KR102344710B1 - 밀리미터파 무선 로컬 영역 네트워크에서 빔 형성 피드백을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

밀리미터파 무선 로컬 영역 네트워크에서 빔 형성 피드백을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

응답기는, 트레이닝 패킷을 수신하고, 이에 응답하여 미리 결정된 아날로그 빔 계수로 수신된 트레이닝 패킷을 프로세싱함으로써 빔 형성 수신 신호를 생성하고, 디지털 기저 대역 채널(DBC) 트래킹이 수신된 트레이닝 패킷 내에 포함된 트래킹 유형 파라미터에 기초하여 표시되는지 여부를 결정하고, 빔 형성 수신 신호 내의 프리코딩되지 않은 트레이닝 신호를 프로세싱하고 이에 응답하여 DBC 추정치를 결정하고, DBC 추정치에 기초하여 송신기 프리코더 데이터를 갖는 피드백 메시지를 제공하도록 구성되는 다중 안테나를 구비함으로써 하이브리드 빔 형성 동작을 수행한다.

Description

밀리미터파 무선 로컬 영역 네트워크에서 빔 형성 피드백을 위한 시스템 및 방법
본 출원은 2016 년 5 월 12 일자로 출원된 "밀리미터파 무선 로컬 영역 네트워크에서 빔 형성 피드백을 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR BEAMFORMING FEEDBACK IN mmWAVE WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS)"이란 명칭의 미국 가특허 출원 제 62/335,519 호, 2016 년 7 월 21 일자로 출원된 "밀리미터파 무선 로컬 영역 네트워크에서 빔 형성 피드백을 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR BEAMFORMING FEEDBACK IN mmWAVE WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS)"이란 명칭의 미국 가특허 출원 제 62/365,281 호, 2017 년 1 월 12 일자로 출원된 "밀리미터파 무선 로컬 영역 네트워크에서 빔 형성 피드백을 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR BEAMFORMING FEEDBACK IN mmWAVE WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS)"이란 명칭의 미국 가특허 출원 제 62/445,639 호, 및 2017 년 5 월 4 일자로 출원된 "밀리미터파 무선 로컬 영역 네트워크에서 빔 형성 피드백을 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR BEAMFORMING FEEDBACK IN mmWAVE WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS)"이란 명칭의 미국 가특허 출원 제 62/501,615 호의 정규 출원이며, 이들 가출원으로부터 35 U.S.C. §119(c)에 의거한 이익을 주장하며, 이들 가출원의 각각은 그 전체가 본원에서 참고로 포함된다.
본 개시는 전기 전자 기술자 협회(IEEE) 802.11ay WLAN과 같은 무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area networks: WLAN)에서 빔 형성 트레이닝(beamforming training)을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 수없이 많은 디바이스와 네트워크는 무선 통신에 참여하기 위해 하나 이상의 IEEE 802.11 표준에 따라 동작한다. 이러한 통신은 일반적으로 2.4 GHz 및 5 GHz 대역에서 행해지지만, 다른 대역도 또한 마찬가지로 사용된다.
현재 WLAN에서 빔 형성 트레이닝을 위한 시스템 및 방법이 개시된다.
일 실시예는 개시기 디바이스(initiator device)가 하나 이상의 응답기 디바이스(responder devices)에 빔 형성 트레이닝을 위한 복수의 빔 형성 프레임을 송신하는 것을 포함하는 방법의 형태를 취하며, 여기서, 개시기 디바이스는 완전 빔 정제 전송(exhaustive beam refinement transmission)을 제공하기 위해 모든 섹터에서 모든 빔을 통한 전송(transmissions)을 스윕(sweep)한다. 다른 실시예는, 응답기가 복수의 빔 형성 트레이닝 프레임을 수신하는 것과; 상기 응답기가 수신 섹터 ID 파라미터 및 수신 안테나 ID 파라미터를 포함한 피드백 프레임을 송신하는 것을 포함한다.
또 다른 실시예는, 개시기가 모든 송신 빔을 통한 스윕을 포함하여 제 1 스테이지 빔 형성 신호를 송신하는 것과, 응답기가 모든 수신 빔을 통해 스윕하고, 이에 응답하여 제 1 빔 쌍을 식별하는 것을 포함하는 다단계 빔 형성 트레이닝 방법을 포함한다. 다른 실시예는 추가 빔을 통해 반복적으로 스윕하고, 이에 응답하여 제 1 빔 쌍이 주어진 다음의 최상의 쌍을 추정하는 것을 더 포함한다.
또한, 본 개시물에서 설명된 임의의 변형 및 치환은 임의의 방법 실시예 및 임의의 시스템 실시예를 포함한 임의의 실시예와 관련하여 구현될 수 있다. 또한, 이러한 실시예를 기술하고/하거나 특성화하기 위한 약간 다른 언어(예를 들어, 프로세스, 방법, 단계, 기능, 기능 세트 등)의 사용에도 불구하고, 실시예의 이러한 유연성 및 교차 적용이 존재한다.
도 1은 802.11ad를 위한 PPDU 포맷을 도시한다.
도 2는 예시적인 송신 블록도를 도시한다.
도 3은 예시적인 섹터 레벨 스윕(sector level sweep: SLS) 트레이닝 절차를 도시한다.
도 4는 예시적인 섹터 스윕(sector sweep: SSW) 프레임 포맷을 도시한다.
도 5는 예시적인 SSW 필드 포맷을 도시한다.
도 6a는 적어도 하나의 실시예에 따른 제 1 예시적인 SSW 피드백 필드 포맷을 도시한다.
도 6b는 적어도 하나의 실시예에 따른 제 2 예시적인 SSW 피드백 필드 포맷을 도시한다.
도 7은 빔 정제 프로토콜과 함께 사용하기 위한 제 1 예시적인 패킷 구조를 도시한다.
도 8은 802.11ay PPDU 포맷 구조를 도시한다.
도 9는 모든 가중치에 의해 여기된 모든 물리적 안테나를 갖는 디바이스 아키텍처를 도시한다.
도 10은 별개의 가중치에 의해 여기된 상이한 Pas를 갖는 제 2 아키텍처를 도시한다.
도 11은 HHH 행렬의 2 개의 비대각 엔트리(off-diagonal entries)의 평균값의 누적 분포 함수를 도시한다.
도 12a는 단계 2 (MIMO 단계)의 일 실시예를 도시한다.
도 12b는 단계 1 및 단계 2의 프레임 전송의 일 실시예에 대한 순서도를 도시한다.
도 13은 빔 정제 레벨에 대한 함수로서 링크 용량을 도시한다.
도 14는 개방 루프에 대한 폐 루프 SU-MIMO의 링크 용량 이득을 도시한다.
도 15a 내지 도 15e는 802.11ay 구성 1 내지 구성 5를 도시한다.
도 16은 동 위상 및 직교 위상 성분 쌍으로서 보고된 채널 탭의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 17은 P802.11ay에서 SU-MIMO에 대한 단계 3 트래킹(tracking)의 일 실시예를 도시한다.
도 18은 802.11ay에서 MU-MIMO에 대한 단계 3 트래킹의 일 실시예를 도시한다.
도 19는 TRN 기반 트레이닝의 일 실시예를 도시한다.
도 20은 다수의 MU-MIMO 구성을 위한 일 실시예의 프레임을 도시한다.
도 21a는 셋업 및 ACK: 폴링 기반 피드백을 갖는 단계 3에 대한 예시적인 절차를 도시한다.
도 21b는 기존 구성이 사용되는, 폴링을 갖지만 셋업은 갖지 않는 단계 3에 대한 예시적인 절차를 도시한다.
도 22는 UL OFDMA/MIMO 피드백을 갖는 단계 3에 대한 예시적인 절차를 도시한다.
도 23은 UL OFDMA/MIMO 피드백은 갖되, 셋업 프레임은 갖지 않는 단계 3에 대한 예시적인 절차를 도시한다.
도 24는 개시기가 TRN-T를 요청하는 예시적인 빔 트래킹 절차를 도시한다.
도 25는 적어도 하나의 실시예에 따른 802.11ay에 대한 예시적인 빔 트래킹을 도시한다.
도 26은 예시적인 아날로그 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹을 도시한다.
도 27은 예시적인 기저 대역 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹을 도시한다.
도 28은 예시적인 아날로그 EDMG 개시기 송신 빔 트래킹을 도시한다.
도 29는 예시적인 기저 대역 EDMG 개시기 송신 빔 트래킹을 도시한다.
도 30은 예시적인 아날로그 EDMG 응답기 수신 빔 트래킹을 도시한다.
도 31은 TRN-R 필드를 갖지 않는 예시적인 기저 대역 빔 트래킹을 도시한다.
도 32는 N 개의 TRN-R 필드를 갖는 예시적인 기저 대역 빔 트래킹을 도시한다.
도 33은 아날로그 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹을 위한 예시적인 패킷 구조를 도시한다.
도 34는 기저 대역 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹을 위한 예시적인 패킷 구조를 도시한다.
도 35는 TRN-R 필드를 갖지 않는 예시적인 기저 대역 빔 트래킹을 도시한다.
도 36은 N 개의 TRN-R 필드를 갖는 예시적인 기저 대역 빔 트래킹을 도시한다.
도 37은 아날로그 EDMG 개시기 송신 빔 트래킹을 위한 예시적인 패킷 구조를 도시한다.
도 38은 기저 대역 EDMG 개시기 송신 빔 트래킹을 위한 예시적인 패킷 구조를 도시한다.
도 39는 아날로그 EDMG 응답기 수신 빔 트래킹을 위한 예시적인 패킷 구조를 도시한다.
도 40은 적어도 하나의 실시예에 따른 예시적인 무선 통신 디바이스를 도시한다.
도 41은 적어도 하나의 실시예에 따른 빔 트래킹 방법을 도시한다.
도 42는 도 27의 방법을 촉진하기 위한 또 다른 빔 트래킹 방법을 도시한다.
또한, 본 개시를 진행하기 전에, 다양한 도면 내에 도시되고 도면과 관련하여 설명된 엔티티, 접속부, 배열체 등은 예시로서 제시된 것이지 제한하는 것이 아님에 주목해야 한다. 이와 같이, 특정 도면이 "도시하는" 것, 특정 도면 내의 특정 요소 또는 엔티티가 "존재하는" 것 또는 "갖는" 것에 대한 임의의 모든 진술 또는 다른 표시와, 임의의 모든 유사한 진술은 맥락에서 분리되고 벗어나 절대적이어서 제한적인 것으로 읽혀질 수 있기 때문에 "적어도 하나의 실시예에서 ..."와 같은 구절이 구조상 선행하게 될 경우에만 적절히 판독될 수가 있다. 그리고 프리젠테이션의 간결성 및 명확성과 유사한 이유로 이 함축적인 선행 구절은 아래의 도면과 관련한 상세한 설명에서 과도하게 반복되지는 않는다는 것이다.
WLAN
WLAN 시스템의 개요
인프라구조 기본 서비스 세트(Basic Service Set: BSS) 모드의 WLAN은 BSS에 대한 액세스 포인트/퍼스널 BSS(PBSS) 제어 포인트(AP/PCP) 및 상기 AP/PCP와 관련된 하나 이상의 스테이션(STA)(예를 들어, 클라이언트 디바이스)을 갖는다. AP/PCP는 일반적으로 DS(Distributed System) 또는 다른 유형의 유선/무선 네트워크에 대한 액세스 또는 인터페이스를 가지며, 이 유선/무선 네트워크는 BSS의 내부 및 외부로 트래픽을 전달한다. BSS의 외부로부터 발생되어 STA로 가는 트래픽은 AP/PCP를 통해 도달하여 STA로 전달된다. STA에서 발생되어 BSS의 외부의 목적지로 가는 트래픽은 AP/PCP로 전송되어 각각의 목적지로 전달된다. BSS 내의 STA 간의 트래픽은 또한 AP/PCP를 통해 전송될 수 있으며, 소스 STA는 트래픽을 AP/PCP로 전송하고 AP/PCP는 트래픽을 목적지 STA로 전달한다. BSS 내의 STA 간의 그러한 트래픽은 실제로 피어-투-피어 트래픽(peer-to-peer traffic)이다. 이러한 피어-투-피어 트래픽은 또한 802.11e DLS 또는 802.11z 터널링된 DLS(TDLS)를 사용하는 직접 링크 셋업(direct link setup: DLS)을 통해 소스 STA와 목적지 STA 간에 직접 전송될 수 있다. 독립 BSS(Independent BSS: IBSS) 모드를 사용하는 WLAN은 AP를 구비하지 않으며, 호환 가능 디바이스는 단순히 서로 직접 통신한다. 이 통신 모드는 "ad-hoc" 통신 모드로 지칭된다.
802.11ac 인프라구조 동작 모드를 사용하면, AP/PCP는 고정 채널, 일반적으로, 주 채널에서 비콘(beacon)을 전송할 수 있다. 이 채널은 20 메가헤르츠(MHz)의 폭일 수 있으며, BSS의 동작 채널이다. 이 채널은 또한 STA에 의해 사용되어 AP/PCP와의 연결을 수립한다. 802.11 시스템에서의 기본적인 채널 액세스 메커니즘은 충돌 회피를 지닌 캐리어 감지 다중 액세스(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance: CSMA/CA)이다. 이 동작 모드에서, AP/PCP를 포함한 모든 STA는 주 채널을 감지할 것이다. 채널이 사용 중(busy)인 것으로 감지되면, STA는 백 오프(back off)한다. 따라서 오직 하나의 STA만이 주어진 BSS에서 임의의 주어진 시간에 송신할 수 있다.
