동시에 이용하여 데이터를 전송하는 채널 본딩 (channel bonding), 채널 결합 (channel aggregation), FDMA 등의 방법이 적용될 수 있다. 특히, 본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서는 고주파 대역의 신호를 활용하는 바, 신뢰성 높게 신호를 송수신하기 위해서는 빔포밍 동작이 적용될 수 있다.

다만, 종래의 11ad 시스템에서는 하나의 채널에 대한 빔포밍 방법만을 개시하고 있을 뿐, 복수의 채널에 대해 적용 가능한 빔포밍 방법에 대해서는 전혀 시사하고 있지 않다. 이에, 본 발명에서는 11ay 시스템에 따라 복수의 채널을 통한 데이터 전송 방법(예: 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 등)에 적용 가능한 빔포밍 절차를 제안한다.

보다 구체적으로, 이하에서는 STA이 빔포밍을 통한 데이터 전송을 수행하기 위해 데이터 전송에 앞서 하나의 채널에 대해서만 빔포밍을 수행하는 방법 (3.1. 절)과 복수 개의 연속적 또는 불연속적인 채널에 대해 빔포밍을 수행하는 방법 (3.2. 절)에 대해 각각 상세히 설명한다.

3.1. 하나의 채널에 대해서만 빔포밍을 수행

도 11은 본 발명의 일 예에 따라 하나의 채널에 대해서 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다. 도 11에 있어, 빔포밍 동작을 통해 데이터를 전송하고자 하는 STA은 개시자 (initiator)라 명명하고, 상기 개시자로부터 데이터를 전송 받는 STA은 응답자 (responder)라 명명한다. 또한, 도 11에서는 총 2개의 채널 (예: CH1, CH2)만을 개시하였으나, 본 발명의 구성은 3개 이상의 채널을 통한 채널 본딩, 채널 결합 등에도 확장 적용될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 빔포밍 절차는 SLS (Sector Level Sweep) 단계 (phase), 채널 본딩 설정 단계 (channel bonding setup phase), 채널 본딩 전송 단계 (channel bonding transmission phase)로 구성될 수 있다. 이하, 각 단계별 특징에 대해 상세히 설명한다.

3.1.1. SLS 단계 (SLS phase)

본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서 지원하는 60 GHz 대역에서는 데이터, 제어 정보 등을 보다 신뢰성 높게 전달하기 위해 옴니 (omni) 전송 방식이 아닌 지향적 (directional) 전송 방식이 적용될 수 있다.

이를 위한 과정으로써, 데이터를 송수신하고자 하는 STA들은 SLS 과정을 통해 개시자 및 응답자에 대한 TX 또는 RX 베스트 섹터 (best sector)를 서로 알 수 있다.

보다 구체적인 설명을 위해, 상기 SLS 단계에 적용 가능한 구성들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 12는 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 과정의 일 예를 나타낸다.

A-BFT (Association BeamForming Training) 할당 내 발생하는 BF 트레이닝에 있어, AP 또는 PCP/AP는 개시자이고, 비-AP 및 비-PCP/AP STA은 응답자가 된다. SP 할당 내 발생하는 BF 트레닝에 있어, 상기 SP의 소스 (EDMG) STA은 개시자이고, 상기 SP의 목적지 STA은 응답자가 된다. TXOP (Transmission Opportunity) 할당 내 BF 트레이닝에 있어, TXOP 홀더(holder)는 개시자이고, TXOP 응답자는 응답자가 된다.

상기 개시자로부터 상기 응답자로의 링크(link)는 개시자 링크 (initiator link)라 명명하고, 상기 응답자로부터 상기 개시자로의 링크는 응답자 링크 (responder link)라 명명한다.

BF 트레이닝은 개시자로부터의 SLS(Sector Level Sweep)와 함께 시작한다. SLS 단계의 목적은 제어 PHY 레이트 또는 상위 MCS 에서 두 STA들 사이의 통신을 가능하게 하는 것이다. 특히, SLS 단계는 오직 BF 트레이닝을 전송하는 것만을 제공한다.

추가적으로, 개시자 또는 응답자의 요청이 있으면 상기 SLS에 이어 BRP (Beam Refinement Protocol 또는 Beam Refinement Phase)이 이어질 수 있다.

BRP 단계(phase)의 목적은 수신 트레이닝을 가능케 하고 모든 STA들에서 모든 송신기 및 수신기의 AWV (Antenna Weight Vector)의 반복적인 정제(iterative refinement)를 가능케 하는 것이다. 만약 빔 트레이닝에 참여하는 STA들 중 하나가 단 하나의 전송 안테나 패턴을 이용하기로 선택하면, 수신 트레이닝은 SLS 단계의 일부로 수행될 수 있다.

SLS 단계에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상기 SLS 단계는 다음의 네 요소를 포함할 수 있다: 개시자 링크를 트레이닝하기 위한 ISS(Initiator Sector Sweep), 응답자 링크를 트레이닝하기 위한 RSS(Responder Sector Sweep), SSW 피드백, SSW ACK.

개시자는 ISS의 프레임(들)을 전송함으로써 SLS 단계를 시작한다.

응답자는 상기 ISS가 성공적으로 완료되기 전에 RSS의 프레임(들)의 전송을 시작하지 않는다. 다만, ISS가 BTI 내에서 발생하는 경우에는 예외일 수 있다.

개시자는 RSS 단계(phase)가 성공적으로 완료되기 전에 SSW 피드백을 시작하지 않는다. 다만, 상기 RSS가 A-BFT 내에서 발생하는 경우에는 예외일 수 있다. 응답자는 상기 A-BFT 내에서 개시자의 SSW ACK을 시작하지 않는다.

응답자는 개시자의 SSW 피드백의 성공적인 완료 이후에 즉시 상기 개시자의 SSW ACK을 시작한다.

SLS 단계 동안 개시자가 전송하는 BF 프레임은 (EDMG) 비콘 프레임, SSW 프레임 및 SSW 피드백 프레임을 포함할 수 있다. 상기 SLS 단계 동안, 응답자가 전송하는 BF 프레임은 SSW 프레임 및 SSW-ACK 프레임을 포함할 수 있다.

SLS 동안 개시자 및 응답자가 각각 TXSS (Transmit Sector Sweep)을 실시하게 되면, 상기 SLS 단계의 끝에 상기 개시자 및 응답자는 그들 자신의 전송 섹터를 보유(posess)하게 된다. 만약 ISS 또는 RSS가 수신 섹터 스윕 (receive sector sweep)을 사용하면(employ), 응답자 또는 개시자 각각은 그들 자신의 수신 섹터를 보유하게 된다.

STA은 섹터 스윕 동안 전송 전력을 변경하지 않는다.

도 13 및 도 14는 SLS 단계의 예시들을 나타낸 도면이다.

도 13에서, 개지사는 많은 섹터들을 가지고 있고, 응답자는 RSS에서 사용되는 하나의 전송 섹터 및 수신 섹터를 갖는다. 이에, 응답자는 모든 응답자 SSW 프레임들을 동일한 전송 섹터를 통해 전송하고, 동시에 개시자는 수신 안테나를 변경(switching)한다.

도 14에서 개시자는 많은 전송 섹터를 가지고 있고, 응답자는 하나의 전송 섹터를 갖는다. 이 경우, 개시자를 위한 수신 트레이닝은 BRP 단계에서 수행될 수 있다.

이와 같은 SLS는 다음과 같이 정리할 수 있다.

SLS는 본 발명이 적용 가능한 802.11ay 시스템에서 링크 감지(link detection)를 수행하는 프로토콜로서, 네트워크 노드들이 빔의 방향만을 변경하면서 동일한 정보를 포함하는 프레임을 연속적으로 송수신하고, 성공적으로 수신된 프레임들 중에서 수신 채널 링크의 성능을 나타내는 지표(예: SNR(Signal to Ratio), RSSI(Received Signal Strength Indicator) 등)이 가장 좋은 빔 방향을 선택하는 빔 훈련 방식이다.

이어, BRP는 다음과 같이 정리할 수 있다.

BRP는 SLS 또는 다른 수단에 의해 결정된 빔 방향에서 데이터 전송율을 최대화할 수 있는 빔 방향을 세밀하게 조절하는 프로토콜로서, 필요에 따라 수행될 수 있다. 이러한 BRP는 BRP 프로토콜을 위해 정의된, 빔 훈련 정보와 훈련 결과를 보고하는 정보를 포함하는 BRP 프레임을 이용하여 빔 훈련을 수행한다. 예컨대, BRP는 이전 빔 훈련에 의해 결정된 빔을 이용하여 BRP 프레임을 송수신하고, 성공적으로 송수신된 BRP 프레임의 끝 부분에 포함된 빔 훈련 시퀀스(beam training sequence)를 이용하여 실질적으로 빔 훈련을 수행하는 빔 훈련 방식이다. SLS는 빔 훈련을 위해서 프레임 자체를 이용하나, BRP는 빔 훈련 시퀀스만을 이용한다는 점에서 상이할 수 있다.

이러한, SLS 단계는 BHI (Beacon Header Interval) 및/또는 DTI (Data Transfer Interval) 내 수행될 수 있다.

먼저, BHI 동안 수행되는 SLS 단계는, 11ad 시스템과의 공존을 위해 11ad 시스템에서 정의된 SLS 단계와 동일할 수 있다.

