KR102165810B1

KR102165810B1 - 무선랜에서 간섭 정렬을 이용하는 통신 방법

Info

Publication number: KR102165810B1
Application number: KR1020200040679A
Authority: KR
Inventors: 이재승; 오진형; 고광진; 강현덕; 권형진; 송명선; 이석규; 정민호; 최재익
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2020-10-14
Also published as: US20200014427A1; KR102360400B1; US10454534B2; US20180102816A1; US11139863B2; KR20210064152A; KR20150028738A; KR102258674B1; KR20200120585A; KR102099249B1; US20160197655A1; KR20200038906A; US9838090B2

Abstract

무선랜에서 간섭 정렬을 이용하는 통신 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 액세스 포인트는 연관(association)된 스테이션으로부터 액세스 포인트와의 제1 채널 정보 및 액세스 포인트와 협력하여 간섭 정렬을 수행하는 이웃 액세스 포인트와의 제2 채널 정보를 수신하고, 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보에 기초하여 간섭 정렬을 수행할 수 있다.

Description

무선랜에서 간섭 정렬을 이용하는 통신 방법{COMMUNICATION METHOD USING INTERFERENCE ALIGNMENT IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK}

실시예들은 무선랜에서 간섭 정렬을 이용하는 통신 방법에 관한 것이다.

스마트 폰의 보급 등으로 인하여 무선랜의 사용이 폭발적으로 증가하고 있다. 이로 인하여, 오버랩 된 기본 서비스 세트(Overlapped Basic Service Set, OBSS) 환경이 발생될 수 있다.

도 1은 오버랩 된 기본 서비스 세트(Overlapped Basic Service Set, OBSS) 환경에서 발생되는 간섭 상황을 나타낸다. 무선랜을 위하여 사용되는 주파수 대역이 포화 상태이고 액세스 포인트(Access Point, AP)간 중앙 집중 식 코오디네이션(coordination)이 되지 않는 무선랜 기술의 특성으로 인하여, OBSS 환경에서 간섭으로 인한 무선랜 통신의 성능 저하가 심각할 수 있다.

실시예들은 무선랜의 OBSS 환경에서 AP 간의 간섭을 제거하는 기술을 제공한다.

일 측에 따른 액세스 포인트의 동작 방법은 상기 액세스 포인트와 협력하여 간섭 정렬을 수행할 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트를 결정하는 단계; 상기 액세스 포인트와 연관(association)된 적어도 하나의 스테이션으로부터, 상기 적어도 하나의 스테이션과 상기 액세스 포인트 사이의 제1 채널 정보 및 상기 적어도 하나의 스테이션과 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 사이의 제2 채널 정보를 수신하는 단계; 상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보에 기초하여, 간섭 정렬을 위한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 간섭 정렬을 위한 정보에 기초하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

상기 결정하는 단계는 후보 AP 리스트를 포함하는 IA-RTS 프레임을 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로 전송하는 단계; 상기 후보 AP 리스트에 포함된 제1 이웃 액세스 포인트로 CTS-Poll 프레임을 전송하는 단계; 및 상기 제1 이웃 액세스 포인트로부터 IA-CTS 프레임이 수신되면, 상기 제1 이웃 액세스 포인트를 간섭 정렬 참여 노드로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 수신하는 단계는 AP 리스트 및 STA Info 리스트를 포함하는 IA NDP Announcement 프레임을 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트 및 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계; 널 데이터 패킷(NDP)을 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계; 및 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 상기 AP 리스트의 다음 순서에 해당하는 이웃 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임에 포함된 RA 필드의 주소에 해당하는 이웃 액세스 포인트는 NAV를 리셋하고, 상기 IA NDP Announcement 프레임을 자신과 연관된 스테이션들로 전송하며, NDP를 상기 스테이션들로 전송할 수 있다.

상기 수신하는 단계는 IA BF Report Poll 프레임을 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계; 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터 상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보를 포함하는 BF Report 프레임을 수신하는 단계; 및 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 AP 리스트의 다음 순서에 해당하는 이웃 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 BF Report Poll 프레임은 상기 액세스 포인트를 위한 Segment Retransmission Bitmap 필드 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트를 위한 적어도 하나의 Segment Retransmission Bitmap 필드를 포함할 수 있다.

상기 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임에 포함된 RA 필드의 주소에 해당하는 이웃 액세스 포인트는 NAV를 리셋하고, 상기 IA BF Report Poll 프레임을 자신과 연관된 스테이션들로 전송하며, 상기 스테이션들로부터 BF Report 프레임을 수신할 수 있다.

상기 수신하는 단계는 BF Report 프레임의 추가 수신이 필요한 이웃 액세스 포인트를 결정하는 단계; 및 상기 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 상기 결정된 이웃 액세스 포인트로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 획득하는 단계는 상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보에 기초하여 상기 액세스 포인트를 위한 간섭 정렬 계산 정보를 생성하는 단계; 상기 액세스 포인트를 위한 간섭 정렬 계산 정보를 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로 전송하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로부터 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트를 위한 간섭 정렬 계산 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트를 위한 간섭 정렬 계산 정보가 유선으로 수신되는 경우, 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트의 예상 데이터 전송 기간이 더 수신될 수 있다.

상기 전송하는 단계는 멀티캐스트 RTS 프레임을 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로 전송하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로부터 멀티캐스트 CTS 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전송하는 단계는 IA Synch 프레임을 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로 전송하는 단계; 및 상기 IA Synch 프레임에 포함된 전송 기간 동안 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트와 동시에 다운링크 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 IA Synch 프레임에 포함된 AP BSSID 필드의 주소에 해당하는 이웃 액세스 포인트는 NAV를 리셋하고, SIFS 후 간섭 정렬을 이용하여 다운링크 데이터를 전송할 수 있다.

상기 전송하는 단계는 BAR 프레임을 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계; 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터 BA 프레임을 수신하는 단계; 및 IA Synch 프레임에 포함된 액세스 포인트들의 순서 정보에 기초하여, 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 다음 순서에 해당하는 이웃 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임에 포함된 RA 필드의 주소에 해당하는 이웃 액세스 포인트는 NAV를 리셋하고, 상기 BAR 프레임을 자신과 연관된 스테이션들로 전송하며, 상기 스테이션들로부터 BA 프레임을 수신할 수 있다.

상기 전송하는 단계는 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로부터 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 수신하는 단계; 상기 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임에 포함된 more data 비트에 기초하여, 데이터의 추가 전송이 필요한 이웃 액세스 포인트들을 결정하는 단계; 및 IA Synch 프레임을 상기 결정된 이웃 액세스 포인트들로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제 1 채널 정보는 상기 적어도 하나의 스테이션이 직접 연관된 상기 액세스 포인트로부터 수신한 NDP로부터 추정한 채널 정보이고, 상기 제 2 채널 정보는 상기 적어도 하나의 스테이션이 연관되지는 않지만 동일한 IA 전송 그룹에 속한 상기 적어도 하나의 이웃 액세스 포인트로부터 수신된 NDP로부터 추정한 채널 정보일 수 있다.

도 1은 OBSS에서 발생되는 간섭 상황을 설명하는 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 간섭 정렬의 개념을 설명하는 도면.
도 3은 일 실시예에 따른 간섭 정렬 처리 절차를 설명하는 도면.
도 4a 내지 도 4f는 일 실시예에 따른 간섭 정렬 프로토콜 절차를 설명하는 도면들.
도 5a는 일 실시예에 따른 IA-RTS 프레임을 설명하는 도면.
도 5b는 일 실시예에 따른 IA-RTS Info 필드를 설명하는 도면.
도 6a은 일 실시예에 따른 IA-CTS 프레임을 설명하는 도면.
도 6b는 일 실시예에 따른 IA-CTS Info 필드를 설명하는 도면.
도 6c는 일 실시예에 따른 STA Info 필드를 설명하든 도면.
도 7은 일 실시예에 따른 CTS-Poll 프레임을 설명하는 도면.
도 8a는 일 실시예에 따른 IA-NDP Announcement 프레임을 설명하는 도면.
도 8b는 일 실시예에 따른 Group Member Indication Bitmap 필드를 설명하는 도면.
도 8c는 일 실시예에 따른 STA Info 필드를 설명하는 도면.
도 8d는 일 실시예에 따른 Sounding Dialog Token 필드를 설명하는 도면.
도 9는 일 실시예에 따른 AP-Poll 프레임을 설명하는 도면.
도 10은 일 실시예에 따른 IA Beamforming Report Poll 프레임을 설명하는 도면.
도 11은 일 실시예에 따른 VHT Compressed Beamforming 프레임을 설명하는 도면.
도 12a는 일 실시예에 따른 mRTS 프레임을 설명하는 도면.
도 12b는 일 실시예에 따른 mRTS Info 필드를 설명하는 도면.
도 13a는 일 실시예에 따른 mCTS 프레임을 설명하는 도면.
도 13b는 일 실시예에 따른 mCTS Info 필드를 설명하는 도면.
도 14는 일 실시예에 따른 IA Synch 프레임을 설명하는 도면.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 일 실시예에 따른 간섭 정렬의 개념을 설명하는 도면이다. 간섭 정렬(Interference Alignment, IA)은 동일한 주파수를 사용하는 액세스 포인트(Access Point, AP)들이 중첩되어 존재하는 무선 채널 환경에서 AP 간의 간섭으로 인해 전송 성능이 저하되는 문제를 해결하기 위한 기술로, 예를 들어 무선 전송 시 AP 간의 간섭을 제어하여 전송 효율을 향상시키는 기술이다.

무선랜에서 간섭 정렬을 수행하기 위해서는 간섭 정렬을 수행할 AP 그룹(AP Group) 선정, 사운딩/채널 상태 피드백, 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS) 간의 채널 정보 교환, 타 AP가 획득한 전송 기회(Transmit Opportunity, TXOP) 공유, 서로 다른 AP 간의 채널 보호, 동일 채널에서 서로 다른 AP의 동시 전송을 위한 동기화 등을 수행하기 위한 간섭 정렬 맥 프로토콜이 필요하다.

