KR102324941B1

KR102324941B1 - 다중 사용자 edca 동작을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법

Info

Publication number: KR102324941B1
Application number: KR1020197008304A
Authority: KR
Inventors: 안우진; 손주형; 곽진삼; 고건중
Original assignee: 주식회사 윌러스표준기술연구소; 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2021-11-11
Also published as: KR20220132045A; US20210185732A1; CN116684984A; KR102445912B1; US20190223219A1; CN109792779B; US11716759B2; CN109792779A; KR20210135366A; KR20210137240A; US20230337283A1; US10966251B2; CN116684983A; US20210185731A1; KR20190045921A; WO2018056771A1; CN116684985A; US11528747B2; KR102371750B1

Abstract

본 발명은 다중 사용자 EDCA 동작을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법으로서, 더욱 상세하게는 레거시 EDCA 동작과 다중 사용자 EDCA 동작을 조합하여 수행하기 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 무선 통신 단말로서, 통신부; 및 상기 통신부를 통한 무선 신호의 송수신 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 채널 액세스를 위한 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라메터들을 업데이트하되, 상기 EDCA 파라메터들은 제1 EDCA 파라메터 셋 및 제2 EDCA 파라메터 셋 중에서 선택된 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트되고, 업데이트된 EDCA 파라메터들에 기초하여 채널 액세스를 수행하는 무선 통신 단말 및 이를 이용한 무선 통신 방법을 제공한다.

Description

다중 사용자 EDCA 동작을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법

본 발명은 다중 사용자 EDCA 동작을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법으로서, 더욱 상세하게는 레거시 EDCA 동작과 다중 사용자 EDCA 동작을 조합하여 수행하기 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

최근 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라 이들에게 빠른 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 무선랜(Wireless LAN) 기술이 많은 각광을 받고 있다. 무선랜 기술은 근거리에서 무선 통신 기술을 바탕으로 스마트 폰, 스마트 패드, 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어, 임베디드 기기 등과 같은 모바일 기기들을 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11은 2.4GHz 주파수를 이용한 초기의 무선랜 기술을 지원한 이래, 다양한 기술의 표준을 실용화 또는 개발 중에 있다. 먼저, IEEE 802.11b는 2.4GHz 밴드의 주파수를 사용하면서 최고 11Mbps의 통신 속도를 지원한다. IEEE 802.11b 이후에 상용화된 IEEE 802.11a는 2.4GHz 밴드가 아닌 5GHz 밴드의 주파수를 사용함으로써 상당히 혼잡한 2.4GHz 밴드의 주파수에 비해 간섭에 대한 영향을 줄였으며, OFDM 기술을 사용하여 통신 속도를 최대 54Mbps까지 향상시켰다. 그러나 IEEE 802.11a는 IEEE 802.11b에 비해 통신 거리가 짧은 단점이 있다. 그리고 IEEE 802.11g는 IEEE 802.11b와 마찬가지로 2.4GHz 밴드의 주파수를 사용하여 최대 54Mbps의 통신속도를 구현하며, 하위 호환성(backward compatibility)을 만족하고 있어 상당한 주목을 받았는데, 통신 거리에 있어서도 IEEE 802.11a보다 우위에 있다.

그리고 무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 제정된 기술 규격으로서 IEEE 802.11n이 있다. IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput, HT)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다. 또한, 이 규격은 데이터 신뢰성을 높이기 위해 중복되는 사본을 여러 개 전송하는 코딩 방식을 사용할 수 있다.

무선랜의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율(Very High Throughput, VHT)을 지원하기 위한 새로운 무선랜 시스템에 대한 필요성이 대두되었다. 이 중 IEEE 802.11ac는 5GHz 주파수에서 넓은 대역폭(80MHz~160MHz)을 지원한다. IEEE 802.11ac 표준은 5GHz 대역에서만 정의되어 있으나 기존 2.4GHz 대역 제품들과의 하위 호환성을 위해 초기 11ac 칩셋들은 2.4GHz 대역에서의 동작도 지원할 것이다. 이론적으로, 이 규격에 따르면 다중 스테이션의 무선랜 속도는 최소 1Gbps, 최대 단일 링크 속도는 최소 500Mbps까지 가능하게 된다. 이는 더 넓은 무선 주파수 대역폭(최대 160MHz), 더 많은 MIMO 공간적 스트림(최대 8개), 다중 사용자 MIMO, 그리고 높은 밀도의 변조(최대 256 QAM) 등 802.11n에서 받아들인 무선 인터페이스 개념을 확장하여 이루어진다. 또한, 기존 2.4GHz/5GHz 대신 60GHz 밴드를 사용해 데이터를 전송하는 방식으로 IEEE 802.11ad가 있다. IEEE 802.11ad는 빔포밍 기술을 이용하여 최대 7Gbps의 속도를 제공하는 전송규격으로서, 대용량의 데이터나 무압축 HD 비디오 등 높은 비트레이트 동영상 스트리밍에 적합하다. 하지만 60GHz 주파수 밴드는 장애물 통과가 어려워 근거리 공간에서의 디바이스들 간에만 이용이 가능한 단점이 있다.

한편, 최근에는 802.11ac 및 802.11ad 이후의 차세대 무선랜 표준으로서, 고밀도 환경에서의 고효율 및 고성능의 무선랜 통신 기술을 제공하기 위한 논의가 계속해서 이루어지고 있다. 즉, 차세대 무선랜 환경에서는 고밀도의 스테이션과 AP(Access Point)의 존재 하에 실내/외에서 높은 주파수 효율의 통신이 제공되어야 하며, 이를 구현하기 위한 다양한 기술들이 필요하다.

본 발명은 전술한 바와 같이 고밀도 환경에서의 고효율/고성능의 무선랜 통신을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.

또한, 본 발명은 레거시 EDCA 동작에 더하여 다중 사용자 EDCA 동작을 위한 파라메터를 관리하고 제어하기 위한 목적을 가지고 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 단말의 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법을 제공한다.

먼저 본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 단말로서, 통신부; 및 상기 통신부를 통한 무선 신호의 송수신 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 채널 액세스를 위한 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라메터들을 업데이트하되, 상기 EDCA 파라메터들은 제1 EDCA 파라메터 셋 및 제2 EDCA 파라메터 셋 중에서 선택된 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트되고, 업데이트된 EDCA 파라메터들에 기초하여 채널 액세스를 수행하는 무선 통신 단말이 제공된다.

이때, 상기 제2 EDCA 파라메터 셋은 다중 사용자(MU) EDCA 파라메터 셋이고, 상기 EDCA 파라메터들이 상기 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트 된 경우, 상기 프로세서는 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트된 파라메터들을 이용하여 채널 액세스를 수행하는 기간을 나타내는 MU EDCA 타이머를 설정한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 단말이 상향 다중 사용자(UL-MU) 전송에 참여하지 않을 경우, 상기 프로세서는 UL-MU 비활성화 서브필드가 UL-MU 동작의 중지를 지시하는 동작 모드 지시(OMI) 정보를 포함하는 프레임을 전송하고, OMI 응답자로부터 상기 OMI 정보를 포함하는 프레임에 대한 즉각적인 응답이 수신된 경우, 상기 프로세서는 상기 MU EDCA 타이머를 0으로 설정한다.

또한, OMI 응답자로부터 상기 OMI 정보를 포함하는 프레임에 대한 즉각적인 응답이 수신된 경우, 상기 프로세서는 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정한다.

일 실시예에 따르면, 상기 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면, 상기 프로세서는 상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 가장 최근에 수신한 제1 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 상기 EDCA 파라메터들을 업데이트한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면, 상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 제1 EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, 상기 프로세서는 기 설정된 기본 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 상기 EDCA 파라메터들을 업데이트한다.

또한, 상기 MU EDCA 타이머는 상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 가장 최근에 수신한 MU EDCA 파라메터 셋의 MU EDCA 타이머 서브필드의 값으로 설정된다.

또한, 상기 제2 EDCA 파라메터 셋의 적어도 하나의 파라메터는 상기 제1 EDCA 파라메터 셋의 대응하는 파라메터 보다 큰 값을 갖는다.

또한, 상기 채널 액세스는 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우 내에서 획득된 백오프 타이머를 이용한 백오프 절차에 기초하여 수행되고, 상기 EDCA 파라메터들은 상기 경쟁 윈도우를 설정하기 위한 경쟁 윈도우 최소값 및 경쟁 윈도우 최대값을 포함한다.

또한, 상기 제1 EDCA 파라메터 셋 및 상기 제2 EDCA 파라메터 셋은 상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말이 전송하는 비콘, 프로브 응답 및 결합 응답 중 적어도 하나를 통해 수신된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 단말의 무선 통신 방법으로서, 채널 액세스를 위한 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라메터들을 업데이트하는 단계, 상기 EDCA 파라메터들은 제1 EDCA 파라메터 셋 및 제2 EDCA 파라메터 셋 중에서 선택된 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트됨; 및 업데이트된 EDCA 파라메터들에 기초하여 채널 액세스를 수행하는 단계; 를 포함하는 무선 통신 방법이 제공된다.

이때, 상기 제2 EDCA 파라메터 셋은 다중 사용자(MU) EDCA 파라메터 셋이고, 상기 EDCA 파라메터들이 상기 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트 된 경우, 상기 방법은, MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트된 파라메터들을 이용하여 채널 액세스를 수행하는 기간을 나타내는 MU EDCA 타이머를 설정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 단말이 상향 다중 사용자(UL-MU) 전송에 참여하지 않을 경우, 상기 방법은 UL-MU 비활성화 서브필드가 UL-MU 동작의 중지를 지시하는 동작 모드 지시(OMI) 정보를 포함하는 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하고, OMI 응답자로부터 상기 OMI 정보를 포함하는 프레임에 대한 즉각적인 응답이 수신된 경우, 상기 방법은 상기 MU EDCA 타이머를 0으로 설정하는 단계를 더 포함한다.

