KR102093111B1 - Method for multi-user transmission in wireless LANs - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선랜에서 다중사용자 전송 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중사용자 전송시 효율을 높이기 위한 전송 길이 결정 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-user transmission technology in a wireless LAN, and more particularly, to a transmission length determination technology for increasing efficiency in multi-user transmission.
무선 트래픽의 폭발적인 증가로 인해 다양한 방법으로 무선전송 용량을 증대시키기 위한 개발이 진행되고 있다. 유선전송과 차별되는 무선전송의 어려움은 같은 무선 링크에서 둘 이상의 전송이 수행될 경우, 이들 전송 간의 간섭으로 인해 전송이 실패하게 된다는데 근본적인 이유가 있다. 전송 충돌을 피하기 위해, 각 장치들은 무선 전송을 수행하는 주파수 및 시간을 분리하여 사용하게 되었고, 결과적으로 주파수 대역폭 및 전송 시간을 충분히 확보할 수 없다는 문제로 그 성능에 한계가 있었다. 하지만 무선 전송기술의 발전으로 인해, 최근에는 같은 주파수를 여러 장치가 동시에 사용하더라도 이들 사이에 발생할 간섭을 사전에 관리하여 전송을 성공시키는 다중사용자 전송기술이 개발되었다. 다중사용자 전송기술의 개발로, 주파수 자원을 여러 사용자가 동시에 사용할 수 있게 되어, 무선전송의 고질적인 문제였던 자원부족 문제를 해결하고, 전송 용량을 획기적으로 늘릴 수 있을 것이라 기대되고 있다.Due to the explosive increase in wireless traffic, development has been underway to increase the wireless transmission capacity in various ways. The difficulty of wireless transmission different from wired transmission has a fundamental reason that when two or more transmissions are performed on the same wireless link, transmission fails due to interference between these transmissions. In order to avoid transmission collision, each device uses a frequency and a time for performing wireless transmission separately, and as a result, there is a limitation in performance due to a problem that a frequency bandwidth and a transmission time cannot be sufficiently secured. However, due to the development of wireless transmission technology, recently, a multi-user transmission technology has been developed in which multiple devices simultaneously use the same frequency to manage the interference between them in advance and succeed in transmission. With the development of multi-user transmission technology, frequency resources can be used by multiple users at the same time, and it is expected to solve the resource shortage problem, which was a chronic problem of radio transmission, and to dramatically increase the transmission capacity.
하지만 다중사용자 전송을 수행하기 위해서는, 간섭을 관리하기 위해 모든 전송이 동시에 시작되고 동시에 종료되도록 조절해야하는 한계가 있다. 따라서 일부 장치로 향하는 전송이 더 이상 보낼 데이터를 갖고 있지 않다 하더라도 동시에 시작된 다른 전송들이 모두 끝날 때까지 계속해서 전송을 수행해야하기 때문에, 쓰레기 값(dummy bits)을 전송하며 시간을 보내게 된다. 이렇게 동시에 전송을 개시하고 종료시키기 위해 포함되는 padding(dummy bits)은, 면허/비면허대역에 적용된 다중사용자 전송기법 모두에 공통된 사항이며, 상/하향 전송 모두에 적용된다. 따라서 다중사용자 전송기법을 사용한다 하더라도, 패딩(padding)에 의해 실제 주파수 활용률이 저하되는 문제가 발생하기 때문에 기대만큼 큰 전송용량 증대를 얻기 힘든 문제가 있다.However, in order to perform multi-user transmission, there is a limitation in that all transmissions must be simultaneously started and terminated in order to manage interference. Therefore, even if the transmission to some devices does not have data to send anymore, since the transmissions must be continuously performed until all other transmissions started at the same time are finished, time is spent transmitting dummy bits. The padding (dummy bits) included to start and end the transmission at the same time is common to all multi-user transmission techniques applied to the licensed / unlicensed band, and is applied to both uplink and downlink transmission. Therefore, even if a multi-user transmission technique is used, there is a problem in that it is difficult to obtain an increase in transmission capacity as expected because a problem occurs in that the actual frequency utilization rate is reduced by padding.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 무선랜(wireless local area network)에서 다중사용자 전송 기법의 효율성을 향상시키기 위한 최적의 전송 길이 결정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method for determining an optimal transmission length for improving the efficiency of a multi-user transmission technique in a wireless local area network (LAN).