실시예들은 무선랜에서 간섭 정렬을 위한 맥 프로토콜 기술을 제공할 수 있다. 실시예들에 따른 무선랜 간섭 정렬 방법은 AP 간의 협력을 통하여 AP간의 간섭을 제어함으로써, OBSS에서의 전송 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

실시예들에 따른 AP 간의 협력 방법, 예를 들어 협력할 AP 그룹 선정, BSS 간의 정보 교환 방법, 타 AP가 획득한 전송 기회 공유, 서로 다른 AP간의 채널 보호, 동일 채널에서 서로 다른 AP 간의 동시 전송을 위한 동기화 방법 등은 간섭 정렬뿐 아니라 다수 AP 간의 협력을 바탕으로 한 협력 통신에도 적용될 수 있다. 실시예들에 따른 AP 간의 협력 방법은 오버랩 된 기본 서비스 세트(Overlapped Basic Service Set, OBSS) 환경에서의 전송 효율을 향상시키기 위하여 다양하게 응용될 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 간섭 정렬 처리 절차를 설명하는 도면으로, 보다 구체적으로 도 3은 실시예들에 따른 간섭 정렬 프로토콜의 간략화된 처리 절차를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 단계(310)에서 제일 처음 채널에 액세스(access)하여 IA 전송을 하려는 AP는 마스터 AP (master AP)와 같이 동작할 수 있다. 마스터 AP는 전체 프로토콜 시퀀스 (protocol sequence)를 제어할 수 있다.

단계(320)에서 마스터 AP는 채널 또는 프로토콜 시퀀스를 보호하기 위한 프레임 교환(frame exchange)을 수행한다. 마스터 AP는 간섭 정렬을 수행하여 동시에 데이터를 전송하려는 후보 AP들에게 간섭 정렬 참여 여부를 확인한 후, 간섭 정렬에 참여할 AP를 선택한다. 이하, 후보 AP는 마스터 AP의 이웃 AP들 중 마스터 AP에 의하여 선택된 적어도 하나의 AP를 지칭할 수 있다.

단계(330)에서 간섭 정렬을 이용한 전송에 함께 참여할 AP(이하, 참여 AP)가 결정된 후, 각 참여 AP는 각 BSS 내에서 사운딩을 수행하고 채널 정보를 피드백 받는다. 이 때, 각 AP에 속한 스테이션(STA)들은 자신이 속한 BSS의 AP 뿐만 아니라 간섭 정렬에 함께 참여하는 타 AP에 대한 채널 상태 정보도 자신이 속한 BSS의 AP에게 피드백 한다.

단계(340)에서 AP들은 간섭 정렬 알고리즘을 수행하며, AP들은 서로 간섭 정렬 정보를 교환한다.

단계(350)에서 마스터 AP는 각 AP들이 동시에 데이터를 전송하도록 하기 위한 싱크 프레임(synch frame)을 전송하며, 싱크 프레임을 수신한 참여 AP들은 교환된 간섭 정렬 정보를 바탕으로 간섭을 정렬하여 동시에 데이터를 전송한다. 각 AP들은 각자 MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input-Multiple-Output)를 사용하여 각 AP에 연관(associate)된 다수의 STA들에게 동시에 데이터를 전송할 수도 있으며, SU-MIMO(Single-User Multiple-Input-Multiple-Output)를 사용하여 데이터를 전송할 수도 있다.

단계(360)에서 각 AP들은 각자 자신에게 연관되었고 데이터를 전송한 STA들과 블록 액(Block Ack) 응답 과정을 수행한다.

간섭 정렬 참여 AP들은 추가로 더 보낼 데이터가 있는 경우, 추가로 더 보낼 데이터가 있음을 지시하는 정보를 마스터 AP에게 전송한다. 마스터 AP는 추가로 더 보낼 데이터가 있는 AP들에게만 싱크 프레임을 보내어 데이터 전송 및 블록 액 응답 과정을 수행한다. 이 경우, 참여 AP 선택 과정이 생략될 수 있다. 또한, 간섭 정렬 그룹에서 빠지는 AP는 있으나 새롭게 추가되는 AP가 없고 채널 사운딩/피드백을 한지 시간이 많이 경과하지 않은 경우, 간섭 정렬 알고리즘 계산 및 간섭 정렬 정보 교환 등이 생략될 수 있다. 또한, 전술한 과정들 중 싱크 프레임 전송 및 데이터 전송, 블록 액 응답 과정만 수행될 수도 있다.

이 때, 직전 전송에서 전송 기회(Transmit Opportunity, TXOP)가 종료되었거나 부족한 경우, 마스터 AP는 새롭게 채널 접근을 하여 TXOP을 얻을 수 있다. 이 경우, 싱크 프레임 전송 및 데이터 전송 전에 RTS/CTS(Request to Send / Clear to Send) 교환 등을 통해 채널이 보호되어야 한다.

만약 간섭 정렬 그룹에 새롭게 추가되는 AP가 없는 상태에서 간섭 정렬된 데이터 전송(이하, IA 데이터 전송)을 계속하더라도, 일정한 일관성 시간(coherence time)이 지나면 채널 상태가 변하기 때문에 일관성 시간이 경과한 후에는 다시 간섭 정렬 참여 AP들이 채널 사운딩 및 피드백, 간섭 정렬 알고리즘 계산 및 AP간의 간섭 정렬 정보 교환 과정을 수행할 수 있다.

만약 새로운 AP가 추가되는 등 간섭 정렬 그룹이 변하는 경우, 간섭 정렬 참여 AP 선택과정부터 다시 진행될 수 있다.

도 4a 내지 도 4f는 일 실시예에 따른 간섭 정렬 프로토콜 절차를 설명하는 도면들이다. 도 4a 내지 도 4f의 세부 절차는 다양한 형태로 변형될 수 있다.

간섭 정렬이 필요한 경우는 AP간의 거리가 서로 가깝기 때문에 서로 전송 영역이 많이 겹치는 경우이다. 이 경우, 간섭 정렬에 참여하는 AP는 상대방 AP의 비콘 및 전송 프레임을 들을 수 있다. 하지만, 각 AP가 생성한 BSS내의 STA중 일부는 간섭 정렬에 참여하는 타 AP에게 히든(hidden)일 수 있다. 일 실시예에 따른 간섭 정렬 프로토콜 절차는 각 AP가 생성한 BSS내의 STA중 일부가 간섭 정렬에 참여하는 타 AP에게 히든인 경우에도 동작 가능하도록 로우버스트(robust)하게 설계된 프로토콜 절차로, 특정 간섭 정렬 알고리즘에 의존적이지 않다.

이하, 설명의 편의를 위하여 각 AP가 MU-MIMO로 STA들에게 전송하는 것을 예를 들어 설명하나, SU-MIMO 전송도 동일한 프로토콜로 수행 가능하다. 예를 들어 SU-MIMO의 경우, 각 AP의 전송 대상 STA이 하나라는 점만 다르고 전체 프로토콜 절차는 MU-MIMO의 경우와 동일할 수 있다.

이하, 도 4a 내지 도 4f를 참조하여, 일 실시예에 따른 프로토콜 절차의 전체적인 흐름을 설명한다. 세부적인 프로토콜 절차의 예는 프레임 포맷(frame format) 설명 부분에서 후술한다.

[1] 간섭 정렬 (Interference Alignment, IA) 참여 노드 결정 단계(410)

도 4b를 참조하면, 처음 채널을 잡고 IA 전송을 하려는 AP가 마스터 AP로 동작한다. 이하, 처음 채널을 잡고 IA 전송을 하려는 AP는 1st AP 또는 AP1으로 지칭될 수 있다. 마스터 AP가 IA-RTS 프레임(Interference Alignment-Request to Send, IA-RTS frame)에 IA 전송 그룹에 참여할 후보 AP 리스트를 포함하여 전송한다. 마스터 AP가 IA-RTS 프레임에서 지정한 AP들에게 차례대로 CTS-Poll 프레임(Clear to Send-Poll frame)을 전송하여 응답으로 IA-CTS 프레임(Interference Alignment-Clear to Send frame)을 전송 받는다. 후보 AP는 자신이 간섭 정렬 전송에 참여하고자 할 경우만 IA-CTS 프레임으로 응답한다. AP 리스트에 있는 순서대로 후보 AP들이 poll된다. poll 이후 SIFS(Short Inter Frame Space) 동안 해당 AP로부터 응답이 없으면, CTS-Poll 이후 PIFS(PCF Inter Frame Space) 경과 후 마스터 AP는 해당 AP에 CTS-Poll 프레임을 다시 보내어 응답을 요청하거나, 혹은 AP 리스트의 다음 AP에 대해 CTS-Poll 프레임을 전송한다.

[2] CSI(Channel State Information) 피드백(feedback) 및 쉐어링(Sharing) 단계(420) 중 NDP(Null Data Packet) 전송 과정

도 4c를 참조하면, 마스터 AP는 마스터 AP가 IA-CTS 프레임을 다 받은 후, 특정 개수, 예를 들어 4개 이하의 IA 참여 AP (혹은, 사운딩 참여 AP)를 선정한다. 마스터 AP는 최대 참여 AP 개수만큼만 IA-CTS 프레임을 받거나, 아니면 최대 개수를 초과하여 IA-CTS 프레임을 받은 후 그 중 일부 AP만 간섭 정렬에 참여하는 것으로 선택할 수 있다.

마스터 AP는 사운딩(Sounding)할 그룹 (혹은, IA 전송 그룹)의 AP 리스트 및 각 AP에 속한 IA 전송 대상 MU-MIMO(혹은, SU-MIMO) STA의 STA Info 리스트를 포함한 IA NDP Announcement 프레임을 전송한다. 이 때, 마스터 AP는 각 AP로부터 수신된 IA-CTS 프레임을 이용하여 각 AP에 속한 IA 전송 대상 MU-MIMO(혹은, SU-MIMO) STA의 STA Info 리스트를 획득할 수 있다.

각 IA 전송 참여 AP의 MU-MIMO (혹은 SU-MIMO) 전송 대상인 각 STA은 IA NDP Announcement 프레임을 보고 자신이 IA MU-MIMO (혹은 SU-MIMO) 전송을 위한 사운딩 대상임을 알 수 있으며, 또한 자신이 연관된 AP 이외에 다른 IA 전송 그룹 AP 리스트 (BSSID)를 알 수 있다. 각 IA 전송 참여 AP의 MU-MIMO (혹은 SU-MIMO) 전송 대상인 각 STA은 IA NDP Announcement 프레임으로부터 획득된 정보를 바탕으로, 명시된 AP로부터 전송되는 NDP를 듣고 피드백을 할 수 있다.