또한, OMI 응답자로부터 상기 OMI 정보를 포함하는 프레임에 대한 즉각적인 응답이 수신된 경우, 상기 타이머를 0으로 설정하는 단계는 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정하는 무선 통신 방법.

일 실시예에 따르면, 상기 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면, 상기 업데이트하는 단계는 상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 가장 최근에 수신한 제1 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 상기 EDCA 파라메터들을 업데이트한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면, 상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 제1 EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, 상기 업데이트하는 단계는 기 설정된 기본 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 상기 EDCA 파라메터들을 업데이트한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 레거시 EDCA 동작과 다중 사용자 EDCA 동작간의 스위칭을 효율적으로 관리할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 경쟁 기반 채널 접근 시스템에서 전체 자원 사용률을 증가시키고, 무선랜 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선랜 시스템을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션의 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 도시한다.
도 5는 STA가 AP와 링크를 설정하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 6은 무선랜 통신에서 사용되는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)/CA(Collision Avoidance) 방법을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레거시 EDCA 모드 및 다중 사용자 EDCA 모드 간의 스위칭 동작을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA 파라메터 셋 엘리먼트의 구성을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA 파라메터 셋의 전송 방법을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA의 비활성화 방법을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드 지시 엘리먼트의 구성을 도시한다.
도 12는 동작 모드 지시 정보에 따른 다중 사용자 전송 제어 방법을 도시한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA의 비활성화 방법을 도시한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA의 비활성화 방법을 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE MU PPDU의 구성을 도시한다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HE MU PPDU의 구성을 도시한다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 HE MU PPDU의 구성을 도시한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성이 특정 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이에 더하여, 특정 임계값을 기준으로 “이상” 또는 “이하”라는 한정 사항은 실시예에 따라 각각 “초과” 또는 “미만”으로 적절하게 대체될 수 있다.

본 출원은 대한민국 특허 출원 제10-2016-0122488호 및 제10-2017-0020966호를 기초로 한 우선권을 주장하며, 우선권의 기초가 되는 상기 각 출원들에 서술된 실시예 및 기재 사항은 본 출원의 상세한 설명에 포함되는 것으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템을 도시하고 있다. 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 베이직 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함하는데, BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 기기들의 집합을 나타낸다. 일반적으로 BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(Independent BSS, IBSS)로 구분될 수 있으며, 도 1은 이 중 인프라스트럭쳐 BSS를 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 인프라스트럭쳐 BSS(BSS1, BSS2)는 하나 또는 그 이상의 스테이션(STA1, STA2, STA3, STA4, STA5), 분배 서비스(Distribution Service)를 제공하는 스테이션인 액세스 포인트(PCP/AP-1, PCP/AP-2), 및 다수의 액세스 포인트(PCP/AP-1, PCP/AP-2)를 연결시키는 분배 시스템(Distribution System, DS)을 포함한다.

스테이션(Station, STA)은 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 디바이스로서, 광의로는 비 액세스 포인트(non-AP) 스테이션뿐만 아니라 액세스 포인트(AP)를 모두 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '단말'은 non-AP STA 또는 AP를 가리키거나, 양 자를 모두 가리키는 용어로 사용될 수 있다. 무선 통신을 위한 스테이션은 프로세서와 통신부를 포함하고, 실시예에 따라 유저 인터페이스부와 디스플레이 유닛 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 또는 상기 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하며, 그 밖에 스테이션을 제어하기 위한 다양한 처리를 수행할 수 있다. 그리고, 통신부는 상기 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며 스테이션을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신한다. 본 발명에서 단말은 사용자 단말기(user equipment, UE)를 포함하는 용어로 사용될 수 있다.

액세스 포인트(Access Point, AP)는 자신에게 결합된(associated) 스테이션을 위하여 무선 매체를 경유하여 분배시스템(DS)에 대한 접속을 제공하는 개체이다. 인프라스트럭쳐 BSS에서 비 AP 스테이션들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이지만, 다이렉트 링크가 설정된 경우에는 비AP 스테이션들 사이에서도 직접 통신이 가능하다. 한편, 본 발명에서 AP는 PCP(Personal BSS Coordination Point)를 포함하는 개념으로 사용되며, 광의적으로는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), 노드-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등의 개념을 모두 포함할 수 있다. 본 발명에서 AP는 베이스 무선 통신 단말로도 지칭될 수 있으며, 베이스 무선 통신 단말은 광의의 의미로는 AP, 베이스 스테이션(base station), eNB(eNodeB) 및 트랜스미션 포인트(TP)를 모두 포함하는 용어로 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 베이스 무선 통신 단말은 복수의 무선 통신 단말과의 통신에서 통신 매개체(medium) 자원을 할당하고, 스케줄링(scheduling)을 수행하는 다양한 형태의 무선 통신 단말을 포함할 수 있다.

복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 이때, 분배 시스템을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선랜 시스템인 독립 BSS를 도시하고 있다. 도 2의 실시예에서 도 1의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.

도 2에 도시된 BSS3는 독립 BSS이며 AP를 포함하지 않기 때문에, 모든 스테이션(STA6, STA7)이 AP와 접속되지 않은 상태이다. 독립 BSS는 분배 시스템으로의 접속이 허용되지 않으며, 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다. 독립 BSS에서 각각의 스테이션들(STA6, STA7)은 다이렉트로 서로 연결될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션(100)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스테이션(100)은 프로세서(110), 통신부(120), 유저 인터페이스부(140), 디스플레이 유닛(150) 및 메모리(160)를 포함할 수 있다.

먼저, 통신부(120)는 무선랜 패킷 등의 무선 신호를 송수신 하며, 스테이션(100)에 내장되거나 외장으로 구비될 수 있다. 실시예에 따르면, 통신부(120)는 서로 다른 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이를 테면, 상기 통신부(120)는 2.4GHz, 5GHz 및 60GHz 등의 서로 다른 주파수 밴드의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스테이션(100)은 6GHz 이상의 주파수 밴드를 이용하는 통신 모듈과, 6GHz 이하의 주파수 밴드를 이용하는 통신 모듈을 구비할 수 있다. 각각의 통신 모듈은 해당 통신 모듈이 지원하는 주파수 밴드의 무선랜 규격에 따라 AP 또는 외부 스테이션과 무선 통신을 수행할 수 있다. 통신부(120)는 스테이션(100)의 성능 및 요구 사항에 따라 한 번에 하나의 통신 모듈만을 동작시키거나 동시에 다수의 통신 모듈을 함께 동작시킬 수 있다. 스테이션(100)이 복수의 통신 모듈을 포함할 경우, 각 통신 모듈은 각각 독립된 형태로 구비될 수도 있으며, 복수의 모듈이 하나의 칩으로 통합되어 구비될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서 통신부(120)는 RF(Radio Frequency) 신호를 처리하는 RF 통신 모듈을 나타낼 수 있다.

다음으로, 유저 인터페이스부(140)는 스테이션(100)에 구비된 다양한 형태의 입/출력 수단을 포함한다. 즉, 유저 인터페이스부(140)는 다양한 입력 수단을 이용하여 유저의 입력을 수신할 수 있으며, 프로세서(110)는 수신된 유저 입력에 기초하여 스테이션(100)을 제어할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스부(140)는 다양한 출력 수단을 이용하여 프로세서(110)의 명령에 기초한 출력을 수행할 수 있다.

다음으로, 디스플레이 유닛(150)은 디스플레이 화면에 이미지를 출력한다. 상기 디스플레이 유닛(150)은 프로세서(110)에 의해 실행되는 컨텐츠 또는 프로세서(110)의 제어 명령에 기초한 유저 인터페이스 등의 다양한 디스플레이 오브젝트를 출력할 수 있다. 또한, 메모리(160)는 스테이션(100)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 이러한 제어 프로그램에는 스테이션(100)이 AP 또는 외부 스테이션과 접속을 수행하는데 필요한 접속 프로그램이 포함될 수 있다.

본 발명의 프로세서(110)는 다양한 명령 또는 프로그램을 실행하고, 스테이션(100) 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(110)는 상술한 스테이션(100)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 메모리(160)에 저장된 AP와의 접속을 위한 프로그램을 실행하고, AP가 전송한 통신 설정 메시지를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 통신 설정 메시지에 포함된 스테이션(100)의 우선 조건에 대한 정보를 판독하고, 스테이션(100)의 우선 조건에 대한 정보에 기초하여 AP에 대한 접속을 요청할 수 있다. 본 발명의 프로세서(110)는 스테이션(100)의 메인 컨트롤 유닛을 가리킬 수도 있으며, 실시예에 따라 스테이션(100)의 일부 구성 이를 테면, 통신부(120) 등을 개별적으로 제어하기 위한 컨트롤 유닛을 가리킬 수도 있다. 즉, 프로세서(110)는 통신부(120)로부터 송수신되는 무선 신호를 변복조하는 모뎀 또는 변복조부(modulator and/or demodulator)일 수 있다. 프로세서(110)는 본 발명의 실시예에 따른 스테이션(100)의 무선 신호 송수신의 각종 동작을 제어한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 추후 기술하기로 한다.