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선랜에서의 다중사용자 전송 방법에 있어서, AP가 각 장치에서의 오버헤드와 전송가능한 트래픽 양을 확인하는 단계, 각 장치에서의 오버헤드와 전송가능한 트래픽 양을 고려하여, AP가 어떤 장치의 전송길이에 맞춰 전송을 수행해야 최고 효율을 얻을 수 있는지 확인하고, 이에 따라 최고 효율을 얻을 수 있는 장치의 전송길이를 결정하는 단계 및 AP가 결정된 장치의 전송길이에 맞춰 전송을 수행하는 단계를 포함한다. In the multi-user transmission method in the wireless LAN of the present invention for achieving the above object, the AP checks the amount of overhead and transmitable traffic in each device, the amount of overhead and transmitable traffic in each device Considering, the AP determines the transmission length of the device that can achieve the highest efficiency by performing transmission according to the transmission length of the device, and thus determines the transmission length of the device that can obtain the highest efficiency and the AP transmission length of the determined device And performing the transmission according to time.
상기 오버헤드와 전송가능한 트래픽 양을 확인하는 단계에서, 상기 AP는 다중사용자 전송의 수율(throughput)을 최대화하기 위하여 각 장치에서의 오버헤드와 전송가능한 트래픽 양을 확인하되, To는 오버헤드 대기시간이고, TP는 PSDU 전송 길이(시간)이고, li는 PSDU 전송 길이(TP)동안 i번째 장치에게 전송할 수 있는 데이터의 양이라고 할 때, 다중사용자 전송의 수율 G를, 
상기 전송길이를 결정하는 단계에서, qi는 STAi의 큐(queue) 길이이고, ri는 전송 비트 레이트(transmission bit rate)이고, N은 다중사용자 전송에서의 다중화된 사용자 프레임의 총 수라고 할 때, STA가 qi/ri의 오름차순으로 정렬되고, STA 1(j=1)을 l1=q1으로 설정하여 시작하고, STA가 
상기 AP는 함께 스케쥴링되어 있는 장치들에 대한 지연시간을 측정하고, 상대적으로 지연시간이 긴 장치에 대해 보다 많은 자원을 할당하는 자원 재분배 단계를 더 포함할 수 있다. The AP may further include a resource redistribution step of measuring latency for devices that are scheduled together, and allocating more resources to a device having a relatively long latency.
본 발명에 의하면, 무선랜에서 다중사용자 전송 시 최고 효율을 얻을 수 있는 전송길이를 제안함으로써, 다중사용자 전송의 효율을 향상시켜서 무선 전송의 수율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by suggesting a transmission length that can obtain the highest efficiency in multi-user transmission in a wireless LAN, there is an effect of improving the efficiency of multi-user transmission and increasing the yield of wireless transmission.
또한, 본 발명에 의하면 무선랜에서 다중사용자 전송 시 상대적으로 열악한 환경에 있는 장치에 대한 성능 보상이 가능하다는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, when multi-user transmission in a wireless LAN, there is an advantage in that performance compensation for a device in a relatively poor environment is possible.
또한, 본 발명에 의하면 다중사용자 전송에 포함된 장치들에 대하여 전송기회 재분배를 수행함으로써, 무선 전송의 용량을 증대시키고, 스케쥴링 문제로 과도한 지역을 겪는 장치를 관리할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, by performing transmission opportunity redistribution for devices included in multi-user transmission, there is an effect of increasing the capacity of the wireless transmission and managing a device experiencing excessive area due to scheduling problems.
도 1은 다중 사용자 전송의 프레임 포맷 및 전송 절차를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중사용자 전송의 전송 길이를 결정하기 위한 알고리즘이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜(Wireless LAN)에서의 다중사용자 전송 방법을 보여주는 흐름도이다. 1 shows a frame format and transmission procedure of multi-user transmission.