이어, DTI 동안 수행되는 SLS 단계는, 개시자 및 응답자간 빔포밍 트레이닝이 수행되지 않았거나 빔포밍 링크 (BF link)을 잃어버린 경우, 수행될 수 있다. 이때, 상기 개시자 및 응답자가 11ay STA이면, 상기 개시자 및 응답자는 SLS 단계를 위해 SSW 프레임 대신 짧은 SSW (Short SSW) 프레임을 전송할 수 있다.

여기서, 상기 짧은 SSW (Short SSW) 프레임은 DMG 제어 PHY 또는 DMG 제어 모드 PPDU의 데이터 필드 내 짧은 SSW 패킷 (packet)이 포함된 프레임으로 정의될 수 있다. 이때, 상기 짧은 SSW (Short SSW) 패킷의 구체적인 포맷은 상기 짧은 SSW 패킷이 전송되는 용도 (예: I-TXSS, R-TXSS 등)에 따라 달리 설정될 수 있다.

상기 상술한 SLS 단계의 특징은 이후 설명하는 모든 SLS 단계에도 적용될 수 있다.

3.1.2. 채널 본딩 설정 단계 (Channel bonding Setup Phase)

도 11을 참고하면, 상기 단계에서 데이터 통신을 하고자 하는 STA들 (예: 개시자, 응답자 등)은 RTS(setup frame)와 DMG CTS(feedback frame)를 주고 받으면서 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 전송 등을 위한 제어 정보를 송수신할 수 있다. 이때, 서로가 송수신하는 정보로는 채널 정보, 채널 대역폭 등 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 등 복수의 채널을 사용한 전송 방법을 위한 정보가 적용될 수 있다.

본 실시예에서는 앞서 상술한 SLS 단계를 통해 하나의 채널 (예: primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 개시자 및 응답자는 상기 하나의 채널에 대한 빔포밍 결과 (예: 베스트 섹터의 방향)이 다른 채널들에도 동일하게 적용 가능하다고 가정할 수 있다. 이에 따라, 상기 개시자 및 응답자는 복수의 채널을 통해 RTS, DMG CTS를 전송할 때, 앞서 SLS 단계를 통해 결정된 베스트 섹터 방향을 모든 채널에 대해 적용하여 상기 RTS, DMG CTS를 전송할 수 있다.

3.1.3. 채널 본딩 전송 단계 (Channel bonding transmission Phase)

도 11에 도시된 바와 같이, 개시자는 전송한 RTS에 대한 응답인 DMG CTS를 수신한 뒤, 응답자와 협상된 채널 정보, 채널 대역폭 등의 정보를 이용하여 유휴한 (idle) 복수 개의 채널을 사용하여 실제 데이터를 전송할 수 있다.

보다 구체적으로, 개시자는 앞서 상술한 채널 본딩 설정 단계를 통해 응답자와 RTS, DMG CTS를 송수신하며 채널 본딩 (또는 채널 결합) 방법을 적용할 실제 채널에 대한 정보를 송수신할 수 있다.

일 예로, 도 11에는 도시되지 않았지만, 개시자는 총 4개의 채널을 통해 RTS를 송신하였으나, 응답자로부터 2개의 채널에 대한 DMG CTS를 수신할 수 있다. 왜냐하면, 응답자는 나머지 2개의 채널이 현재 비지 (busy) 상태 또는 사용 불가능한 상태라 판단했기 때문이다.

이와 같은 방법을 통해, 개시자 및 응답자는 실질적으로 데이터 전송에 활용 가능한 채널에 대한 정보를 획득할 수 있고, 개시자는 실질적으로 활용 가능한 채널들을 통해 데이터를 전송할 수 있다.

이때, 개시자 및 응답자는 하나의 채널 (예: CH1, primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 상기 하나의 채널을 통해 획득한 빔포밍 트레이닝 결과 (예: 베스트 섹터 방향)을 모든 채널에 적용하여 데이터 신호를 송수신할 수 있다.

도 11에서는, 개시자가 채널 본딩을 통해 데이터를 전송하는 동작만을 개시하였으나, 상기 개시자는 채널 결합 방법으로 데이터를 전송할 수도 있다.

이에 대응하여, 응답자는 상기 개시자가 데이터를 전송한 채널을 통해 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 이때, 상기 ACK 프레임은 상기 개시자가 데이터를 전송한 각 채널을 통해 복제 (duplicate)되어 전송되거나, 채널 본딩되어 전송될 수 있다.

3.2. 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행

이하에서는, 상기 설명한 빔포밍 동작이 복수의 채널 (바람직하게는, 개시자 및 응답자가 데이터를 송수신할 채널)에 대해 수행되는 빔포밍 절차에 대해 상세히 설명한다.

앞서 상술한 하나의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 동작은 다음과 같은 이유들로 복수의 채널들을 이용한 채널 본딩에 최적화되지 않을 수 있다.

- 하나의 채널의 특성은 항상 다른 채널의 특성들과 동일하지 않을 수 있다.

- 하나의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 결과는 전체 대역폭에 대한 빔포밍 트레이닝 결과와 상이할 수 있다.

이에, 본 절에서는 채널 본딩에 따른 성능 이득을 최대화하기 위한 방안으로써 채널 본딩을 위해 사용되는 전체 대역폭에 대해 빔포밍 트레이닝을 수행하는 구체적인 방안에 대해 상세히 설명한다.

도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다. 도 11의 경우와 같이, 도 15에 있어 빔포밍 동작을 통해 데이터를 전송하고자 하는 STA은 개시자 (initiator)라 명명하고, 상기 개시자로부터 데이터를 전송 받는 STA은 응답자 (responder)라 명명한다. 또한, 도 15에서는 총 2개의 채널 (예: CH1, CH2)만을 개시하였으나, 본 발명의 구성은 3개 이상의 채널을 통한 채널 본딩, 채널 결합 등에도 확장 적용될 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작은 SLS 단계, 채널 본딩 설정 단계, 광대역 SLS 단계, 및 채널 본딩 전송 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광대역 SLS 단계는 종래 SLS 구성으로 제한되지 않고, 광대역 빔포밍 트레이닝으로 확장 가능한 모든 빔포밍 트레이닝 방법을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 광대역 SLS 단계는 종래의 BRP 단계를 확장 적용한 광대역 BRP 단계로 대체되거나 상기 광대역 BRP 단계를 포함할 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.

앞서 상술한 바와 같이, 도 15의 광대역 SLS 단계는 도 16의 광대역 BRP 단계로 대체될 수도 있다. 또는, 다른 실시예로 도 15의 광대역 SLS 단계는 광대역 BRP 단계를 더 포함하는 광대역 빔포밍 트레이닝 단계로 구성될 수도 있다.

3.2.1. SLS 단계 (SLS phase)

앞서 3.1.1. 절에서 상술한 동작과 동일하게, 개시자 및 응답자는 SLS 단계를 수행할 수 있다. 이 단계를 통해 개시자 및 응답자는 하나의 채널 (예: primary cahnnel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.

상기 SLS 단계에 대해서는 앞서 상세히 설명한 바, 이하 설명은 생략한다.

3.2.2. 채널 본딩 설정 단계 (channel bonding setup phase)

앞서 3.1.2. 절에서 상술한 바와 같이, 개시자 및 응답자는 상기 채널 본딩 설정 단계를 통해 RTS 프레임 (Setup frame) 과 DMG CTS 프레임 (Feedback frame)을 송수신하며 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 전송을 위한 정보를 송수신할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 개시자 및 응답자는 상기 정보들 외 복수의 채널을 동시에 빔포밍 트레이닝하는 방법에 대한 정보를 서로 송수신할 수 있다.

- 개시자는 설정 프레임 (setup frame) 또는 RTS 프레임을 통해 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 여부를 응답자에게 알려줄 수 있다. 이를 위해, 상기 개시자는 상기 응답자에게 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 여부를 지시하는 정보를 포함하는 상기 설정 프레임 또는 RTS 프레임을 전송할 수 있다.

- 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 상기 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝이 가능한지 여부를 개시자에게 알려줄 수 있다. 이를 위해, 상기 응답자는 상기 개시자에게 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 가능 여부를 지시하는 정보를 포함하는 상기 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 전송할 수 있다.

- 또한, 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 이어지는 광대역 SLS 단계 I-TXSS (Initiator TX Sector Sweep), I-RXSS (Initiator RX Sector Sweep),R-TXSS (Responder TX Sector Sweep), R-RXSS (Responder RX Sector Sweep) 중 어느 것을 수행할지 여부를 상기 개시자에게 알려줄 수 있다. 또한, 상기 응답자는 상기 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 TX와 RX를 동시에 빔 트레이닝 할지 여부를 알려줄 수 있다.

- 또는, 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 광대역 BRP 단계에서 TX 빔포밍 트레이닝을 수행할지 또는 RX 빔포밍 트레이닝을 수행할지 여부를 알려 줄 수 있다. 또는, 상기 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 TX와 RX를 동시에 빔 트레이닝할지 여부를 알려 줄 수 있다.

상기와 같은 구성들과 같이, 채널 본딩 설정 단계에서 개시자 및 응답자가 서로 주고 받는 빔포밍 트레이닝 관련 정보는 설정 프레임, 피드백 프레임 중 어느 하나의 프레임에 포함될 수 있다.

추가적으로, 개시자가 응답자에게 FDMA 방식으로 데이터를 전송하고자 하는 경우, 상기 개시자는 상기 채널 본딩 설정 단계를 통해 FDMA 전송 설정을 수행할 수 있다.