도 3에 도시된 스테이션(100)은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록도로서, 분리하여 표시한 블록들은 디바이스의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 상술한 디바이스의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 이를테면, 상기 프로세서(110) 및 통신부(120)는 하나의 칩으로 통합되어 구현될 수도 있으며 별도의 칩으로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 상기 스테이션(100)의 일부 구성들, 이를 테면 유저 인터페이스부(140) 및 디스플레이 유닛(150) 등은 스테이션(100)에 선택적으로 구비될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AP(200)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)는 프로세서(210), 통신부(220) 및 메모리(260)를 포함할 수 있다. 도 4에서 AP(200)의 구성 중 도 3의 스테이션(100)의 구성과 동일하거나 상응하는 부분에 대해서는 중복적인 설명을 생략하도록 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 AP(200)는 적어도 하나의 주파수 밴드에서 BSS를 운영하기 위한 통신부(220)를 구비한다. 도 3의 실시예에서 전술한 바와 같이, 상기 AP(200)의 통신부(220) 또한 서로 다른 주파수 밴드를 이용하는 복수의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)는 서로 다른 주파수 밴드, 이를 테면 2.4GHz, 5GHz, 60GHz 중 두 개 이상의 통신 모듈을 함께 구비할 수 있다. 바람직하게는, AP(200)는 6GHz 이상의 주파수 밴드를 이용하는 통신 모듈과, 6GHz 이하의 주파수 밴드를 이용하는 통신 모듈을 구비할 수 있다. 각각의 통신 모듈은 해당 통신 모듈이 지원하는 주파수 밴드의 무선랜 규격에 따라 스테이션과 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신부(220)는 AP(200)의 성능 및 요구 사항에 따라 한 번에 하나의 통신 모듈만을 동작시키거나 동시에 다수의 통신 모듈을 함께 동작시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서 통신부(220)는 RF(Radio Frequency) 신호를 처리하는 RF 통신 모듈을 나타낼 수 있다.

다음으로, 메모리(260)는 AP(200)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 이러한 제어 프로그램에는 스테이션의 접속을 관리하는 접속 프로그램이 포함될 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 AP(200)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 메모리(260)에 저장된 스테이션과의 접속을 위한 프로그램을 실행하고, 하나 이상의 스테이션에 대한 통신 설정 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 통신 설정 메시지에는 각 스테이션의 접속 우선 조건에 대한 정보가 포함될 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 스테이션의 접속 요청에 따라 접속 설정을 수행한다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 통신부(220)로부터 송수신되는 무선 신호를 변복조하는 모뎀 또는 변복조부(modulator and/or demodulator)일 수 있다. 프로세서(210)는 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)의 무선 신호 송수신의 각종 동작을 제어한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 추후 기술하기로 한다.

도 5는 STA가 AP와 링크를 설정하는 과정을 개략적으로 도시하고 있다.

도 5를 참조하면, STA(100)와 AP(200) 간의 링크는 크게 스캐닝(scanning), 인증(authentication) 및 결합(association)의 3단계를 통해 설정된다. 먼저, 스캐닝 단계는 AP(200)가 운영하는 BSS의 접속 정보를 STA(100)가 획득하는 단계이다. 스캐닝을 수행하기 위한 방법으로는 AP(200)가 주기적으로 전송하는 비콘(beacon) 메시지(S101)만을 활용하여 정보를 획득하는 패시브 스캐닝(passive scanning) 방법과, STA(100)가 AP에 프로브 요청(probe request)을 전송하고(S103), AP로부터 프로브 응답(probe response)을 수신하여(S105) 접속 정보를 획득하는 액티브 스캐닝(active scanning) 방법이 있다.

스캐닝 단계에서 성공적으로 무선 접속 정보를 수신한 STA(100)는 인증 요청(authentication request)을 전송하고(S107a), AP(200)로부터 인증 응답(authentication response)을 수신하여(S107b) 인증 단계를 수행한다. 인증 단계가 수행된 후, STA(100)는 결합 요청(association request)를 전송하고(S109a), AP(200)로부터 결합 응답(association response)을 수신하여(S109b) 결합 단계를 수행한다. 본 명세서에서 결합(association)은 기본적으로 무선 결합을 의미하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 광의의 의미로의 결합은 무선 결합 및 유선 결합을 모두 포함할 수 있다.

한편, 추가적으로 802.1X 기반의 인증 단계(S111) 및 DHCP를 통한 IP 주소 획득 단계(S113)가 수행될 수 있다. 도 5에서 인증 서버(300)는 STA(100)와 802.1X 기반의 인증을 처리하는 서버로서, AP(200)에 물리적으로 결합되어 존재하거나 별도의 서버로서 존재할 수 있다.

도 6은 무선랜 통신에서 사용되는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)/CA(Collision Avoidance) 방법을 도시한다.

무선랜 통신을 수행하는 단말은 데이터를 전송하기 전에 캐리어 센싱(Carrier Sensing)을 수행하여 채널이 점유 상태(busy)인지 여부를 체크한다. 만약, 일정한 세기 이상의 무선 신호가 감지되는 경우 해당 채널이 점유 상태(busy)인 것으로 판단되고, 상기 단말은 해당 채널에 대한 전송을 지연한다. 이러한 과정을 클리어 채널 할당(Clear Channel Assessment, CCA) 이라고 하며, 해당 신호 감지 유무를 결정하는 레벨을 CCA 임계값(CCA threshold)이라 한다. 만약 단말에 수신된 CCA 임계값 이상의 무선 신호가 해당 단말을 수신자로 하는 경우, 단말은 수신된 무선 신호를 처리하게 된다. 한편, 해당 채널에서 무선 신호가 감지되지 않거나 CCA 임계값보다 작은 세기의 무선 신호가 감지될 경우 상기 채널은 유휴 상태(idle)인 것으로 판단된다.

채널이 유휴 상태인 것으로 판단되면, 전송할 데이터가 있는 각 단말은 각 단말의 상황에 따른 IFS(Inter Frame Space) 이를테면, AIFS(Arbitration IFS), PIFS(PCF IFS) 등의 시간 뒤에 백오프 절차를 수행한다. 실시예에 따라, 상기 AIFS는 기존의 DIFS(DCF IFS)를 대체하는 구성으로 사용될 수 있다. 각 단말은 해당 단말에 결정된 난수 즉, 백오프 카운터만큼의 슬롯 타임을 상기 채널의 유휴 상태의 간격(interval) 동안 감소시켜가며 대기하고, 슬롯 타임을 모두 소진한 단말이 해당 채널에서의 전송을 시도하게 된다. 이와 같이 각 단말들이 백오프 절차를 수행하는 구간을 경쟁 윈도우 구간이라고 한다.

만약, 특정 단말이 상기 채널에 성공적으로 액세스하게 되면, 해당 단말은 상기 채널을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 그러나, 전송을 시도한 단말이 다른 단말과 충돌하게 되면, 충돌된 단말들은 각각 새로운 난수(즉, 백오프 카운터)를 할당 받아 다시 백오프 절차를 수행한다. 일 실시예에 따르면, 각 단말에 새로 할당되는 난수는 해당 단말이 이전에 사용한 난수 범위(경쟁 윈도우, CW)의 2배의 범위(2*CW) 내에서 결정될 수 있다. 한편, 각 단말은 다음 경쟁 윈도우 구간에서 다시 백오프 절차를 수행하여 채널에 액세스하며, 이때 각 단말은 이전 경쟁 윈도우 구간에서 남게 된 슬롯 타임부터 백오프 절차를 수행한다. 이와 같은 방법으로 무선랜 통신을 수행하는 각 단말들은 특정 채널에 대한 서로간의 충돌을 회피할 수 있다.

다중 사용자 전송

OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 다중 입력 다중 출력(Multi Input Multi Output, MIMO)을 이용할 경우, 하나의 무선 통신 단말이 하나 이상의 무선 통신 단말들에게 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 하나 이상의 무선 통신 단말들이 하나의 무선 통신 단말에게 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, AP가 하나 이상의 STA들에게 동시에 데이터를 전송하는 하향 다중 사용자(Downlink Multi-User, DL-MU) 전송, 하나 이상의 STA들이 AP에게 동시에 데이터를 전송하는 상향 다중 사용자(Uplink Multi-User, UL-MU) 전송이 수행될 수 있다.

UL-MU 전송이 수행되기 위해서는 상향 전송을 수행하는 각 STA이 사용할 리소스 유닛 및 전송 시작 시점이 결정되어야 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, UL-MU 전송 과정은 AP에 의해 관리될 수 있다. UL-MU 전송은 AP가 전송하는 트리거(trigger) 프레임의 응답으로 수행될 수 있다. 트리거 프레임은 해당 트리거 프레임을 운반하는 PPDU(PHY Protocol Data Unit)의 전송 완료로부터 SIFS 시간 이후의 UL-MU 전송을 지시한다. 또한, 트리거 프레임은 상기 UL-MU 전송을 위한 리소스 유닛 할당 정보를 전달한다. AP가 트리거 프레임을 전송하면 하나 이상의 STA들은 트리거 프레임이 지정한 시점에 각각의 할당된 리소스 유닛을 통해 상향 데이터를 전송한다. 트리거 프레임에 대응한 UL-MU 전송은 트리거 기반 PPDU를 통해 수행된다. 상향 데이터 전송이 완료된 후에 AP는 상향 데이터 전송에 성공한 STA들에 대한 ACK을 전송한다. 이때, AP는 하나 이상의 STA들에 대한 ACK으로서 기 설정된 다중-STA 블록 ACK(Multi-STA Block ACK, M-BA)을 전송할 수 있다.

논-레거시 무선랜 시스템에서는 20MHz 대역의 채널에서 특정 개수, 이를 테면 26, 52 또는 106개의 톤(tone)을 서브채널 단위의 접속을 위한 리소스 유닛으로 사용할 수 있다. 따라서, 트리거 프레임은 UL-MU 전송에 참여하는 각 STA의 식별 정보와, 할당된 리소스 유닛의 정보를 나타낼 수 있다. STA의 식별 정보는 STA의 AID(Association ID), 부분 AID, MAC 어드레스 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 리소스 유닛의 정보는 리소스 유닛의 크기 및 위치 정보를 포함한다.