2 is an algorithm for determining a transmission length of a multi-user transmission according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a multi-user transmission method in a wireless LAN according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described on the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
본 발명에서는 AP(Access Point)와 여러 개의 STA(station)로 구성된 WLAN 네트워크를 고려한다. 각 AP는 그것에 접속 된 STA와 함께 BSS(Basic Service Set)를 형성한다. 그리고, 고려중인 다중사용자(Multi-User) 전송을 포함한 MAC(medium access control) 및 PHY(physical) 동작은 IEEE 802.11ax를 기반으로 한다. 트래픽은 하향링크(Downlink)의 경우 AP의 각 STA 큐(queue)에서 생성되고 버퍼링되거나 또는 상향링크(Uplink)의 경우 STA 자체의 큐에서 생성되고 버퍼링된다. 각 STA의 버퍼 상태는 BSR(Buffer Status Reports)를 통해 서비스중인 AP에 통지되므로, 상향링크에서 AP가 다중사용자 자원을 할당하는 데 도움이 된다.In the present invention, consider a WLAN network composed of an access point (AP) and several stations (STAs). Each AP forms a basic service set (BSS) with the STA connected to it. In addition, medium access control (MAC) and physical (PHY) operations including multi-user transmission under consideration are based on IEEE 802.11ax. Traffic is generated and buffered in each STA queue of the AP in the case of downlink or in the queue of the STA itself in case of uplink. Since the buffer status of each STA is notified to the AP in service through Buffer Status Reports (BSR), it helps the AP to allocate multiuser resources in the uplink.
다중사용자 전송은 전송 전에 다음 세 단계를 수행해야하는데, (1) STA 세트 선택; (2) 자원 할당; (3) 데이터 프레임 구성이 그것이다. Multi-user transmission must perform the following three steps before transmission: (1) STA set selection; (2) resource allocation; (3) It is a data frame configuration.
AP의 스케줄러는 다중사용자 프레임에서 다중화 될 사용자 프레임에 대한 STA 세트를 선택하고, 사전 정의 된 목표에 따라 RG(Resource Granularity)를 할당한다. The AP scheduler selects a STA set for a user frame to be multiplexed from a multi-user frame, and allocates resource granularity (RG) according to a predefined target.
그 다음, 결정된 STA 세트 및 자원 할당 결과는 데이터 프레임 구성 프로세스로 전달된다. 이때, 기본 스케쥴을 기준으로 각 STA의 프레임의 전송 지속 시간이 다중화된 프레임 중 최대(최대 정렬), 평균(평균 정렬) 또는 최소(최소 정렬)로 정렬되도록, 다중사용자 프레임을 구성한다고 가정한다. Then, the determined STA set and resource allocation results are transmitted to a data frame configuration process. In this case, it is assumed that a multi-user frame is configured such that the transmission duration of each STA frame is sorted by maximum (maximum sort), average (average sort), or minimum (minimum sort) among multiplexed frames based on the basic schedule.
도 1은 다중 사용자 전송의 프레임 포맷 및 전송 절차를 도시한 것이다. 도 1에서 (a)는 하향링크(Downlink)이고, (b)는 상향링크(Uplink)를 나타낸 것이다. 도 1에서 하나의 AP(Access Point)와 네 개의 스테이션(Station, STAs) 사이의 전송 절차를 도시한 것이다.1 shows a frame format and transmission procedure of multi-user transmission. In Figure 1 (a) is a downlink (Downlink), (b) shows an uplink (Uplink). 1 shows a transmission procedure between one AP (Access Point) and four stations (Stations, STAs).
도 1을 참조하면, 하향링크(DL)의 경우, 백 오프(Backoff) 절차가 종료된 후, 처음에 프레임 전송은 프리엠블(preamble)로 시작하고, 이어 물리 계층(physical-layer, PHY) 헤더가 뒤따른다.Referring to FIG. 1, in the case of a downlink (DL), after a backoff procedure is finished, frame transmission initially starts with a preamble, followed by a physical-layer (PHY) header Follows.
그 다음, A-MPDU(aggregate MAC protocol data unit)와 패딩(padding) 비트가 이어진다. 물리계층의 PSDU(protocol service data unit)는 A-MPDU와 패딩 비트를 합친 개념이다. Then, an Aggregate MAC protocol data unit (A-MPDU) and padding bits are followed. The PSDU (protocol service data unit) of the physical layer is a concept combining A-MPDU and padding bits.