AP2, AP3 등 다른 IA 전송 그룹에 포함된 AP는 마스터 AP가 보낸 IA NDP Announcement 프레임을 듣고 자신들이 IA MU-MIMO (혹은 SU-MIMO) 전송을 위한 사운딩 대상임을 확인할 수 있다. 또한, AP2, AP3 등 다른 IA 전송 그룹에 포함된 AP는 다른 AP에 히든인 STA을 고려하기 위하여, 마스터 AP가 보낸 것과 동일한 IA NDP Announcement 프레임 및 NDP를 IA NDP Announcement 프레임에 나열된 AP 순서대로 전송한다. 여기서, AP2 및 AP3는 IA 전송 그룹에 포함되는 AP들이다.

각 AP는 IA NDP Announcement 프레임에 리스트 된 순서에 의한 자기 순서에 따라 IA NDP Announcement 프레임을 전송한 뒤 NDP를 전송한다. NDP를 전송한 AP는 AP-Poll 프레임(Type = 0: NDP Announcement)을 리스트의 다음 차례 AP에 전송하여 명시적으로 다음 IA NDP Announcement 프레임을 전송할 AP를 지정한다.

AP-Poll 프레임(Type=0)을 수신한 AP는 AP-Poll 프레임(Type=0)의 RA(Receiver Address) 필드가 자신을 지시하는지 여부를 확인할 수 있다. RA 필드가 자신을 지시하는 AP-Poll 프레임(Type=0)을 수신한 AP는 설정되어 있는 NAV(Network Allocation Vector)를 리셋(reset)하고, 자신의 IA NDP Announcement 프레임을 전송하고, NDP를 전송한다. AP-Poll 프레임(Type=0)을 수신한 AP는 다음 순서의 AP가 있는 경우 해당 AP에 AP-Poll 프레임 (Type = 0)을 전송한다.

[3] CSI (Channel State Information) 피드백 및 쉐어링 단계(420) 중 빔포밍 리포트(Beamforming Report) 전송 과정

도 4c를 참조하면, 마스터 AP는 IA NDP Announcement/NDP 전송 과정이 모두 끝난 후, 자신의 MU-MIMO (혹은 SU-MIMO) STA 들 에게 IA Beamforming Report Poll 프레임을 전송하여 빔포밍 리포트(Beamforming Report)를 수신한다.

여기서, IA Beamforming Report Poll 프레임 전송 및 Beamforming Report 프레임 피드백 과정은 IEEE 802.11ac 표준에 따라 수행될 수 있다. 이 때, 일 실시예에 따르면 한 STA이 사운딩을 할 최대 AP 수가 하나 이상(예를 들어, 4개)이므로, IEEE 802.11ac 표준에서 정의된 세그먼트 재전송 비트맵(Segment Retransmission Bitmap) 필드를 하나 이상(예를 들어, 4개)으로 확장될 수 있다.

또한, Beamforming Report 프레임의 피드백을 위하여, IEEE 802.11ac 표준에서 정의된 VHT(Very High Throughput) Compressed Beamforming 프레임이 사용될 수 있다. 이 때, 일 실시예에 따르면, VHT MIMO Control 필드의 보존된(reserved) 2 bit을 이용해 AP Index를 표시될 수 있다. 예를 들어, AP index를 이용해 다수의 AP 중 어느 AP에 대한 피드백인지 명시될 수 있다. 이하, Beamforming Report 프레임은 VHT(Very High Throughput) Compressed Beamforming 프레임일 수 있다.

한 AP가 자신에게 속한 MU STA(Multi-User Station)에 대한 BF report poll/피드백 교환을 완료하면, IA NDP Announcement 프레임의 AP 리스트상에 다음 순서인 AP에 AP-Poll 프레임(Type: 1, IA-피드백)을 보낸다. AP-Poll 프레임(Type: 1)에 RA로 지정된 AP는 NAV를 리셋 하고 IA Beamforming Report Poll/피드백 교환을 수행한다. 이하, BF는 빔포밍(beamforming)을 지칭한다.

IA 그룹 중 특정 AP에 연관된 STA 들로부터 BF report 프레임을 TXOP 내에 모두 받지 못했을 경우, 마스터 AP가 다음 TXOP을 잡은 다음, BF report poll/피드백을 할 AP에 IA-Poll (Type: 1)을 전송해 나머지 피드백 프레임을 받도록 한다.

마지막 순서인 AP는 피드백이 끝나면 IA-Poll (Type: 1)을 마스터 AP에 전송하여 피드백 과정이 완료되었음을 알린다.

[4] IA Calculation 정보 교환 단계(430)

도 4d를 참조하면, BF 피드백 과정이 끝난 후, IA 참여 AP들은 유선 (혹은 무선)으로 IA Calculation 정보를 교환한다.

[5] IA 데이터 Transmission 단계

마스터 AP는 TXOP을 잡은 후 IA 데이터를 전송하기 위한 단계로 들어간다. IA 데이터를 전송하기 위한 단계는 IA 데이터 전송을 위한 프로텍션 단계(440) 및 IA 데이터 전송 단계(450)를 포함할 수 있다.

도 4e를 참조하면, IA 데이터 전송의 프로텍션(Protection)를 위해, 마스터 AP는 채널을 잡은 후 일 실시예에 따른 mRTS/mCTS를 다수 AP간 교환하는 방법으로 채널 보호를 할 수 있다. 또는, 마스터 AP는 기존의 RTS/CTS를 다수 AP간 교환할 수 있다.

도 4f를 참조하면, 마스터 AP는 IA Synch 프레임을 보내 IA 그룹 내의 STA들에게 IA 전송을 지시한다. IA 전송 그룹에 속하는 각 AP는 IA Synch 프레임을 통해 마스터 AP가 명시한 전송 기간(Transmission duration)에 맞추어 프레임을 패딩(padding)하여 전송한다.

IA Synch 프레임을 수신한 AP들은 자신이 IA Synch 프레임의 BSSID(Basic Service Set ID)에 명시되어 있는 경우, 자신의 NAV를 리셋하고 SIFS 후에 간섭 정렬을 이용하여 데이터를 자신의 MU STA에 동시에 전송한다.

[6] Block Ack 단계

IA 데이터 전송 단계(450)는 Block Ack 단계를 포함할 수 있다. 도 4f를 참조하면, BAR(Block Ack Request) / BA(Block Ack) 교환은 IA-Synch 프레임에 명시된 AP 순서대로 수행된다. 한 AP가 자신에게 속한 MU STA에 대한 BAR/BA 교환을 완료하면, 다음 순서인 AP에 AP-Poll 프레임(Type: 2, BA)을 보낸다.

AP-Poll 프레임(Type: 2)은 특정 AP의 BAR/BA 교환 과정이 끝났음을 명시적으로 알리는 동시에 다음 AP에게 BAR/BA를 시작하도록 한다. 예를 들어, AP-Poll 프레임(Type: 2)에 RA로 지정된 AP는 NAV를 리셋 하고 BAR/BA 교환을 수행한다.

AP-Poll 프레임(Type: 2)의 MAC 헤더의 Frame Control 필드의 모어 데이터 비트(More data bit)를 이용해, AP-Poll 프레임(Type: 2)을 보낼 때 해당 AP가 IA로 동시 전송하고자 하는 데이터가 더 있는지의 여부가 지시된다. AP 리스트상에 마지막 순서인 AP는 BAR/BA 교환 과정을 종료하면, 마스터 AP에게 AP-Poll 프레임(Type: 2)을 보낸다.

MAC 헤더(Header)의 모어 데이터 비트가 1로 설정된 AP-Poll 프레임(Type: 2)을 보낸 AP가 있는 경우 또는 마스터 AP 자신도 IA로 함께 전송할 데이터가 있는 경우, 마스터 AP는 남은 TXOP을 이용하여 IA 전송을 진행할 수 있다. 만약 남은 TXOP가 부족한 경우 IA 전송을 계속 진행하기 위하여, 마스터 AP는 새로운 TXOP를 잡아 모어 데이터 비트가 1인 AP-Poll 프레임(Type: 2)을 보낸 AP만 리스트에 포함시킨 IA-Synch 프레임을 전송할 수도 있다.

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프레임 포맷( format ) 및 세부 프로토콜 절차

간섭 정렬 프로토콜에서 사용하는 프레임 포맷 및 이와 관련된 세부 프로토콜 절차는 다음과 같다. 프레임 포맷은 하나의 예이며 세부 필드 및 순서는 변경되거나 다양하게 조합될 수 있다. 세부 프로토콜 절차도 하나의 실시 예이며, 세부 사항에 대한 변경 및 조합이 가능하다. 또한, 필드의 길이도 하나의 예시이며, 필요에 따라 길이는 달라질 수 있다.

(가) IA-RTS 프레임

도 5a는 일 실시예에 따른 IA-RTS 프레임을 설명하는 도면이고, 도 5b는 일 실시예에 따른 IA-RTS Info 필드를 설명하는 도면이다.

처음 채널을 획득하고 IA 전송을 개시(initiate)하는 AP가 마스터 AP 역할을 한다. 마스터 AP는 간섭 정렬 참여 대상인 후보 AP들의 리스트를 포함한 IA-RTS 프레임을 전송하여 IA 전송 참여 AP를 결정한다. 이하, 마스터 AP는 1^st AP 또는 AP1으로 지칭될 수 있다.

IA-RTS 프레임은 Frame Control 필드(511), Duration 필드(512), RA 필드(513), TA 필드(514), IA-RTS Info 필드(515), Expected Transmission duration 필드(516), 후보 AP 리스트(517), 및 FCS 필드(518) 중 적어도 하나를 포함한다.

TA 필드는 IA-RTS 프레임을 보내는 AP(예를 들어, 마스터 AP)의 주소(BSSID)를 지시한다. Duration 필드는 IA 참여 노드 결정 및 CSI 피드백을 받는 과정까지의 기간(duration)을 지시한다. Duration 필드를 통하여 3rd party AP/STA으로부터 IA 프로토콜 시퀀스를 보호한다.

피드백이 긴 경우, 마스터 AP는 duration 필드를 최대 TXOP(max TXOP)로 설정할 수 있다. 마스터 AP는 최대 TXOP 이후 새로 채널을 획득하여 피드백을 마치지 못한 AP에게 AP-Poll을 보냄으로써, 피드백 시퀀스가 계속 진행되도록 할 수 있다.