다중 사용자 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)

무선랜 시스템에서와 같이 비면허 대역을 사용하는 무선 통신 단말은 경쟁 절차를 통해 채널에 액세스할 수 있다. 전송할 데이터가 있는 단말은 바로 전송을 시도하지 않고, 각 트래픽이 속한 액세스 카테고리(AC) 별로 지정된 대기 시간(AIFS[AC])을 거친 후에 전송을 시도한다. 만약, 채널이 점유 상태에서 유휴 상태로 전환된 경우, 단말은 지정된 대기 시간 후에 백오프 절차를 수행한다. 백오프 절차를 위해, 단말은 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우(CW[AC]) 내에서 획득된 난수를 백오프 타이머(또는, 백오프 카운터)로 설정한다. 단말은 채널이 유휴할 동안 백오프 타이머를 감소시키며, 백오프 타이머의 값이 0에 도달한 경우 전송을 수행할 수 있다. 이와 같은 채널 액세스를 위한 지정된 대기 시간(AIFS[AC]), 경쟁 윈도우(CW[AC]), 경쟁 윈도우 최소값(CWmin), 경쟁 윈도우 최대값(CWmax) 및 백오프 타이머는 액세스 카테고리 별로 유지 및 관리될 수 있다.

전술한 바와 같이, 논-레거시 무선랜 시스템에서는 UL-MU 전송이 수행될 수 있다. AP는 하나 이상의 STA들의 상향 전송을 트리거한다. 이때, AP는 UL-MU 전송을 트리거하기 위해 채널에 액세스한다. 한편, 각 STA는 해당 STA의 데이터를 전송하기 위해 별도로 채널에 액세스할 수 있다. 만약 STA의 개별 액세스 과정에서 해당 STA의 UL-MU 전송이 트리거된 경우, STA는 개별 액세스 과정을 멈추고 UL-MU 전송을 수행할 수 있다. 따라서, STA는 동일한 트래픽에 대해 개별적인 전송과 UL-MU 전송을 통한 중복된 전송 기회를 갖게 되어 레거시 단말에 비해 높은 경쟁 우위를 점하게 된다. 또한, 특정 STA의 트래픽 전송을 위해 AP와 해당 STA가 동시에 경쟁을 수행하게 되어, 충돌이 발생할 확률이 높아질 수 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따르면 UL-MU 전송에 참여하는 STA를 위한 별도의 EDCA 파라메터 셋이 사용될 수 있다. EDCA 파라메터 셋은 채널 액세스를 위한 파라메터들의 집합으로서, 해당 AC의 AIFSN, CWmin 및 CWmax를 포함한다. AIFSN은 지정된 대기 시간(AIFS)에 포함된 SIFS 이후의 슬롯 개수를 나타낸다. 본 발명의 실시예에서는, 레거시 무선랜 시스템에서 사용되는 EDCA 파라메터 셋을 레거시 EDCA 파라메터 셋(또는, 제1 EDCA 파라메터 셋)으로 지칭하고, 논-레거시 무선랜 시스템에서 UL-MU 전송에 참여하는 STA를 위해 사용되는 별도의 EDCA 파라메터 셋을 다중 사용자(MU) EDCA 파라메터 셋(또는, 제2 EDCA 파라메터 셋)으로 지칭한다. 또한, EDCA 파라메터 셋과 EDCA 파라메터 셋 엘리먼트는 동일한 의미를 갖는 용어로 사용될 수 있다. 레거시 EDCA 파라메터 셋 및 MU EDCA 파라메터 셋은 STA가 결합된 AP가 전송하는 비콘, 프로브 응답 및 결합 응답 중 적어도 하나를 통해 수신될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, MU EDCA 파라메터 셋의 적어도 하나의 파라메터는 레거시 EDCA 파라메터 셋의 대응하는 파라메터 보다 큰 값을 가질 수 있다. 예를 들어, MU EDCA 파라메터 셋의 특정 AC의 CWmax 값은 레거시 파라메터 셋의 동일 AC의 CWmax 값보다 크게 설정될 수 있다. 또한, MU EDCA 파라메터 셋의 특정 AC의 AIFSN 값은 레거시 파라메터 셋의 동일 AC의 AIFSN 값보다 크게 설정될 수 있다. 이와 같이 설정된 MU EDCA 파라메터 셋을 사용함으로, UL-MU 전송에 참여하는 STA는 기존보다 더 낮은 전송 확률로 개별적인 채널 액세스를 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레거시 EDCA 모드 및 다중 사용자 EDCA 모드 간의 스위칭 동작을 도시한다. 본 발명의 실시예에 따른 STA는 채널 액세스를 위한 EDCA 파라메터들을 레거시 EDCA 파라메터 셋 및 MU EDCA 파라메터 셋 중에서 선택된 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트할 수 있다. STA는 업데이트된 EDCA 파라메터들에 기초하여 채널 액세스를 수행한다. 따라서, STA는 레거시 EDCA 파라메터 셋을 사용하여 채널 액세스를 수행하는 레거시 EDCA 모드(50a, 50b)와 MU EDCA 파라메터 셋을 사용하여 채널 액세스를 수행하는 MU EDCA 모드(60) 간의 전환을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 레거시 EDCA 모드(50a, 50b)와 MU EDCA 모드(60) 간의 전환은 특정 액세스 카테고리의 모드 전환을 가리킬 수 있다.

도 7을 참조하면, UL-MU 전송에 성공한 STA는 레거시 EDCA 모드(50a)에서 MU EDCA 모드(60)로 전환할 수 있다. 더욱 구체적으로, STA는 다음과 같은 조건들을 만족할 때 레거시 EDCA 모드(50a)에서 MU EDCA 모드(60)로 전환한다.

제1 조건: STA가 해당 STA의 UL-MU 전송을 지시하는 트리거 프레임(410)을 AP로부터 수신해야 한다. 즉, STA는 해당 STA의 AID를 지시하는 사용자 정보 필드가 포함된 트리거 프레임(410)을 수신해야 한다. 이때, 트리거 프레임은 기본 트리거 프레임일 수 있다.

제2 조건: 트리거 프레임(410)의 수신에 대한 응답으로, STA가 트리거 기반 PPDU(420)를 AP에게 전송해야 한다. 이때, 트리거 기반 PPDU(420)는 QoS 데이터 프레임을 포함해야 한다.

제3 조건: STA가 트리거 기반 PPDU(420)에 대한 즉각적인 응답(430)을 AP로부터 수신해야 한다. 이때, 즉각적인 응답은 동일한 TXOP(transmission opportunity) 내에서 수신자가 기 설정된 기간 내에 전송자에게 응답을 전송하는 것을 나타낼 수 있다. 즉각적인 응답(430)의 실시예로서 M-BA가 사용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

상기 세 가지 조건이 만족되면, STA는 해당 액세스 카테고리의 모드를 레거시 EDCA 모드(50a)에서 MU EDCA 모드(60)로 전환할 수 있다. MU EDCA 모드(60)로 전환되면, STA는 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 해당 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 업데이트한다. 더욱 구체적으로, STA는 QoS 데이터가 트리거 기반 PPDU(420)를 통해 성공적으로 전송된 모든 카테고리의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 MU EDCA 파라메터 셋에 명시된 값으로 업데이트한다. STA는 업데이트된 EDCA 파라메터들을 이용하여 채널에 액세스한다. 더욱 구체적으로, STA는 업데이트된 경쟁 윈도우 최소값 및/또는 경쟁 윈도우 최대값에 기초하여 경쟁 윈도우를 새로 설정하고, 설정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 타이머를 획득한다. STA는 획득된 백오프 타이머를 이용하여 백오프 절차를 수행한다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 상기 제1 조건 및 제2 조건은 STA가 적어도 하나의 랜덤 액세스 리소스 유닛을 지시하는 트리거 프레임(410)을 AP로부터 수신하고, 이에 응답하여 트리거 기반 PPDU(420)를 랜덤 액세스를 통해 전송하는 케이스를 포함할 수 있다. 또한, STA가 전송한 트리거 기반 PPDU(420)가 즉각적인 응답을 요청하지 않는 경우, 상기 제3 조건은 생략될 수 있다. 이때, STA는 즉각적인 응답(430)의 수신 여부와 관계 없이, 제1 조건 및 제2 조건이 만족되면 레거시 EDCA 모드(50a)에서 MU EDCA 모드(60)로 전환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, STA는 트리거 기반 PPDU(420)에 대한 즉각적인 응답(430)을 AP로부터 수신한 시점에 MU EDCA 모드(60)로 전환할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, STA가 전송한 트리거 기반 PPDU(420)가 즉각적인 응답을 요청하지 않는 경우, STA는 트리거 기반 PPDU(420)의 전송이 완료된 시점에 MU EDCA 모드(60)로 전환할 수 있다.

STA의 특정 액세스 카테고리의 모드가 레거시 EDCA 모드(50a)에서 MU EDCA 모드(60)로 전환하면, STA는 해당 액세스 카테고리를 위한 MU EDCA 타이머(즉, HEMUEDCATimer[AC])를 설정한다. MU EDCA 타이머는 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트된 파라메터들을 이용하여 해당 액세스 카테고리를 위한 채널 액세스를 수행하는 기간을 나타낸다. 이때, MU EDCA 타이머는 액세스 카테고리 별로 유지 및 관리될 수 있다. 또한, MU EDCA 타이머 정보는 MU EDCA 파라메터 셋에 포함될 수 있다. MU EDCA 파라메터 셋은 MU EDCA 타이머 서브필드를 통해 MU EDCA 타이머 정보를 나타낼 수 있다. STA는 MU EDCA 타이머를 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 MU EDCA 파라메터 셋의 MU EDCA 타이머 서브필드의 값으로 설정한다.