그리고, 각 수신 STA에서 SIFS(short interframe space) 후에 개별 ACK(acknowledgement)를 전송한다. In addition, an individual acknowledgment (ACK) is transmitted after a short interframe space (SIFS) at each receiving STA.
상향 링크(UL)의 경우, 백오프 절차 종료 후에 AP에 의해 트리거(trigger) 프레임이 먼저 전송되고, 나머지 절차는 하양 링크의 경우와 거의 동일하다. In the case of uplink (UL), a trigger frame is first transmitted by the AP after the end of the backoff procedure, and the rest of the procedure is almost the same as that of the white link.
다중사용자 전송에서 A-MPDU의 전송 부분을 제외한 모든 구성 요소를 물리적 계층 전송 효율을 감소시키는 오버헤드로 간주한다. 그리고, 오버헤드를 프로토콜 오버헤드와 패딩 비트의 두 가지 유형으로 분류한다.In multi-user transmission, all components except the transmission portion of the A-MPDU are considered as overheads that reduce physical layer transmission efficiency. And, the overhead is classified into two types: protocol overhead and padding bits.
도 1에서 보는 바와 같이, 프로토콜 오버헤드는 가장 낮은 전송 비트율 또는 기본 속도 집합 (BRS) 중 하나에서 전송되는 PSDU를 제외한 구성 요소 세트이므로 대부분 대기 시간 소비가 고정되어 있다. 본 발명에서 프로토콜 오버헤드(To)의 대기 시간 소비를 다음과 같이 나타낸다.As shown in FIG. 1, since the protocol overhead is a set of components excluding PSDU transmitted from one of the lowest bit rate or base rate set (BRS), most of the latency consumption is fixed. In the present invention, the waiting time consumption of the protocol overhead (T o ) is represented as follows.
여기서, Tp는 프리엠블(Preamble)을 전송하는데 소요되는 시간(오버헤드), Th 는 PHY 헤더, Tsifs 는 SIFS, Tack는 ACK이다.Here, T p is a time (overhead) required to transmit the preamble, T h is a PHY header, T sifs is SIFS, and T ack is ACK.
도 1에 도시 된 바와 같이, 상향/하향 다중사용자 전송을 수행하는 AP와 각 단말들은, 각기 상이한 트래픽 양을 가지고 있으며, AP와 각 단말 간의 채널 환경 또한 다르기 때문에, 전송에 활용할 수 있는 비트 레이트(bit rate)도 제 각각이다. 그 결과, AP와 각 단말 간의 전송이 완료되는데 까지 필요한 시간이 서로 다르고, 어느 시점에서 전송을 종료할 것인지 결정하는 것이 다중 사용자 전송의 효율성을 결정하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 최대의 전송 효율을 갖는 전송길이를 결정하기 위해, 다중사용자 전송을 수행하기 위해 소비한 비용과 각 전송이 처리한 트래픽의 양을 고려하여 전송길이를 최적화한다.As illustrated in FIG. 1, since an AP performing up / down multi-user transmission and each terminal have different traffic amounts, and a channel environment between the AP and each terminal is also different, a bit rate that can be used for transmission ( bit rate). As a result, the time required to complete transmission between the AP and each terminal is different, and determining when to end transmission determines the efficiency of multi-user transmission. Therefore, in the present invention, in order to determine the transmission length having the maximum transmission efficiency, the transmission length is optimized in consideration of the cost consumed to perform multi-user transmission and the amount of traffic processed by each transmission.