802.11n [1]에서, 고처리량(High Throughput: HT) STA는 또한 40 MHz 폭의 통신 채널을 사용할 수 있다. 이는 기본 20 MHz 폭의 채널을 인접한 20 MHz 폭의 채널과 결합하여 40 MHz 폭의 인접 채널을 형성함으로써 달성된다.
802.11ac [2]에서, 초고처리량(Very High Throughput: VHT) STA는 20 MHz 폭, 40 MH 폭, 80 MHz 폭 및 160 MHz 폭의 채널을 지원할 수 있다. 40 MHz 폭의 채널과 80 MHz 폭의 채널은 802.11n과 관련하여 위에서 설명한 것과 유사한 방식으로 인접한 20 MHz 폭의 채널을 결합하여 형성된다. 160 MHz 폭의 채널은 8 개의 인접한 20 MHz 폭의 채널을 결합하거나, 종종 "80 + 80 구성"으로 지칭되기도 하는, 2 개의 비 인접한 80 MHz 폭의 채널을 결합하여 형성될 수 있다. 80 + 80 구성의 경우, 채널의 인코딩 후, 데이터는 세그먼트 파서(segment parser)를 통과하고, 세그먼트 파서는 이 데이터를 두 개의 스트림으로 분할한다. 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT) 프로세싱과 시간 도메인 프로세싱은 각 스트림에서 개별적으로 수행된다. 그런 다음 스트림은 두 채널에 매핑되어 데이터가 전송된다. 수신기에서, 이 메커니즘은 반전되고, 결합된 데이터가 수신기의 MAC에 전달된다.
1 GHz 미만의 동작 모드는 802.11af [3]과 802.11ah [4]에 의해 지원된다. 이러한 사양의 경우, 캐리어뿐만 아니라 채널 동작 대역폭은 802.11n [1] 및 802.11ac [2]에서 사용되는 것에 비해 상대적으로 감소된다. 802.11af는 TV 화이트 공간(TV White Space: TVWS) 스펙트럼에서 5 MHz, 10 MHz 및 20 MHz 대역폭을 지원하며, 802.11ah는 비(non) TVWS 스펙트럼을 사용하여 1 MHz, 2 MHz, 4 MHz, 8 MHz 및 16 MHz 대역폭을 지원한다. 802.11ah에 대한 가능한 사용 예는 매크로 서비스 지역(macro coverage area)에서 MTC(Meter Type Control) 디바이스를 지원하는 것이다. MTC 디바이스는 제한된 대역폭에 대한 지원만을 포함한 제한된 기능을 포함할 수 있지만, 매우 긴 배터리 수명을 위한 요건도 포함할 수 있다.
802.11n, 802.11ac, 802.11af 및 802.11ah와 같은 WLAN 시스템은 다수의 채널 및 다수의 채널 폭을 지원하며, 주 채널로 지정된 채널을 포함한다. 주 채널은 BSS 내의 모든 STA에 의해 지원되는 가장 큰 공통 동작 대역폭과 동일한 대역폭을 가질 수 있지만, 반드시 그런 것은 아니다. 따라서, 주 채널의 대역폭은 (특정 STA에 대해 최대로 지원되는 채널 대역폭 동작 모드로서) 최소 대역폭 동작 모드를 지원하는 (BSS에서 동작하는 STA 중의) STA에 의해 제한된다. 802.11ah의 예에서, 1 MHz 모드만을 지원하는 STA(예를 들어, MTC 유형 디바이스)가 있는 경우, 비록 AP/PCP 및 BSS 내 다른 STA가 1 MHz 채널 대역폭 동작 모드를 초과하는 2 MHz, 4 MHz, 8 MHz, 16 MHz 및/또는 하나 이상의 다른 채널 대역폭 동작 모드를 지원하더라도, 주 채널의 폭은 1 MHz일 수 있다. NAV 설정뿐만 아니라 모든 캐리어 감지는 주 채널의 상태에 따라 달라진다. 즉, 주 채널이, 예를 들어, 1MHz 동작 모드만을 지원하는 STA가 현재 AP로 전송 중인 것으로 인해, 사용 중이면, 전체 가용 주파수 대역은, 비록 그 채널의 대다수가 유휴 상태이고, 이용 가능한 상태로 유지된다고 하여도, 사용 중인 것으로 간주된다.
미국에서, 802.11ah용으로 사용될 수 있는 가용 주파수 대역은 902 MHz 내지 928 Mhz이다. 한국의 경우, 그것은 917.5 MHz 내지 923.5 Mhz이며; 일본에서는 916.5 MHz 내지 927.5 Mhz이다. 802.11ah에서 사용 가능한 총 대역폭은 국가 코드에 따라 6 내지 26 MHz이다.
스펙트럼 효율을 향상시키기 위해, 802.11ac는 동일한 심볼의 시간 프레임에서, 예를 들어, 다운 링크 OFDM 심볼 동안, 다수의 STA에 대해 다운링크(downlink: DL) 다중 사용자(multi-user: MU) 다중 입력 다중 출력(multiple-in-multiple-out: MIMO)(MU-MIMO) 전송을 도입했다. 다운링크 MU-MIMO의 사용 가능성은 또한 현재 802.11ah에서도 고려되고 있다. 802.11ac에서 사용되는 다운링크 MU-MIMO는 다수의 STA에 대해 동일한 심볼 타이밍을 사용하기 때문에 다수의 STA로의 파형 전송의 간섭이 문제가 되지 않는다는 것에 주목할 수 있다. 그러나, AP/PCP와의 MU-MIMO 전송에 관여하는 모든 STA는 동일한 채널 또는 대역을 사용해야 하며, 이는 동작 대역을 AP/PCP와의 MU-MIMO 전송에 포함된 STA에 의해 지원되는 최소 채널 대역폭으로 제한한다.
802.11ad
802.11ad는 60 GHz 대역에서 초고처리량(VHT)을 위한 MAC 및 PHY 계층을 지정하는 WLAN 표준에 대한 개정안이다.
802.11ad는 다음과 같은 특징을 갖는다:
1. 802.11ad는 초당 최대 7 기가비트/초(Gbit/s)의 데이터 속도를 지원한다.
2. 802.11ad는 세 가지 상이한 변조 모드를 지원한다:
a. 단일 캐리어 및 확산 스펙트럼을 가진 제어 PHY;
b. 단일 캐리어 PHY; 및
c. OFDM PHY.
3. 802.11ad는 전 세계적으로 사용 가능한 60 기가헤르쯔(GHz) 비면허 대역을 사용한다. 60 GHz에서, 파장은 5 밀리미터(mm)이며, 이는 컴팩트한 안테나 및 안테나 어레이가 사용될 수 있게 한다. 이러한 안테나는 송신기 및 수신기 모두에서 협대역(narrow) 무선 주파수(RF) 빔을 생성할 수 있으며, 이는 서비스 범위를 효과적으로 증가시키고 간섭을 감소시킨다.
4. 802.11ad는 빔 형성 트레이닝(탐색 및 트래킹)을 위한 메커니즘을 가능하게 하는 프레임 구조를 갖는다. 빔 형성 트레이닝 프로토콜은 섹터 레벨 스윕(sector level sweep: SLS) 절차 및 빔 정제 프로토콜(beam refinement protocol: BRP) 절차의 두 가지 컴포넌트를 포함한다. SLS 절차는 송신 빔 형성 트레이닝을 위해 사용되며; BRP 절차는 수신 및 송신 빔 모두의 반복적인 정제뿐만 아니라 수신 빔 형성 트레이닝을 가능하게 한다.
단일 사용자-(SU)-MIMO 및 MU-MIMO를 포함한 MIMO 전송은 802.11ad에 의해서는 지원되지 않는다.
802.11ad PPDU 포맷
도 1을 참조하면, 802.11ad는 제어 PHY, 단일 캐리어(SC) PHY 및 OFDM PHY PPDU인 세 개의 PPDU 포맷을 지원한다. PPDU 포맷(50)은 도 1에 있다.
802.11ad 제어 PHY
도 2를 참조하면, 제어 PHY는 최저 데이터 속도 전송으로서 802.11ad에서 정의된다. 빔 형성 트레이닝 전에 전송되어야 하는 프레임은 제어 PHY PPDU를 사용할 수 있다. 802.11ad에서, 제어 PHY의 전송도(100)는 도 2에 주어진다.
섹터 레벨 스윕(SLS)
도 3에는, 예시적인 SLS 트레이닝 절차(110)가 도시되어 있다.
SLS 트레이닝은 비콘 프레임 또는 SSW 프레임을 사용하여 수행될 수 있다. 비콘 프레임이 이용될 때, AP는 각 비콘 간격(BI) 내에서 다수의 빔/섹터로 비콘 프레임을 반복하고 다수의 STA는 동시에 BF 트레이닝을 수행할 수 있다. 그러나, 비콘 프레임의 크기로 인해, AP가 하나의 BI 내에서 모든 섹터/빔을 스윕할 수 있다고 보장할 수는 없다. 따라서, STA는 ISS 트레이닝을 완료하기 위해 다수의 BI를 대기할 필요가 있어서, 대기 시간이 문제가 될 수 있다. SSW 프레임(120)은 포인트 투 포인트(point to point) BF 트레이닝에 이용될 수 있다. 도 4에서, SSW 프레임은 제어 PHY를 사용하여 전송될 수 있고, 프레임 포맷은 도 4에 도시된다.
예시적인 SSW 필드 구조(포맷)(130)가 도 5에 정의된다.
제 1 예시적인 SSW 피드백 필드(140)가 도 6a에 도시된다. 이것은 ISS의 일부로 전송되는 경우에 해당한다.
제 2 예시적인 SSW 피드백 필드(150)가 도 6b에 도시된다. 이는 ISS의 일부로 전송되지 않은 경우에 해당한다.
빔 정제 프로토콜(BRP)
빔 정제는 STA가 송신 및 수신을 위해 자신의 안테나 구성(또는 안테나 가중치 벡터)을 개선할 수 있는 프로세스이다. 빔 정제 절차에서, BRP 패킷은 수신기 및 송신기 안테나를 트레이닝하는 데 사용된다. BRP 패킷에는 BRP-RX 패킷과 BRP-TX 패킷인 두 가지 유형이 있다. 도 7을 참조하면, BRP 패킷(160)은 DMG PPDU 및 이에 후속하는 도 7에 도시된 바와 같은 AGC 필드 및 송신기 또는 수신기 트레이닝 필드를 포함하는 트레이닝 필드에 의해 운반될 수 있다.
도 7에서 N의 값은 헤더 필드에 주어진 트레이닝 길이이며, 이는 AGC가 4N 개의 서브 필드를 갖고, TRN-R/T 필드가 5N 개의 서브 필드를 갖는다는 것을 나타낸다. CE 서브 필드는 이전 섹션에서 설명한 전제부에 있는 것과 동일하다. 빔 트레이닝 필드의 모든 서브 필드는 회전된 π/2-BPSK 변조를 사용하여 송신된다.
BRP MAC 프레임은 액션 번호(Action No) ACK 프레임이며, 다음과 같은 필드를 갖는다:
● 카테고리
● 보호되지 않은 DMG 작업
● 다이얼로그 토큰
● BRP 요청 필드
● DMG 빔 정제 요소
● 채널 측정 피드백 요소 1
● ...
● 채널 측정 피드백 요소 k
802.11ay(TGay)
802.11ay의 요구 사항
2015 년 3 월에 IEEE에서 승인한 태스크 그룹 ay(Task Group ay: TGay)는 IEEE 802.11 물리 계층(PHY)과 IEEE 802.11 매체 액세스 제어 계층(Medium Access Control Layer: MAC) 모두에 대한 표준화된 수정을 정의하는 수정안을 개발할 것으로 기대되며, 이 수정안은 스테이션 당 전력 효율을 유지하거나 향상시키면서, (MAC 데이터 서비스 액세스 포인트에서 측정된) 초당 최대 20 기가비트의 최대 처리량을 지원할 수 있는 적어도 하나의 동작 모드를 가능하게 한다. 이 수정안은 또한 동일한 대역에서 동작하는 레거시 지향성 멀티 기가비트 스테이션(IEEE 802.11ad-2012 수정안에 의해 정의됨)과 역 호환성(backward compatibility) 및 공존(coexistence)을 보장하면서 45GHz 초과의 비면허 대역에 대한 동작을 정의한다.
TGay의 주요 목표는 802.11ad보다 훨씬 더 많은 최대 처리량이지만, 이 그룹 구성원 중 일부는 이동성 및 실외 지원을 포함하여 논의했다. 10가지 초과의 상이한 사용 사례가 처리량, 대기 시간, 동작 환경 및 애플리케이션의 측면에서 고려되고 분석된다[5].
802.11ay는 레거시 표준과 동일한 대역에서 동작할 것이므로, 새로운 기술이 동일한 대역에서 레거시(legacy)와의 역 호환성 및 공존을 보장할 것이 요구된다.
802.11ay PPDU 포맷
802.11ay PPDU는 레거시 부분과 EDMG(Enhanced Directional Multi Bit) 부분을 포함한다고 합의되었다. 도 8에는, 상세한 PPDU 포맷(170)이 도시되어 있다. L-STF, L-CEF, L-Header 및 EDMG-Header-A 필드는 역 호환성을 위해 SC 모드를 사용하여 송신된다.