구체적으로, 개시자는 설정 프레임 (또는 RTS 프레임)을 통해 자원 단위 (Resource Unit, RU) 할당, 채널 피드백 요청 (channel feedback request), 보고 방법 등을 시그널링할 수 있다.

또한, 응답자는 피드백 프레임을 통해 가용 채널들에 대한 피드백 값으로써 SNR (Signal to Noise Ratio) 또는 SINR (Signal to Interference & Noise Ratio)를 알려줄 수 있다.

이처럼, 개시자 및 응답자는 상기 채널 본딩 설정 단계 동한 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임을 서로 송수신할 수 있다. 이때, 상기 개시자 및 응답자는 앞서 상술한 SLS 단계를 통해 하나의 채널 (예: primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 다른 채널에 대해서도 상기 하나의 채널에 대한 베스트 섹터 방향을 적용하여 상기 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임을 송수신할 수 있다. 이때, 각 채널들을 통해 전송되는 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임은 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송될 수 있다.

3.2.3. 광대역 SLS/BRP 단계 (wideband SLS/BRP phase)

도 17은 본 발명의 일 예에 따라 광대역 SLS 단계가 적용된 빔포밍 동작을 보다 상세히 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명의 다른 예에 따라 광대역 SLS 단계가 적용된 빔포밍 동작을 보다 상세히 나타낸 도면이다.

도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 개시자 및 응답자는 채널 본딩 설정 단계에서 송수신하는 설정 프레임 및 피드백 프레임을 통해 다양한 정보들을 시그널링할 수 있다. 이에 대해서는 앞서 상술한 바 이하 생략한다.

이때, 도 17 및 도 18의 예시에 따른 광대역 SLS 단계는 도 16과 같이 광대역 BRP 단계로 대체될 수 있다. 이때, 광대역 BRP 단계에서 개시자 및 응답자는 SSW/short-SSW 대신 BRP 프레임과 PPDU 끝에 TRN 필드를 결합하여 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.

이하에서는, 먼저 도 17 및 도 18과 같이 광대역 SLS 단계가 적용되는 실시예에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 17 및 도 18에서는 개시자가 SSW 프레임을 전송하는 일 예만을 도시하였으나, 광대역 SLS 단계에서 상기 개시자는 SSW 프레임 및 Short-SSW 프레임 모두 (또는 둘 중 하나를 선택하여) 전송할 수 있다. 이에 대응하여, 응답자는 SSW 피드백 및 Short-SSW 피드백 모두(또는 하나를 선택하여) 피드백 프레임을 전송할 수 있고, SSW Ack과 Short SSW Ack 도 모두 전송 가능하다.

도 17 및 도 18에서는 개시자의 TXSS 과정만을 도시한 것으로, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 개시자는 전송한 설정 프레임에 대한 응답인 피드백 프레임을 수신한 뒤, 협상된 빔포밍 트레이닝 방법을 응답자와 복수 개의 채널을 통해 수행할 수 있다.

추가적으로, 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 방법은 I-TXSS, I-RXSS, R-TXSS, R-RXSS 등을 포함한다. 이때, 상기 광대역 SLS 단계에서 개시자 및 응답자는 각각의 빔포밍 트레이닝들을 개별적으로 수행하거나, 이를 혼합하여 TX, RX 빔 트레이닝을 동시에 수행할 수도 있다.

특히, 개시자가 채널 본딩이 아닌 채널 결합 방식으로 데이터를 전송하길 원하는 경우, 상기 개시자 및 응답자는 채널 결합 형태로 빔포밍 트레이닝을 수행할 수도 있다.

참고로, 채널 본딩과 채널 결합에 따른 대역폭의 차이는 도 19를 참고하여 상세히 설명한다.

도 19는 본 발명에 적용 가능한 실시예에 따른 채널 본딩 및 채널 결합에 따른 대역폭을 간단히 나타낸 도면이다.

도 19에 있어, A는 CH1 및 CH2가 채널 본딩되는 경우의 대역폭을 의미하고, B+C는 CH3 및 CH4가 채널 결합되는 경우의 대역폭을 의미한다.

이와 같이, 연속적인 채널이 본딩이 되는 경우, 각 채널 사이의 갭(예: 334.6875 MHz)을 포함하는 대역폭이 채널 본딩에 대한 대역폭이 될 수 있다.

또는, 비연속적인 채널이 결합되는 경우, 각 채널 사이의 갭을 포함하지 않는 대역폭이 채널 결합에 대한 대역폭이 될 수 있다.

이어, 도 17 및 도 18에 따른 광대역 SLS 단계의 차이점에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 17에 도시된 바와 같이, 개시자는 채널 본딩의 형태로 SSW 프레임 (또는 Short SSW 프레임)을 전송할 수도 있고, 개시자는 각 채널별로 SSW 프레임 (또는 Short SSW 프레임)을 복제하여 전송할 수도 있다.

이에 대응하여, 응답자는 개시자의 섹터 스윕에 대한 결과로써 응답 프레임 (예: SSW ACK 또는 Short SSW ACK) 을 상기 개시자에게 전송할 수 있다. 이때, 상기 응답 프레임은 채널 본딩 형태 (또는 광대역 형태)로 전송되거나 또는 각 채널별로 복제되어 전송될 수도 있다.

바람직하게는, R-TXSS가 광대역으로 (또는 채널 본딩의 형태로) 수행되었다면, 응답자는 상기 응답 프레임을 광대역 (또는 채널 본딩 방식)으로 전송할 수 있다. 왜냐하면, 상기 R-TXSS에 따른 빔포밍 트레이닝 결과 값은 광대역 (또는 채널 본딩 방식) 기반의 신호 전송을 위한 최적의 빔 방향이기 때문이다.

또한, 바람직하게는, R-TXSS가 광대역으로 (또는 채널 본딩의 형태로) 수행되지 않았다면, 응답자는 상기 응답 프레임을 각 채널별로 복제하여 전송할 수 있다. 왜냐하면, R-TXSS에 따른 빔포밍 트레이닝이 광대역으로 (또는 채널 본딩의 형태로) 수행되지 않은 바, 응답자의 전송 빔 방향은 각 채널 별 신호 전송을 위한 최적의 빔 방향이기 때문이다.

다만, 상기 R-TXSS는 응답자가 개시자에게 전송할 데이터 또는 다른 신호가 있을 경우 수행될 수 있다. 다시 말해, 개시자만이 응답자에게 채널 본딩 방식으로 데이터를 전송하는 경우, 상기 R-TXSS는 생략될 수 있다. 이에 따라, 상기 응답자는 도 17 및 도 18과 같이 응답 프레임 (예: SSW ACK)을 각 채널별로 복제하여 전송할 수 있다.

다른 예로, 도 17 및 도 18의 광대역 SLS 단계 대신 (또는 상기 광대역 SLS 단계에 추가하여) 광대역 BRP 단계가 적용될 수 있다.

광대역 BRP 단계에서는 BRP 프레임이 전송된다. 또는 종래 11ad 시스템에서 정의된 BRP 프레임에 광대역 채널에 대한 정보를 포함한 새로운 BRP 프레임이 전송될 수 있다.

보다 구체적으로, 응답자는 채널 본딩 설정 단계에서 설정 프레임을 전송하고, 이에 대한 응답인 피드백 프레임을 수신한다. 이어, 상기 설정 프레임 및 피드백 프레임의 송수신을 통해 협상된 빔포밍 트레이닝 방법을 응답자와 복수의 채널을 통하여 수행한다.

이때, 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 방법으로는 TX, RX, TX 및 RX 등이 있을 수 있다.

또한, 앞서 상술한 바와 같이 개시자가 채널 본딩이 아닌 채널 결합 방식으로 데이터를 전송하고자 하는 경우, 개시자 및 응답자는 채널 결합 형태로 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.

이처럼, 개시자는 BRP 프레임을 응답자에게 전송하여 복수의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다. 이에 대응하여, 응답자는 상기 개시자의 빔포밍 트레이닝에 대한 결과를 광대역 형태 (또는 채널 본딩 형태)로 전송하거나, 각 채널 별로 복제하여 전송할 수 있다.

바람직하게는, 만약 응답자의 TX 빔포밍 트레이닝이 광대역 형태 (또는 채널 본딩 형태)로 수행되었다면, 상기 응답자는 상기 빔포밍 트레이닝에 대한 결과를 광대역 형태 (또는 채널 본딩 형태)로 전송할 수 있다. 왜냐하면, 상기 응답자의 TX 빔포밍 트레이닝 결과는 광대역 형태 (또는 채널 본딩 형태) 기반의 응답 프레임 전송에 최적의 빔 방향이기 때문이다.

또는, 만약 응답자의 TX 빔포밍 트레이닝이 광대역 형태 (또는 채널 본딩 형태)로 수행되지 않았다면, 상기 응답자는 상기 빔포밍 트레이닝에 대한 결과를 각 채널 별로 복제하여 전송할 수 있다. 왜냐하면, 응답자의 TX 빔포밍 트레이닝이 광대역 형태 (또는 채널 본딩 형태)로 수행되지 않은 바, 응답자의 전송 빔 방향은 각 채널 별 신호 전송을 위한 최적의 빔 방향이기 때문이다.