무선전송을 수행하기에 앞서, 각 장치는 타 장치와의 전송 충돌을 회피하기위해 랜덤 백오프(random backoff)를 수행해야하며, 아무리 작은 트래픽을 전송할지라도, PHY/MAC 헤더와 ACK등의 전송이 필수적으로 전송해야 한다. 즉, 패딩(padding)을 줄일 목적으로 가장 짧은 전송길이를 갖는 장치의 전송에 맞춰 전송길이를 제한한다면, 전송 시 패딩(padding)을 추가할 필요가 없지만 전송 길이에 비해 필수적으로 수행되는 절차들의 오버헤드(To)의 비중이 매우 커지게 된다. 반대로 가장 긴 전송길이에 맞추면 To 의 비율은 감소하지만, 너무 많은 패딩(padding)이 추가되어 전송 시간에 전송한 트래픽의 양이 적어지는 문제가 있다.Prior to performing wireless transmission, each device must perform a random backoff to avoid transmission collision with other devices, and no matter how small traffic is transmitted, PHY / MAC header and ACK transmission It must be transmitted. That is, if the transmission length is limited in accordance with the transmission of the device having the shortest transmission length for the purpose of reducing padding, padding is not required to be added during transmission, but procedures that are essentially performed in comparison to the transmission length are overwritten. The specific gravity of the head (T o ) becomes very large. Conversely, if the length of the longest transmission length is matched, the ratio of T o decreases, but there is a problem in that too much padding is added to reduce the amount of traffic transmitted at the transmission time.
따라서, 본 발명에서는 다중사용자 전송으로 인해 얻는 이득을 최대화하기 위해, 먼저 전송 소요시간과 전송한 트래픽양의 최적화를 수행한다. 이를 위해, 다중사용자 전송의 수율(throughput) G를 다음 수학식과 같이 정리한다. Therefore, in the present invention, in order to maximize the gain due to multi-user transmission, first, the transmission time and the amount of traffic transmitted are optimized. To this end, the throughput G of multi-user transmission is summarized as follows.
여기서, TP는 PSDU 전송 길이(시간)이고, li는 PSDU 전송 길이(TP)동안 i번째 장치에게 전송할 수 있는 데이터의 양이다.Here, T P is the PSDU transmission length (time), and l i is the amount of data that can be transmitted to the i-th device during the PSDU transmission length (T P ).
이후, 도 2에 도시된 전송 길이 알고리즘을 이용하여, 각 장치의 트래픽 보유량과 전송 소요시간(To+TP)을 고려했을 때, 어떤 장치의 전송길이에 맞춰 전송을 수행해야 가장 높은 효율을 얻을 수 있는지 확인한다.Then, using the transmission length algorithm shown in FIG. 2, when considering the traffic holding amount and the transmission time (T o + T P ) of each device, transmission must be performed according to the transmission length of a certain device to achieve the highest efficiency. See if you can get it.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중사용자 전송의 전송길이를 결정하기 위한 알고리즘이다. 2 is an algorithm for determining a transmission length of a multi-user transmission according to an embodiment of the present invention.
도 2에서, qi는 STAi의 큐(queue) 길이이고, ri는 전송 비트 레이트(transmission bit rate)이고, N은 다중사용자 전송에서의 다중화된 사용자 프레임의 총 수이다. In FIG. 2, q i is a queue length of STA i , r i is a transmission bit rate, and N is a total number of multiplexed user frames in multi-user transmission.
도 2의 알고리즘에서, 먼저 STA는 qi/ri의 오름차순으로 정렬된다. 즉, 모든 i에 대하여 qi/ri≤qi +1/ri+1이다. In the algorithm of FIG. 2, first, STAs are arranged in ascending order of q i / r i . That is, for all i, q i / r i ≤q i +1 / r i + 1 .
그리고, 알고리즘은 STA 1(j=1)을 l1=q1으로 설정하여 시작하고, STA가 다음 조건식을 만족하는지를 확인한다. Then, the algorithm starts by setting STA 1 (j = 1) to l 1 = q 1 , and checks whether the STA satisfies the following conditional expression.
<조건식><Conditional expression>
STA가 조건식을 만족하지 않으면, j=j+1로 j를 1증가시키면서 상기 과정을 반복한다. 즉, 알고리즘은 상기 조건식을 만족하는 첫번째 STA를 찾는 과정이고, 상기 조건식을 만족하는 j번째 STA의 전송 길이가 최대의 처리량(throughput)을 얻을 수 있는 최적의 전송 길이이다. 그리고, 이때의 j를 j*로 표시하기로 한다. If the STA does not satisfy the conditional expression, the above process is repeated while increasing j by 1 with j =
마지막으로, 프레임 길이는 qj */Rj *로 설정된다. Finally, the frame length is set to q j * / R j * .