MU EDCA 타이머는 STA가 추가적인 UL-MU 전송에 성공하지 않는 한 감소된다. MU EDCA 타이머가 0에 도달하면, STA는 해당 액세스 카테고리의 모드를 MU EDCA 모드(60)에서 레거시 EDCA 모드(50b)로 전환한다. 이와 같이 MU EDCA 타이머를 설정함으로, MU EDCA 파라메터 셋을 적용한 시점으로부터 특정 기간 동안 추가적인 UL-MU 전송에 성공하지 못한 경우 STA는 레거시 EDCA 모드(50b)로 복귀할 수 있다.

STA의 특정 액세스 카테고리의 모드가 MU EDCA 모드(60)에서 레거시 EDCA 모드(50b)로 전환하면(즉, 특정 액세스 카테고리의 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면), STA는 레거시 파라메터 셋에 기초하여 해당 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 업데이트한다. 일 실시예에 따르면, STA는 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 EDCA 파라메터들을 업데이트할 수 있다. 만약 해당 STA가 결합된 AP로부터 레거시 EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, STA는 기 설정된 기본(default) EDCA 파라메터 셋에 기초하여 EDCA 파라메터들을 업데이트한다. STA는 업데이트된 EDCA 파라메터들을 이용하여 채널에 액세스한다. 더욱 구체적으로, STA는 업데이트된 경쟁 윈도우 최소값 및/또는 경쟁 윈도우 최대값에 기초하여 경쟁 윈도우를 새로 설정하고, 설정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 타이머를 획득한다. STA는 획득된 백오프 타이머를 이용하여 백오프 절차를 수행한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA 파라메터 셋 엘리먼트의 구성을 도시한다. 더욱 구체적으로, 도 8(a)는 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트를 도시하며, 도 8(b)는 축약된 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트를 도시한다. 또한, 도 8(c)는 MU EDCA 파라메터 셋 또는 축약된 MU EDCA 파라메터 셋에 포함된 'MU QoS Info' 필드의 엘리먼트를 나타낸다.

먼저 도 8(a)를 참조하면, MU EDCA 파라메터 셋 엘리멘트는 엘리먼트 식별자 필드 즉, 'Element ID' 필드와 'Element ID Extension' 필드를 포함한다. 또한, MU EDCA 파라메터 셋 엘리멘트는 각 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터를 나타내는 복수의 'MU AC Parameter Record' 필드들을 포함한다. 더욱 구체적으로, MU EDCA 파라메터 셋 엘리멘트는 'MU AC_BE Parameter Record' 필드, 'MU AC_BK Parameter Record' 필드, 'MU AC_VI Parameter Record' 필드 및 'MU AC_VO Parameter Record' 필드를 포함한다. 각각의 'MU AC Parameter Record' 필드는 해당 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들 즉, AIFSN, CWmin 및 CWmax 값을 나타낼 수 있다. 또한, MU EDCA 파라메터 셋 엘리멘트는 각 액세스 카테고리의 MU EDCA 타이머 정보를 포함할 수 있다.

MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트는 STA가 AP와 초기에 링크 설정을 하는 단계에서 프로브 응답 및/또는 결합 응답을 통해 전송될 수 있다. 또한, MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트는 AP가 BSS에서 MU EDCA 파라메터를 운용하는 동안 비콘 프레임을 통해 전송될 수도 있다. MU EDCA 파라메터 셋 엘리멘트를 수신한 STA는 MU EDCA 모드에서 'MU AC Parameter Record' 필드의 값들을 기초로 각 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 업데이트 할 수 있다.

한편, MU EDCA 파라메터 셋 엘리멘트는 'MU QoS Info' 필드를 포함한다. 도 8(c)를 참조하면, 'MU QoS Info' 필드는 'MU EDCA Parameter Set Update Count' 서브필드(이하, 업데이트 카운트 서브필드)를 포함한다. 상기 업데이트 카운트 서브필드는 초기에 0으로 설정되며, MU EDCA 파라메터가 변경될 때마다 증가된다. 따라서, 업데이트 카운트 서브필드는 MU EDCA 파라메터가 몇 차례 변경되었는지의 정보를 나타낸다.

AP는 MU EDCA 파라메터 셋을 변경할 때 업데이트 카운트 서브필드 값을 1씩 증가 시킬 수 있다. AP로부터 MU EDCA 파라메터 셋을 수신한 STA는 업데이트 카운트 서브필드의 값을 기초로 MU EDCA 파라메터 셋의 변경 여부를 판단할 수 있다. 한편, 업데이트 카운트 서브필드 이외의 'MU QoS Info' 필드의 서브필드들의 포맷은 기존의 'QoS Info' 필드의 해당 서브필드들의 포맷과 동일할 수 있다.

도 8(b)는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 축약된 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트를 도시한다. 비콘 프레임 등을 통해 수신된 MU EDCA 파라메터 셋의 업데이트 카운트 서브필드의 값이 기존에 STA가 획득한 업데이트 카운트 서브필드 값에서 변경되지 않은 경우, STA는 뒤따르는 'MU AC Parameter Record' 필드를 확인하지 않을 수 있다. 따라서, 업데이트 카운트 서브필드의 값이 변경되지 않은 경우에도 매 비콘 프레임마다 'MU AC Parameter Record' 필드를 전송하는 것은 비효율적일 수 있다. 따라서, 도 8(b)와 같이 'MU AC Parameter Record' 필드가 생략된 MU EDCA 파라메터 셋 즉, 축약된 MU EDCA 파라메터 셋이 사용될 수 있다. AP는 업데이트 카운트 서브필드의 값의 변경 여부에 기초하여 MU EDCA 파라메터 셋 또는 축약된 MU EDCA 파라메터 셋을 선택적으로 전송할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA 파라메터 셋의 전송 방법을 도시한다. 도 9를 참조하면, AP는 초기 링크 설정 프레임(510)을 통해 MU EDCA 파라메터 셋을 전송할 수 있다. 이때, 초기 링크 설정 프레임(510)은 프로브 응답 및 결합 응답 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, AP는 주기적으로 전송되는 비콘 프레임들(520)을 통해 MU EDCA 파라메터 셋을 전송할 수 있다.

도 9의 실시예에 따르면, 초기 링크 설정 프레임(510) 및 비콘 프레임 520a, 520b에서 업데이트 카운트 서브필드의 값은 5로 설정된다. 그러나 비콘 프레임 520b의 전송 이후 MU EDCA 파라메터 셋이 변경되었으며, AP는 업데이트 카운트 서브필드의 값을 1 증가 시킨다. 따라서, 비콘 프레임 520c, 520d 및 520e에서 업데이트 카운트 서브필드의 값은 6으로 설정된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 업데이트 카운트 서브필드의 값이 이전의 값에서 변경되지 않은 경우, AP는 비콘 프레임들(520a, 520b, 520d, 520e)을 통해 축약된 MU EDCA 파라메터 셋을 전송할 수 있다. AP는 업데이트 카운트 서브필드의 값이 이전의 값에서 변경된 경우에만 MU EDCA 파라메터 셋을 비콘 프레임(520c)을 통해 전송할 수 있다. 수신된 비콘 프레임(520c)에서 업데이트 카운트 서브필드의 값이 기존에 획득한 업데이트 카운트 서브필드 값에서 변경되었음이 확인된 경우, STA는 뒤따르는 'MU AC Parameter Record' 필드를 확인하여 MU EDCA 파라메터들을 획득할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, AP는 매 비콘 프레임(520a, 520b, 520c, 520d, 520e)마다 축약된 MU EDCA 파라메터 셋을 전송할 수 있다. 수신된 비콘 프레임(520c)에서 업데이트 카운트 서브필드의 값이 기존에 획득한 업데이트 카운트 서브필드 값에서 변경되었음이 확인된 경우, STA는 프로브 요청 프레임 등을 전송하여 AP의 MU EDCA 파라메터 셋 전송을 요청할 수 있다.

STA는 MU EDCA 모드로 전환 시 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 EDCA 파라메터들을 업데이트한다. 이때, STA는 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 EDCA 파라메터들을 업데이트할 수 있다. 만약 해당 STA가 결합된 AP로부터 MU EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, STA는 기 설정된 기본(default) MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 EDCA 파라메터들을 업데이트할 수 있다. 만약 기본 MU EDCA 파라메터 셋이 존재하지 않을 경우, STA는 MU EDCA 모드에서도 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 EDCA 파라메터들을 업데이트할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면 MU EDCA 파라메터 셋은 선택적으로 사용될 수 있다. AP 및/또는 STA는 MU EDCA 파라메터 셋의 적용을 활성화하거나 비활성화할 수 있다. 이하, 도 10 내지 도 14를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 MU EDCA 파라메터 셋의 선택적 사용 방법을 설명하도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA의 비활성화 방법을 도시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, AP는 MU EDCA의 활성화 여부를 결정할 수 있다. 이때, AP는 주기적으로 전송하는 비콘 프레임에 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트를 포함하지 않음으로 MU EDCA를 비활성화할 수 있다. 도 10의 실시예에서, 비콘 프레임 522a 및 522b에는 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트가 포함되어 있으며, 비콘 프레임 524a 및 524b에는 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트가 포함되어 있지 않다.