사운딩 과정 생략 등으로 IA 참여 노드 결정부터 IA 데이터 전송까지의 구간까지 최대 TXOP를 넘지 않는 하나의 TXOP로 설정될 수 있는 경우, 마스터 AP는 duration 필드를 IA 참여 노드 결정부터 IA 데이터 전송까지의 구간의 기간으로 설정할 수 있다. 이 경우, IA-Synch 프레임 전송 직전의 mRTS/mCTS 교환은 생략될 수 있다.

RA 필드는 후보 AP가 한 개인 경우에는 해당 AP의 주소로 설정되고, 후보 AP가 여러 개인 경우에는 브로드캐스트 주소(Broadcast address)로 설정될 수 있다. broadcast의 경우 IA-RTS 프레임에는 IA 전송 후보 AP 주소 리스트들이 더 포함될 수 있다.

IA-RTS 프레임을 전송하는 AP가 이번 데이터 전송 TXOP(도 4의 TXOP(b)) 내에서 IA를 이용해 전송하려는 데이터의 expected transmission duration 필드를 설정한다(예를 들어, 마이크로 초 단위로). 타 참여 대상 AP는 expected transmission duration 필드를 참고하여 IA 전송에 참여할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 전송 데이터 기간(duration)이 비슷한 AP끼리 같이 전송하는 것이 좋기 때문에, 전송 데이터 기간의 길이가 비슷한지 여부에 기초하여 참여 여부가 결정될 수 있다.

IA-RTS Info 필드는 Number of Candidate AP 필드(521), Number of AP Antenna 필드(522), 및 BW 필드(523)를 포함한다. Number of Candidate AP 필드는 Candidate AP 리스트에 포함된 AP의 개수(예를 들어, 개수 n)를 명시한다. Number of AP Antenna 필드는 마스터 AP의 안테나 개수(예를 들어, 값 0~7은 안테나 개수 1~8개를 의미)를 명시한다. BW 필드는 마스터 AP가 전송에 사용하려는 대역폭(Bandwidth, BW) (예를 들어, 0~3은 각각 20, 40, 80, 및 160 or 80+80을 의미)를 명시한다. 프로텍션을 위하여, 마스터 AP는 BW 필드에 명시된 대역폭만큼 IA-RTS 프레임을 non-HT(High Throughput) duplicate 프레임으로 전송한다.

마스터 AP는 IA-RTS 프레임에 리스트 된 후보 AP 리스트 순서대로 후보 AP에게 poll을 하여 IA-CTS 프레임을 수신한다. 대상 후보 AP가 하나인 경우, AP 리스트는 생략되고, 마스터 AP는 RA 필드에 명시된 AP에 CTS-Poll 프레임을 전송한다. 대상 후보 AP가 여러 개인 경우, 마스터 AP는 AP 후보 리스트의 첫 번째 AP부터 순차적으로 CTS-Poll 프레임을 전송한다.

후보 AP는 자신이 간섭 정렬 전송에 참여하고자 할 경우만 IA-CTS 프레임으로 응답한다. 후보 AP는 CTS-Poll 프레임의 RA 필드가 자신의 주소와 같은 경우 이전 NAV 설정을 무시하고 IA-CTS 프레임으로 응답한다.

마스터 AP는 최대 참여 AP 개수만큼만 IA-CTS 프레임을 받거나, 아니면 최대 개수를 초과하여 IA-CTS 프레임을 받은 후 간섭 정렬에 참여하는 일부 AP를 선택할 수 있다. 이 경우, 선택된 AP에 대해서만 사운딩이 진행될 수 있다.

CTS-Poll 프레임을 보낸 이후 SIFS안에 IA-CTS 프레임 응답이 없는 경우, 마스터 AP는 응답이 없는 AP에게 이전 CTS-Poll 프레임을 보낸 후 PIFS 경과 후 CTS-Poll 프레임을 보내어 응답을 다시 요청하거나, 후보 BSSID 리스트의 다음 AP에게 CTS-Poll 프레임을 보내어 IA-CTS 프레임을 요청한다. IA-CTS 프레임을 하나도 수신하지 못한 경우, 마스터 AP는 TXOP 내에서 마스터 AP 단독 전송을 하거나, CF-End(Contention Free-End) 프레임을 보내어 TXOP를 종료한다. 마스터 AP(혹은, 대상 AP가 하나인 경우)에 바로 IA-CTS 프레임을 받지 않고 CTS-Poll 프레임을 전송함으로써, 해당 첫 번째 후보 AP가 참여의사가 없어 IA-CTS 프레임을 보내지 않는 경우에도 마스터 AP는 TXOP를 잃지 않을 수 있다.

(나) IA-CTS 프레임

도 6a은 일 실시예에 따른 IA-CTS 프레임을 설명하는 도면이고, 도 6b는 일 실시예에 따른 IA-CTS Info 필드를 설명하는 도면이며, 도 6c는 일 실시예에 따른 STA Info 필드를 설명하는 도면이다.

IA-CTS 프레임은 Frame Control 필드(611), Duration 필드(612), RA 필드(613), TA 필드(614), IA-CTS Info 필드(615), 복수(예를 들어, 4개)의 IA-STA Info 필드들(616), 및 FCS 필드(617) 중 적어도 하나를 포함한다.

Duration 필드는 IA-RTS 프레임의 duration 필드 또는 CTS-Poll 프레임의 duration 필드에 명시된 기간을 기준으로 남은 TXOP 전송 기간을 명시할 수 있다. Duration 필드는 프로텍션에 사용될 수 있다.

IA-CTS Info 필드는 Number of MU STA 필드(621), Number of AP Antenna 필드(622), 및 BW 필드(623)를 포함한다. Number of MU STA 필드는 CTS 전송 AP가 MU(Multiple-User)로 전송하려는 STA의 개수(예를 들어, 최대 4개)를 명시한다. Number of AP Antenna 필드는 응답 AP의 안테나 개수(예를 들어, 값 0~7은 안테나 개수 1~8개를 의미)를 명시한다. BW 필드는 응답 AP가 전송에 사용하려는 대역폭(BW)(예를 들어, 0~3은 각각 20, 40, 80, 및 160 or 80+80을 의미)을 명시한다.

복수의 IA-STA Info 필드들 각각은 IEEE 802.11ac 표준에 정의된 STA Info 필드와 동일할 수 있다. 예를 들어, 개개의 IA-STA Info 필드는 AID 필드(631), Feedback Type 필드(632), 및 Nc Index 필드(633)을 포함할 수 있다.

응답 AP는 BW 필드에 명시된 대역폭만큼 IA-CTS 프레임을 non-HT duplicate 프레임으로 전송할 수 있다. 프로텍션을 위하여, BW 필드에 명시된 대역폭은 IA-RTS 프레임의 BW 필드에 명시된 대역폭보다 같거나 작을 수 있다.

(다) CTS-Poll 프레임

도 7은 일 실시예에 따른 CTS-Poll 프레임을 설명하는 도면이다. CTS-Poll 프레임은 Frame Control 필드(711), Duration 필드(712), RA 필드(713), TA 필드(714), 및 FCS 필드(715) 중 적어도 하나를 포함한다. CTS-Poll 프레임은 다음 번 IA-CTS 프레임을 응답해야 하는 AP를 지정할 때 사용된다. RA 필드는 다음 응답해야 할 AP의 BSSID로 설정된다. Duration 필드는 남은 TXOP 전송 기간을 명시한다. Duration 필드는 프로텍션에 사용된다.

(라) IA NDP Announcement 프레임

도 8a는 일 실시예에 따른 IA-NDP Announcement 프레임을 설명하는 도면이고, 도 8b는 일 실시예에 따른 Group Member Indication Bitmap 필드를 설명하는 도면이며, 도 8c는 일 실시예에 따른 STA Info 필드를 설명하는 도면이다.

IA NDP Announcement 프레임은 Frame Control 필드(811), Duration 필드(812), RA 필드(813), TA 필드(814), Sounding Dialog Token 필드(815), Group Member Indication Bitmap 필드(816), 후보 AP 리스트(817), 각 AP의 STA Info 리스트(818), 및 FCS 필드(819) 중 적어도 하나를 포함한다.

마스터 AP가 IA-CTS 프레임을 다 받은 후, 사운딩 할 그룹(혹은, IA 전송 그룹)의 AP 리스트 및 각 AP에 대한 STA의 STA Info 리스트(각 AP로부터 IA-CTS로 받은 정보 이용)를 포함한 IA NDP Announcement 프레임을 전송한다.

IA 전송 참여 AP의 MU 전송 대상 STA은 IA NDP Announcement 프레임을 보고 자신이 IA MU 전송을 위한 사운딩 대상임을 알 수 있다. 또한, IA 전송 참여 AP의 MU 전송 대상 STA은 IA NDP Announcement 프레임을 이용하여 자신이 연관된 AP 이외에 IA 전송 그룹 내의 다른 AP 리스트 (BSSID)를 알 수 있다. IA 전송 참여 AP의 MU 전송 대상 STA은 IA NDP Announcement 프레임으로부터 획득된 정보를 바탕으로 자신이 연관된 AP 및 IA 전송 그룹 내의 다른 AP로부터 전송되는 NDP를 듣고 피드백을 한다.

AP2, AP3 등 IA 전송 그룹에 포함된 AP는 마스터 AP가 보낸 IA NDP Announcement 프레임을 수신하고, IA NDP Announcement 프레임에 기초하여 자신들이 IA MU 전송을 위한 사운딩 대상인지 여부를 확인할 수 있다. 또한, IA 전송 그룹에 포함된 다른 AP에 히든인 STA을 고려하기 위하여, AP2, AP3 등 IA 전송 그룹에 포함된 AP는 마스터 AP가 보낸 것과 동일한 IA NDP Announcement 프레임 및 NDP를 IA NDP Announcement 프레임에 나열된 AP 순서대로 전송한다.

마스터 AP는 항상 AP 리스트의 제일 앞에 들어간다. 최대 참여 AP 개수는 복수로, 예를 들어 본 실시예에서는 마스터 AP를 포함하여 4개일 수 있다. RA 필드는 broadcast 주소로 설정된다.

도 8d는 일 실시예에 따른 Sounding Dialog Token 필드를 설명하는 도면이다. 도 8d를 참조하면, Sounding Dialog Token 필드는 Sounding Dialog Token Number 필드(841)를 포함한다. Sounding Dialog Token Number 필드는 Beamformer가 IA NDP Announcement 프레임을 식별하기 위한 값으로 설정된다. Sounding Dialog Token Number 필드는 IEEE 802.11ac 표준에 정의된 Sounding Dialog Token Number 필드에 따라 설정될 수 있다.