3.2.4. 채널 본딩 전송 단계 (Channel bonding transmission Phase)

3.1.3. 절과 유사하게, 개시자 및 응답자는 앞서 상술한 단계들을 통해 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 결과에 기반하여 실제 데이터를 송수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 개시자 및 응답자는 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임의 송수신을 통해 협상된 채널 정보 및 채널 대역폭에 대한 정보를 송수신하고, 상기 송수신된 정보를 이용하여 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한다. 이어, 상기 개시자 및 응답자는 상기 빔포밍 트레이닝 결과에 기반하여 데이터를 송수신하는데, 상기 빔포밍 트레이닝은 이상적인 (ideal) 채널에 대해 수행되는 바, 상기 데이터 또한 이상적인 채널을 통해 송수신될 수 있다.

상기 실시예에 있어, 개시자 및 응답자는 하나의 채널 (예: primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝뿐만 아니라 다중 채널에 대한 빔포밍 트레이닝도 수행한 바, 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 등 복수 개의 채널을 통한 데이터 전송 방법에서 최적의 링크 버짓 (link budget)을 달성할 수 있다.

이때, 응답자는 데이터가 수신된 복수의 채널을 통해 상기 데이터에 대한 응답으로써 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 이를 위한 방법으로, 상기 응답자는 상기 복수의 채널을 통한 채널 본딩의 방식으로 ACK 프레임을 전송하거나 또는 각 채널 별 ACK 프레임을 복제하여 전송할 수 있다. 바람직한 예로, 만약 응답자의 TX 빔포밍 트레인이 채널 본딩 방식으로 수행되었다면, 상기 응답자는 ACK 프레임을 채널 본딩의 형태로 전송할 수 있다. 왜냐하면, 상기 응답자의 TX 빔포밍 트레이닝의 결과는 채널 본딩 형태의 신호 전송을 위한 최적의 빔 방향을 나타내기 때문이다.

도 20은 본 발명에 적용 가능한 스테이션의 데이터 송수신 방법을 나타낸 도면이다. 설명의 편의상, 도 20에서 개시자 STA (210)은 데이터를 전송하는 STA을 의미하고, 응답자 STA (220)은 상기 개시자 STA (210)가 전송하는 데이터를 수신하는 STA을 의미한다고 가정한다. 다만, 실제 구현 상, 각 STA은 이하 설명하는 각 단계 내에서 개시자 STA (210) 또는 응답자 STA (220)으로 수시로 변경되며 동작될 수 있다. 다시 말해, 각 STA은 필요에 따라 이하 설명하는 각 단계에서 개시자 STA (210) 및/또는 응답자 STA (220)으로 동작할 수 있다.

여기서, 개시자 STA (210)은 PCP/AP STA이고, 응답자 STA(220)은 Non-PCP/AP STA일 수 있다. 또는, 개시자 STA (210)은 Non-PCP/AP STA이고, 응답자 STA (220)은 PCP/AP STA일 수 있다. 또는, 개시자 STA (210) 및 응답자 STA (220)은 모두 PCP/AP STA 이거나, Non-PCP/AP STA일 수 있다.

도 20 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용 가능한 스테이션의 데이터 송수신 방법은 실시예에 따라 3개의 단계 (S2010, S2020, S2040) 또는 4개의 단계 (S2010, S2020, S2030, S2040)로 구성될 수 있다. 이하 설명에서 공통적으로 설명하는 특징들은 3개의 단계 또는 4개의 단계로 구성된 데이터 송수신 방법에 공통적으로 적용될 수 있고, 차이점으로 설명하는 특징은 각 구성에 차별적으로 적용될 수 있다.

먼저, S2010 단계에서 개시자 STA (210) 및 응답자 STA (220)은 무선랜 시스템에서 지원하는 복수의 채널들 중 하나의 채널 (예: 시스템상 주 채널 (primary channel))에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한다. 이를 위한 구체적인 신호 송수신 동작은 도 11 내지 도 16과 같이 SSW 프레임 (또는 Short SSW 프레임) 송수신, SSW ACK 송수신을 포함할 수 있다.

특히, S2010 단계에서 개시자 STA (210)은 응답자 STA (220)에게 하나 이상의 SSW 프레임 (또는 Short SSW 프레임)을 상기 하나의 채널을 통해 전송하고, 응답자 STA (220)로부터 상기 하나의 채널을 통해 SSW ACK을 수신할 수 있다. 이어, 개시자 STA (210)은 상기 수신된 SSW ACK에 기반하여 상기 하나의 채널에 대한 베스트 섹터 정보를 결정할 수 있다.

이에 대응하여, S2010 단계에서 응답자 STA (210) 또한 상기 하나의 채널에 대한 개시자 STA (210)의 베스트 섹터 정보를 알 수 있다.

추가적으로, S2010 단계에서 응답자 STA (220)은 상기 하나의 채널에 대한 응답자 STA (210)의 (RX) 베스트 섹터 정보 또한 알 수 있다. 이 경우, 응답자 STA (220)은 S2020 단계 및 S2040 단계에서 개시자 STA (210)로부터 전송되는 신호를 상기 하나의 채널에 대한 응답자 STA (210)의 (RX) 베스트 섹터 정보를 이용하여 수신하거나 (본 발명에 따른 스테이션의 데이터 송수신 방법이 3개의 단계로 구성되는 경우), 또는 S2020 단계에서 개시자 STA (210)로부터 전송되는 신호를 상기 하나의 채널에 대한 응답자 STA (210)의 (RX) 베스트 섹터 정보를 이용하여 수신할 수 있다 (본 발명에 따른 스테이션의 데이터 송수신 방법이 4개의 단계로 구성되는 경우).

S2020 단계에서, 개시자 STA (210)은 S2010 단계에서 결정된 상기 하나의 채널에 대한 베스트 섹터 정보를 이용하여 상기 응답자 STA (220)와 신호를 송수신함으로써 S2040 단계에서 데이터를 전송할 하나 이상의 채널 및 상기 하나 이상의 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 결정한다. 이에 대응하여, 응답자 STA (220)은 상기 개시자 STA (210)와 신호를 송수신함으로써 데이터를 수신할 하나 이상의 채널 및 상기 하나 이상의 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 결정할 수 있다. 이때, S2010 단계에서 상기 응답자 STA (220)의 RX 베스트 섹터 정보가 결정된 경우, 상기 응답자 STA (220)은 상기 RX 베스트 섹터 정보를 이용하여 상기 개시자 STA (210)와 신호를 송수신할 수 있다.

이를 위한 구체적인 신호 송수신 동작은 도 11, 도 15 내지 도 18과 같이 설정 프레임 (예: RTS 프레임) 송수신, 피드백 프레임 (예: DMG CTS 프레임) 송수신을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 개시자 STA (210)은 응답자 STA (220)에게 S2010 단계에서 결정된 상기 하나의 채널에 대한 베스트 섹터 정보를 상기 하나의 채널을 포함한 상기 복수의 채널들 전부 또는 일부 채널에 적용하여 각 채널 별 설정 프레임을 전송하고, 상기 응답자 STA (220)로부터 상기 각 채널 별 설정 프레임에 대응하여 각 채널을 통해 피드백 프레임을 수신한다. 이에 따라, 도 11, 도 15 내지 도 18과 같이 복수의 채널을 통해 전송되는 설정 프레임에는 S2010 단계에서 결정된 베스트 섹터 정보가 적용되어 전송될 수 있다.

이때, 상기 설정 프레임에는 개시자 STA (210)이 데이터 전송을 위해 필요로 하는 채널 정보 및 채널 대역폭 정보를 포함할 수 있다. 이에 대응하여, 피드백 프레임에는 상기 설정 프레임에 대응하여 응답자 STA (220)이 실질적으로 데이터 수신을 위해 가용한 채널 정보 및 채널 대역폭 정보를 포함할 수 있다.

이에, 개시자 STA (210)은 상기 수신된 피드백 정보에 기반하여 상기 데이터를 전송할 하나 이상의 채널 및 상기 하나 이상의 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 결정할 수 있다.

여기서, 본 발명에 적용 가능한 데이터 전송 방법으로는 채널 본딩 (channel bonding) 방법, 채널 결합 (channel aggregation) 방법 및 FDMA 방법이 적용될 수 있다. 이때, 채널 본딩 방법은 연속적인 복수의 채널들을 본딩하여 상기 데이터를 전송하는 방법을 의미하고, 채널 결합 방법은 연속적 또는 비연속적인 복수의 채널들을 결합하여 상기 데이터를 전송하는 방법을 의미할 수 있다.

추가적으로, 본 발명에 적용 가능한 스테이션의 데이터 송수신 방법 중 4개의 단계 (S2010, S2020, S2030, S2040)로 구성된 데이터 송수신 방법에 따르면, S2020 단계에서 개시자 STA (210)은 설정 프레임을 통해 복수의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행할지 여부를 응답자 STA (220)에게 알려줄 수 있다. 이에 대응하여, 응답자 STA (220)은 피드백 프레임을 통해 복수의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝이 가능한지 여부를 개시자 STA (210)에게 알려줄 수 있다.

또한, 응답자 STA (220)은 피드백 프레임을 통해 S2030 단계에서 어떤 방식의 빔포밍 트레이닝(예: I-TXSS, I-TXSS, R-TXSS, R-RXSS, TX 빔포밍, RX 빔포밍, TX 및 RX 빔포밍)을 수행할지 여부를 개시자 STA (210)에게 알려줄 수 있다.