수신된 비콘 프레임(524a)에서 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트가 추출되지 않을 경우 STA는 MU EDCA 모드(60)의 액세스 카테고리를 레거시 EDCA 모드(50)로 전환할 수 있다. 이때, STA는 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 EDCA 파라메터들을 업데이트한다. 더욱 구체적으로, STA는 다음과 같은 동작들 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

A-1) STA는 MU EDCA 모드(60)로 동작중인 모든 액세스 카테고리들의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. 더욱 구체적으로, STA는 0이 아닌 값의 MU EDCA 타이머를 가진 모든 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트할 수 있다. 만약 해당 STA가 결합된 AP로부터 레거시 EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, STA는 0이 아닌 값의 MU EDCA 타이머를 가진 모든 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 기 설정된 기본(default) EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트한다. 즉, STA는 EDCA 파라메터들을 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들 혹은 기 설정된 기본(default) EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트한다. 한편, 이미 레거시 EDCA 모드(50)로 동작중인 액세스 카테고리에 대해서는 특별한 동작이 요구되지 않는다.

A-2) STA는 MU EDCA 모드(60)로 동작중인 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정하고, 해당 액세스 카테고리의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. STA의 EDCA 파라메터들을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트하는 구체적인 방법은 A-1)에서 설명된 바와 같다. MU EDCA 타이머는 중지 없이 감소되도록 설계되었기 때문에, MU EDCA 타이머가 0으로 설정되지 않으면 레거시 EDCA 모드(50)로 전환된 후에도 계속 감소할 수 있다. 후에 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면, 해당 액세스 카테고리는 이미 레거시 EDCA 모드(50)로 전환되었음에도 불구하고 불필요한 MIB(management information base) 업데이트가 수행될 수 있다. 따라서, STA는 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정한다.

A-3) STA는 MU EDCA 모드(60)로 동작중인 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정하고, 해당 액세스 카테고리의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. 또한, STA는 업데이트된 CWmin[AC] 및/또는 CWmax[AC]에 기초하여 경쟁 윈도우를 새로 설정하고, 설정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 타이머를 획득한다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 MU EDCA 파라메터 셋의 적어도 하나의 파라메터는 레거시 EDCA 파라메터 셋의 대응하는 파라메터보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 이때, MU EDCA 모드(60)에서 설정된 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 그대로 사용하여 레거시 EDCA 모드(50)에서의 채널 액세스를 수행할 경우, STA의 채널 액세스가 제한될 수 있다. 따라서, STA는 레거시 EDCA 모드(50)로 전환되는 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 재설정한다. 일 실시예에 따르면, STA는 레거시 EDCA 파라메터들을 기준으로 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 초기화할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, STA는 레거시 EDCA 파라메터 셋의 CWmin[AC] 및 CWmax[AC]와 MU EDCA 파라메터 셋의 CWmin[AC] 및 CWmax[AC]간의 비율에 기초하여 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 재설정할 수도 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 도 8에서 전술한 축약된 MU EDCA 파라메터 셋이 사용될 수 있다. 이때, STA는 수신된 비콘 프레임에서 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트뿐만 아니라 축약된 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트도 추출되지 않을 경우 상기 A-1) 내지 A-3) 중 어느 하나의 동작을 수행할 수 있다. 만약 수신된 비콘 프레임에서 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트 및 축약된 MU EDCA 파라메터 셋 엘리먼트 중 적어도 하나가 추출될 경우, AP가 MU EDCA 파라메터들의 사용을 허용하는 것이므로 STA는 전술한 동작을 수행하지 않는다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드 지시 엘리먼트의 구성을 도시한다. 논-레거시 STA는 자신의 송/수신 파라메터를 변경하고, 이러한 변경 정보를 별도의 엘리먼트의 전송으로 알릴 수 있다. 일 실시예에 따르면, STA는 도 11에 도시된 동작 모드 지시(OMI) 엘리먼트를 이용하여 자신의 동작 모드 설정을 변경할 수 있다.

OMI 정보(또는, OMI 엘리먼트, OMI 컨트롤 필드)는 논-레거시 단말에 의해 전송되는 프레임에서 MAC 헤더의 HT-컨트롤 필드의 HE(High Efficiency) variant로 포함될 수 있다. OMI 정보를 포함하는 프레임을 전송하는 단말은 OMI 개시자로 정의되며, OMI 정보를 포함하는 프레임을 수신하는 단말은 OMI 응답자로 정의된다. OMI 정보를 포함하는 프레임을 전송한 OMI 개시자는 OMI 응답자로부터 즉각적인 응답을 수신할 때 자신의 송/수신 파라메터를 변경할 수 있다.

도 11을 참조하면, OMI 엘리먼트는 UL-MU 비활성화(UL MU Disable) 서브필드를 포함한다. UL-MU 비활성화 서브필드는 해당 STA의 UL-MU 전송 참여 여부를 지시한다. 더욱 구체적으로, UL-MU 비활성화 서브필드가 0으로 설정된 경우, STA가 UL-MU 전송에 참여함을 지시한다. 일 실시예에 따르면, STA의 UL-MU 전송은 트리거 기반 PPDU의 전송일 수 있다. 상기 트리거 기반 PPDU의 전송은 STA의 동작 채널 폭 내의 할당된 리소스 유닛에서 STA의 시공간 스트림 개수에 기초하여 수행될 수 있다. 이때, STA의 동작 채널 폭은 OMI 엘리먼트의 채널 폭(Channel Width) 서브필드에 의해 지시되며, STA의 시공간 스트림 개수는 OMI 엘리먼트의 전송 NSTS(Tx NSTS) 서브필드에 의해 지시된 값 내에서 결정된다. 한편, UL-MU 비활성화 서브필드가 1로 설정된 경우, STA의 UL-MU 동작이 중지됨을 지시한다. 이때, STA는 UL-MU 비활성화 서브필드가 0으로 설정된 OMI 정보를 포함하는 프레임을 전송하기 전까지는 UL-MU 전송에 참여하지 않는다.

도 12는 동작 모드 지시 정보에 따른 다중 사용자 전송 제어 방법을 도시한다. 도 12의 실시예에서 OMI 개시자는 OMI 정보를 포함하는 프레임(610)을 전송하고, OMI 응답자로부터 이에 대한 즉각적인 응답(620)을 수신한다. 이때, 프레임(610)에 포함된 OMI 정보의 UL-MU 비활성화 서브필드는 UL-MU 동작의 중지를 지시 한다. 즉, UL-MU 비활성화 서브필드가 1로 설정된다. 여기서, OMI 개시자는 non-AP STA이며, OMI 응답자는 AP이다.

본 발명의 실시예에 따르면, OMI 응답자 AP는 UL-MU 비활성화 서브필드가 1로 설정된 OMI 정보를 포함하는 프레임(610)을 전송한 OMI 개시자 STA가 어떠한 종류의 트리거 프레임에도 응답하지 않을 것임을 고려한다. 따라서, AP는 OMI 개시자 STA를 UL-MU 전송에 스케쥴링하지 않을 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 OMI 개시자 STA는 AP가 전송한 HE MU PPDU(630) 내에 자신을 수신자로 하는 MPDU(MAC Protocol Data Unit)가 MMPDU(MAC Management Protocol Data Unit)이거나 'QoS control' 필드의 'ACK policy' 서브필드가 MU ACK으로 설정된 MPDU인 경우, UL-MU 형태의 즉각적인 응답(640)을 전송할 수 없다. 따라서, OMI 응답자 AP는 상기 OMI 개시자 STA에게 HE MU PPDU(630)를 이용하여 DL-MU 전송을 수행할 때 해당 STA에게 전송되는 A-MPDU에 UL-MU 형태의 즉각적인 응답(640)을 요구하는 MPDU를 결합하지 않을 수 있다. 이때, UL-MU 형태의 즉각적인 응답(640)을 요구하는 MPDU에는 액션 프레임, 트리거 프레임, UL-MU 응답 스케쥴링이 포함된 MPDU, 'QoS control' 필드의 'ACK policy' 서브필드가 MU ACK으로 설정된 MPDU 등이 포함될 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA의 비활성화 방법을 도시한다. AP가 MU EDCA 파라메터 셋의 사용을 허용하지 않는 경우 외에도, STA는 특정 시점에 MU EDCA 파라메터 셋의 사용을 즉시 중지할 수 있다. STA는 도 11에서 전술한 바와 같이 UL-MU 비활성화 서브필드가 1로 설정된 OMI 엘리먼트를 포함하는 프레임을 전송하여 MU EDCA 파라메터 셋의 사용을 중지할 수 있다.

도 13을 참조하면, OMI 개시자 STA는 UL-MU 비활성화 서브필드가 1로 설정된 OMI 정보를 포함하는 프레임(710)을 전송하고, OMI 응답자로부터 즉각적인 응답(720)을 수신한다. 이와 같이, UL-MU 비활성화 서브필드가 UL-MU 동작의 중지를 지시하는 OMI 정보를 포함하는 프레임(710)을 전송하고 OMI 응답자로부터 상기 OMI를 포함하는 프레임(710)에 대한 즉각적인 응답(720)이 수신된 경우, STA는 MU EDCA 모드(60)의 액세스 카테고리를 레거시 EDCA 모드(50)로 전환할 수 있다. 이때, STA는 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 EDCA 파라메터들을 업데이트한다. 더욱 구체적으로, STA는 다음과 같은 동작들 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

B-1) STA는 MU EDCA 모드(60)로 동작중인 모든 액세스 카테고리들의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. 더욱 구체적으로, STA는 0이 아닌 값의 MU EDCA 타이머를 가진 모든 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트할 수 있다. 만약 해당 STA가 결합된 AP로부터 레거시 EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, STA는 0이 아닌 값의 MU EDCA 타이머를 가진 모든 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 기 설정된 기본(default) EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트한다. 즉, STA는 EDCA 파라메터들을 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들 혹은 기 설정된 기본(default) EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트한다.