다시 도 8a를 참조하면, Duration 필드는 바로 직전 전송 프레임의 duration 필드에 명시된 기간에서 IA NDP Announcement 전송 기간을 뺀 값으로 설정된다. 이로 인하여, TXOP 나머지 부분이 보호될 수 있다.

Group Member Indication Bitmap 필드는 IA 전송 그룹 (혹은, 사운딩 그룹)에 속한 AP의 BSSID 또는 해당 AP의 MU STA의 개수를 지정한다.

일 예로, Group Member Indication Bitmap 필드는 Number of MU STA(AP1) 필드(821), Number of MU STA(AP2) 필드(822), Number of MU STA(AP4) 필드(824), 및 Number of MU STA(AP4) 필드(824)를 포함할 수 있다. 여기서, 각 AP 당 미리 정해진 길이의 비트가 할당될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 각 AP 당 3 비트씩 할당될 수 있다. 이 경우, Group Member Indication Bitmap 필드가 000인 경우 STA이 0대임을 의미할 수 있다. 이 경우, 해당 AP 자체가 IA NDP Announcement 프레임에 포함되지 않을 수 있다. Group Member Indication Bitmap 필드가 001인 경우 STA이 1대임을 의미할 수 있다. 이 경우, 해당 AP BSSID 뒤에 STA Info 필드가 하나만 존재할 수 있다. 또한, Group Member Indication Bitmap 필드가 100인 경우 STA이 4대임을 의미할 수 있다. 101 ~ 111는 보존(reserved)될 수 있다.

일 예로, Group Member Indication Bitmap 필드가 011 010 001 000 인 경우, IA NDP Announcement 프레임에 포함되는 리스트는 AP1에 연관된 3대의 STA들, AP2에 연관된 2대의 STA들, 및 AP3에 연관된 1대의 STA을 위한 STA Info 필드들을 포함한다. IA 그룹은 3개의 AP들 포함하며, AP4는 그룹에 포함되지 않는다.

보다 구체적으로, IA NDP Announcement 프레임에 포함되는 리스트는 AP1 BSSID, AP1의 STA Info 1, AP1의 STA Info 2, AP1의 STA Info 3; AP2 BSSID, AP2의 STA Info 1, AP2의 STA Info 2; 및 AP3의 STA Info 1을 포함한다. AP4는 STA이 0대이므로, AP4의 BSSID, STA Info가 모두 IA NDP Announcement 프레임에 포함되는 리스트에 포함되지 않는다.

STA Info 리스트에 포함된 STA Info 필드들 각각은 IEEE 802.11ac 표준에 정의된 STA Info 필드와 동일할 수 있다. 예를 들어, 개개의 STA Info 필드는 AID 필드(831), Feedback Type 필드(832), 및 Nc Index 필드(833)을 포함할 수 있다.

각 AP는 각자 자기 순서(예를 들어, IA NDP Announcement 프레임에 리스트 된 순서)대로 IA NDP Announcement 프레임을 보낸 직후 NDP를 전송한다. 만약, 각 간섭 정렬 참여 AP의 전송 대상 MU STA이 간섭 정렬 그룹에 속한 타 AP 의 IA NDP Announcement 프레임을 모두 들을 수 있을 정도로 BSS들의 범위(range)가 겹친다면, 마스터 AP만 IA NDP Announcement 프레임을 보낼 수 있다. 이 경우, 타 AP는 IA NDP Announcement 프레임을 보내지 않고, NDP 및 AP-Poll 프레임만 보낼 수 있다.

NDP를 전송한 AP는 AP-Poll 프레임 (Type = 0: NDP Announcement 용 Poll 임을 의미)을 리스트의 다음 차례 AP에 전송함으로써 명시적으로 다음 IA NDP Announcement 프레임을 전송할 AP를 지정한다. AP-Poll 프레임 (Type=0)을 수신한 AP (AP-Poll 프레임의 RA 필드가 자신으로 되어 있는 AP)는 설정되어 있는 NAV를 리셋하고, 자신의 IA NDP Announcement 프레임을 전송하고, NDP를 전송한다. 다음 순서의 AP가 있는 경우 해당 AP에 AP-Poll 프레임 (Type = 0)을 전송한다.

만약 한 AP가 AP-Poll 프레임 전송 후 SIFS 후에 해당 AP-Poll을 수신한 AP로부터 IA NDP Announcement 프레임이 전송되지 않는 경우, AP-Poll 프레임을 전송했던 AP는 PIFS후 다시 AP-Poll 프레임으로 동일 AP를 폴(poll) 하거나, 그 다음 순서의 AP에 AP-Poll 프레임을 전송한다. 마지막 순서의 AP는 NDP 전송 후, RA 필드가 AP1의 BSSID로 지정된 AP-Poll 프레임을 마스터 AP에게 전송한다. 마스터 AP는 AP-Poll 프레임을 받으면 NDP 전송과정이 종료되었음을 인지하며, 또한 설정된 NAV를 리셋하고 Beamforming Report를 받기 위한 Poll 전송을 시작한다.

IA NDP Announcement 프레임/NDP 전송에 최종적으로 실패한 AP는 IA 데이터 전송 단계의 전송 그룹에서 제외된다.

(마) AP-Poll 프레임

도 9는 일 실시예에 따른 AP-Poll 프레임을 설명하는 도면이다. 도 9를 참조하면, AP-Poll 프레임은 Frame Control 필드(911), Duration 필드(912), RA 필드(913), TA 필드(914), Poll Type 필드(915), 및 FCS 필드(916) 중 적어도 하나를 포함한다.

프레임 교환 시퀀스 (예를 들어, IA NDP Announcement/NDP, IA Beamforming Report Poll/IA Beamforming Report, BAR/BA 등) 를 마친 AP는 AP-Poll 프레임을 전송하여 자신의 BSS내에서 프레임 교환 시퀀스가 종료되었음을 명시적으로 알린다. 또한, 프레임 교환 시퀀스를 마친 AP는 자신의 다음 순서로 프레임 교환 시퀀스를 수행할 AP를 명시적으로 지정한다.

AP-Poll 프레임을 수신한 다음 AP (예를 들어, AP-Poll 프레임의 RA가 자신의 BSSID와 일치하는 AP)는 자신의 NAV를 리셋하고, 프레임 교환 과정 (IA NDP Announcement/NDP, Beamforming Report Poll/IA Beamforming Report, BAR/BA)을 수행한다.

지정된 AP들이 프레임 교환 시퀀스를 순차적으로 모두 마친 경우, 마지막 프레임 교환을 수행한 AP가 마스터 AP에게 AP-Poll 프레임을 보낸다. AP-Poll 프레임 수신 후 마스터 AP는 다음 단계 진행을 위한 프레임을 전송한다. 또는, 마스터 AP는 더 이상 보낼 데이터가 없는 경우 TXOP를 종료한다. AP-Poll 프레임을 받은 경우, 마스터 AP는 자신의 NAV를 리셋 한다.

Poll Type 필드가 0인 경우 AP-Poll 프레임은 IA NDP Announcement를 위한 프레임이고, Poll Type 필드가 1인 경우 AP-Poll 프레임은 IA-피드백을 위한 프레임이며, Poll Type이 2인 경우 AP-Poll 프레임은 BA을 위한 프레임을 지시한다. Poll Type 필드에 명시될 수 있는 나머지 값들은 보존(reserved)된다.

Poll Type 2인 경우, 각 AP들은 AP-Poll 프레임에 포함된 MAC 헤더의 프레임 Control 필드의 모어 데이터 비트를 이용해, AP-Poll을 보낼 때 (예를 들어, 데이터 전송-BA 직후 시점) 해당 AP가 IA로 동시 전송하고자 하는 데이터가 더 있는지의 여부를 알린다.

모어 데이터 비트가 1로 설정된 AP-Poll 프레임을 보내는 AP가 있는 경우 및/또는 마스터 AP 자신이 IA로 함께 전송할 데이터가 있는 경우, 마스터 AP는 BAR/BA 직후 남은 TXOP을 이용하거나, 남은 TXOP가 부족하면 새로운 TXOP를 획득하여 직전 전송에서 모어 데이터 비트가 1인 AP만 포함시킨 IA-Synch 프레임을 전송함으로써 IA 전송을 계속 진행한다.

새로운 TXOP를 잡은 경우, IA 전송 그룹에 계속 남아있는 AP들 사이의 mRTS/mCTS 전송 혹은 다수의 RTS/CTS 전송을 통해 프로텍션이 수행된 이후, IA-Synch 프레임 전송/데이터 전송/BA 과정이 진행될 수 있다.

(바) IA Beamforming Report Poll 프레임

도 10은 일 실시예에 따른 IA Beamforming Report Poll 프레임을 설명하는 도면이다. IA Beamforming Report Poll 프레임은 도 4c에서 Poll이라고 기재된 프레임에 해당한다.

IA Beamforming Report Poll 프레임은 Frame Control 필드(1011), Duration 필드(1012), RA 필드(1013), TA 필드(1014), 복수의 Feedback Segment Retransmission bitmap 필드들(1015), 및 FCS 필드(1016) 중 적어도 하나를 포함한다.

마스터 AP는 IA NDP Announcement/NDP 전송 과정이 모두 끝난 후, 자신의 MU STA들에게 IA Beamforming Report Poll 프레임을 전송하여 Beamforming Report 프레임을 수신한다.

여기서, IA Beamforming Report Poll 프레임 전송 및 Beamforming Report 프레임 수신(피드백) 과정은 IEEE 802.11ac 표준에 따라 수행될 수 있다. 이 때, 일 실시예에 따르면 한 STA이 사운딩을 할 최대 AP 수가 복수(예를 들어, 본 실시예에서는 4대)이므로, IEEE 802.11ac 표준에서 정의된 세그먼트 재전송 비트맵(Segment Retransmission Bitmap) 필드가 복수(예를 들어, 4개)로 확장될 수 있다.

각 AP에 대한 Beamforming Report 프레임이 세그먼트(segment)로 나뉘지 않은 경우, 한 STA당 복수(예를 들어, 본 실시예에서는 최대 4개)의 VHT Compressed Beamforming 프레임이 전송될 수 있다. 만약, 각 AP에 대한 Beamforming Report 프레임이 세그먼트 된 경우 한 STA당 전송되는 VHT Compressed Beamforming 프레임의 개수는 더 증가될 수 있다. 여기서, VHT Compressed Beamforming 프레임은 Beamforming Report 프레임에 해당한다.