본 발명에 적용 가능한 스테이션의 데이터 송수신 방법 중 3개의 단계 (S2010, S2020, S2040) 로 구성된 데이터 송수신 방법에 따르면, S2040 단계에서 개시자 STA (210)은 S2020 단계에서 결정된 하나 이상의 채널에 대해 상기 결정된 데이터 전송 방법을 적용하여 응답자 STA (220)에게 상기 결정된 하나 이상의 채널을 통해 상기 데이터를 전송한다. 구체적으로, 상기 개시자 STA (210)은 S2010 단계에서 결정된 베스트 섹터 정보를 상기 결정된 하나 이상의 채널 각각에 적용한 후, 상기 결정된 데이터 전송 방법을 이용해 상기 데이터를 응답자 STA (220)에게 전송할 수 있다.

또는, 본 발명에 적용 가능한 스테이션의 데이터 송수신 방법 중 4개의 단계 (S2010, S2020, S2030, S2040)로 구성된 데이터 송수신 방법에 따르면, 본 발명에 적용 가능한 스테이션의 데이터 송수신 방법은 S2030 단계를 더 포함할 수 있다.

S2030 단계에서, 개시자 STA (210)은 S2020 단계에서 데이터를 전송할 채널로써 결정된 하나 이상의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.

이를 위한 구체적인 신호 송수신 동작은 도 15 내지 도 18과 같이 개시자 STA (210)은 하나 이상의 SSW 프레임 (또는 Short SSW 프레임) 또는 BRP 프레임을 응답자 STA (220)에게 전송하고, 상기 응답자 STA (220)으로부터 전송한 프레임에 대한 응답 프레임을 수신할 수 있다.

이때, 개시자 STA (210)은 수신된 응답 프레임에 기반하여 S2020 단계에서 대이터를 전송하기 위한 채널로써 결정된 상기 하나 이상의 채널에 대한 베스트 섹터 정보를 결정할 수 있다.

이에, S2040 단계에서 개시자 STA (210)은 S2020 단계에서 데이터를 전송할 채널로써 결정된 하나 이상의 채널에 대해 S2030 단계를 통해 결정된 베스트 섹터 정보 및 S2020 단계에서 결정된 데이터 전송 방법을 적용하여 응답자 STA (220)에게 데이터를 전송할 수 있다. 이에 대응하여, 응답자 STA (220)은 상기 개시자 STA (210)이 상기와 같이 전송한 데이터를 수신할 수 있다.

추가적으로, 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 방법은 앞서 상술한 복수의 단계 중 일부의 단계만을 포함할 수도 있다.

또는, 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 방법은 복수의 채널에 대한 SLS 단계 또는 복수의 채널에 대한 BRP 단계만을 포함할 수 있다.

일 예로, 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 방법에 따르면, 복수의 채널을 통해 신호를 전송하고자 하는 STA은 상기 복수의 채널들에 대한 BRP 단계를 통해 빔포밍 트레이닝을 수행하고, 상기 복수의 채널들에 대해 상기 빔포밍 트레이닝에 따른 베스트 섹터 정보를 적용하여 신호를 전송할 수 있다.

4. 제안하는 실시예

따라서, 이하에서는 다양한 PPDU 포맷들은 앞서 상술한 다양한 빔포밍 트레이닝 방법 중 어느 하나 이상의 예시에 적용 가능한 PPDU 포맷을 제안한다. 특히, 본 발명에서는 복수의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝을 위해 STA간 송수신할 수 있는 PPDU 포맷을 제안한다.

이하에서는, 앞서 도 10에서 설명한 PPDU 포맷을 기반으로 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷에 대해 상세히 설명한다.

이때, 하기에 설명할 PPDU 포맷의 페이로드 부분은 레거시 (예: 11ad) 시스템의 지원을 위해 종래 레거시 (예: 11ad) 시스템에서 정의된 SSW 프레임 또는 BRP 프레임이 포함되거나, 본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템을 위한 새로운 프레임인 Short SSW 프레임, 확장 BRP 프레임 (extended BRP frame)이 포함될 수 있다.

또한, 하기 설명에서는 총 채널의 개수를 2개 내지 3개로 설명하지만, 본 발명에 적용 가능한 실시예에 따르면 상기 총 채널의 개수는 6개 내지 8개로 확장 적용될 수 있다.

이하에서는, 복수의 채널을 이용해 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 방식의 신호 (예: 데이터) 전송을 위한 빔포밍 트레이닝 방법에 적용 가능한 PPDU 포맷에 대해 각각 상세히 설명한다.

4.1. 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷

4.1.1. 제1 예

도 21은 본 발명의 제1 예에 따라 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.

도 21에 도시된 바와 같이, 개시자 및 응답자간 복수의 채널들 (예: CH1 및 CH2)에 대해 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷은 L-STF, L-CE, L-Header 및 Short-SSW (또는 SSW) 을 포함할 수 있다.

여기서, L-STF, L-CE, L-Header는 앞서 상술한 바와 같이 종래 레거시 (예: 11ad) 시스템에서 정의된 프리앰블 부분이다.

상기 제1 예에 따르면, 개시자 및 응답자는 채널 본딩하여 신호 (예: 데이터)를 전송하는 경우, 상기 신호 전송을 위해 사용하고자 하는 채널들 각각에 대해 레거시 포맷 (legacy format)을 복제(duplicate)하여 전송할 수 있다.

이때, 실질적인 빔포밍 트레이닝은 각 채널의 L-STF, L-CE 을 통해서 수행될 수 있다.

상기 레거시 포맷이 각 채널 별로 복제되어 전송되기 때문에 각 채널 사이의 공간에 존재하는 주파수 채널의 특성이 상기 빔포밍 트레이닝에 반영 (또는 고려)될 수 없다는 단점이 있을 수 있다. 다만, 상기 예시에 따른 PPDU 포맷에 따르면, 실질적인 빔포밍 트레이닝에 소요 되는 시간을 최소화 할 수 있다는 장점이 있을 수 있다.

4.1.2. 제2 예

도 22는 본 발명의 제2 예에 따라 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.

도 22에 도시된 바와 같이, 개시자 및 응답자간 복수의 채널들 (예: CH1 및 CH2)에 대해 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷은 L-STF, L-CE, L-Header 및 Short-SSW (또는 SSW) 을 포함하고, 복수의 채널에 대한 채널 본딩된 EDMG STF, EDMG CE을 더 포함할 수 있다.

여기서, 앞서 상술한 바와 같이 L-STF, L-CE, L-Header는 종래 레거시 (예: 11ad) 시스템에서 정의된 프리앰블 부분이다.

또한, EDMG STF, EDMG CE는 광대역에 대한 AGC (Automatic Gain Control), 채널 측정 (channel estimation), AWV (antenna weight vector)을 위한 시퀀스로 구성될 수 있다.

또한, 개시자 또는 응답자가 전송하는 상기 PPDU 포맷에 있어, L-STF, L-CE, L-Header, Short SSW (또는 SSW)는 각 채널별로 복제되어 전송될 수 있다. 반면, EDMG STF, EDMG CE는 채널 본딩에 사용되는 대역폭만큼 광대역 (또는 채널 본딩되어) 전송될 수 있다.

상기 제2 예시에 따르면, 개시자 및 응답자는 채널 본딩 전송으로 사용하려는 채널들에 대한 광대역 채널 특성을 빔포밍 트레이닝에 모두 반영하기 위해 EDMG STF, EDMG CE를 광대역 형태로 전송할 수 있다.

따라서, 제2 예시에 따라 채널 본딩에 사용되는 주파수 대역에 대한 빔포밍 트레이닝은 EDMG STF, EDMG CE을 통하여 수행될 수 있다. 이와 같은 구성은 빔포밍 트레이닝 시 보다 정확한 채널의 특성을 반영할 수 있는 장점이 있다.

4.1.3. 제3 예

도 23은 본 발명의 제3 예에 따라 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.

도 22에 도시된 바와 같이, 개시자 및 응답자간 복수의 채널들 (예: CH1 및 CH2)에 대해 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷은 L-STF, L-CE, L-Header 및 EDMG Header A를 포함하고, 복수의 채널들에 대해 채널 본딩된 EDMG STF, EDMG CE, Short-SSW (또는 SSW) 을 더 포함할 수 있다.

EDMG Header A는 11ay STA을 위한 정보가 포함되는 부분이다. 보다 구체적으로, 상기 EDMG Header A는 전송되는 PPDU 포맷의 채널 정보, 대역폭 정보, RU 할당 정보 등을 포함할 수 있다.

또한, 앞서 상술한 바와 같이 EDMG STF, EDMG CE는 광대역에 대한 AGC (Automatic Gain Control), 채널 측정 (channel estimation), AWV (antenna weight vector)을 위한 시퀀스로 구성될 수 있다.

또한, 개시자 또는 응답자가 전송하는 상기 PPDU 포맷에 있어, L-STF, L-CE, L-Header, EDMG Header A는 각 채널 별로 복제되어 전송될 수 있다. 반면, EDMG STF, EDMG CE, Short SSW (또는 SSW)는 채널 본딩에 사용되는 대역폭만큼 광대역 (또는 채널 본딩되어) 전송될 수 있다.

상기 제3 예시에 따르면, 개시자 및 응답자는 채널 본딩 전송의 경우와 동일한 포맷 (또는 대역폭)을 이용하여 SSW 또는 Short SSW와 같은 제어 정보를 전송할 수 있다. 또한, 개시자 및 응답자는 채널 본딩 전송으로 사용하려는 채널들에 대한 광대역 채널 특성을 빔포밍 트레이닝에 모두 반영하기 위해 EDMG STF, EDMG CE를 광대역 형태로 전송할 수 있다.