B-2) STA는 MU EDCA 모드(60)로 동작중인 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정하고, 해당 액세스 카테고리의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. STA의 EDCA 파라메터들을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트하는 구체적인 방법은 B-1)에서 설명된 바와 같다. MU EDCA 타이머는 중지 없이 감소되도록 설계되었기 때문에, MU EDCA 타이머가 0으로 설정되지 않으면 레거시 EDCA 모드(50)로 전환된 후에도 계속 감소할 수 있다. 후에 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면, 해당 액세스 카테고리는 이미 레거시 EDCA 모드(50)로 전환되었음에도 불구하고 불필요한 MIB(management information base) 업데이트가 수행될 수 있다. 따라서, STA는 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정한다.

B-3) STA는 MU EDCA 모드(60)로 동작중인 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정하고, 해당 액세스 카테고리의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. 또한, STA는 업데이트된 CWmin[AC] 및/또는 CWmax[AC]에 기초하여 경쟁 윈도우를 새로 설정하고, 설정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 타이머를 획득한다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 MU EDCA 파라메터 셋의 적어도 하나의 파라메터는 레거시 EDCA 파라메터 셋의 대응하는 파라메터보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 이때, MU EDCA 모드(60)에서 설정된 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 그대로 사용하여 레거시 EDCA 모드(50)에서의 채널 액세스를 수행할 경우, STA의 채널 액세스가 제한될 수 있다. 따라서, STA는 레거시 EDCA 모드(50)로 전환되는 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 재설정한다. 일 실시예에 따르면, STA는 레거시 EDCA 파라메터들을 기준으로 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 초기화할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, STA는 레거시 EDCA 파라메터 셋의 CWmin[AC] 및 CWmax[AC]와 MU EDCA 파라메터 셋의 CWmin[AC] 및 CWmax[AC]간의 비율에 기초하여 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 재설정할 수도 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 사용자 EDCA의 비활성화 방법을 도시한다. STA는 특정 액세스 카테고리가 더 이상 UL-MU 스케쥴링을 받을 데이터가 없음을 AP에게 알릴 수 있다. 일 실시예에 따르면, STA는 버퍼 상태 리포트를 상향 전송하여, 특정 액세스 카테고리의 남아있는 데이터의 크기 정보를 AP에게 전달할 수 있다.

도 14를 참조하면, STA는 트리거 프레임(810a, 820b)에 응답하여 전송되는 트리거 기반 PPDU(820a, 820b)에서 MAC 헤더의 'QoS Control' 필드의 'Queue Size' 서브필드를 통해, 현재 전송하는 데이터를 포함하여 해당 TID의 버퍼에 남아있는 데이터의 크기를 나타낼 수 있다. 도 14(a)에 도시된 바와 같이, STA는 각 TID(즉, TID 1, TID 0)의 버퍼에 남아있는 데이터의 크기를 해당 프레임의 'Queue Size' 서브필드를 통해 나타낼 수 있다. 또한, 도 14(b)에 도시된 바와 같이, STA는 데이터를 전송하지 않는 특정 TID의 버퍼에 남아있는 데이터의 크기를 QoS Null 프레임의 'Queue Size' 서브필드를 통해 나타낼 수 있다.

AP는 STA가 전송한 PPDU(820a, 820b)에 대한 응답(830a, 830b)을 통해 모든 데이터의 전송이 성공하였음을 지시할 수 있다. 만약 도 14에 도시된 실시예와 같이 'Queue Size' 서브필드에 지시된 데이터의 크기와 전송된 해당 TID의 데이터의 크기가 동일할 경우, 해당 TID의 버퍼에 더 이상 전송될 데이터가 남아있지 않을 수 있다. 이때, AP와 STA는 모두 해당 TID의 버퍼에 남아있는 데이터의 크기가 0임을 인지할 수 있다. 도 14의 실시예와 같이, 'TID 0' 및 'TID 1'의 버퍼 크기가 모두 0이면, '액세스 카테고리 0'의 큐에 남아있는 데이터가 없다. 이와 같이, STA가 UL 전송을 완료한 시점에 특정 액세스 카테고리에 속한 모든 TID의 버퍼 크기가 0임을 AP와 STA가 모두 인지한 경우, STA는 해당 액세스 카테고리의 모드를 MU EDCA 모드(60)에서 레거시 EDCA 모드(50)로 전환할 수 있다. 이때, STA는 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 해당 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 업데이트한다. 더욱 구체적으로, STA는 다음과 같은 동작들 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

C-1) STA는 해당 액세스 카테고리의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. 더욱 구체적으로, STA는 해당 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트할 수 있다. 만약 해당 STA가 결합된 AP로부터 레거시 EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, STA는 해당 액세스 카테고리의 EDCA 파라메터들을 기 설정된 기본(default) EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트한다. 즉, STA는 EDCA 파라메터들을 해당 STA가 결합된 AP로부터 가장 최근에 수신한 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들 혹은 기 설정된 기본(default) EDCA 파라메터 셋에 포함된 값들로 업데이트한다.

C-2) STA는 해당 액세스 카테고리의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정하고, 해당 액세스 카테고리의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. STA의 EDCA 파라메터들을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트하는 구체적인 방법은 C-1)에서 설명된 바와 같다.

C-3) STA는 MU EDCA 모드(60)로 동작중인 해당 액세스 카테고리의 MU EDCA 타이머를 0으로 설정하고, 해당 액세스 카테고리의 AIFSN[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC] 값을 레거시 EDCA 파라메터 셋에 포함된 값으로 업데이트한다. 또한, STA는 업데이트된 CWmin[AC] 및/또는 CWmax[AC]에 기초하여 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우를 새로 설정하고, 설정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 타이머를 획득한다. STA가 경쟁 윈도우 및 백오프 타이머를 획득하는 구체적인 방법은 A-3) 및 B-3)에서 설명된 바와 같다.

HE MU PPDU 구성 방법

도 15 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 HE MU PPDU의 구성 방법을 나타낸다. 도 15 내지 도 17의 실시예들에서, 복수의 STA들은 AP의 트리거 프레임에 응답하여 UL-MU 전송을 수행한다. 또한, 상기 UL-MU 전송에 대한 응답으로 M-BA를 수신한다. 이때, M-BA는 HE MU PPDU의 형태로 전송된다. 도 15 내지 도 17의 실시예들에서, RU1, RU2, RU3, RU4, RU5 및 RU6는 HE MU PPDU를 구성하는 각 리소스 유닛을 가리킨다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE MU PPDU의 구성을 도시한다. 논-레거시 무선랜 시스템에서는, UL-MU로 전송된 트리거 기반 PPDU가 즉각적인 응답을 요구할 경우, AP가 다수의 STA들에게 HE MU PPDU 형태로 블록 응답(BA)을 전송할 수 있다. 또한, 논-레거시 무선랜 시스템에서 사용되는 M-BA는 하나의 MAC 프레임에 다수의 STA들에 대한 ACK 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 하나의 HE MU PPDU 안에 그룹 주소화된(addressed) M-BA와 개별 주소화된 M-BA가 혼재할 수 있다.

HE MU PPDU는 전송이 수행되는 각 리소스 유닛에 대응하는 수신자 AID를 HE-SIG-B의 사용자 정보 필드를 통해 지시할 수 있다. 이때, 그룹 주소화된 M-BA가 할당된 리소스 유닛(즉, RU1)에 대응하는 사용자 정보 필드에는 브로드캐스트(broadcast) AID가 삽입되고, 개별 주소화된 M-BA가 할당된 리소스 유닛(즉, RU2 내지 RU6)에 대응하는 사용자 정보 필드에는 각 수신자 STA의 AID를 삽입한다. 그러나 복수의 서로 다른 그룹 주소화된 M-BA가 하나의 HE MU PPDU를 통해 전송될 경우, 서로 다른 리소스 유닛에 대응하는 복수의 브로드캐스트 AID가 HE-SIG-B의 사용자 정보 필드에 삽입될 수 있다. 이때, UL-MU 전송에 참여한 STA의 AID가 HE MU PPDU의 HE-SIG-B에 존재하지 않는 경우, 해당 STA는 복수의 브로드캐스트 AID에 대응하는 복수의 리소스 유닛들 중 어느 리소스 유닛에 자신의 ACK 정보가 포함되어 있는지 식별할 수 없게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 HE MU PPDU에 복수의 서로 다른 M-BA가 전송되는 경우, 상기 HE MU PPDU에에는 그룹 주소화된 M-BA가 반드시 하나 이하만 존재해야 하는 제약 사항이 적용될 수 있다. 또한, AP는 각 M-BA의 대상이 되는 UL-MU 전송 참여 STA들이 트리거 기반 PPDU의 전송을 수행한 리소스 유닛이 포함된 20 MHz 채널을 통해 해당 M-BA를 전송해야 한다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HE MU PPDU의 구성을 도시한다. 전술한 실시예에 따르면, HE MU PPDU의 특정 리소스 유닛(즉, RU1)을 통해 그룹 주소화된 M-BA가 전송되면, 다른 리소스 유닛을 통해 그룹 주소화된 A-MPDU를 전송하는 것이 불가능할 수 있다. 그러나 논-레거시 무선랜 시스템에서 정의된 MU 캐스케이딩(cascading) 시퀀스가 수행될 경우, 다른 리소스 유닛(예를 들어, RU2)을 통해 그룹 주소화된 트리거 프레임이 전송되면 전송 효율을 높일 수 있다.