2016 년 1월 IEEE 회의에서:
제어 모드 PPDU의 경우, 예약 비트 22와 23은 모두 EDMG-Header-A 필드의 존재를 나타내기 위해 1로 설정되어야 한다고 합의되었다.
SC 모드 PPDU 또는 OFDM 모드 PPDU의 경우, 예약 비트 46은 EDMG-Header-A 필드의 존재를 나타내기 위해 1로 설정되어야 한다.
밀리미터파 프리코딩(Millimeter Wave Precoding)
밀리미터파 주파수에서의 프리코딩은 디지털, 아날로그 또는 디지털과 아날로그의 하이브리드일 수 있다[6].
디지털 프리코딩(Digital precoding): 디지털 프리코딩은 정확하며, 등화(equalization)와 결합될 수 있다. 이는 단일 사용자(SU), 다중 사용자(MU) 및 다중 셀 프리코딩을 가능하게 하며, 일반적으로 6 GHz 미만, 예를 들어, IEEE 802.11n 및 그 상위 버전, 그리고 3GPP LTE 및 그 상위 버전에서 사용된다. 그러나, 밀리미터파 주파수에서, 안테나 요소와 비교하여 제한된 수의 RF 체인의 존재와 채널의 희소성 특성(sparse nature)은 디지털 빔 형성의 사용을 복잡하게 한다.
아날로그 빔 형성(Analog Beamforming): 아날로그 빔 형성은 각 안테나 요소에 아날로그 위상 시프터를 사용하여 제한된 수의 RF 체인 문제를 극복한다. 이것은 IEEE 802.11ad에서 (최상의 섹터를 식별하는) 섹터 레벨 스윕, (섹터를 안테나 빔으로 정제하는) 빔 정제(Beam Refinement), (채널에서의 임의의 변경을 고려하기 위해 서브 빔을 시간 경과에 따라 조정하는) 빔 트래킹 절차 동안 사용된다. 아날로그 빔 형성은 IEEE 802.15.3에서도 사용된다. 이 경우에, 계층화된 다중 해상도 빔 형성 코드북을 사용하는 이진 검색 빔 트레이닝 알고리즘이 사용된다. 아날로그 빔 형성은 일반적으로 단일 스트림 전송으로 제한된다.
하이브리드 빔 형성: 하이브리드 빔 형성에서, 프리코더(precoder)는 아날로그 도메인과 디지털 도메인으로 분할된다. 각 도메인은 서로 다른 구조적 제약, 예를 들어, 아날로그 도메인에서 행렬을 결합하기 위한 일정 모듈러스 제약을 가진 프리코딩 행렬(precoding matrix) 및 결합 행렬(combining matrix)을 가진다. 이 설계로 인해 하드웨어 복잡성과 시스템 성능이 서로 절충된다. 하이브리드 빔 형성은 채널의 희소성 특성 때문에 디지털 프리코딩 성능을 달성할 수 있고, 다중 사용자/다중 스트림 다중화(multiplexing)를 지원할 수 있다. 그러나, 이것은 RF 체인의 수에 의해 제한된다. 이는, 각도 도메인에서 밀리미터파(mmWave) 채널이 희소(sparse)하여 문제가 되지 않을 수 있고, 따라서, 이러한 제한은 중요한 것이 아닐 수 있다.
802.11ad+를 위한 다중 안테나 아날로그 빔 형성 방법
IEEE 802.11ad에서 발견된 아날로그 빔 형성의 문제에 기반하여 802.11ad+/802.11ay에 대한 아날로그 빔 형성 방법이 [7]에서 논의되었다. 논의된 구현예는 다음을 포함한다:
● 빔 스위칭을 통한 공간 다이버시티.
● 단일 빔을 통한 공간 다이버시티.
● 가중화된 다중 경로 빔 형성 트레이닝.
● 빔 분할 다중 액세스.
● 단일 사용자 공간 다중화.
● 감소된 빔 형성 트레이닝 오버헤드.
두 개의 아키텍처가 [7]에 제시되며, 하나의 아키텍처는 (도 9에 도시되는) 모든 가중치에 의해 여기되는 모든 물리적 안테나(PA)(180)를 가지며, 두 번째 아키텍처는 (도 10에 도시되는) 별개의 가중치에 의해 여기되는 다른 PA(190)를 갖는다.
본 개시에서, 다중 스트림/다중 사용자 전송을 가능하게 하기 위해 아날로그 및 디지털 프리코딩의 조합(하이브리드 밀리미터파 프리코딩(hybrid mmWave precoding)을 이용하는 IEEE 802.11ad+/ay에 대한 실시예가 설명된다.
공간 다중화를 위한 개방 루프 대 폐 루프 MIMO
채널 상태 정보(CSI)에 기초한 MIMO 기술은 송신기 및 수신기에서 다수의 안테나를 갖는 네트워크에서 공통적으로 사용되어 스펙트럼 효율을 향상시킨다. 이 기술은, 전형적으로 송신기에서 CSI 의존 프리코더를 사용하고 수신기에서 측정된 CSI를 피드백하는 메커니즘을 사용하거나, 또는 수신기로부터 다른 정보의 피드백을 수신하는 동안 송신기에서 채널의 상호성(reciprocity)을 가정함으로써 구현된다. 그러나, 밀리미터파 시스템의 경우, 매우 넓은 대역폭으로 인해 폐 루프 프로세스를 구현하기에는 너무 복잡할 수 있다. 일부에서는, 밀리미터파 시스템에서 송신기 안테나가 매우 좁은 빔을 생성할 수 있으므로, Tx 및 Rx 안테나 쌍을 정렬하면 빔 간에 약하거나 교차 링크 간섭이 없을 수 있다고 주장할 수도 있다. 이것이 사실인 경우, MIMO 채널 행렬은 대각선 형태로 존재할 것이고, 따라서 개방 루프 다중화 방식을 사용하는 것으로 충분할 수 있다. 그러나, 연관된 안테나 구성과 함께 802.11ad 채널 모델에 정의된 시나리오를 사용하여 얻은 시뮬레이션 결과로부터, 비 직교 채널 행렬을 가질 확률이 매우 높다. 이것은 공간 다중화를 위해 폐 루프(예를 들어, CSI 기반 채널 프리코딩) MIMO 방식을 사용하는 것이 여전히 유익하다는 것을 의미한다. 도 11은 다섯 개의 상이한 시나리오(랩탑 원거리의 입방체, 랩탑 근처의 입방체, AP에 대한 회의실 STA, STA에 대한 회의실 STA, 거실)에 대한 1000 개의 채널 구현예의 비대각 항(off-diagonal terms)(HHH 행렬의 비대각 엔트리)의 절대 값의 누적 분포 함수(CDF)를 도시한다.
802.11ay MU-MIMO 빔 형성 프로토콜 제안
802.11ay에서 MU-MIMO를 가능하게 하는 빔 형성 프로토콜이 제안되었다[8]. 이 프로토콜은 다음의 단계로 구성되며 순서대로 실행된다:
단계 1: SISO 단계(필수). 이 단계에서는 쇼트 섹터 스윕(Short Sector Sweep: SSW) 프레임이 사용되며, 그룹 ID를 사용하여 다수의 STA를 한꺼번에 어드레싱할 수 있다. 피드백은 그룹의 각 개인을 폴링하는 것을 기반으로 한다. 채널 측정 피드백 요소 또는 그의 수정된 버전은 DMG SISO 셋업 응답 프레임에 포함되며 수신된 I-TXSS 섹터/안테나 및 그의 대응하는 RX 안테나 당 SNR/RSSI의 목록을 포함한다.
단계 2: SISO 단계(필수). MIMO 단계(200)는 또한 도 12a에 도시된 다음의 서브 단계를 포함한다:
● BF 셋업: 개시기(210)는 (모든 응답기(220)에 도달하기에 충분한) 상이한 안테나/섹터의 최소의 프레임 세트로 이 셋업 정보를 송신한다.
● 개시기(210)는 RX 트레이닝 필드가 부가된 BRP 프레임인 MU-MIMO BF 트레이닝을 송신한다.
● 개시기는 (FB 포맷 및 필드를 나타내는) MU-MIMO FB를 폴링하고 응답기는 MU-MIMO 피드백으로 응답한다.
● 개시기(210)는 MU 송신 구성의 세트에 대한 MU-MIMO 선택을 (모든 의도한 응답기에게 도달하기에 충분한) 최소의 프레임 세트로 모든 응답기에게 송신한다.
도 12b는 단계 1 및 단계 2의 전송을 위한 순서도를 도시한다.
802.11ay에 대한 BRP 피드백의 차원
802.11ad에서, BRP는 가장 효과적인 채널을 선택하고, 선택적으로 실제 채널을 피드백한다. 그것은 모든 측정치의 피드백을 가능하게 하는 것에 의해 SLS와는상이하다.
현재 11ad 피드백은 다음의 차원을 되전송한다:
● PAA/eDMG 안테나: 802.11ad에서 캡처됨.
● 시간 또는 탭 지연: 802.11ad에서 캡처됨(아래의 표 1 참조).
Figure 112019002754451-pct00001
● Nmeasure: TRN-T 요소의 수
● Ntaps에서 캡처한 시간 차원
● 전송된 SNR 요소의 수로 캡처된 PAA 차원
11ay의 경우, 편광(polarization)의 추가 및 다중 안테나 전송의 사용으로, 본 명세서에 기술된 일부 실시예에서 부가적인 차수가 피드백된다. 또한 피드백의 양을 감소시키는 방법이 제공된다.
802.11ay에 대한 개선된 BRP
MIMO 전송에 대한 요구에 따라, BRP는 SLS 또는 개선된 SLS로부터 식별된 섹터로부터 다수의 빔의 식별을 가능하게 하도록 업데이트될 수 있다. 또한, 기저 대역 채널 식별을 가능하게 하는 효율적인 피드백 방법이 제공되어, 프리코더 설계를 가능하게 한다.
802.11ay 하이브리드 빔 형성에서 SU-MIMO 및 MU-MIMO에 대한 기저 대역 피드백
하이브리드 빔 형성에서, 기저 대역 빔 형성기 또는 프리코더는 아날로그 빔 형성기와 함께 사용되어 전체 성능을 향상시킨다. 사용된 아날로그 빔 형성기에 어떠한 변화도 없이 채널에 약간의 변화가 있을 수 있는 시나리오에서, 정교한 BRP 절차를 필요로 하지 않고 유효 채널의 피드백을 위한 피드백 메커니즘이 본 명세서에 기술된다. 이는 링크의 기저 대역 트래킹과 관련된다. 일 예로서, [8]에 제시된 SISO 및 MIMO 단계는 아날로그 전송을 셋업한다. 아날로그 셋업 단계를 다시 시작할 필요없이 추가적인 단계를 사용하여 기저 대역 채널의 트래킹을 가능하게 할 수 있다. 하이브리드 빔 형성은 유효 기저 대역 채널 HBB 및 기저 대역 빔 형성기 FBB의 곱(product)을 포함할 수 있다. 하이브리드 빔 형성은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Y = HFAFBBx + n; 여기서, HBB = HFA
위에 도시된 바와 같이, H = 채널, HBB = 유효 기저 대역 채널, FA = 아날로그 빔 형성기, FBB = 기저 대역 빔 형성기, F = 이상적인 기저 대역 프리코더, FAFBB = 하이브리드 빔 형성기, 및 FAFBB
Figure 112019002754451-pct00002
F. 하나의 사례에서, 아날로그 빔 형성기 FA 및 기저 대역 빔 형성기 FBB는 미지일 수 있다. 채널 H는 추정될 수 있다. 이상적인 기저 대역 프리코더 F는 채널 H에 대해 설계될 수 있다. 아날로그 빔 형성기 FA 및 기저 대역 빔 형성기 FBB 간의 설계는 이상적인 기저 대역 프리코더 F로부터 도출될 수 있다. 또 다른 사례에서, 아날로그 빔 형성기 FA 및 기저 대역 빔 형성기 FBB는 미지일 수 있고, 채널 H는 추정될 수 있다. 또한, 아날로그 빔 형성기 FA는 설계될 수 있고 유효 기저 대역 채널 HBB는 계산될 수 있다. 기저 대역 빔 형성기 FBB는 유효 기저 대역 채널 HBB로부터 설계될 수 있다. 또 다른 사례에서, 아날로그 빔 형성기 FA 및 기저 대역 빔 형성기 FBB는 미지일 수 있다. 유효 기저 대역 채널 HBB는 추정될 수 있고, 기저 대역 빔 형성기 FBB는 유효 기저 대역 채널 HBB로부터 설계될 수 있다. 본 발명은 개시기(210)로부터 응답기(220)로 전송되는 트레이닝 패킷으로부터 추가적인 트레이닝 투 수신기(train-to-receiver: TRN) 필드를 제거함으로써, 유효 기저 대역 채널 HBB를 보다 효율적으로 추정할 수 있다. 최적화된 트레이닝 패킷에서, 효과적인 기저 대역 채널 HBB가 보다 효율적으로 추정될 수 있도록 추가적인 TRN 필드가 제거된다. 도 12c 및 12d는 최적화된 트레이닝 패킷을 도시하며, 이 트레이닝 패킷으로부터 추가적인 TRN 필드가 제거되어 유효 기저 대역 채널 HBB가 보다 효율적으로 추정될 수 있다. 일부 실시예에서, 응답기는 미리 결정된 아날로그 빔 계수로 구성된 아날로그 빔 형성기를 포함할 수 있다. 아날로그 빔 형성기는 수신된 트레이닝 패킷을 미리 결정된 아날로그 빔 계수로 프로세싱함으로써 빔 형성 수신 신호를 생성한다. 응답기 디바이스의 수신기 부분은 또한 패킷 프로세서를 포함할 수 있다. 패킷 프로세서는 디지털 기저 대역(digital baseband channel; DBC) 트래킹이 수행되어야 함을 나타내는 DBC 트래킹 파라미터의 존재를 식별하도록 구성된다. 응답기는 또한 빔 형성 수신 신호 내에서 프리코딩되지 않은 트레이닝 신호로부터 DBC 추정치를 결정하도록 구성된 기저 대역 신호 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 응답기는 DBC 추정치에 기초하여 송신기 프리코더 데이터를 갖는 피드백 메시지를 송신하도록 구성된 송신기를 포함한다.