이러한 제3 예시에 따른 PPDU 포맷은 채널 본딩 외 채널 결합 또는 FDMA 전송 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PDDU 포맷으로 확장 적용될 수 있다.

앞서 상술한 다양한 PPDU 포맷은 한 방향의 빔포밍 트레이닝을 위해 활용될 수 있다. 다시 말해, 개시자 및 응답자는 앞서 상술한 다양한 PPDU 포맷을 이용하여 한 방향의 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.

추가적인 실시예로, 하기와 같이 PPDU 포맷의 시간 영역 상 끝 부분에 TRN 필드가 더 포함될 수 있다. 이를 위한 방법으로써 L-Header를 통한 시그널링이 요구될 수 있다. 이 경우, 개시자 및 응답자는 상기 PPDU 포맷을 이용하여 양 방향의 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.

도 24는 본 발명의 일 예에 따라 TRN 필드가 포함된 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.

도 24에 도시된 바와 같이, 상기 예시에 따른 PPDU 포맷으로는 앞서 상술한 도 21 또는 도 23에 도시된 PPDU 포맷에 추가적으로 TRN 필드가 포함된 PPDU 포맷이 적용될 수 있다.

도 24에서는 앞서 상술한 일부 PPDU 포맷에 TRN 필드가 포함되는 예시를 도시하였으나, 본 발명에 적용 가능한 PPDU 포맷으로는 앞서 상술한 모든 PPDU 포맷에 TRN 필드가 포함되는 것이 모두 적용될 수 있다. 이때, 도 24에서는 TRN 필드가 채널 본딩에 사용되는 채널들에 대해 광대역으로 전송되는 PPDU 포맷만을 도시하였으나, 상기 TRN 필드는 각 채널 사이에 갭이 존재하는 복제 (duplicate) 형태로 전송될 수도 있다.

또한, 앞서 상술한 TRN 필드는 EDMG STF, EDMG CE로 대체 가능하다. 일 예로, 상기와 같은 대체 구성은 도 24의 (b)에 도시된 PPDU 포맷과 도 22에 도시된 PPDU 포맷의 비교 예를 통해 확인할 수 있다. 이러한 대체 구성은 앞서 상술한 모든 PPDU 포맷에 대해 적용될 수 있다.

여기서, 상기 TRN 필드로는 TX 빔포밍을 위한 TRN-T, RX 빔포밍을 위한 TRN-R을 포함할 수 있다. 이에 따라, 개시자 및 응답자는 PPDU 포맷에 포함되는 TRN 필드에 TRN-T를 포함시킴으로써 TX 빔포밍을 좀 더 정밀하거나, 상기 TRN 필드에 TRN-R을 포함시킴으로써 RX 빔포밍을 좀 더 정밀하게 할 수 있다. 또한, 상기 개시자 및 응답자는 PPDU에 포함되는 TRN 필드에 TRN-T 및 TRN-R을 모두 포함시킴으로써 TX 및 RX에 대한 빔포밍 트레이닝을 모두 정밀하게 수행할 수 있다.

추가적으로, 앞서 상술한 예시들은 복수의 채널들을 위한 빔포밍 트레이닝을 위해 SSW 또는 Short SSW 을 포함하는 PPDU 포맷을 개시한 것으로, 다른 예에서는 앞서 설명한 PDU 포맷 내 SSW 또는 Short SSW 대신 BRP 프레임이 포함된 PPDU 포맷이 사용될 수 있다. 이에 따른 구체적인 예시는 다음과 같다.

도 25 내지 도 29는 본 발명의 다른 예에 따라 TRN 필드가 포함된 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.

도 25 내지 도 29에 도시된 바와 같이, 앞서 상술한 PPDU 포맷 내 SSW 또는 Short SSW 는 BRP로 대체될 수 있다. 이에 따라, 도 25에 도시된 PPDU 포맷과 같이 도 29의 (a)에 도시된 PPDU 포맷 내 SSW 또는 Short SSW 가 BRP로 대체될 수 있다. 또는, 도 26에 도시된 PPDU 포맷과 같이 도 24의 (b)에 도시된 PPDU 포맷 내 SSW 또는 Short SSW 가 BRP로 대체될 수 있다. 또는, 도 27에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용 가능한 PDU 포맷의 TRN 필드는 광대역 전송 (또는 채널 본딩) 방식으로 전송되지 않고, 각 채널 별로 복제되어 전송될 수 있다.

또한, 도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 각 PPDU 포맷은 도 27 및 도 26에 도시된 PPDU 포맷에 대해 EDMG Header A를 추가적으로 더 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 28 및 도 29에 계시된 바와 같이, 개시자 및 응답자는 복수의 채널에 대한 빔포밍을 위해 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송되는 L-STF, L-CE, L-Header 및 EDMG Header A 필드를 포함하고, BRP 필드 또한 각 채널 별로 전송되는 PPDU 포맷을 서로에게 전송하되, TRN 필드는 상기 개시자 및 응답자 간 전송 방법에 따라 상이한 방법으로 전송될 수 있다.

일 예로, 다음 4.2. 절에서 설명한 바와 같이, 두 개의 채널을 결합한 채널 결합 방식의 빔포밍을 위해 개시자 및 응답자는 도 28과 같이 채널 결합된 각 채널 별로 전송되는 TRN 필드를 포함하는 PPDU 포맷을 이용할 수 있다. 이때, 상기 TRN 필드는 각 채널 별로 복제되어 전송될 수 있다.

다른 예로, 두 개의 채널을 본딩한 채널 본딩 방식의 빔포밍을 위해 개시자 및 응답자는 도 29와 같이 두 개의 채널에 대해 본딩되어 광대역으로 전송되는 TRN 필드를 포함하는 PPDU 포맷을 이용할 수 있다.

여기서, EDMG Header A는 11ay STA을 위한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 EDMG Header A는 전송되는 PPDU 포맷의 채널 정보, 대역폭 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 추가적으로 상기 EDMG Header A는 11ay 시스템만을 위한 별도의 정보를 지시할 수도 있다.

4.2. 채널 결합 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷

앞서 설명한 연속적인 채널들을 본딩한 전송 방식인 채널 본딩 전송과 달리, 연속적인 또는 불연속적인 채널들을 결합하여 전송하는 채널 결합 전송을 위한 빔포밍 트레이닝을 위해서는 다음과 같은 PPDU 포맷들이 사용될 수 있다.

4.2.1. 제1 예

도 30은 본 발명의 제1 예에 따라 채널 결합 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.

도 30에 도시된 바와 같이, 상기 제1 예에 따르면 개시자 및 응답자는 채널 결합에 사용되는 채널들에 대하여 동일한 정보를 복제(duplicate)하여 전송할 수 있다.

이때, 빔포밍 트레이닝은 각 채널의 L-STF, L-CE 부분을 통해 수행될 수 있다.

4.2.2. 제2 예

도 31은 본 발명의 제2 예에 따라 채널 결합 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다.

도 30에 도시된 바와 같이, 상기 제1 예에 따르면 개시자 및 응답자는 채널 결합에 사용되는 채널들에 대하여 동일한 정보를 복제(duplicate)하여 전송할 수 있다. 이때, 빔포밍 트레이닝은 각 채널의 L-STF, L-CE 부분을 통해 수행될 수 있다.

참고로, 상기 예시에 따른 PPDU 포맷은 앞서 상술한 도 21의 PPDU 포맷과 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다.

또한, 앞서 상술한 바와 같이, 본 발명에 적용 가능한 채널 결합 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷으로는 앞서 상술한 PPDU 포맷에 추가적으로 TRN 필드가 포함된 PPDU 포맷이 적용될 수 있다. 추가적으로, 앞서 상술한 예시들은 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 위해 SSW 또는 Short SSW를 포함한 PPDU 포맷을 개시한 것으로, 다른 예시에서는 상기 PPDU 포맷 내 SSW 또는 Short SSW 대신 BRP 프레임이 포함된 PPDU 포맷이 사용될 수 있다.

이때, 상기 채널 결합 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷은 도 24 의 (c), 도 27, 도 28에 도시된 PPDU 포맷과 같이 각 채널 별로 복제되어 전송되는 TRN 필드를 포함할 수 있다.

다시 말해, 개시자 및 응답자가 채널 본딩 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위해 송수신하는 PPDU 포맷은 상기 개시자 및 응답자가 채널 결합 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위해 송수신하는 PPDU 포맷을 포함할 수 있다.

4.3. FDMA 전송 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷

본 발명에 적용 가능한 실시예에서, 개시자 및 응답자는 FDMA 전송을 위해 앞서 상술한 빔포밍 트레이닝 절차에서 다음과 같은 PPDU 포맷을 송수신할 수 있다.

도 32는 본 발명의 일 예에 따라 FDMA 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 32에서는, CH1 및 CH2는 STA A에게 할당되고, CH3 는 STA B에게 할당된 FDMA 전송 방법을 도시한다.

도 32의 페이로드 부분에는 SSW 또는 Short SSW가 포함될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 EDMG Header B는 생략될 수 있다.