따라서, 도 16의 실시예에 따르면, 그룹 주소화된 M-BA를 위한 별도의 브로드캐스트 AID가 지정될 수 있다. M-BA가 아닌 그룹 주소화된 A-MPDU를 위해서는 일반 브로드캐스트 AID가 사용될 수 있다. 논-레거시 무선랜 시스템에서 HE MU PPDU를 수신하는 STA들은 복수의 리소스 유닛에서 자신을 대상으로 하는 A-MPDU를 수신할 수 없다. 따라서, HE MU PPDU로부터 ACK을 수신해야 하는 STA는 별도의 브로드캐스트 AID가 할당된 리소스 유닛(즉, RU1)을 통해 ACK 정보를 수신할 수 있다. 반면에, HE MU PPDU로부터 ACK을 수신이 예정되어 있지 않은 STA는 자신의 AID에 대응하는 리소스 유닛을 통해 데이터를 수신하거나, 브로드캐스트 AID에 대응하는 리소스 유닛(즉, RU2)을 통해 그룹 주소화된 트리거 프레임을 수신할 수 있다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 HE MU PPDU의 구성을 도시한다. 도 17의 실시예에 따르면, 복수의 브로드캐스트 AID가 HE MU PPDU의 HE-SIG-B의 사용자 정보 필드에 삽입될 수 있다. 이때, 그룹 주소화된 M-BA와, M-BA가 아닌 다른 그룹 주소화된 A-MPDU를 하나의 HE MU PPDU 내에서 구분하기 위해 리소스 유닛 할당의 인덱스 순서가 이용될 수 있다. HE MU PPDU의 HE-SIG-B의 리소스 유닛 할당 필드는 기 설정된 인덱스를 통해 리소스 유닛들의 분할 및 배열 정보를 지시한다. 또한, HE-SIG-B의 사용자 정보 필드는 리소스 유닛 할당 필드에 의해 지시된 리소스 유닛들의 배열에 따른 순서대로 각 리소스 유닛의 AID 값을 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따르면, HE MU PPDU의 HE-SIG-B의 사용자 정보 필드에 두 개의 브로드캐스트 AID가 기재된 경우, 그룹 주소화된 대상은 각각의 브로드캐스트 AID가 기재된 순서에 따라 암시적으로 지정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 먼저 기재된 브로드캐스트 AID가 그룹 주소화된 M-BA를 위한 리소스 유닛을 지시하고, 후에 지시된 브로드캐스트 AID가 M-BA가 아닌 다른 그룹 주소화된 A-MPDU를 위한 리소스 유닛을 지시할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 이와 반대의 순서로 암시적인 지정이 수행될 수 있다. 만약 두 개의 브로드캐스트 AID가 서로 다른 20 MHz 채널에 할당된 경우, 무선랜 시스템의 채널 결합 규칙의 순서에 기초하여 상기 암시적인 지정이 수행될 수 있다.

상기와 같이 무선랜 통신을 예로 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며 셀룰러 통신 등 다른 통신 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 본 발명의 방법, 장치 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 구성 요소, 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아는 것으로 해석해야 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 다양한 실시예들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명되었으나, 그 밖의 다양한 형태의 이동통신 장치, 이동통신 시스템 등에 적용될 수 있다.

Claims

무선 통신 단말로서,
통신부; 및
상기 통신부를 통한 무선 신호의 송수신 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
동작 모드 지시자 정보(operation mode indication(OMI) information)를 포함하는 프레임을 전송하되,
상기 동작 모드 지시자 정보는 상기 무선 통신 단말이 상향링크 다중 사용자(uplink multi-user(MU)) 동작에 참여하는지 여부를 나타내는 비 활성화 서브 필드(disable subfield)를 포함하고,
채널 액세스를 위한 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라메터들을 업데이트하되,
상기 EDCA 파라메터들은 레거시 EDCA 파라메터 셋 및 MU EDCA 파라메터 셋 중에서 선택된 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트되고,
업데이트된 EDCA 파라메터들에 기초하여 채널 액세스를 수행하되,
상기 비활성화 서브 필드가 상기 MU 동작에 참여하지 않는다는 것을 나타내는 경우, 상기 EDCA 파라미터들은 상기 비활성화 서브 필드를 포함하는 OMI 정보에 대한 즉각적인 응답이 수신된 이후 상기 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트 되는 무선 통신 단말.
제1 항에 있어서,
상기 EDCA 파라메터들이 상기 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트 된 경우,
상기 프로세서는 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트된 파라메터들을 이용하여 채널 액세스를 수행하는 기간을 나타내는 MU EDCA 타이머를 설정하는 무선 통신 단말.
제2 항에 있어서,
상기 OMI 정보를 포함하는 상기 프레임에 대한 상기 즉각적인 응답이 수신된 경우, 상기 MU EDCA 타이머는 0으로 설정되는 무선 통신 단말.
제3 항에 있어서,
상기 OMI 정보를 포함하는 상기 프레임에 대한 상기 즉각적인 응답이 수신된 경우, 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머는 0으로 설정되는 무선 통신 단말.
제2 항에 있어서,
상기 EDCA 파라메터들은 상기 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면,상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 가장 최근에 수신한 상기 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트되는 무선 통신 단말.
제2 항에 있어서,
상기 MU EDCA 타이머가 0에 도달하고, 상기 무선 통신 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 상기 레거시 EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, 상기 EDCA 파라미터들은 기 설정된 기본 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트되는 무선 통신 단말.
제2 항에 있어서,
상기 MU EDCA 타이머는 상기 무선 통신 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 가장 최근에 수신한 MU EDCA 파라메터 셋의 MU EDCA 타이머 서브필드의 값으로 설정되는 무선 통신 단말.
제1 항에 있어서,
상기 MU EDCA 파라메터 셋의 적어도 하나의 파라메터는 상기 레거시 EDCA 파라메터 셋의 대응하는 파라메터 보다 큰 값을 갖는 무선 통신 단말.
제1 항에 있어서,
상기 채널 액세스는 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우 내에서 획득된 백오프 타이머를 이용한 백오프 절차에 기초하여 수행되고,
상기 EDCA 파라메터들은 상기 경쟁 윈도우를 설정하기 위한 경쟁 윈도우 최소값 및 경쟁 윈도우 최대값을 포함하는 무선 통신 단말.
제1 항에 있어서,
상기 레거시 EDCA 파라메터 셋 및 상기 MU EDCA 파라메터 셋은 상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말이 전송하는 비콘, 프로브 응답 및 결합 응답 중 적어도 하나를 통해 수신되는 무선 통신 단말.
무선 통신 단말의 무선 통신 방법으로서,
동작 모드 지시자 정보(operation mode indication(OMI) information)를 포함하는 프레임을 전송하는 단계,
상기 동작 모드 지시자 정보는 상기 무선 통신 단말이 상향링크 다중 사용자(uplink multi-user(MU)) 동작에 참여하는지 여부를 나타내는 비 활성화 서브 필드(disable subfield)를 포함하고;
채널 액세스를 위한 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라메터들을 업데이트하는 단계,
상기 EDCA 파라메터들은 레거시 EDCA 파라메터 셋 및 MU EDCA 파라메터 셋 중에서 선택된 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트되며; 및
업데이트된 EDCA 파라메터들에 기초하여 채널 액세스를 수행하는 단계,
상기 비활성화 서브 필드가 상기 MU 동작에 참여하지 않는다는 것을 나타내는 경우, 상기 EDCA 파라미터들은 상기 비활성화 서브 필드를 포함하는 OMI 정보에 대한 즉각적인 응답이 수신된 이후 상기 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트 되는 포함하는 무선 통신 방법.
제11 항에 있어서,
상기 EDCA 파라메터들이 상기 MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트 된 경우,
상기 방법은, MU EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트된 파라메터들을 이용하여 채널 액세스를 수행하는 기간을 나타내는 MU EDCA 타이머를 설정하는 단계를 더 포함하는 무선 통신 방법.
제12 항에 있어서,
상기 방법은,
상기 OMI 정보를 포함하는 상기 프레임에 대한 상기 즉각적인 응답이 수신된 경우, 상기 MU EDCA 타이머는 0으로 설정되는 무선 통신 방법.
제13 항에 있어서,
상기 OMI 정보를 포함하는 상기 프레임에 대한 상기 즉각적인 응답이 수신된 경우, 모든 액세스 카테고리들의 MU EDCA 타이머는 0으로 설정되는 무선 통신 방법.
제12 항에 있어서,
상기 EDCA 파라미터들은 상기 MU EDCA 타이머가 0에 도달하면,상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 가장 최근에 수신한 상기 레거시 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 업데이트되는 무선 통신 방법.
제12 항에 있어서,
상기 MU EDCA 타이머가 0에 도달하고, 상기 무선 통신 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 상기 레거시 EDCA 파라메터 셋이 수신되지 않은 경우, 상기 EDCA 파라미터들은 기 설정된 기본 EDCA 파라메터 셋에 기초하여 상기 업데이트되는 무선 통신 방법.
제12 항에 있어서,
상기 MU EDCA 타이머는 상기 무선 통신 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말로부터 가장 최근에 수신한 MU EDCA 파라메터 셋의 MU EDCA 타이머 서브필드의 값으로 설정되는 무선 통신 방법.
제11 항에 있어서,
상기 MU EDCA 파라메터 셋의 적어도 하나의 파라메터는 상기 레거시 EDCA 파라메터 셋의 대응하는 파라메터 보다 큰 값을 갖는 무선 통신 방법.
제11 항에 있어서,
상기 채널 액세스는 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우 내에서 획득된 백오프 타이머를 이용한 백오프 절차에 기초하여 수행되고,
상기 EDCA 파라메터들은 상기 경쟁 윈도우를 설정하기 위한 경쟁 윈도우 최소값 및 경쟁 윈도우 최대값을 포함하는 무선 통신 방법.
제11 항에 있어서,
상기 레거시 EDCA 파라메터 셋 및 상기 MU EDCA 파라메터 셋은 상기 단말이 결합된 베이스 무선 통신 단말이 전송하는 비콘, 프로브 응답 및 결합 응답 중 적어도 하나를 통해 수신되는 무선 통신 방법.