예를 들어, IEEE 802.11ac 표준에 따르는 경우에 비하여, 한 STA당 전송되는 VHT Compressed Beamforming 프레임의 개수는 최대 4배까지 증가될 수 있다. 왜냐하면, IEEE 802.11ac 표준에 따르면 STA은 자신이 속한 BSS에 대한 Beamforming Report 프레임만을 전송하나, 실시예들에 따르면 STA은 간섭 정렬 그룹에 속하는 타 AP에 대한 Beamforming Report 프레임도 자신이 속한 AP에 전송해야 하기 때문이다.

이를 위하여, 실시예들에 따른 STA은 IEEE 802.11ac 표준에서 수정된 VHT Compressed Beamforming 프레임을 한 AP당 하나씩 전송한다. 또는, VHT Compressed Beamforming 프레임이 긴 경우 IEEE 802.11ac 표준에 따라 세그먼테이션이 수행될 수 있다. 이 경우, 한 AP에 대해 여러 개의 VHT Compressed Beamforming 프레임들이 전송될 수 있다.

Beamforming Report 프레임은 최대 PPDU 길이를 초과하지 않는 범위에서 한번 Poll 시마다 하나의 A-MPDU로 애그리게이션(aggregation)되어 피드백 된다. 예를 들어, IA 그룹에 속하는 모든 AP 그룹에 대한 모든 Beamforming Report 프레임들을 최대 PPDU 사이즈 이내에서 A-MPDU(Aggregated MAC Protocol Data Unit)로 애그리게이션 할 수 있는 경우, 한 번의 Poll로 피드백이 완료된다.

실시예들에 따라 AP가 여러 개인 경우, 피드백 사이즈도 크므로 IA 그룹에 속하는 모든 AP 그룹에 대한 모든 Beamforming Report 프레임들을 최대 PPDU 사이즈 이내에서 하나의 A-MPDU로 애그리게이션 하기 어려울 수 있다.

이 경우, Beamforming Report 프레임들은 여러 번의 Poll들에 대응하여 나누어 전송된다. 이 때, 전송되는 하나의 A-MPDU 안에 다른 AP에 대한 세그먼트(segment)가 동시에 들어갈 수도 있다. 예를 들어, AP1의 마지막 세그먼트와 AP2의 첫 번째 세그먼트가 하나의 A-MPDU로 애그리게이션 되어 포함될 수 있다. VHT Compressed Beamforming 프레임에 AP index 필드를 포함시킴으로써, VHT Compressed Beamforming 프레임이 어느 AP의 세그먼트인지 구분될 수 있다. AP index 필드에는 IA NDP Announcement 프레임에 리스트 된 AP의 순서대로 0, 1, 2, 3이 할당될 수 있다. 이로 인하여, 한 번에 최대한 많은 세그먼트들을 포함하여 피드백 될 수 있다.

비트맵(Bitmap)이 나타나는 순서는 IA NDP Announcement 프레임에 명시된 AP 리스트의 순서에 따른다. 예를 들어, bitmap 1은 마스터 AP에 대한 재전송 비트맵(retransmission bitmap)에 해당하고, bitmap 2는 2^nd AP에 대한 비트맵 등에 해당할 수 있다.

(사) VHT Compressed Beamforming 프레임

도 11은 일 실시예에 따른 VHT Compressed Beamforming 프레임을 설명하는 도면이다. 도 11을 참조하면, VHT Compressed Beamforming 프레임은 Nc Index 필드(1111), Nr Index 필드(1112), Channel Width 필드(1113), Grouping 필드(1114), Codebook Information 필드(1115), Feedback Type 필드(1116), Remaining Feedback Segments 필드(1117), First Feedback Segments 필드(1118), AP index 필드(1119), 및 Sounding Dialog Token Number 필드(1120) 중 적어도 하나를 포함한다.

피드백을 위하여, IEEE 802.11ac 표준에 정의된 VHT Compressed Beamforming 프레임이 사용될 수 있다. 예를 들어, Category 필드, VHT Action 필드, VHT MIMO Control 필드, VHT Compressed Beamforming Report 필드, 및 MU Exclusive Beamforming Report 필드로 구성된 프레임이 사용될 수 있다. 이 때, IEEE 802.11ac 표준에 정의된 VHT MIMO Control 필드의 reserved 2 bit이 AP index를 지시하기 위하여 활용될 수 있다.

각 NDP에 대한 피드백이 각각의 VHT Compressed Beamforming 프레임으로 구성되고, 최대 PPDU 범위 내에서 A-MPDU로 애그리게이션 되어 전송된다. 예를 들어, 각 AP(예를 들어, 4개)에 대한 피드백 사이즈가 최대 PPDU 사이즈를 넘지 않는 경우, 4개의 VHT Compressed Beamforming 프레임이 A-MPDU로 애그리게이션 되어 전송된다. 최대 PPDU 사이즈가 초과되는 경우, 초과되지 않는 범위에서 별도의 Poll/피드백으로 나뉘어 전송된다. 하나의 AP에 대한 VHT Compressed Beamforming 프레임도 VHT 규격에 명시된 대로 segment로 나누어 Poll/피드백으로 전송될 수 있다.

VHT MIMO Control 필드의 reserved 2 bit을 이용해 AP Index가 표시된다. AP Index를 이용하여 어느 AP에 대한 피드백인지 명시된다. 예를 들어, AP index 0은 IA NDP Announcement 프레임에서 지정한 마스터 AP에 대한 피드백임을 지시하고, AP index 1, AP index 2, AP index 3은 각각 2^nd AP, 3^rd AP, 4^th AP에 대한 피드백임을 지시한다.

STA은 AP index 및 세그먼트 정보(예를 들어, Remaining Feedback Segments, First Feedback Segment)를 이용하여, 어느 AP에 대한 피드백인지 여부 및/또는 피드백의 몇 번째 세그먼트인지 여부를 AP에게 알릴 수 있다.

IA 사운딩 그룹에 속하는 특정 AP로부터의 NDP를 STA이 듣지 못하는 경우, STA은 널 피드백(Null feedback)을 전송한다. 여기서, 널 피드백은 VHT Compressed Beamforming 프레임 중 VHT compressed Beamforming Report 및 MU exclusive beamforming report를 제외한 피드백일 수 있다.

한 AP가 자신에게 속한 MU STA에 대한 BF report poll/피드백 교환이 완료되면, 해당 AP는 IA NDP Announcement 프레임의 AP 리스트상에 다음 순서인 AP에 AP-Poll 프레임(Type: 1, IA-피드백)을 보낸다.

AP-Poll 프레임(Type: 1)은 특정 AP의 BF report poll/피드백 교환 과정이 끝났음을 명시적으로 알릴 수 있다. 또한, AP-Poll 프레임(Type: 1)은 다음 AP에게 BF report poll/피드백 교환을 시작하도록 할 수 있다. 예를 들어, AP-Poll 프레임(Type: 1)에 RA로 지정된 AP는 NAV를 리셋 하고 IA Beamforming Report Poll/피드백 교환을 수행할 수 있다.

IA NDP Announcement 프레임의 AP 리스트상에 마지막 순서인 AP가 BF report poll/피드백 교환 과정을 종료하면, 마스터 AP에게 AP-Poll 프레임(Type: 1)을 보낸다. 마스터 AP는 AP-Poll을 받은 후 자신의 NAV를 리셋한다. 유선상으로 IA Calculation 정보를 교환하는 경우, 마스터 AP는 TXOP가 남은 경우 CF-End를 전송하여 남은 TXOP를 종료한다. 만약 무선상으로 IA Calculation 정보를 교환하는 경우, 남은 TXOP를 사용하여 무선으로 IA Calculation 정보 교환 과정이 진행될 수 있다.

CSI 피드백 및 쉐어링 단계에서, IA 그룹 중 특정 AP에서 STA 들로부터 BF report 프레임을 TXOP 내에 모두 받지 못할 수 있다. 이 경우, 마스터 AP는 다음 TXOP을 획득한 뒤, BF report poll/피드백을 할 AP에 IA-Poll 프레임(Type: 1)을 전송해 나머지 피드백 프레임(예를 들어, 나머지 BF report 프레임)을 받도록 할 수 있다. 마스터 AP로부터 IA-Poll 프레임(Type: 1)을 받은 AP는 NAV를 리셋하고 남은 BF report poll/피드백을 진행 후 리스트 상 다음 순서인 AP에게 IA-Poll 프레임(Type: 1)을 전송한다. 이 경우, 마스터 AP의 채널 획득 후 IA-Poll 프레임(Type: 1)의 전송 전, 피드백 과정을 마치지 못했던 AP들과 마스터 AP 사이의 복수의 RTS/CTS 전송 혹은 mRTS/mCTS 전송을 통하여 프로텍션이 수행될 수 있다.

(아) IA Calculation 정보 교환

IA Calculation 정보는 유선 혹은 무선으로 교환될 수 있다.

(a) 유선으로 교환하는 실시예

빔포밍 피드백 교환이 모두 끝나고 각 IA 참여 AP는 서로 IA Calculation 정보를 유선으로 교환한다. 각 AP가 동일 서브 넷(subnet)에 존재할 때는 IA Calculation 정보가 유선상 브로드캐스트(broadcast) 된다. 각 AP가 다른 서브 넷에 존재할 때는 각자 다른 AP에 IA Calculation 정보가 전송될 수 있다. 이 경우, 각 AP는 자신의 IA calculation 정보를 타 AP에게 전송 완료한 후 전송 완료 사실을 마스터 AP에 알릴 수 있다. 각 AP는 IA Calculation 정보 교환 시 IA 전송 단계에서 전송할 예상 데이터 duration을 마스터 AP에게 알려줄 수도 있다.

마스터 AP는 IA calculation 정보 교환 완료 후 IA 데이터 전송을 위하여 새로 TXOP을 획득할 수 있다. IA 데이터 전송의 프로텍션을 위해 마스터 AP가 채널을 잡은 후 mRTS/mCTS가 수행될 수 있다. 참여 AP 수가 2개일 경우는 AP끼리 기존 RTS/CTS 교환을 통하여 채널이 보호될 수 있다. 같은 TXOP 내 이미 RTS/CTS, CTS-Poll/IA-CTS, 혹은 기타 데이터 프레임 교환을 통해 IA 전송 그룹 AP들 주변에 대한 프로텍션이 되어 있는 경우, mRTS/mCTS 혹은 RTS/CTS 교환 과정은 생략될 수 있다.