이처럼, 본 발명에 적용 가능한 실시예에서 특정 채널 또는 채널들이 할당된 STA들에 대한 빔포밍 트레이닝을 위해 각 STA별로 할당된 RU 사이즈 (예: channel bonding bandwidth) 에 대응하는 채널에 대해 도 32와 같은 PPDU 포맷이 사용될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 32에서 CH1 및 CH2의 채널 본딩 형태로 자원을 할당 받은 STA A는 빔포밍 트레이닝을 위해 CH1 및 CH2의 채널 본딩 형태로 EDMG STF, EDMG CE, 페이로드 (SSW 또는 Short SSW)를 수신할 수 있다. 다시 말해, 상기 STA A에게 신호를 전송하고자 하는 STA (예: PCP/AP STA)은 도 32의 PPDU 포맷 중 CH1 및 CH2의 채널 본딩 형태로 EDMG STF, EDMG CE, 페이로드를 포함한 PPDU 포맷을 상기 STA A에게 전송할 수 있다.

또한, 도 32에서 CH 3의 자원을 할당 받은 STA B는 빔포밍 트레이닝을 위해 CH3에 대한 단일 채널 전송 포맷의 PPDU 포맷을 수신할 수 있다. 이때, CH2 및 CH3 간 간섭을 방지하기 위해 가드톤이 사용될 수 있다.

상기와 같은 PPDU 포맷은 보다 많은 채널들로 확장 적용될 수 있다. 또한, 상기와 같은 PPDU 포맷은 다양한 RU 할당의 경우로도 확장 적용될 수 있다.

추가적으로, 앞서 상술한 바와 같이 본 발명에 적용 가능한 PPDU 포맷은 TRN 필드를 포함하여 양 방향의 빔포밍 트레이닝을 지원할 수도 있다. 또한, 앞서 상술한 예시들은 복수의 채널들을 위한 빔포밍 트레이닝을 위해 SSW 또는 Short SSW를 포함한 PPDU 포맷에 대한 것으로, 다른 예시에서는 앞서 설명한 PPDU 포맷 내 SSW 또는 Short SSW 대신 BRP 프레임이 포함된 PPDU 포맷이 사용될 수 있다.

도 33 및 도 34는 본 발명의 다른 예에 따라 따라 FDMA 방법을 적용한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 32의 경우와 같이, 도 33 및 34에서는, CH1 및 CH2는 STA A에게 할당되고, CH3 는 STA B에게 할당된 FDMA 전송 방법을 도시한다.

이때, 도 33 및 도 34에서는 CH1 및 CH2가 STA A와의 빔포밍 트레이닝을 위해 사용되고, CH3이 STA B와의 빔포밍 트레이닝을 위해 사용되는 구성을 도시하였으나, 각 STA에게 할당 가능한 대역폭은 최대 4 채널까지 확장될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, STA A 및 STA B와의 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU 포맷은 L-STF, L-CE, L-Header, BRP, TRN을 포함할 수 있다. 또는, 추가적으로 EDMG Header-A를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 TRN는 각 STA (예: STA A, STA B)에게 할당된 채널 모두에 걸쳐 전송될 수 있고, 다른 필드들은 각 STA에게 할당된 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송될 수 있다.

4.3. 광대역 TRN 필드

앞서 상술한 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서는 복수의 채널들을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있고, 이를 위해 다양한 형태의 PPDU 포맷을 위해 신호를 송수신하는 STA간 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다. 이를 위해, 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 등의 방식으로 신호 (예: 데이터, 프레임)을 전송하는 경우, 빔포밍 트레이닝 (예: 빔 제련 (beam refinement) 또는 빔 트래킹 (beam tracking) 등)을 위해 수신기가 디코딩해야 하는 페이로드가 차지하는 대역폭에 대응하는 TRN 필드 또는 EDMG STF, EDMG CE가 점유하는 대역폭에 대응하는 TRN 필드가 포함된 PPDU 포맷이 사용될 수 있다. 이때, 상기 TRN 필드는 AGC 부필드, TRN-R/T 부필드를 모두 포함할 수 있다. 이를 통해, 신호를 송수신하는 STA들은 신호 송수신을 위해 사용하는 대역폭에 포함된 채널에 대해 최적의 빔 제련 또는 빔 트래킹을 수행할 수 있다.

이에, 본 절에서는 복수의 채널을 동시에 이용하여 프레임을 전송할 때, 상기 복수의 채널을 통한 빔포밍 트레이닝을 위해 PPDU 포맷 내 TRN 필드에서 어떤 시퀀스들이 전송되는지를 제안한다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 TRN 단위 (unit) 값을 1로 설정했을 때의 예시에 대해 상술한다. 즉, n 값이 1인 경우에 대해 상술한다. 추가적으로, n의 값이 1보다 커지게 되면, n=1인 경우가 단순 확장 적용될 수 있다.

4.3.1. 1개 채널 대역폭의 경우

도 35 내지 도 37은 TRN 필드가 1개 채널 대역폭에 대응하는 경우, 각각 AGC 부필드, CE 부필드, TRN-T/R 부필드에서 전송되는 시퀀스들을 나타낸 도면이다.

4.3.2. 2개 채널 대역폭의 경우

도 38 내지 도 40은 TRN 필드가 2개 채널 대역폭에 대응하는 경우, 각각 AGC 부필드, CE 부필드, TRN-T/R 부필드에서 전송되는 시퀀스들을 나타낸 도면이다.

4.3.3. 4개 채널 대역폭의 경우

도 41 내지 도 43은 TRN 필드가 4개 채널 대역폭에 대응하는 경우, 각각 AGC 부필드, CE 부필드, TRN-T/R 부필드에서 전송되는 시퀀스들을 나타낸 도면이다.

이처럼, 본 발명에 따라 빔포밍 트레이닝을 위해 송수신하는 PPDU 포맷 내 TRN 필드는 대응하는 대역폭이 1채널 대역폭에 비해 2배 늘어나면 샘플링 레이트 (sampling rate)를 2배로 증가시키고, 3배로 늘어나면 셈플링 레이트를 3배로 증가시키고, 4배로 늘어나면 셈플링 레이트를 4배로 증가시킨다. 이에 따라, 각 TRN 필드에 대응하는 채널 대역폭의 크기가 달라져도 각 TRN 필드를 인코딩, 디코딩하는데 걸리는 시간은 동일하게 소요될 수 있다.

또한, 4.3.1. 내지 4.3.3. 절에서 AGC 부 필드 내 포함되는 각 필드 (1,2,3,4)는 5개의 골레이 시퀀스 (Ga)를 포함하는 경우를 설명하였으나, 상기 각 필드에 포함되는 골레이 시퀀스의 개수는 이보다 크거나 또는 작은 개수로 설정될 수도 있다.

또한, 4.3.1. 내지 4.3.3. 절에 있어, 각 경우의 TRN 필드는 CE 서브 필드를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 각 경우의 TRN 필드에 대해 CE 서브 필드는 생략될 수 있다.

또한, 4.3.1. 내지 4.3.3. 절에 있어, 각 구조별 골레이 시퀀스의 개수는 가변적으로 설정될 수 있다. 또한, AGC 서브필드와 TRN-T/R 서브필드의 수 또한 가변적으로 설정될 수 있다.

도 44는 본 발명의 일 예에 따라 두 STA들이 복수의 채널들을 통해 신호를 전송하는 방법을 나타낸 도면이다. 도 44에 있어, 신호를 전송하는 STA은 개시자 STA (410)라 명명하고, 이에 대응하여 신호를 수신하는 STA은 응답자 STA (420)라 명명한다. 이때, 상기 개시자 STA (410) 및 응답자 STA (420)는 각각 PCP/AP STA 또는 Non-PCP/AP STA일 수 있다.

또한, 이하에서는 설명의 편의상 개시자 STA(410)에 대해서는 신호를 전송하는 구성만을, 응답자 STA(420)에 대해서는 신호를 수신하는 구성만을 개시하나, 이하 설명할 각 단계에서 개시자 STA (410) (또는 응답자 STA (420))는 신호 전송 뿐 아니라 신호를 수신할 수도 있다.

또한, 도 44에 있어 복수의 채널들을 위한 빔포밍 트레이닝 방법으로는 앞서 상술한 다양한 빔포밍 트레이닝 방법이 적용될 수 있다. 설명의 편의상, 이하에서는 본 발명의 구성에 대해 앞서 상술한 다양한 빔포밍 트레이닝 방법 중 일 예시로 한정하여 설명하지만, 하기 구성은 앞서 상술한 다른 빔포밍 트레이닝 방법으로도 확장 적용될 수 있다.

S4410 단계에 있어, 개시자 STA (410)은 응답자 STA (420)와 신호를 전송하고자 하는 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한다. 이를 위한 방법으로써, 상기 개시자 STA (410)은 상기 응답자 STA (420)에게 하나 이상의 PPDU를 전송할 수 있다. 이때, 상기 PPDU는 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩 (channel bonding) 또는 채널 결합 (channel aggregation)인지 여부에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 복수의 채널들을 통한 신호 전송 방법이 채널 결합이면, 개시자 STA (410)은 응답자 STA (420)에게 도 28에 따른 PPDU를 전송함으로써 상기 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다. 이때, 상기 PPDU는, 채널 결합된 각 채널 별로 복제되어 전송되는, L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드, BRP 필드 및 TRN 필드를 포함할 수 있다. 더 나아가, 상기 필드들은 앞서 설명한 순서대로 상기 PPDU 포맷 내 구성될 수 있다.

이와 같은 상기 PPDU 구성을 도 10의 PPDU 포맷과 비교하여 설명하면, 채널 결합 전송시 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU는 EDMG-STF 필드, EDMG-CE 필드, EDMG Header-B 필드를 포함하지 않을 수 있다.