폴링된 피드백
다수의 STA가 있는 시나리오에서, 폴링 기반 피드백은 간단하면서도 강력하지만, 비효율적일 수 있다. 효율을 향상시키기 위해 다수의 STA가 동시에 폴링될 수 있다. 응답 프레임의 길이가 다를 수 있는 경우에 적절한 분리를 보장하고 피드백을 관리하기 위한 방법이 본 명세서에 개시된다. 응답의 차이는 (a) 사용된 MCS 및/또는 (b) STA에서 Rx 안테나의 수의 차이 때문일 수 있음에 주목해야 한다.
실시예
향상된 빔 정제 프로토콜 절차
다중 안테나 밀리미터파 아키텍처를 생성하는 데 있어서 송신기 및 수신기에서 사용되는 다수의 빔을 식별하고 그들 사이의 유효 채널의 직접 및 교차 항을 식별하기 위해, 본 개시는 본 명세서에서, 802.11ad에서 제안된 것 중에서 개선된 베이스라인 BRP 절차 및 BRP 피드백에 대한 변경이 다중 안테나 전송을 위해 제공된다는 것을 기술하고 있다. 본 명세서에 기술되는 것은 다음과 같은 BRP를 향상시키는 방법의 다수의 실시예이다:
완전 개선 BRP: 이 방법에서, 개시기 및 응답기는 모든 섹터에서 모든 송신 빔 및 수신 빔을 통해 스윕할 수 있다. 응답기는 그 후 모든 채널 요소를 피드백할 수 있으며, AP는 그 후 송신기에서 채널을 구성하기 위해 피드백을 사용할 수 있다.
다단계 개선 BRP: 이 방법에서, 개시기 및 응답기는 모든 송신 빔 및 수신 빔을 통해 스윕하여 최상의 쌍을 식별할 수 있다. 최상의 쌍은 그 후 고정될 수 있고, 송신기/수신기는 다른 모든 빔을 통해 스윕하고, 제 1 쌍이 제공된 다음의 최상의 쌍을 추정한다. 이 절차는 원하는 총 수의 스트림에 도달할 때까지는 계속될 수 있다.
다중 빔 스윕을 사용한 완전 개선 BRP: 이 방법에서, 개시기 및 응답기는 모든 섹터에서 (예를 들어, 2-스트림 전송을 위한 쌍에서) 송신 빔 및 수신 빔의 그룹을 통해 스윕할 수 있다. 응답기는 모든 정보를 피드백하거나 최상의 빔 그룹만을 식별하고 피드백할 수 있다. 이것은 순수한 SLS와 BRP 간의 하이브리드이다.
도 13은 빔 정제 레벨의 함수로서 링크 용량을 도시한다. 개선된 BRP 절차의 이점을 설명하기 위해, 도 13은 완전한 2-빔 스윕 시스템에 대한 용량(bps/Hz)을 도시한다. x-축은 연속적인 빔 정제 레벨을 나타내며, 각 정제 레벨은, 표 2에 도시된 바와 같이, 각도 범위(angle spanned)와 각 빔의 빔 폭에 의해 정의된다.
이 예에서, 빔은 다중 안테나 메트릭으로 완전하게 검색된다. 알 수 있듯이, 달성 가능한 용량은 정제을 증가시킴으로써 증가하게 된다. 아래의 표 2는 정제 레벨과 해당 각도 범위 및 빔 폭 간의 관계를 나타낸다.
Figure 112019002754451-pct00003
도 14는 원형 편광 안테나를 갖는 안테나 구성 # 3에 대해 개방 루프에 대한 폐 루프 SU-MIMO의 링크 용량 이득을 도시한다. 도 15a 내지 도 15e의 사례 1 내지 5는 다음의 시나리오, 1) 랩탑 원거리의 입방체, 2) 랩탑 근처의 입방체, 3) AP에 대한 회의실 스테이션, 4) 스테이션에 대한 회의실 스테이션, 및 5) 거실을 도시한다. 이러한 결과는 폐 루프 SU-MIMO가 개방 루프 SU-MIMO보다 최대 50 % 더 많은 용량 이득을 제공할 수 있음을 보여준다.
도 14에 도시된 결과로부터, 아날로그 빔 형성기로부터의 MIMO 채널에서 얻어진 교차항(cross terms)을 이용하는 디지털 프리코더를 제공하는 적절한 피드백이 바람직할 수 있다.
피드백 차원과 802.11ay 구성
802.11ad에서, PAA/eDMG 및 시간 또는 탭 지연은 BRP 피드백에서 캡처된다. 각 빔, PAA, eDMG 안테나 어레이 또는 채널 측정은 N 개의 복소수 시간 또는 탭 지연을 피드백한다. 802.11ay에서 적절한 피드백을 가능하게 하기 위해, 본 명세서에 기술된 방법은 다중 스트림 전송의 허용에 의해 얻어지는 부가적인 차원을 (상이한 방향으로부터 동일한 PAA에 도달하는 채널 성분, 상이한 편광에 도달하는 채널 성분 또는 상이한 PAA/eDMG 안테나에 도달하는 채널 성분의 사용을 통해) 캡처한다. 다른 실시예는 전송 동안 안테나 편광의 사용 및/또는 다수의 PAA의 사용을 동시에 캡처하기 위해 추가적인 피드백 차수를 제공한다.
a. 두 가지 편광이 모두 존재하면, 유효 채널은 (교차 편광 차별(xPD)을 캡처하기 위한) 시간 차원당 2x2이다.
b. 수직 또는 수평 편광만이 존재하면, 유효 채널은 시간 차원당 1x1이다.
c. 다중 PAA 구성의 경우, 편광 및 PAA 차수는 축소될 수 있다는 것에 주목해야 한다. 일 예로서, 구성 # 4에서, 시스템은 4x4 복소 피드백을 이용할 수 있다.
본 명세서에 제공된 추가적인 피드백 차수를 설명하기 위해, 802.11ay에서 논의된 구성이 설명될 것이고, 각 구성에 적용 가능한 차원을 갖는 실시예가 설명될 것이다.
도 15a의 구성 1:
이 구성에서, 각 요소는 단일 편광(수직 또는 수평)을 갖는다. 다중 스트림 전송은 상이한 방향에서 도달하는(그리고 상이한 탭 지연에 도달하는) 채널 성분에 빔을 지향시킴으로써 생성된다. 어레이(1105), 신호 스트림(1114, 1116), 위상 시프터(1120) 및 PAA 요소(1110)가 도시되어 있다. 또한, 디바이스(1124b, 1128b) 및 신호 빔(1126b, 1130b)이 도시되어 있다. 또한, 디바이스(1124a, 1128a) 및 빔(1126a, 1130a)이 도시되어 있다. 빔은 편광 V, H를 갖는다. 이 경우 차원은 다음과 같다.
PAA에 대해, 시간 차원당 1x1
전체: 시간 차원당 1x1
도 15b의 구성 2
이 구성에서, 각 요소는 듀얼 편광(수직 및 수평)을 갖는다. 다중 스트림 전송은 상이한 방향에서 도달하며(그리고 상이한 탭 지연에 도달하며), 상이한 편광 상에 도달하는 채널 성분에 빔을 지향시킴으로써 생성된다. 디바이스(1124c, 1128c) 및 편광(1126c, 1130c)이 도시되어 있다. 또한, 디바이스(1124d, 1128d) 및 빔(1126d, 1130d)이 도시되어 있다. 또한, 디바이스(1124f, 1128f) 및 빔(1126f, 1130f)이 도시되어 있다. 도 15b는 또한 디바이스(1124e, 1128e) 및 빔(1126e, 1130e)을 도시한다. 빔은 편광 V, H를 갖는다. 이 경우 차원은 다음과 같다.
PAA에 대해, 시간 차원당 x2
전체: 시간 차원당 2x2
도 15c의 구성 3
이 구성에서, 각 요소는 다중 PAA와 함께 수직 또는 수평 편광 V, H를 갖는다. 다중 스트림 전송은 PAA 간에 빔을 지향시켜 생성된다. 각각의 PAA 상의 채널 성분은 상이한 방향으로부터 도달할 수 있다(그리고 상이한 탭 지연에 도달할 수 있다). 도 15c는 어레이 센터(1105a, 1105b)를 도시한다. 도 15c는 또한 디바이스(1124g, 1128g) 및 빔(1126g, 1130g)를 도시한다. 또한, 디바이스(1124h, 1128h) 및 빔(1124h, 1130h)이 도시되어 있다. 또한, 디바이스(1124i, 1128i) 및 빔(1126i, 1130i)이 도시되어 있다. 도 15c는 또한 디바이스(1124j, 1128j) 및 빔(1126j, 1130j)를 도시한다. 빔은 편광 V, H를 갖는다. 어레이 센터(1105a, 1105b) 간의 거리 d가 또한 도시되어 있다. 이 경우, 차원은 다음과 같다.
PAA에 대해, 시간 차원당 1x1
전체: 시간 차원당 2x2
도 15d의 구성 4
이 구성에서, 각 요소는 다수의 PAA와 함께 듀얼 편광(수직 및 수평)을 갖는다. 다중 스트림 전송은 상이한 방향에서 도달하며(그리고 상이한 탭 지연에 도달하며) 상이한 PAA로부터 상이한 편광 상에 도달하는 채널 성분에 빔을 지향시킴으로써 생성된다. 도 15d는 신호 스트림(1215, 1217)을 도시한다. 또한, 디바이스(1124k, 1128k) 및 빔(1126k, 1127k, 1130k, 및 1131k)이 도시되어 있다. 또한, 디바이스(1124l, 1128l) 및 빔(1126l, 1127l, 1130l 및 1131l)이 도시되어 있다. 또한, 디바이스(1124m, 1128m), 빔(1126m, 1127m) 및 빔(1130m, 1131m)이 도시되어 있다. 도 15d는 또한 디바이스(1124n, 1128n) 및 빔(1126n, 1127n, 1130n, 및 1131n)을 도시한다. 빔은 편광 V, H를 갖는다. 이 경우, 차원은 다음과 같다.
PAA에 대해, 시간 차원당 x2
전체: 시간 차원당 4x4
도 15e의 구성 5
이 구성에서, 송신기의 각 요소는 수직 또는 수평 편광을 가지지만, 수신기의 각 요소는 듀얼 편광화된다. 도 15e는 어레이(1206, 1207)를 도시한다. 또한, 디바이스(1124p, 1128p) 및 빔(1126p)이 도시되어 있다. 또한, 디바이스(1124o, 1128o) 및 빔(1126o)이 도시되어 있다. 빔은 편광 V, H를 갖는다. 이 경우, 전송은 수신 시 다차원 수신을 갖는 단일 스트림이다. 이 경우, 차원은 다음과 같다.
PAA(SIMO)에 대해 시간 차원당 1x2
전체: 시간 차원당 1x2
구성 #1에서 완전 검색 eBRP를 위한 피드백
이 실시예에서, 완전 검색 BRP에 대한 피드백 방법이 설명된다. 완전 검색 BRP에서, 개시기 및 응답기는 이전의 섹터 레벨 스윕 절차 또는 빔 정제 절차에 의해 선택된 섹터 또는 빔에서 송신 빔 및 수신 빔의 모든 조합을 통해 스윕할 수 있다.
BRP 절차는 모든 채널에 직접 및 교차 채널 요소를 피드백할 수 있으며, 개시기는 추가적인 기저 대역 프리코더 설계를 위해 송신기에서 채널을 구성하는 데 이 피드백을 사용할 수 있다. 구성 #1 시나리오에 대한 업데이트된 피드백은 아래와 같다.
● 피드백 특성
○ 요소는 1x1이다.
○ 탭 지연에 의해 캡처된 시간 차원
○ 다중 스트림으로 인해, 수신 빔의 암시적 또는 명시적 식별이 이용될 수 있다.
완전 검색을 위한 예시적인 피드백은 아래의 표 3에 굵게 표시된 추가 피드백 요소와 함께 표시되어 있다:
Figure 112019002754451-pct00004
일 실시예에서, 각 채널 탭은 동 위상 및 직교 성분 쌍으로 보고되며, 각 성분 값은 -128과 127 사이의 2의 보수 값으로 표현된다. 이것은 아래의 표 4에 표시되어 있다.
Figure 112019002754451-pct00005
일 예가 도 16에 도시되어 있다.