(b) 무선으로 교환하는 실시예

빔포밍 피드백 교환이 모두 끝나고 각 IA 참여 AP는 서로 IA Calculation 정보를 무선으로 교환한다. 이 경우, 각 IA 참여 AP는 IA NDP Announcement 프레임에 리스트 된 AP 순서대로 자신의 IA Calculation 정보를 다른 AP에 브로드캐스트 혹은 유니캐스트(unicast)로 전달할 수 있다. 브로드캐스트 전송의 경우 전송 프레임 수는 줄지만 응답(ack)을 받지 않기 때문에 IA Calculation 정보를 전송 받지 못하는 AP가 발생될 수 있다. 반면 유니캐스트로 전송하면 ack을 받기 때문에 신뢰 가능한(reliable) 전송이 가능하지만, 전송 프레임 수가 많아지게 된다.

브로드캐스트의 경우, 각 AP는 자신의 IA Calculation 정보를 IA NDP Announcement 프레임에 명시된 자신의 순서가 왔을 때 브로드캐스트 한 후, 다음 순서의 AP에 AP-Poll 프레임을 전송한다. AP-Poll 프레임을 받은 AP는 자신의 NAV를 리셋하고 자신의 IA Calculation 정보를 브로드캐스트한다. 마지막 순서의 AP가 IA Calculation 정보를 브로드캐스트 후, 마스터 AP에게 AP-Poll 프레임을 전송한다. 마스터 AP는 이를 수신한 후 NAV를 리셋하고, IA 데이터 전송 단계로 진입하기 위하여 IA-Synch 프레임을 전송한다. 만약 IA Calculation 정보 교환 후 TXOP가 부족하면, 마스터 AP는 새로운 TXOP을 잡아 IA-Synch 프레임을 전송한다. 새로운 TXOP을 잡은 경우 마스터 AP와 IA 전송 그룹 AP 간에 mRTS/mCTS 혹은 RTS/CTS를 통하여 전송 구간이 보호될 수 있다.

브로드캐스트 과정의 신뢰성(reliability) 문제를 보완하여, 각 AP가 자신의 IA Calculation 정보를 브로드캐스트 전송한 직후 각 AP에 Poll을 전송하고, poll을 수신한 AP로부터 응답(ack)을 받음으로써 상대방 AP가 제대로 IA Calculation 정보를 받았는지 여부를 확인할 수 있다. 대상 AP는 IA Calculation 정보를 받은 경우만 poll에 대해 응답(ack)을 전송할 수 있다.

유니캐스트의 경우, 각 AP는 IA NDP Announcement 프레임에 명시된 자신의 순서가 왔을 때, 자신의 IA Calculation 정보를 IA 그룹 내의 타 AP에게 순차적으로 전송한다. 예를 들어, AP1이 IA Calculation 정보를 보낸다면, AP1은 먼저 AP2에게 IA Calculation 정보를 보내고 IA Calculation 정보에 대한 ack을 받는다. 이어서, AP1은 AP3에게 IA Calculation 정보를 보내고 IA Calculation 정보에 대한 ack을 받는다. 그 다음, AP1은 NDP Announcement 프레임에 명시된 순서로 그 다음 번인 AP2에게 AP-Poll 프레임을 전송한다. AP2는 AP-Poll 프레임을 받으면 NAV를 리셋하고 AP1 및 AP3에게 순차적으로 IA Calculation 정보를 보내고 ack을 받는다.

마지막 순서의 AP는 IA Calculation 정보의 유니캐스트를 완료한 뒤, 마스터 AP에게 AP-Poll 프레임을 전송한다. 마스터 AP는 AP-Poll 프레임을 수신한 후 NAV를 리셋하고, IA 데이터 전송 단계로 진입하기 위하여 IA-Synch 프레임을 전송한다. 만약 IA Calculation 정보 교환 후 TXOP가 부족하면, 마스터 AP는 새로운 TXOP을 잡아 IA-Synch 프레임을 전송한다. 새로운 TXOP을 잡은 경우 마스터 AP와 IA 전송 그룹 AP 간에 mRTS/mCTS 혹은 RTS/CTS를 통하여 전송 구간이 보호될 수 있다.

무선으로 IA Calculation 정보를 교환 시 IA Calculation 프레임이 커서 한 TXOP 내에 보내지 못할 수 있다. 이 경우, 마스터 AP는 새로 TXOP을 잡고, mRTS/mCTS 혹은 RTS/CTS를 이용하여 채널을 보호한 후 다음 번 전송 대상인 AP에 AP-Poll 프레임을 전송할 수 있다. 이로 인하여, IA Calculation 정보 교환 과정이 계속 진행될 수 있다.

(자) mRTS 프레임

도 12a는 일 실시예에 따른 mRTS 프레임을 설명하는 도면이다. 도 12a를 참조하면, mRTS 프레임은 Frame Control 필드(1211), Duration 필드(1212), RA 필드(1213), TA 필드(1214), mRTS Info 필드(1215), 복수의 STA MAC address 필드들(1216), 및 FCS 필드(1217) 중 적어도 하나를 포함한다.

mRTS 프레임은 다수 AP/STA 간의 전송 프로텍션을 위해 사용된다. mRTS 프레임을 이용함으로써 RTS/CTS를 여러 번 교환하는 오버헤드가 감소될 수 있다. mRTS 프레임의 RA 필드는 브로드캐스트 주소로 설정된다.

도 12b는 일 실시예에 따른 mRTS Info 필드를 설명하는 도면이다. 도 12b를 참조하면, mRTS Info 필드는 Number of STAs 필드(1221), BW 필드(1222), 및 Dynamic BW operation 필드(1223) 중 적어도 하나를 포함한다.

Number of STAs 필드는 응답 CTS를 보낼 STA의 개수를 지시한다. Number of STAs 필드에 지정된 수만큼의 STA address들이 mRTS 프레임에 포함된다.

BW 필드는 전송에 사용하려는 대역폭(BW)를 지시한다. 예를 들어, 0 내지 3은 각각 20, 40, 80, 및 160 or 80+80을 나타낸다. BW 필드에 명시된 BW 만큼의 mRTS 프레임이 non-HT duplicate 프레임으로 전송된다. Dynamic BW Operation 필드가 0 이면 정적 대역폭 오퍼레이션(Static BW operation)을 지시하고, Dynamic BW Operation 필드가 1이면 동적 대역폭 오퍼레이션(Dynamic BW operation)을 지시한다.

mRTS 프레임에 포함된 STA들은 리스트에 나온 순서대로 SIFS 간격으로 mCTS를 전송한다.

(차) mCTS 프레임

도 13a는 일 실시예에 따른 mCTS 프레임을 설명하는 도면이다. 도 13a를 참조하면, mCTS 프레임은 Frame Control 필드(1311), Duration 필드(1312), RA 필드(1313), mCTS Info 필드(1314), 및 FCS 필드(1315) 중 적어도 하나를 포함한다. mRTS 프레임에 포함된 STA들은 리스트에 나온 순서대로 SIFS 간격으로 mCTS 프레임을 전송한다.

도 13b는 일 실시예에 따른 mCTS Info 필드를 설명하는 도면이다. 도 13b를 참조하면, mCTS Info 필드는 BW 필드(1321)를 포함한다. BW 필드는 응답 STA이 사용하는 대역폭(BW)을 명시한다. 예를 들어, 0 내지 3은 각각 20, 40, 80, 및 160 or 80+80을 나타낸다. mRTS 프레임의 Dynamic BW Operation 필드에 따라, 동적 대역폭 동작 또는 정적 대역폭 동작(Dynamic Bandwidth Operation or Static Bandwidth Operation)으로 대역폭(BW) 협상이 수행된다.

응답 STA은 BW 필드에 명시된 대역폭만큼 mCTS 프레임을 non-HT duplicate 프레임으로 전송할 수 있다. 프로텍션을 위하여, BW 필드에 명시된 대역폭은 mRTS 프레임의 BW 필드에 명시된 대역폭보다 같거나 작을 수 있다.

최종 결정된 대역폭(BW)은 mRTS/mCTS 참여 STA의 BW 교집합에 해당하는 대역폭이다. SIFS 후 해당 순서에 보내어질 mCTS 프레임이 전송되지 않으면 마스터 AP는 다시 백 오프(backoff)하여 채널을 획득한다. 프로텍션 할 AP (혹은, STA) 개수가 3개 이하일 때는 RTS/CTS를 두 번 교환하여 프로텍션 될 수 있다.

(카) IA Synch 프레임

도 14는 일 실시예에 따른 IA Synch 프레임을 설명하는 도면이다. 마스터 AP는 채널 획득, 프로텍션 후 IA Synch 프레임을 보내 IA 그룹 내의 STA들에게 IA 전송을 지시한다.

IA Synch 프레임은 Frame Control 필드(1411), Duration 필드(1412), RA 필드(1413), TA 필드(1414), Transmission duration 필드(1415), 복수의 AP BSSID 필드들(1416), 및 FCS 필드(1417) 중 적어도 하나를 포함한다.

마스터 AP는 Transmission duration 필드의 값을 지정하고, IA 전송 그룹에 속하는 각 AP는 Transmission duration 필드의 값에 맞추어 프레임을 패딩(padding)하여 전송한다. 마스터 AP는 IA로 전송할 데이터의 기간(duration)을 정한다. 예를 들어, 마스터 AP는 디폴트로 마스터 AP가 전송할 데이터의 기간을 기준으로 전송 시간(Transmission duration)을 정하고, 정해진 전송 시간을 IA Synch 프레임을 통해 알릴 수 있다. 유선으로 IA Calculation 정보 교환 시, 마스터 AP는 타 참여 AP로부터 예상 데이터 전송 기간을 사전에 전달받고, 예상 데이터 전송 기간에 기초하여 전송 시간(Transmission duration)을 정할 수도 있다.

IA Synch 프레임은 IA로 전송에 참여시킬 AP BSSID 리스트를 포함한다.