이때, 상기 채널 결합은 2개 채널 결합 또는 4개 채널 결합을 포함할 수 있다.

또는, 상기 복수의 채널들을 통한 신호 전송 방법이 채널 본딩이면, 개시자 STA (410)은 응답자 STA (420)에게 도 29에 따른 PPDU를 전송함으로써 상기 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다. 이때, 상기 복수의 채널들을 통한 신호의 전송 방법이 채널 본딩인 경우, 상기 PPDU는, 채널 본딩된 각 채널 별로 복제되어 전송되는, L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드 및 BRP 필드, 및 상기 채널 본딩된 전체 대역폭을 통해 전송되는 TRN 필드를 포함할 수 있다. 더 나아가, 상기 필드들은 앞서 설명한 순서대로 상기 PPDU 포맷 내 구성될 수 있다. 상기 PPDU 구성을 도 10의 PPDU 포맷과 비교하여 설명하면, 채널 결합 전송시 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝을 위한 PPDU는 EDMG-STF 필드, EDMG-CE 필드, EDMG Header-B 필드를 포함하지 않을 수 있다.

이때, 상기 채널 본딩은 2개 내지 4개 채널 본딩을 포함할 수 있다.

S4420 단계에서 개시자 STA (410)은 S4410 단계에서 수행된 빔포밍 트레이닝 결과에 기반하여 응답자 STA (420)에게 복수의 채널들을 통해 신호를 전송한다. 이에 대응하여, 응답자 STA (420)는 상기 개시자 STA (410) 로부터 S4410 단계에서 수행된 빔포밍 트레이닝 결과에 기반하여 복수의 채널들을 통해 전송된 신호를 수신한다.

5. 장치 구성

도 45는 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 45의 무선 장치(100)은 상술한 설명에서 설명한 신호를 전송하는 개시자 STA, 그리고 무선 장치(150)은 상술한 설명에서 설명한 신호를 수신하는 응답자 STA에 대응할 수 있다. 이때, 각 스테이션은 11ay 단말 또는 PCP/AP에 대응될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 신호를 전송하는 개시자 STA은 송신 장치 (100)라 명명하고, 신호를 수신하는 응답자 STA은 수신 장치 (150)라 명명한다.

송신 장치 (100)는 프로세서(110), 메모리(120), 송수신부(130)를 포함할 수 있고, 수신 장치 (150)는 프로세서(160), 메모리(170) 및 송수신부(180)를 포함할 수 있다. 송수신부(130, 180)은 무선 신호를 송신/수신하고, IEEE 802.11/3GPP 등의 물리적 계층에서 실행될 수 있다. 프로세서(110, 160)은 물리 계층 및/또는 MAC 계층에서 실행되고, 송수신부(130, 180)와 연결되어 있다.

프로세서(110, 160) 및/또는 송수신부(130, 180)는 특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(120, 170)은 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시 예가 소프트웨어에 의해 실행될 때, 상기 기술한 방법은 상기 기술된 기능을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로세스, 기능)로서 실행될 수 있다. 상기 모듈은 메모리(120, 170)에 저장될 수 있고, 프로세서(110, 160)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리(120, 170)는 상기 프로세스(110, 160)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 수단으로 상기 프로세스(110, 160)와 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 상술한 설명으로부터 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은 IEEE 802.11 기반 무선랜 시스템에 적용되는 것을 가정하여 설명하였으나, 이에 한정될 필요는 없다. 본 발명은 채널 본딩에 기반하여 데이터 전송이 가능한 다양한 무선 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims

무선랜(WLAN) 시스템에서 제1 스테이션(STA)이 제2 STA에게 복수의 채널들을 통해 신호를 전송하는 방법에 있어서,
복수의 채널들을 통해 PPDU (Physical Protocol Data Unit)를 제2 STA에게 전송함으로써 상기 제2 STA와 상기 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝 절차를 수행하되, 상기 PPDU가 채널 본딩 (channel bonding) 또는 채널 결합 (channel aggregation)을 기반으로 전송되는지 여부를 기반으로 상기 PPDU는 다르게 구성되고; 및
상기 빔포밍 트레이닝 절차에 기반하여 상기 제2 STA에게 상기 복수의 채널들을 통해 신호를 전송;하는 것을 포함하되,
상기 PPDU가 상기 채널 결합을 기반으로 전송되는 경우, 상기 PPDU는,
상기 복수의 채널들에 포함된 결합된 채널에 대해 복제(duplicate)되는, L-STF (Legacy Shot Training Field) 필드, L-CE (Legacy Channel Estimation) 필드, L-Header (Legacy Header) 필드, EDMG Header A (Enhanced Directional Multi Gigabit Header A) 필드 및 BRP (Beam Refinement Protocol) 필드, 및
상기 결합된 채널들 사이에 갭(gap)이 형성된 TRN (Training) 필드를 포함하고,
상기 PPDU가 상기 채널 본딩을 기반으로 전송되는 경우, 상기 PPDU는,
상기 복수의 채널들에 포함되는 본딩된 채널에 대해 복제되는, L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드 및 BRP 필드, 및
상기 본딩된 채널의 전체 대역폭을 통해 전송되는 TRN 필드를 포함하는, 신호 전송 방법.
제 1항에 있어서,
상기 PPDU 는,
시간 차원에서 L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드, BRP 필드, TRN 필드의 순서로 구성되는, 신호 전송 방법.
제 1항에 있어서,
상기 PPDU가 상기 채널 본딩을 기반으로 전송되는 경우, 상기 채널 본딩은 2개 내지 4개 채널 본딩을 포함하는, 신호 전송 방법.
제 1항에 있어서,
상기 PPDU가 상기 채널 결합을 기반으로 전송되는 경우, 상기 채널 결합은 2개 채널 결합 또는 4개 채널 결합을 포함하는, 신호 전송 방법.
제 1항에 있어서,
상기 PPDU 는 EDMG-STF 필드, EDMG-CE 필드, EDMG Header-B 필드를 포함하지 않는, 신호 전송 방법.
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무선랜(WLAN) 시스템에서 복수의 채널들을 통해 신호를 전송하는 스테이션 장치에 있어서,
하나 이상의 RF(Radio Frequency) 체인을 가지고, 다른 스테이션 장치와 신호를 송수신하도록 구성되는 송수신부; 및
상기 송수신부와 연결되어, 상기 다른 스테이션 장치와 신호를 송수신한 신호를 처리하는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는,
복수의 채널들을 통해 PPDU (Physical Protocol Data Unit)를 상기 다른 스테이션 장치에게 전송함으로써 상기 다른 스테이션 장치와 상기 복수의 채널들에 대한 빔포밍 트레이닝 절차를 수행하되, 상기 PPDU가 채널 본딩 (channel bonding) 또는 채널 결합 (channel aggregation)을 기반으로 전송되는지 여부를 기반으로 상기 PPDU는 다르게 구성되고; 및
상기 빔포밍 트레이닝 절차에 기반하여 상기 다른 스테이션 장치에게 상기 복수의 채널들을 통해 신호를 전송;하도록 구성되고,
상기 PPDU가 상기 채널 결합을 기반으로 전송되는 경우, 상기 PPDU는,
상기 복수의 채널들에 포함된 결합된 채널에 대해 복제(duplicate)되는, L-STF (Legacy Shot Training Field) 필드, L-CE (Legacy Channel Estimation) 필드, L-Header (Legacy Header) 필드, EDMG Header A (Enhanced Directional Multi Gigabit Header A) 필드 및 BRP (Beam Refinement Protocol) 필드, 및
상기 결합된 채널들 사이에 갭(gap)이 형성된 TRN (Training) 필드를 포함하고,
상기 PPDU가 상기 채널 본딩을 기반으로 전송되는 경우, 상기 PPDU는,
상기 복수의 채널들에 포함된 본딩된 채널에 대해 복제되는, L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드 및 BRP 필드, 및
상기 본딩된 채널의 전체 대역폭을 통해 전송되는 TRN 필드를 포함하는, 스테이션 장치.
삭제
제 11항에 있어서,
상기 PPDU 는,
시간 차원에서 L-STF 필드, L-CE 필드, L-Header 필드, EDMG Header A 필드, BRP 필드, TRN 필드의 순서로 구성되는, 스테이션 장치.
제 11항에 있어서,
상기 PPDU가 상기 채널 본딩을 기반으로 전송되는 경우, 상기 채널 본딩은 2개 내지 4개 채널 본딩을 포함하는, 스테이션 장치.
제 11항에 있어서,
상기 PPDU가 상기 채널 결합을 기반으로 전송되는 경우, 상기 채널 결합은 2개 채널 결합 또는 4개 채널 결합을 포함하는, 스테이션 장치.
제 11항에 있어서,
상기 PPDU 는 EDMG-STF 필드, EDMG-CE 필드, EDMG Header-B 필드를 포함하지 않는, 스테이션 장치.
제 1항에 있어서,
상기 채널 본딩은 상기 PPDU가 복수의 연속적인 채널들을 통해 전송되는 것과 관련되고,
상기 채널 결합은 상기 PPDU가 연속적이지 않은 채널들을 통해 전송되는 것과 관련되는, 신호 전송 방법.
제 11항에 있어서,
상기 채널 본딩은 상기 PPDU가 복수의 연속적인 채널들을 통해 전송되는 것과 관련되고,
상기 채널 결합은 상기 PPDU가 연속적이지 않은 채널들을 통해 전송되는 것과 관련되는, 스테이션 장치.