빔 정제 레벨이 증가함에 따라, 이전 및 현재 레벨에서 측정된 채널 간의 차이가 감소한다. 이와 같이, 차동(differential) 또는 점진적(progressive) 피드백은 빔 폭이 감소하고, 채널이 실제 채널에 접근함에 따라, 피드백 오버헤드 감소를 유도할 수 있다. 오버헤드의 감소는 빔 트래킹에도 유익할 수 있다.
이 실시예에서, 필드는 다음과 같이:
(a) 채널 피드백의 비트 폭의 크기를 동적으로 변경하기 위해 제공된다. 이것은 하나 이상의 추가 필드(들)에 표시될 수 있다.
(b) 채널 측정 필드가 차동임을 나타내기 위해 제공된다. 일부 실시예에서 차동을 위한 베이스라인을 형성하는 TxID 및 RxID 쌍을 나타내기 위해 추가적인 필드가 제공된다는 점에 주목해야 한다. 이 예에서, 채널 탭 피드백 당 비트 폭의 감소와 결합되는 토대를 위해 시그널링된 추가 16 비트는 전체 피드백의 감소를 초래할 수 있다.
차동 피드백에서, STA는 이전 및 현재 채널 측정 간의 차분을 피드백한다. 차이가 감소함에 따라, 피드백은 보다 작은 비트 폭에 의해 캡처될 수 있다. 이 경우, 피드백의 비트 폭이 피드백될 수 있다. 차동 피드백 시나리오의 경우, 오리지널 및 차동 피드백은 오리지널 및 차분 채널의 명시적인 표현일 수 있다.
점진적 피드백에서, STA는 이전 및 현재 채널 측정 간의 차이를 나타내는 코드북으로부터의 인덱스를 피드백한다. 차이가 감소함에 따라, 피드백은 보다 더 작은 코드북에 의해 캡처될 수 있다. 이 경우, 다수의 코드북이 정의될 수 있고 피드백이 매핑되는 코드북이 피드백될 수 있다. 점진적 피드백 시나리오의 경우 오리지널 및 점진적 피드백은 다양한 코드북에 의해 표현되는 오리지널 및 차분 채널의 암시적인 표현일 수 있다.
일부 실시예에서 사용하기 위해, 밀리미터파 시스템에 대한 차동 또는 점진적 피드백을 가능하게 하도록, 다음의 요소, 즉 피드백되는 정보; 정보 피드백 유형; 및 베이스라인 기준(baseline reference)이 정의된다.
피드백되는 정보의 경우:
(a) 차동 정보는 베이스라인 피드백의 SNR, 채널 측정, 탭 지연 및 섹터 ID일 수 있다.
(b) 일 예에서, 피드백되는 차동 정보는 고정되어 있고, 표준(예를 들어, SNR, 채널 측정 및/또는 탭 지연)에 의해 특정될 수 있다.
(c) 일 예에서, 차동 피드백 정보는 적응적으로 선택될 수 있다. 피드백된 특정 차동 정보를 나타내는 피드백 프레임이 정의될 수 있다.
(d) 일 예에서, 특정 정보 및 그 정보가 피드백되는 순서를 나타내는 3-비트 시그널링 필드가 정의될 수 있다.
정보 피드백 유형의 경우:
(a) 세 가지 정보 유형이 주어지면, 순간 및 차동/점진적 피드백(instantaneous and differential/progressive feedback)이 모두 사용될 수 있다. 예를 들어, SNR 및 채널 피드백은 차동일 수 있는 반면, 탭 지연 피드백은 오리지널일 수 있다.
(b) 이 경우, 정보 피드백 유형을 표시하기 위해 시그널링이 필요할 수 있다.
베이스라인 기준의 경우:
(a) 차동 또는 점진적 피드백은 비교를 위한 베이스라인을 필요로 한다.
(b) 일 실시예에서, 상기 차이는 시간에 기초할 수 있고, 피드백 프레임은 베이스라인으로서 이전에 피드백된 프레임을 참조한다. 이 경우, 피드백은 독립적이지 않고, 시퀀스의 피드백 프레임 중 하나가 손실되면, 오차 전파(error propagation)가 발생할 수 있다.
ⅰ. 이 경우, 섹터 순서 ID 및/또는 탭 지연은 변경되지 않으며, 따라서 오버헤드 감소를 위해 피드백되지 않을 수도 있다고 가정할 수 있다.
아래의 표 5는 적응성 절대 및 차동/점진적 피드백(adaptive absolute and differential/progressive feedback)을 갖는 예시적인 프레임을 도시한다.
Figure 112019002754451-pct00006
아래의 표(6, 7 및 8)는 단일 정보 차동 피드백 및 암시적 베이스라인 기준을 가진 SNR, 채널 측정 및 지연을 위한 예시적인 프레임을 보여준다. 수신기는 피드백의 다른 모든 요소가 동일하게 유지된다고 가정한다.
Figure 112019002754451-pct00007
Figure 112019002754451-pct00008
Figure 112019002754451-pct00009
구성 #1의 다단계 eBRP에 대한 피드백
이 실시예에서, 다단계 BRP에 대한 피드백 방법이 제시된다. 다단계 BRP에서, 각각의 BRP 내에서, 개시기 및 응답기는 완전 검색을 수행하기보다는 단계들에서 최상의 송신 빔 및 수신 빔을 선택할 수 있다.
제 1 단계에서, 개시기 및 응답기는 최상의 송신 수신 쌍을 식별한다. 개시기 및 응답기는 그 후, 최상의 쌍을 고정하고, 제 1 쌍이 제공된 다음의 최상의 쌍을 탐색한다. 이는 원하는 총 수의 쌍에 도달할 때까지 계속된다.
구성 #1 시나리오에 대한 업데이트된 피드백이 본 명세서에 기술된다.
이 실시예는 완전 검색 BRP를 위한 피드백 방법을 포함한다. 완전 검색 BRP에서, 개시기 및 응답기는 이전의 섹터 레벨 스윕 절차 또는 빔 정제 절차에 의해 선택된 섹터 또는 빔에서 모든 송신 빔 및 수신 빔을 통해 스윕할 수 있다.
BRP 절차는 모든 채널에 직접 및 교차 채널 요소를 피드백할 수 있으며, 개시기는 추가적인 기저 대역 프리코더 설계를 위해 송신기에서 채널을 구성하는 데 이 피드백을 사용할 수 있다. 구성 #1 시나리오에 대한 업데이트된 피드백은 아래와 같다.
(a) 모든 Tx 빔을 가진 단계 1에 대한 피드백
ⅰ. 요소는 1x1이며; 시간은 탭 지연에서 캡처된다.
ⅱ. 암시적 또는 명시적 Rx 빔 식별자가 제공된다.
(b) 최상의 Tx/Rx 빔의 피드백 및 고정
(c) 단계 2에 대한 피드백: 제 1 고정된 다른 빔에 대한 BRP
ⅰ. 실시예 1: 요소는 2x2이며; 시간은 탭 지연에서 캡처된다.
ⅱ. 실시예 2: 단계 1의 빔은 모든 교차 빔 채널을 저장한다. 스테이지 2 동안의 1x2 채널의 피드백에서, MIMO 채널이 구성될 수 있다.
ⅲ. Rx 빔 식별자가 제공된다.
(d) 최상의 MIMO 채널이 선택된다.
(e) 아래의 표 9에 표시된 피드백, 예를 들어, 다단계 eBRP 피드백이 예시된다:
Figure 112019002754451-pct00010
차동 및 점진적 피드백이 단계마다 사용될 수 있음에 주목해야 한다. 일 예에서, 단계 1은 비 차동 피드백을 사용할 수 있고, 그 후, 단계 2는 처음에 비 차동으로 그리고 후속하는 회수에서는 차동으로, 다수 회 반복될 수 있다.
구성 #1에서 다중 빔 스윕을 사용한 완전한 eBRP에 대한 피드백
단일 빔이 스윕되는 완전 검색 방법과는 달리, 시스템은 N 개의 빔을 동시에 스윕할 수 있다. 이 경우, 피드백은 또한 N 개의 동시 빔을 고려하여 수정된다. 다음 절차가 후속될 수 있다:
(a) AP는 STA에 2x2 시스템을 지원함을 나타낸다.
(b) AP는 2 개의 직교 빔을 사용하여 TRN-T를 전송할 것이다.
(c) STA는 TRN-T 요소마다 2-Rx 빔을 통해 스윕할 것이다.
ⅰ. 이 정보를 계산하고 전달할 것이다.
(d) 피드백
ⅰ. SNR/용량 피드백은 MIMO 채널에 대한 것이다.
ⅱ. 요소는 시간 지연당 2x2이다.
ⅲ. 2 Rx 빔 식별자를 제공한다.
ⅳ. 실시예는 모두 또는 최상을 피드백할 수 있다.
예시적인 피드백은 다중 빔 스윕을 사용한 완전한 eBRP를 위해 아래의 표 10a 및 표 10b에 표시된다.
[표 10a]
모든 쌍의 Tx 빔, 모든 쌍의 Rx 빔, 셋업 Ntx 빔 x에 대한 BRP
Figure 112019002754451-pct00011
[표 10b]
Figure 112019002754451-pct00012
차동 및 점진적 피드백이 이 경우에 또한 사용될 수 있음에 주목해야 한다.
도 15b 내지 도 15e의 구성 #2 내지 #5에 대한 eBRP 피드백
구성 #2에 대해:
● 이것은 안테나당 수직 및 수평 편광 모두를 가지며, 시간 차원당 2x2 피드백 요소를 의미한다.
● 완전 검색 방법에서, 시스템은 개시기 및 응답기에서 모든 수직(V) 또는 수평(H) 빔을 스윕하도록 구성된다.
● 일 실시예에서, 피드백은 송신기에서의 편광이 직접 편광 및 교차 편광에 대응하는 응답기에서의 2 차원 측정을 식별하도록 셋업된다.
● 일 실시예에서, 수신 편광이 측정되어 추가 측정으로서 개별적으로 피드백된다.
● 구성 #3, #4 및 #5에 대해, 추가의 eDMG 안테나 차수 또는 추가 측정을 전술한 실시예에 부가하는 추가의 PAA를 정의한다.
● 피드백 요소는 추가 PAA/eDMG 안테나 또는 편광 차수에 따라 추가될 수 있다.
수립된 링크에 대한 기저 대역 채널 트래킹 및 피드백
이전 실시예에서, 개선된 BRP 절차에 필요한 피드백이 설명되었다. 다른 실시예에서, 하이브리드 프리코딩 방식에서 기저 대역 프리코딩에 필요한 피드백이 설명된다. 이것은 아날로그 빔 셋업 후에 발생하는 피드백이다. 이는 SU-MIMO 전송에서의 개선된 빔 정제 후일 수 있거나 MU-MIMO 전송에서의 MU-MIMO 단계 [8] 이후일 수 있다.
초기의 개선된 BRP 및 피드백 후에, AP는 피드백을 사용하여 기저 대역 프리코더를 생성할 수 있다. 그러나, 필요한 아날로그 빔에 변화가 없는 시나리오에서, 유효한 기저 대역 채널을 업데이트해야 할 수도 있다. 일 실시예에서, 다음의 절차가 사용될 수 있다.
개시기는 기저 대역 피드백 업데이트 절차가 개시됨을 알릴 수 있다. 이는 특수 프레임에 의한 것이거나 또는 BRP 셋업 프레임에 플래그를 배치하는 것에 의한 것일 수 있다.
AP는, 그 후, 기저 대역 측정을 시작할 수 있다. 다음의 것 중의 하나가 사용될 수 있다. 옵션 1: BRP 셋업 프레임은 선택된 송신기 및 수신기의 아날로그 빔이 변경되어서는 안된다는 것(또는 특정 아날로그 빔 세트가 사용될 수 있다는 것)을 나타내는 플래그와 함께 개시기에 의해 전송될 수 있다. STA는, 그 후, 그 특정 빔에 대한 유효 채널을 피드백할 수 있다. 아날로그 빔은 SU-MIMO 또는 기저 대역 MU-MIMO에 대해 셋업될 수 있다. BRP 셋업 프레임은, AP 및 STA가 원하는 빔 구성에 있는 것으로 알려진 경우, 선택적일 수 있다. 옵션 2: 수신기 아날로그 빔이 변경되어서는 안된다는 것(또는 특정 수신기 아날로그 빔 세트가 사용될 수 있다는 것)을 나타내는 BRP 셋업 프레임이 개시기에 의해 전송될 수 있다. 개시기는 MU-MIMO 단계(아날로그 MU-MIMO라고 가정) 또는 eBRP 정제 단계(SU-MIMO라고 가정) 동안 수정된(downselected) 다수의 Tx 빔을 스윕할 수 있다. STA는 그 후 그 특정 빔에 대한 유효 채널을 피드백할 수 있다. 개시기가 Tx 빔을 식별할 수 있도록 하는 TRN 필드와 함께 빔 인덱스를 피드백에 포함시킬 필요가 있을 수 있다. 이것은 빔 세트를 스윕해야 할 필요성에 따라 옵션 1과 상이하다. 옵션 3: 개시기는 선택된 송수신 빔을 사용하여 채널 측정 프레임(들)을 전송할 수 있다. 측정 프레임은 (원하는 빔 구성을 셋업하기 위한) MIMO 셋업 프레임 및 (실제 채널 측정을 위한) 데이터가 존재하지 않는 802.11ay 프리앰블을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 셋업 프레임 및 프리앰블 프레임은 결합될 수 있다. 몇몇 경우, 측정 프레임은 802.11 널 데이터 패킷 공고 프레임(들)(Null Data Packet Announcement Frame(s)) 및/또는 널 데이터 패킷 프레임(들)을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 실제 측정 프레임(예를 들어, NDP 프레임)은 수신기가 채널을 추정할 수 있도록 프리앰블에서 특수한 세트의 직교 채널 추정 필드(orthogonal Channel Estimation Fields: CEF)를 사용할 수 있다. 이것은 (TRN 필드에서) 패킷 다음에 측정 필드를 설정하는 옵션 1 및 옵션 2의 솔루션과는 상이하다. 채널 추정 필드는 동시에 송신된 직교하는 CEF 필드일 수도 있거나, 또는 반복적으로 송신되는 단일 CEF 필드일 수도 있다.