도 2의 알고리즘에서 마지막 STA(STA N)까지 상기 조건식이 만족되지 않으면, 프레임 길이를 qN/rN으로 설정한다. If the above conditional expression is not satisfied until the last STA (STA N) in the algorithm of FIG. 2, the frame length is set to q N / r N.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜(Wireless LAN)에서의 다중사용자 전송 방법을 보여주는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a multi-user transmission method in a wireless LAN according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 다중사용자 전송에 있어서 AP가 각 장치에서의 오버헤드(To)와 전송가능한 트래픽 양을 확인한다(S110). 본 발명의 일 실시예에서 S110 단계에서, AP는 
그리고, AP는 어떤 장치의 전송길이에 맞춰 전송을 수행해야 최고 효율을 얻을 수 있는지 확인한다(S120). Then, the AP checks which device can perform the transmission according to the transmission length to obtain the highest efficiency (S120).
그리고, AP는 최고 효율을 얻을 수 있는 장치의 전송길이를 결정한다(S130). 본 발명의 일 실시예에서 S120, S130 단계에서, AP는 도 2의 다중사용자 전송의 전송길이 결정 알고리즘을 이용하여 전송길이를 결정할 수 있다. Then, the AP determines the transmission length of the device that can obtain the highest efficiency (S130). In an embodiment of the present invention, in steps S120 and S130, the AP may determine the transmission length using the transmission length determination algorithm of the multi-user transmission of FIG. 2.
그리고, AP는 결정된 전송길이에 맞춰 전송을 수행한다(S140). Then, the AP performs transmission according to the determined transmission length (S140).
본 발명에서는 특정 장치에 대한 트래픽이 과도하게 누적되어 지연되지 않도록 다중사용자 전송에 포함된 장치들 간의 전송기회 재분배를 수행한다. 즉, 함께 스케쥴링되어 있는 장치들이 겪고 있는 지연을 평가하고, 상대적으로 지연이 심한 장치에게 보다 많은 자원을 할당할 수 있도록 재분배한다. 이를 통해 무선 전송의 용량 증대와 함께, 스케쥴링 문제로 과도한 지연을 겪는 장치에 대한 관리가 가능하다.In the present invention, transmission opportunity redistribution between devices included in multi-user transmission is performed so that traffic for a specific device is not accumulated and delayed excessively. That is, the delay experienced by the devices scheduled together is evaluated, and redistributed to allocate more resources to the relatively delayed device. Through this, it is possible to manage a device that experiences excessive delay due to a scheduling problem while increasing the capacity of the wireless transmission.
본 발명은 다중사용자 전송의 전송길이를 최적화하여 효율성을 향상시키는 방법을 제안하며, 특히 수학적인 증명을 통해 다중사용자 전송의 최적의 전송길이를 결정할 수 있다. 또한, 본 발명은 별도의 하드웨어나, 복잡한 프로세싱을 필요로 하지 않기 때문에, 기존 시스템에 용이하게 적용될 수 있다.The present invention proposes a method for improving efficiency by optimizing the transmission length of a multi-user transmission, and in particular, it is possible to determine the optimal transmission length of a multi-user transmission through mathematical proof. In addition, the present invention does not require separate hardware or complicated processing, and thus can be easily applied to existing systems.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.Although the present invention has been described using several preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not limiting. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention and the scope of the rights set forth in the appended claims.
Claims (4)
AP가 각 장치에서의 오버헤드와 전송가능한 트래픽 양을 확인하는 단계;
각 장치에서의 오버헤드와 전송가능한 트래픽 양을 고려하여, AP가 어떤 장치의 전송길이에 맞춰 전송을 수행해야 최고 효율을 얻을 수 있는지 확인하고, 이에 따라 최고 효율을 얻을 수 있는 장치의 전송길이를 결정하는 단계; 및
AP가 결정된 장치의 전송길이에 맞춰 전송을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 오버헤드와 전송가능한 트래픽 양을 확인하는 단계에서,
상기 AP는 다중사용자 전송의 수율(throughput)을 최대화하기 위하여 각 장치에서의 오버헤드와 전송가능한 트래픽 양을 확인하되,
To는 오버헤드 대기시간이고, TP는 PSDU 전송 길이(시간)이고, li는 PSDU 전송 길이(TP)동안 i번째 장치에게 전송할 수 있는 데이터의 양이라고 할 때, 다중사용자 전송의 수율 G를,
의 수학식으로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 다중사용자 전송 방법.