IA 전송에 참여할 AP가 2개(예를 들어, 마스터 AP 및 AP2)인 경우는 RA 필드는 AP2의 주소로 설정되고, TA 필드는 마스터 AP의 주소로 설정되며, BSSID 리스트는 IA Synch 프레임에 포함되지 않는다. IA 전송에 참여할 AP가 3개 이상인 경우, RA 필드는 브로드캐스트 주소로 설정되고, AP2부터 AP BSSID 리스트에 포함된다. IA Synch 프레임을 전송하는 마스터 AP의 BSSID는 IA Synch 프레임의 TA 필드로 식별되므로, AP BSSID 리스트에 따로 포함되지 않는다.

IA Synch 프레임을 수신한 AP들은 자신이 IA Synch 프레임의 BSSID 필드에 명시되어 있는 경우, 자신의 NAV를 리셋하고 SIFS 후 동시에 간섭 정렬을 이용하여 자신의 MU-MIMO (혹은 SU-MIMO) STA에 데이터를 전송한다.

(타) Block Ack 세부 과정

IA-Synch 프레임에 나타나는 AP의 순서대로 BAR/BA 교환이 수행된다. 마스터 AP는 항상 첫 번째로 BAR/BA 교환을 수행한다.

마스터 AP에 속한 첫 번째 MU STA의 블록 응답(Block Ack)은 BAR없이 즉시(immediate) 전송될 수 있다. 예를 들어, 마스터 AP에 속한 첫 번째 MU STA의 블록 응답은 데이터 전송 후 SIFS 후 전송될 수 있다. 그 다음 STA부터는 BAR를 보내어 BA를 받는다. 여기서, IEEE 802.11ac 표준에 기재된 방식 및/또는 IEEE 802.11ac 표준에 정의된 BAR/BA 포맷에 따라 BAR/BA 교환이 수행될 수 있다.

한 AP가 자신에게 속한 MU STA에 대한 BAR/BA 교환을 완료하면, 다음 순서인 AP에 AP-Poll 프레임(Type: 2, BA)을 보낸다. AP-Poll 프레임(Type: 2)은 특정 AP의 BAR/BA 교환 과정이 끝났음을 명시적으로 알릴 수 있다. 또한, AP-Poll 프레임(Type: 2)은 다음 AP에게 BAR/BA를 시작하도록 할 수 있다. 예를 들어, AP-Poll 프레임(Type: 2)에 RA로 지정된 AP는 NAV를 리셋 하고 BAR/BA 교환을 수행할 수 있다.

또한, AP-Poll 프레임(Type: 2)에 포함된 MAC 헤더의 Frame Control 필드의 모어 데이터 비트(more data bit)를 이용해, AP-Poll을 보낼 때(예를 들어, 데이터 전송-BA 직후 시점) 해당 AP가 IA로 동시 전송하고자 하는 데이터가 더 있는지의 여부가 지시된다.

AP 리스트상에 마지막 순서인 AP는 BAR/BA 교환 과정을 종료하면, 마스터 AP에게 AP-Poll 프레임(Type: 2)을 보낸다. 마스터 AP는 AP-Poll 프레임(Type: 2)을 수신한 후 자신의 NAV를 리셋 한다. MAC Header의 모어 데이터 비트가 1로 설정된 AP-Poll 프레임(Type: 2)을 보낸 AP가 있는 경우 및/또는 마스터 AP 자신도 IA로 함께 전송할 데이터가 더 있는 경우, 마스터 AP는 남은 TXOP을 이용하거나, 남은 TXOP이 부족하면 새로운 TXOP를 잡아 모어 데이터 비트가 1인 AP-Poll 프레임(Type: 2)을 보낸 AP만 리스트에 포함시킨 IA-Synch 프레임을 전송함으로써 IA 전송을 계속 진행한다. 새로운 TXOP를 잡은 경우, IA 전송 그룹에 계속 남아있는 AP들 사이의 mRTS/mCTS 전송 혹은 다수의 RTS/CTS 전송을 통해 프로텍션이 수행된 이후, IA-Synch 프레임 전송/데이터 전송/BA 과정이 진행될 수 있다.

BAR/BA 교환 단계에서, IA 그룹 중 특정 AP부터 TXOP 내에 BAR/BA 교환을 모두 받지 못했을 경우, 마스터 AP는 다음 TXOP을 잡은 다음, BAR/BA를 수행할 AP에 IA-Poll 프레임(Type: 2)을 전송해 BAR/BA를 완료하도록 할 수도 있다. 마스터 AP로부터 IA-Poll 프레임(Type: 2)을 받은 AP는 NAV를 리셋하고 남은 BAR/BA를 진행하며, BAR/BA의 완료 후 리스트 상 다음 순서인 AP에게 IA-Poll 프레임(Type: 2)을 전송한다. 이 경우 프로텍션을 위해, 마스터 AP는 채널 획득 후 IA-Poll 프레임(Type: 2)의 전송 전에 BAR/BA 과정을 마치지 못했던 AP들과 복수의 RTS/CTS 혹은 mRTS/mCTS를 수행할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(필드 programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims

마스터 AP 및 복수의 슬래이브 AP들을 포함하는 멀티 AP 협력 통신 시스템 내 상기 마스터 AP의 동작 방법에 있어서,
상기 마스터 AP와 연관된 적어도 하나의 스테이션에 NDP를 전송하는 단계;
상기 복수의 슬래이브 AP들 중에 적어도 하나의 슬래이브 AP가 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP와 연관된 적어도 하나의 스테이션에 NDP를 전송하도록 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP를 제어하는 단계;
상기 마스터 AP와 연관된 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터의 제1 피드백 정보, 및 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP와 연관된 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터의 제2 피드백 정보에 기초하여, 채널 상태 정보를 획득하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 슬래이브 AP와 동시에 데이터를 전송하는 단계
를 포함하는 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 마스터 AP는
상기 멀티 AP 협력 통신 시스템 내 복수의 AP들 중 채널을 최초로 획득하여 멀티 AP 협력을 시작하는 AP에 해당하는,
마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 마스터 AP 및 상기 복수의 슬래이브 AP들에 각각 복수의 스테이션들이 연관된 경우, 상기 마스터 AP 및 상기 복수의 슬래이브 AP들 각각으로부터 상기 마스터 AP 및 상기 복수의 슬래이브 AP들 각각에 연관된 상기 복수의 스테이션들로의 NDP의 전송은 각각 시간 상 서로 오버랩되지 않게 순차적으로 수행되는,
마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 피드백 정보의 전송 및 상기 제2 피드백 정보의 전송은 각각 시간 상 서로 오버랩되지 않게 순차적으로 수행되는,
마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 슬래이브 AP를 제어하는 단계는
후보 AP에 멀티 AP 협력으로의 참여를 요청하는 단계; 및
상기 후보 AP의 응답에 기초하여, 상기 후보 AP를 제어 대상에 해당하는 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP로 결정하는 단계
를 포함하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제5항에 있어서,
상기 후보 AP의 상기 응답은 상기 후보 AP가 상기 멀티 AP 협력에서 필요로 하는 리소스 정보를 포함하는,
마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 슬래이브 AP를 제어하는 단계는
후보 AP 리스트를 포함하는 IA-RTS 프레임을 복수의 슬래이브 AP들로 전송하는 단계;
상기 후보 AP 리스트에 포함된 제1 슬래이브 AP로 CTS-Poll 프레임을 전송하는 단계; 및
상기 제1 슬래이브 AP로부터 IA-CTS 프레임이 수신되면, 상기 제1 슬래이브 AP를 제어 대상에 해당하는 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP로 결정하는 단계
를 포함하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 채널 상태 정보를 획득하는 단계는
AP 리스트 및 STA Info 리스트를 포함하는 IA NDP Announcement 프레임을 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP 및 상기 마스터 AP와 연관된 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계;
NDP를 상기 마스터 AP와 연관된 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계; 및
미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 상기 AP 리스트의 다음 순서에 해당하는 슬래이브 AP로 전송하는 단계
를 포함하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 채널 상태 정보를 획득하는 단계는
IA BF Report Poll 프레임을 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계;
상기 마스터 AP와 연관된 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터 상기 제1 피드백 정보 및 상기 제2 피드백 정보를 포함하는 BF Report 프레임을 수신하는 단계; 및
미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 AP 리스트의 다음 순서에 해당하는 슬래이브 AP로 전송하는 단계
를 포함하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 채널 상태 정보를 획득하는 단계는
상기 제1 피드백 정보 및 상기 제2 피드백 정보에 기초하여 상기 마스터 AP를 위한 간섭 정렬 계산 정보를 생성하는 단계;
상기 마스터 AP를 위한 간섭 정렬 계산 정보를 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP로 전송하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 슬래이브 AP로부터 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP를 위한 간섭 정렬 계산 정보를 수신하는 단계
를 포함하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 데이터를 전송하는 단계는
멀티캐스트 RTS 프레임을 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP로 전송하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 슬래이브 AP로부터 멀티캐스트 CTS 프레임을 수신하는 단계
를 포함하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
싱크 프레임에 포함된 AP BSSID 필드의 주소에 해당하는 슬래이브 AP는 NAV를 리셋하고, SIFS 후 간섭 정렬을 이용하여 다운링크 데이터를 전송하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 데이터를 전송하는 단계는
BAR 프레임을 상기 마스터 AP와 연관된 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계;
상기 마스터 AP와 연관된 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터 BA 프레임을 수신하는 단계; 및
싱크 프레임에 포함된 AP들의 순서 정보에 기초하여, 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 다음 순서에 해당하는 슬래이브 AP로 전송하는 단계
를 포함하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 전송하는 단계는
상기 적어도 하나의 슬래이브 AP로부터 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임을 수신하는 단계;
상기 미리 정해진 타입의 AP-Poll 프레임에 포함된 more data 비트에 기초하여, 데이터의 추가 전송이 필요한 슬래이브 AP들을 결정하는 단계; 및
싱크 프레임을 상기 결정된 슬래이브 AP들로 전송하는 단계
를 포함하는, 마스터 AP의 동작 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 피드백 정보는 상기 적어도 하나의 스테이션이 연관된 상기 마스터 AP로부터 수신한 NDP로부터 추정한 피드백 정보이고,
상기 제2 피드백 정보는 상기 적어도 하나의 스테이션이 연관되지는 않지만 동일한 IA 전송 그룹에 속한 상기 적어도 하나의 슬래이브 AP로부터 수신된 NDP로부터 추정한 피드백 정보인, 마스터 AP의 동작 방법.