응답기는 그 후 개시기에 유효 채널을 피드백할 수 있다. 피드백은 단일 캐리어 파형을 가정하는 기저 대역 피드백, OFDM을 가정하는 기저 대역 피드백, 또는 OFDMA를 가정하는 기저 대역 피드백 중 하나 이상일 수 있다. 단일 캐리어 파형을 가정하는 기저 대역 피드백의 경우, STA는 이전 실시예에서와 같이 MIMO 채널의 시간 도메인 표현을 피드백할 수 있다. OFDM을 가정하는 기저 대역 피드백의 경우, STA는 채널의 주파수 도메인 표현을 피드백할 수 있다. 802.11ad/ay OFDM 모드는 336 개의 데이터 주파수 톤으로 구성된다. 피드백은 각 개별 톤일 수 있거나 또는 톤의 그룹을 나타내는 단일 피드백 값일 수 있다. 빔 형성(beamforming) 효과로 인해 채널은 비교적 평탄할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 일부 실시예에서, AP 또는 STA는 톤 그룹핑 값을 협상할 수 있다. OFDM을 가정하는 기저 대역 피드백의 경우, STA는 채널의 부분 대역폭의 주파수 도메인 표현을 피드백할 수 있다. BRP 셋업 프레임은 특정 대역을 요청할 수 있다. 요청된 대역은 2.16 GHz 미만일 수 있거나, 또는 2.16 GHz의 청크(chunk)일 수 있다.
몇몇 경우에, (예를 들어, 빔 기반 다중 빔, 다중 채널 시나리오에서 다중 STA가 있는 경우) 기저 대역 피드백 요청을 시작하는 프레임이 감지되지 않을 수 있다. 개시기는 준 무지향성(Quasi-Omni) 빔으로 되돌아가서 셋업 프레임을 전송하고, 그 후 측정 및 피드백을 위해 원하는 구성으로 전환할 수 있다.
수립된 링크를 위한 기저 대역 채널 트래킹 및 피드백 절차
여기에서는 수립된 링크를 위한 기저 대역 채널 트래킹 및 피드백 절차가 설명된다. 링크는 SU-MIMO 전송 또는 MU-MIMO 전송을 위한 것일 수 있다.
SU-MIMO 전송의 경우, 이 단계는 개선된 섹터 레벨 스윕 및 개선된 빔 정제 후의 것일 수 있다. MU-MIMO의 경우, 이것은 SISO 단계 및 MU-MIMO 단계 이후의 것일 수 있다.
이는, MU-MIMO 빔 형성 프로토콜의 단계 3과 같이 SISO 또는 MIMO 기저 대역 트래킹이 수행되는 단계 3 트래킹 절차로 정의될 수 있다.
이 링크는 수립된 링크이고, 여기서 아날로그 빔이 (SU-MIMO 또는 MU-MIMO를 위해) 정제되었으므로, 아날로그 빔이 고정되어있는 경우, 피드백은 기저 대역 채널에 대한 것이라는 것에 주목해야 한다. 또한, 일부 실시예에서, 피드백은 피드백 효율을 향상시키기 위해 주파수(예를 들어, 본딩된, 집성된 또는 OFDMA 업링크 전송) 또는 공간(UL MU-MIMO)을 사용할 수 있다.
이 단계는 셋업 서브 단계, 트레이닝 서브 단계 및 폴링/피드백 서브 단계로 구성될 수 있다. 이것은 SU-MIMO 전송(240)에 대한 도 17 및 MU-MIMO 전송(250)에 대한 도 18에 도시된다.
서브 단계는 다음과 같이 설명된다.
단계 3 셋업 서브 단계 동안, SU-MIMO에 대한 단일 사용자 또는 MU-MIMO 내의 다수의 사용자에 대한 셋업이 있을 수 있다. SU-MIMO 셋업 프레임은 STA에 원하는 수신 안테나 구성 및 송신 안테나의 개수를 표시할 수 있으며, (옵션 1 또는 2에 대한) BRP 셋업 프레임으로서 또는 (옵션 3에 대한) NDP 공고 프레임으로서 전송될 수 있다. MU-MIMO 셋업 프레임은 트래킹될 STA에게, 예상되는 대응 수신 안테나 구성 및 트레이닝될 Tx 섹터의 수를 표시할 수 있다.
일 실시예에서, 각 STA는 트레이닝 단계 동안 그것을 준비하기 위해 독립적으로 폴링될 수 있다.
일 실시예에서, 셋업 단계는 스킵될 수 있다. 이것은 개시기 및 응답기(들)가 전송의 중간에 있는 경우에 발생할 수 있다.
일 실시예에서, (단계 1에서 사용되는) 그룹 기반 ID는 설정될 수 있지만, 예상되는 수신 안테나 구성의 표시로 설정될 수 있다. 전송된 정보는 다음을 포함할 수 있다:
● TA: BSSID
● RA: 그룹 ID
● 목적: SU/MU-MIMO BF 셋업 단계 3
● 시퀀스 번호: 어떤 BF 트레이닝인지를 식별(단계 3)
● TX 안테나/선택된 섹터/동시 TX 안테나 (직교 파형) 트레이닝
● 원하는 Rx 셋업
● BRP TRN-T
○ BRP1: An(BRP 프레임 1의 MUX ant의 번호), Ant 인덱스 Xi, 섹터 인덱스 S1, S2, ..., Sn, Ant 인덱스 Xj, 섹터 인덱스 S1, S2, ..., Sm, ...
○ ...
○ BRPK : An(BRP 프레임 1의 MUX ant의 번호), Ant 인덱스 Xi, 섹터 인덱스 S1, S2, ..., Sn, Ant 인덱스 Xj, 섹터 인덱스 S1, S2, ..., Sm, ...
일 실시예에서, (단계 2에서 사용되는) SU-MIMO/MU-MIMO 셋업 ID는 전송될 수 있지만, 예상되는 수신 안테나 구성의 표시와 함께 전송될 수 있다. 전송된 정보는 다음을 포함할 수 있다:
● RA: 그룹 ID
● TA: BSSID
● 목적: SU/MU-MIMO BF 셋업 단계 3
● N: MU-MIMO 전송 구성의 수
● MU-MIMO Config_ID:
○ ID1: (BF1, TX Ant_Sec_ID1/SS_ID1, STA_ID1, RX Ant_Sec_ID1); ...
○ ID2: (BF2, TX Ant_Sec_ID2/SS_ID2, STA_ID2, RX Ant_Sec_ID2); ...
단계 3 트레이닝 서브 단계 동안, 개시기는 셋업 서브 단계에 기초하여 BRP 트레이닝 시퀀스를 송신할 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, BRP 기반 트레이닝(260)에 대해, 개시기(210)는 전체 대역폭에서 고정된 Rx 안테나 구성에 대해 선택된 Tx 섹터에 대한 트레이닝 필드를 갖는 Tx 섹터를 통해 스윕하는 TRN 필드와 함께 BRP 프레임을 송신할 수 있다. 각 섹터에 대한 TRN 필드는 직교 TRN 시퀀스, 즉 하나의 Tx 섹터 또는 다수의 Tx 섹터(직교 파형 포함)에 대한 BRP 프레임을 사용하여 다수의 Tx 섹터를 트레이닝할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 몇몇의 경우, Rx TRN 번호는 전송 구성에 기초하여 고정되어야 한다. 셋업 프레임에 다수의 MU-MIMO 구성이 존재하는 시나리오에서, 각 구성(270)은, 도 20에 도시된 바와 같이, 개별적으로 트레이닝될 수 있다. 안테나/섹터 구성을 변경하기 위해 STA에 일부의 시간이 주어질 필요가 있을 수 있는 경우, 더미 전송 또는 패딩(예를 들어, STF 또는 AGC)이 각 트레이닝 서브 프레임 간에 배치될 수 있음에 주목해야 한다. 일 실시예에서, 이 더미 전송 또는 패딩은 필수적일 수 있다. 다른 실시예에서, 이 더미 전송 또는 패딩은 셋업 프레임에서 맹목적으로 검출되거나 시그널링되는 패딩 필드의 유무에 따라 선택적일 수 있다.
널 데이터 패킷 기반 트레이닝에 대해, 개시기는 SU-MIMO/MU-MIMO 전송에 필요한 CEF에 설정된 EMDG CEF 및 원하는 전송을 위한 구성에 설정된 개시기 및 응답기의 EMDG 안테나 구성과 함께 널 데이터 패킷 프레임을 송신할 수 있다.
트레이닝 모드에서, 이러한 전송을 엿 듣는(overhear) 다른 STA는 선택한 섹터를 기반으로 자신의 링크를 기회를 활용하여 트레이닝할 수 있다는 것에 주목해야 한다.
도 21a 및 도 21b의 각각에 도시된 단계 3 피드백 서브 단계(280, 290)에 대해, 이것은 단계 1/단계 2 피드백에서와 같이 간단한 폴링에 기초할 수 있다. 이러한 절차는 도 21a 및 도 21b에 도시된다. 빔이 알려져 있다면 (특히 빔 상호성이 적용 가능할 경우), UL MU-MIMO/빔 및/또는 UL OFDMA, UL 채널 집성/본딩을 사용하여 효율을 개선할 수 있다. 이는, 셋업(290)을 가진 단계 3 및 셋업(300)을 갖지 않는 단계 3이 각각 도시되어 있는 도 22 및 도 23에 도시되어 있다.
802.11Ay를 위한 아날로그 및 디지털 기저 대역 트래킹
비콘 간격의 DTI 기간 동안 사용하기 위한 통합된 BF 트레이닝 프로토콜은 [1]에서 MU-MIMO 빔 형성을 위해 제안되었다. 프로토콜은 다음으로 구성된다:
○ 단계 1: SISO 단계(필수)
○ 단계 2: MIMO 단계(필수)
SU-MIMO 빔 형성을 위해 다음과 같은 단계가 또한 [2]에서 제안되었다:
○ 단계 1: 섹터 레벨 스윕(SLS)
○ 단계 2: Tx-Rx 섹터/안테나 매핑
○ 기타: TBD
본 명세서에 개시된 바와 같이, 트래킹 및 채널 업데이트를 가능하게 하도록 트래킹 단계를 트래킹하는 아날로그 및 디지털 기저 대역 채널이 존재하며, 이는 SU-MIMO 및 MU-MIMO 트래킹 모두에 대한 공통 프레임워크를 사용한다.
802.11ad에서, 빔 식별 단계는 SLS, BRP 및 빔 트래킹이다.
빔 트래킹은 주로 전송을 위한 최상의 빔을 식별하기 위한 것이며, 셋업, 트레이닝 및 피드백 서브 단계(셋업, 트레이닝 및 피드백)로 구성된다. 개시기(210)가 TRN-T를 요청하는 예시적인 빔 트래킹 절차(310)가 도 24에 도시된다.
셋업 서브 단계(setup sub-phase) 동안, Tx 빔 트래킹을 요청하는 개시기(210)는 송신된 패킷 내의 다음의 파라미터를 설정한다:
○ BEAM_TRACKING_REQUEST: 요청된 빔 트래킹
○ 패킷 유형: TRN-T-PACKET
○ TRN-LEN: TRN-T 필드의 수
트레이닝 서브 단계 동안, 개시기(210)는 AGC 필드 및 TRN-T 서브 필드를 패킷에 첨부할 수 있다.
피드백 서브 단계 동안, 응답기(220)는 개시기(210)에 채널을 피드백한다. 피드백 유형은 1과 동일한 TX-TRN-REQ와 함께 개시기(210)로부터 응답기(220)로 송신된 최종 BRP 프레임의 피드백 유형과 동일할 수 있다. 일부의 경우, 응답기(220)가 1과 동일한 TX-TRN-REQ와 함께 개시기(210)로부터 BRP 프레임을 전혀 수신하지 못하면, 응답기(220)는 대신 최상의 섹터로 응답할 수 있다.
802.11ay의 경우, 두 가지 유형의 빔 트래킹인 아날로그 빔 트래킹(AB) 및 디지털 기저 대역 채널 트래킹(DBC)이 정의될 수 있다.
AB 트래킹은 STA 회전 또는 이동에 의한 것과 같은 아날로그 빔의 변화를 트래킹하는 데 사용될 수 있다. 이는 802.11ad 트래킹과 유사할 수 있지만, SU/MU-MIMO를 위해 업데이트될 수 있다.
DBC 트래킹은, 하이브리드 빔 형성을 사용할 때, 빔 봉쇄로 인한 것과 같은 고정된 아날로그 빔 세트에 대한 기저 대역 채널의 변경을 트래킹하는 데 사용될 수 있다. 이렇게 하면 셋업을 단순화하고 CEF 및 피드백 요청의 사용을 가능하게 하여 트래킹을 단순화할 수 있다.