In the multi-user transmission method in a wireless LAN,
The AP checks the overhead and the amount of traffic that can be transmitted in each device;
Considering the overhead and the amount of traffic that can be transmitted in each device, the AP determines whether the device can perform the transmission according to the transmission length to obtain the highest efficiency, and accordingly determines the transmission length of the device that can obtain the highest efficiency. Determining; And
The AP comprises transmitting according to the determined transmission length of the device,
In the step of checking the overhead and the amount of traffic that can be transmitted,
The AP checks the overhead and the amount of traffic that can be transmitted in each device in order to maximize the throughput of multi-user transmission,
T o is the overhead latency, T P is the PSDU transmission length (time), l i is the amount of data that can be transmitted to the i-th device during the PSDU transmission length (T P ), yield of multi-user transmission G,
Multi-user transmission method characterized in that it can be represented by the equation of.
상기 전송길이를 결정하는 단계에서,
qi는 STAi의 큐(queue) 길이이고, ri는 전송 비트 레이트(transmission bit rate)이고, N은 다중사용자 전송에서의 다중화된 사용자 프레임의 총 수라고 할 때,
STA가 qi/ri의 오름차순으로 정렬되고,
STA 1(j=1)을 l1=q1으로 설정하여 시작하고, STA가
STA가 상기 조건식을 만족하지 않으면, j=j+1로 j를 1증가시키면서 상기 조건식 만족 여부를 확인하는 과정을 반복하고,
STA가 상기 조건식을 만족하면, 상기 조건식을 만족하는 j번째 STA의 전송 길이가 최대의 처리량(throughput)을 얻을 수 있는 최적의 전송 길이라고 결정하고,
마지막 STA(STA N)까지 상기 조건식이 만족되지 않으면, 프레임 길이를 qN/rN으로 설정하는 것으로 이루어진 알고리즘을 통해 상기 AP가 전송길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 다중사용자 전송 방법.
The method according to claim 1,
In the step of determining the transmission length,
When q i is the queue length of STA i , r i is the transmission bit rate, and N is the total number of multiplexed user frames in multi-user transmission,
STA is sorted in ascending order of q i / r i ,
Start by setting STA 1 (j = 1) to l 1 = q 1 , and STA
If the STA does not satisfy the conditional expression, repeat the process of checking whether the conditional expression is satisfied while increasing j by 1 with j = j + 1,
If the STA satisfies the conditional expression, it is determined that the transmission length of the j-th STA satisfying the conditional expression is the optimal transmission length to obtain the maximum throughput,
If the conditional expression is not satisfied until the last STA (STA N), the AP determines the transmission length through an algorithm consisting of setting the frame length to q N / r N.
상기 AP는 함께 스케쥴링되어 있는 장치들에 대한 지연시간을 측정하고, 상대적으로 지연시간이 긴 장치에 대해 보다 많은 자원을 할당하는 자원 재분배 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중사용자 전송 방법.
The method according to claim 1,
The AP further comprises a resource redistribution step of measuring latency for devices that are scheduled together and allocating more resources to a device with a relatively long latency.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180126769A KR102093111B1 (en) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | Method for multi-user transmission in wireless LANs |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180126769A KR102093111B1 (en) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | Method for multi-user transmission in wireless LANs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102093111B1 true KR102093111B1 (en) | 2020-03-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180126769A KR102093111B1 (en) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | Method for multi-user transmission in wireless LANs |
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|---|---|
| KR (1) | KR102093111B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070005303A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-10 | 주식회사 케이티 | Packet scheduling algorithm considering a minimum delay time requirement for non-realtime traffic, and a computer readable record medium on which a program for its method |
| KR101838203B1 (en) | 2009-10-30 | 2018-03-13 | 삼성전자 주식회사 | Methods and apparatus for multi-user mimo transmissions in wireless communication systems |
-
2018
- 2018-10-23 KR KR1020180126769A patent/KR102093111B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| 김상현, IEEE 802.11 무선랜에서 다중사용자전송을 위한 스케줄링 기법 연구, 서울과학기술대학교 일반대학원 전기정보공학과, 2006.1* * |
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