802.11ay의 경우, 빔 트래킹 절차는 또한 셋업, 트레이닝 및 피드백의 세 단계로 분할될 수 있다. 셋업 동안, 이 절차는 트래킹 유형을 시그널링할 필요가 있으며, 안테나 구성이 셋업될 필요가 있다. 트레이닝 동안, 이 절차는 (TRN-T 필드를 사용하는) BRP 또는 (CEF를 사용하는) 널 데이터 패킷을 기반으로 할 수 있다. 피드백 동안, DBC 트래킹을 위해 채널 피드백이 필요한 반면, AB 트래킹에는 최상의 빔, SNR 또는 채널 피드백 중 어느 하나가 적합하다. 도 25에서는, 여기에 설명된 바와 같은 802.11ay에 대한 빔 트래킹의 일 실시예에 대한 블록도(320)가 도시된다.
빔 트래킹 절차.
셋업 또는 발표. 802.11ay에 대한 개시된 빔 트래킹에서, 셋업 또는 공고 동안, 개시기(210)는 AB 또는 DBC 트래킹 요청이 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 모든 유형의 트래킹을 위해, 절차가 SU인지 Mu인지를 나타내는 표시가 있을 수도 있다.
셋업은 또한 이전에 논의된 MU-MIMO BF 셋업 서브 단계와 유사한 정보를 나타낼 수 있는 SU-MIMO/MU-MIMO BF 셋업을 포함할 수 있다. 이는 AB 또는 DBC 트래킹 중 하나를 위해 발생할 수 있다. DBC 트래킹의 경우, 셋업은 SU/MU 전송 구성을 나타낼 수 있거나, 또는 현재 구성의 유지를 나타내기 위한 파라미터를 사용할 수도 있다.
셋업은 트레이닝 유형을 나타낼 수도 있다. AB 및 DBC 트래킹 모두에 대해, 셋업은 TRN-x 및 TRN_length의 사용을 나타낼 수 있고, 기저 대역 프리코더를 단위 행렬(identity matrix)로 설정할 수 있다. DBC 트래킹만의 경우, 셋업은 CEF 기반 트레이닝의 사용을 나타낼 수 있고, 기저 대역 프리코더를 단위 행렬로 설정할 수 있다.
셋업은 또한 요구되는 트레이닝 유형을 나타낼 수도 있다. AB 트래킹만의 경우, 표시된 피드백은 최상의 빔(들) 및 SNR(들)을 포함할 수 있다. AB 및 DBC 트래킹 모두의 경우, 채널 피드백이 표시될 수 있다.
트레이닝. 트레이닝은, AB 또는 DBC 트래킹의 경우, TRN-x 기반 트레이닝일 수 있다. 트레이닝은, DBC 트래킹만의 경우, CEF 기반 트레이닝일 수 있다.
피드백. AB 또는 DBC 트래킹의 경우, 피드백은 단순 폴링을 기반으로 할 수 있다. 일부 실시예에서, UL-OFDMA 또는 UL-MU-MIMO와 같은 다른 방법이 AB 또는 DBC 트래킹을 위해 사용될 수 있다.
일반적으로, 802.11ay는 SU 및 MU-MIMO에 대한 하이브리드 프리코딩(아날로그 및 디지털 기저 대역 프리코딩)을 지원한다. 802.11ay는 아날로그 빔 트래킹 및 디지털 기저 대역 채널 트래킹을 가능하게 한다. SU-MIMO 및 MU-MIMO 빔 형성 프로토콜 모두는 아날로그 빔 트래킹 서브 단계 및 디지털 기저 대역 채널 트래킹 서브 단계를 갖는다.
빔 트래킹은 개시기나 응답기가 BRP 절차에서 시그널링 및 오버헤드에 대한 필요없이 자신의 아날로그 또는 기저 대역 빔의 변화를 트래킹할 수 있게 한다. 빔 트래킹을 위한 시그널링은 독립형 또는 피기백된 데이터 프레임으로서 DMG BRP 패킷 헤더 필드 또는 EDMG 헤더-A 필드 헤더에서 전송된다. 아날로그 빔 트래킹은 아날로그 빔의 변화를 트래킹한다(그리고 하이브리드 빔 형성 전송에서 기저 대역 빔 형성기를 재추정한다). 기저 대역 빔 트래킹은 하이브리드 빔 형성 전송에서만 기저 대역 빔 형성기의 변화를 트래킹한다.
다음 조건 중 적어도 하나가 충족되면, 빔 트래킹 개시기 또는 빔 트래킹 응답기는 기저 대역 빔 트래킹을 요청할 수 있다: 시스템의 성능은 하이브리드 빔 형성 전송에서 열화되고, 요청자는 링크 적응 절차의 일부로서 기저 대역 채널을 재평가하고자 하며; 요청자는 MIMO 셋업 절차의 일부로서, 상세한 기저 대역 채널 정보를 요청하지 않았다. 이 경우, 아날로그 빔은 식별되었지만, 기저 대역 채널을 설계하기 위한 정보는 여전히 필요하다.
빔 트래킹은 개시기 수신 빔 트래킹과 같은 아래의 것 중의 하나일 수 있다. 개시기는 응답기에게 요청을 전송하고 응답기는 개시기가 자신의 수신 빔을 추정할 수 있도록 트래킹 패킷을 전송한다. (도 26에 도시된) 아날로그 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹에서, 개시기는 아날로그 수신 빔을 트래킹하려고 시도한다. (도 27에 도시된) 기저 대역 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹에서, 개시기는 역방향 링크만을 사용하여 기저 대역 채널을 트레이닝하려고 시도한다. 이는, 채널 상호성이 있고, 큰 오버헤드 피드백을 필요로 하지 않고 하이브리드 빔 형성을 위해 송신기에서 기저 대역 채널을 획득할 필요가 있는 경우에 유용하다.
빔 트래킹은 개시기 송신 빔 트래킹일 수도 있다. 개시기는 트레이닝 패킷을 수신기에 전송하고 수신기는 원하는 피드백(최상의 빔, 유효 채널 등)을 피드백한다. (도 28에 도시된) 아날로그 EDMG 개시기 송신 빔 트래킹에서, 개시기는 아날로그 송신 빔을 트래킹하려고 시도한다. (도 29에 도시된) 기저 대역 EDMG 개시기 송신 빔 트래킹에서, 개시기는 역방향 링크만을 사용하여 기저 대역 채널을 트레이닝하려고 시도한다. 이는, 채널 상호성이 있고, 하이브리드 빔 형성을 위해 송신기에서 기저 대역 채널을 획득할 필요가 있는 경우에 유용하다. 이 경우 피드백이 필요하다.
빔 트래킹은 또한 도 30에서와 같은 응답기 수신 빔 트래킹을 포함할 수 있다. 이 경우, 개시기는 응답기에 트레이닝 시퀀스를 전송하고 응답기에 자신의 수신 빔을 트래킹할 것을 요청한다. 해당 기저 대역 버전이 없음에 주목해야 한다.
특정 빔 트래킹 유형은 TXVECTOR 및 RXVECTOR의 파라미터에 의해 설정되며, 개시기와 응답기 간의 시그널링은 송신기와 수신기 간에 송신되는 패킷의 패킷 헤더(예를 들어, 레거시 BRP 패킷 헤더 및 EDMG-Header-A)에서 발생할 수 있거나 또는 TXVECTOR 및 RXVECTOR의 파라미터를 기반으로 하는 특수 집계된 프레임(예를 들어, DMG 정제 요소에서의 FBCK-REQUEST 필드)에서 발생할 수 있다. 세부 사항은 아래에 설명될 것이다.
EDMG STA(빔 트래킹 개시기)는 송신된 패킷에서, TXVECTOR 파라미터 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST를 요청된 빔 트래킹으로, EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE을 아날로그 빔 트래킹 또는 기저 대역 빔 트래킹으로, BEAM_TRACKING_REQUEST를 요청되지 않은 빔 트래킹으로, EDMG_TRN_LEN을, 기술된 바와 같이, 요청된 TRN 서브 필드의 수로, 그리고 패킷 유형을 TRN-R-PACKET으로 설정함으로써, 수신 빔 트래킹을 수행하도록 피어 EDMG STA(빔 트래킹 응답기)에 요청할 수 있다. 그렇지 않으면, EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터는 요청되지 않은 빔 트래킹으로 설정되어야 한다. EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE이 기저 대역 빔 트래킹으로 설정되고 EMDG_TRN_LEN이 0으로 설정되면, EDMG-Header-A 내의 SS의 파라미터 EDMG 확장 CEF 번호는 TXVECTOR 파라미터 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED로 설정되어야 한다.
(요청된 빔 트래킹에 설정된 RXVECTOR의 BEAM_TRACKING_REQUEST 또는 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터에 대응하는) 빔 트래킹을 요청하는 패킷과 (TRN-R-PACKET으로 설정된 RXVECTOR의 PACKET-TYPE 필드에 대응하는) 0과 동일한 PHY 헤더의 패킷 유형 필드를 수신하는 빔 트래킹 응답기는 아래에 설명된 바와 같은 작업을 수행해야 한다.
DMG 개시기 수신 빔 트래킹에 대해: RXVECTOR의 BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터가 요청된 빔 트래킹이라면, 0보다 큰 MCS 인덱스와 함께, 개시기에 동일한 할당으로 송신된 후속 패킷에 첨부된 빔 정제 AGC 필드 및 TRN-R 서브 필드가 있을 수 있다. 응답기로부터 개시기로의 후속 패킷 내의 TXVECTOR 파라미터 TRN-LEN의 값은 개시기로부터의 패킷의 RXVECTOR에서의 TRN-LEN 파라미터의 값과 동일해야 한다.
아날로그 및 베이스밴드 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹에 대해: RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터가 요청된 빔 트래킹이고, RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE 파라미터가 아날로그 빔 트래킹 또는 기저 대역 빔 트래킹이라면, 0보다 큰 MCS 인덱스와 함께, 개시기에 동일한 할당으로 송신된 후속 패킷에 첨부된 빔 TRN-R 서브 필드가 있을 수 있다. 응답기로부터 개시기로의 후속 패킷 내의 TXVECTOR 파라미터 EDMG_TRN_LEN의 값은 개시기로부터의 패킷의 RXVECTOR에서의 EDMG_TRN_LEN 파라미터의 값과 동일해야 한다.
기저 대역 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹에 대해: RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE 파라미터가 기저 대역 빔 트래킹이고 EDMG_TRN_LEN = 0이라면, TRN-R 서브 필드는 데이터 패킷에 첨부되지 않는다. 기저 대역 빔 형성기는 프리앰블의 전송 동안 사전결정된 직교 행렬, 예컨대, 단위 행렬로 설정되어야 한다. 확장된 EDMG-CEF 필드는 프리앰블에서 송신되며, 패킷의 데이터 필드를 디코딩하고 유효 기저 대역 채널을 측정하는 데 사용된다. 응답기로부터 개시기로의 후속 패킷 내의 TXVECTOR 파라미터 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED의 값은 개시기로부터의 패킷의 RXVECTOR에서의 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED의 값과 동일해야 한다. 확장된 EDMG-CEF 필드는 그의 Nss가 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED 파라미터에 설정된 상태로 구성되어야 한다. EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED는 항상 데이터 공간 스트림의 총 수보다 크거나 같다는 것에 주목해야 한다. 간단한 예에서, STA는 단지 하나의 공간 스트림만을 갖는 데이터를 전송할 수 있지만, 최대 4 개의 공간 스트림을 지원할 수 있다. SS의 EDMG 확장된 CEF 번호는 4이고 SS의 수는 1이다. 정상적인 데이터 전송에서, CEF는 Nss = 1로 구성된다.
이 시나리오에서, 확장된 CEF는 Nss = 4로 구성된다. 채널 추정은 전체 Nss = 4 채널에 대해 수행되지만, 결과적인 채널은 Nss = 1인 데이터를 디코딩하는 데 사용된다. 도 31에 도시된 것은 TRN-R 필드가 없는 기저 대역 빔 트래킹이다. 확장된 EDMG-CEF는 측정에 사용된다.
RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE 파라미터가 기저 대역 빔 트래킹이고, EDMG_TRN_LEN = N, EDMG_TRN_P = P, EDMG_TRN_M = 0 및 EDMG_TRN_N = 0이라면, N 개의 TRN-유닛이 첨부되고, 패킷의 프리앰블 및 데이터 필드와 동일한 AWV를 사용하여 송신된다. 기저 대역 빔 형성기는 첨부된 TRN-R 서브 필드의 전송 동안에만 사전결정된 직교 행렬, 예를 들면, 단위 행렬로 설정되어야 하며, 측정은 첨부된 TRN-R 패킷에 기초한다. 응답기로부터 개시기로의 후속 패킷 내의 TXVECTOR 파라미터 EDMG_TRN_LEN의 값은 개시기로부터의 패킷의 RXVECTOR에서의 EDMG_TRN_LEN 파라미터의 값과 동일해야 한다. 이 시나리오를 시그널링하기 위한 추가 솔루션은 세 가지 옵션 중 하나를 포함할 수 있다. 옵션 1에서, Len = 0, P = P 및 M = N = 0이다. 옵션 2에서, Len = N, P = 0 및 M = N = 0이다. 옵션 3에서, Len = N, P = P 및 M = N = 0이다.
위에 도시된 것은 N 개의 TRN-R 필드를 갖는 기저 대역 빔 트래킹이다. 도 32에서, N 개의 TRN R 유닛은 패킷의 프리앰블 및 데이터 필드와 동일한 AWV를 사용하여 송신된다.
RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE 파라미터가 기저 대역 빔 트래킹과 동일하지 않으면, 응답기는, 0보다 큰 MCS 인덱스를 가진 패킷이 할당 내에 응답기로부터 개시기로 송신되지 않는 경우, 그 할당 내에 빔 트래킹에 대한 요청을 무시할 수 있다.
RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG 파라미터가 유지 구성(Keep Configuration)이라면, 응답기(들)는 트래킹 절차의 지속 기간 동안 자신의 안테나 구성을 유지해야 한다. 한 솔루션에서, 이는 EDMG_TRN_M = 0 및 EDMG_TRN_N = 0으로 설정함으로써 시그널링될 수 있다. RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG 파라미터가 변경 구성(Change Configuration)이라면, 응답기(들)는 트래킹 절차의 지속 기간 동안 자신의 안테나 구성을 변경해야 한다. 하나의 솔루션에서, 응답기는 BF 선택 프레임과 같은 MIMO 구성 프레임에서 전송된 정보에 기초하여 자신의 구성을 변경해야 한다. 다른 솔루션에서, 응답기는 EDMG Header-A에서 전송된 정보에 기초하여 자신의 구성을 변경해야 한다. MU PPDU(non-FDMA)의 경우, 이는 아래에 표시된 바와 같은 SS 디스크립터 세트일 수 있다:
MU PPDU( non- FDMA )에 대한 EDMG -Header- A 필드 구조 1 및 정의
Figure 112019002754451-pct00013
SS 디스크립터 세트: SS의 수는 아래의 표 13 내의 수이다.
Figure 112019002754451-pct00014
MU PPDU(FDMA)의 경우, 채널 디스크립터 세트는 아래의 표 12와 같이 표시될 수 있다:
MU PPDU(FDMA)에 대한 EDMG -Header- A 필드 구조 1 및 정의
Figure 112019002754451-pct00015
Figure 112019002754451-pct00016
TXVECTOR 및 RXVECTOR 파라미터, 패킷 헤더 및 패킷 구조에 대한 상세한 설정이 아날로그 트래킹 및 디지털 트래킹을 위해 (아날로그 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹을 위한 TXVECTOR/RXVECTOR 설정, 패킷 헤더 시그널링 및 패킷 구조를 도시하는) 도 33 및 (기저 대역 EDMG 개시기 수신 빔 트래킹을 위한 TXVECTOR/RXVECTOR 설정, 패킷 헤더 시그널링 및 패킷 구조를 도시하는) 도 34에 도시된다. 도 33에서, TXVECTOR/RXVECTOR 설정은, EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST = 요청된 빔 트래킹, EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE = 아날로그 빔 트래킹, BEAM_TRACKING_REQUEST = 요청되지 않은 빔 트래킹, TRN-LEN = 0, EDMG_TRN_LENGTH = N, 패킷 유형 = 0, TRN-R-PACKET, EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG = xx, 및 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED = xx를 포함한다. TXVECTOR/RXVECTOR 설정은, 빔 트래킹 요청 필드 = 0, 패킷 유형 필드 0 (BRP-RX), 트레이닝 길이 필드 = 0, EDMG TRN 길이 = N, 각 TX TRN 유닛 당 RX TRN_Units = xx, EDMG TRN-UNIT-P = xx, EDMG TRN-UNIT M = xx, EDMG TRN-UNIT N-xx, EDMG 빔 트래킹 요청 = 1, 요청, EDMG 빔 트래킹 요청 유형 = 0, 아날로그 빔 트래킹, EDMG 빔 트래킹 구성 = xx, 및 SS의 EDMG 확장된 CEF 번호 = xx를 포함한다.
도 34에서, TXVECTOR/RXVECTOR 설정은, EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE = 기저 대역 빔 트래킹, EDMG_TRN_LENGTH = 0, N, EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG = 0/1, 및 EDMG_NUMBERT_OF_SPATIAL STREAMS TRACKED = Nss를 포함한다. TXVECTOR/RXVECTOR 설정은, 또한 EDMG TRN Length = 0, N, 각 TX TRN UNIT 당 RX TRN-Units = xx, EDMG TRN-UNIT-P = P, EDMG TRN-UNIT M = 0, EDMG TRN-UNIT N = 0, EDMG 빔 트래킹 요청 = 1, 요청, EDMG 빔 트래킹 요청 유형 = 1, 기저 대역 빔 트래킹, EDMG 빔 트래킹 구성 = 0/1, 및 SS의 EEDMG 확장된 CEF 번호 = Nss를 포함한다. TXVECTOR/RXVECTOR 설정은 또한 EDMG 빔 트래킹 요청 = 0, 요청되지 않음, 및 EDMG 빔 트래킹 구성 = xx를 포함한다.
송신 빔 트래킹을 요청하는 빔 트래킹 개시기는: TXVECTOR의 BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터를 요청된 빔 트래킹으로 설정하고, 패킷 타입을 TRN-T-PACKET으로 설정하고, TRN-LEN을 여기에 설명된 TRN-Unit의 수로 설정하고, AGC 필드 및 TRN-T 서브 필드를 패킷에 첨부하거나; 또는 TXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터를 요청된 빔 트래킹으로 설정하고, EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE을 아날로그 빔 트래킹 또는 기저 대역 빔 트래킹으로 설정하고, BEAM_TRACKING_REQUEST를 요청되지 않은 빔 트래킹으로 설정하고, 패킷 유형을 TRN-T-PACKET으로 설정하고, 그리고 여기에 기술된 EDMG_TRN_LEN, EDMG_TRN_P, EDMG_TRN_M 및 EDMG_TRN_N을 설정하고, TRN-T 서브 필드를 패킷에 첨부한다.
TXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE 파라미터가 기저 대역 빔 트래킹이고 EDMG_TRN_LEN = 0이라면, TRN-R 서브 필드는 데이터 패킷에 첨부되지 않는다. 기저 대역 빔 형성기는 프리앰블의 전송 동안 사전결정된 직교 행렬, 예컨대, 단위 행렬로 설정되어야 한다. 확장된 EDMG-CEF 필드는 프리앰블에서 송신되며, 패킷의 데이터 필드를 디코딩하고 유효 기저 대역 채널을 측정하는 데 사용된다. 확장된 EDMG-CEF 필드는 Nss가 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED 파라미터로 설정된 상태로 구성되어야 한다. EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED는 항상 데이터 공간 스트림의 총 수보다 크거나 같다는 것에 주목해야 한다.
도 35에 도시된 것은 TRN-T 필드가 없는 기저 대역 빔 트래킹이다. 확장된 EDMG-CEF는 측정에 사용된다.
TXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE 파라미터가 기저 대역 빔 트래킹이고, EDMG_TRN_LEN = N, EDMG_TRN_P = P, EDMG_TRN_M = 0 및 EDMG_TRN_N = 0이라면, N 개의 TRN-유닛이 데이터 패킷에 첨부되고, 그 데이터 패킷의 프리앰블 및 데이터 필드와 동일한 AWV를 사용하여 송신된다. 기저 대역 빔 형성기는 첨부된 TRN-T 서브 필드의 전송 동안에만 사전결정된 직교 행렬, 예를 들면, 단위 행렬로 설정되어야 하며, 측정은 첨부된 TRN-T 서브 필드에 기초한다. 이 시나리오를 시그널링하기 위한 추가 솔루션은 세 가지 옵션을 포함할 수 있다. 하나의 옵션에서, Len = 0, P = P 및 M = N이다. 또 다른 옵션에서, Len = N, P = 0 및 M = N이다. 또 다른 옵션에서, Len = N, P = P 및 M = N = 0이다.
도 36에 도시된 것은 N 개의 TRN-T 필드를 가진 기저 대역 빔 트래킹이다. N 개의 TRN-T 유닛은 패킷의 프리앰블 및 데이터 필드와 동일한 AWV를 사용하여 송신된다는 것에 주목해야 한다.
TXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG 파라미터가 유지 구성(Keep Configuration)으로 설정되면, 개시기는 트래킹 절차의 지속 기간 동안 자신의 안테나 구성을 유지해야 한다.
TXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG 파라미터가 변경 구성(Change Configuration)이라면, 개시기는 트래킹 절차의 지속 기간 동안 자신의 안테나 구성을 변경해야 한다. 하나의 솔루션에서, 개시기는 BF 선택 프레임과 같은 MIMO 구성 프레임에서 전송된 정보에 기초하여 자신의 구성을 변경해야 한다. 다른 솔루션에서, 개시기는 EDMG Header-A에서 전송된 정보에 기초하여 자신의 구성을 변경해야 한다. MU PPDU(non-FDMA)의 경우, 이는 아래에 표시된 바와 같은 SS 디스크립터 세트일 수 있다:
MU PPDU(non-FDMA)에 대한 EDMG -Header- A 필드 구조 1 및 정의
Figure 112019002754451-pct00017
SS 디스크립터 세트: SS의 수는 아래의 표 내의 수 플러스 1이다.
Figure 112019002754451-pct00018
MU PPDU(non-FDMA)의 경우, 이는 아래에 표시된 바와 같은 채널 디스크립터 세트일 수 있다:
MU PPDU(FDMA)에 대한 EDMG -Header- A 필드 구조 1 및 정의
Figure 112019002754451-pct00019
Figure 112019002754451-pct00020
빔 트래킹 응답기는 응답기로부터 개시기로의 임의의 패킷에 피드백을 첨부할 수 있다. 개시기는, 역방향 프로토콜이 개시기 및 응답기 모두에 의해 지원된다면, 역방향 승인을 통한 피드백을 위해 시간을 할당할 수 있다. 피드백 유형은 1과 동일한 TX-TRN-REQ와 함께 개시기로부터 응답기로 송신된 최종 BRP 프레임의 피드백 유형과 동일해야 한다.
응답기가 1과 동일한 TX-TRN-REQ와 함께 개시기로부터 BRP 프레임을 전혀 수신하지 않고, RXVECTOR의 BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터가 요청된 빔 트래킹이거나 또는 RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터가 요청된 빔 트래킹이고 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE이 아날로그 빔이라면, 응답기는 0과 동일한 FBCK-TYPE 필드의 모든 서브 필드로 응답해야 하며, BS-FBCK 필드를 최상의 품질로 수신된 TRN-T 서브 필드의 인덱스로 설정해야 한다.
옵션 1의 경우: FBCK-REQ를 전송한다. 이것은 일반적인 것이 아닌바, 그 이유는 트래킹이 데이터에 추가되는 것이 아니라, 가장 일반적인 것으로, RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터가 요청된 빔 트래킹이고 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE이 기저 대역 빔 트래킹이라면, 개시기가 DMG 빔 정제 요소에 FBCK-REQ를 포함시켜야 하며, 요구된 피드백을 요청해야 하기 때문이다. 응답기는 요청된 피드백으로 응답해야 한다.
옵션 2: MIMO 피드백 프레임을 사용한다. RXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터가 요청된 빔 트래킹이고 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE이 기저 대역 빔 트래킹이라면, 응답기는 MIMO BF 피드백 프레임을 개시기에게 전송해야 한다.
MIMO BF 피드백 프레임의 EDMG 채널 측정 피드백 요소는 SU MIMO 셋업 동안 SU-MIMO BF 셋업 서브 단계에서 개시기에 의해 지정된 피드백 유형에 따라 개시기 SU-MIMO 빔 형성 트레이닝 서브 단계를 위한 SU-MIMO 빔 형성 트레이닝 피드백을 포함해야 한다.
MIMO BF 피드백 프레임의 EDMG 채널 측정 피드백 요소는 MU MIMO 셋업 동안 MU-MIMO BF 피드백 폴(Feedback Poll) 서브 단계에서 개시기에 의해 지정된 피드백 유형에 따른 MU-MIMO 빔 형성 트레이닝 피드백을 포함해야 한다.
옵션 3: 디폴트 메소드를 생성한다. N-탭 파라미터는 EDMG-Header-A에 부가될 수 있다. 응답기는 1로 설정된 채널 측정값, 사전결정된 값, 예를 들어, 0x0(1 탭)으로 설정되거나 시그널링되는 탭의 수(예를 들어, 요청된 탭의 EMDG 피드백 수), MIMO 구성을 기반으로 한 측정 수 및 채널 측정과 그 채널의 해당 탭 지연의 피드백을 제외하고는, 0과 동일한 FBCK-TYPE 필드의 모든 서브 필드로 응답해야 한다. 대안으로, 수신기는 이후에 dot11ChanMeasFBCKNtaps에 따라 최대 진폭을 갖는 탭 주위에서 측정된 탭의 세트를 선택한다. 이 경우, 추가 시그널링은 불필요하다.
TXVECTOR 및 RXVECTOR 파라미터, 패킷 헤더 및 패킷 구조에 대한 상세한 설정은 아날로그 트래킹을 위한 도면(x)과 디지털 트래킹을 위한 도면(x)에 도시되어 있다.
빔 트래킹 응답기는 요청되지 않은 빔 트래킹과 동일한 RXVECTOR 파라미터 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST, 아날로그 빔 트래킹에 대한 EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE, 요청되지 않은 빔 트래킹과 동일한 BEAM_TRACKING_REQUEST, 0과 동일한 TRN-LEN, TRN-R-PACKET과 동일한 패킷 유형 및 0이 아닌 값에 대한 EDMG_TRN_LEN과 함께 패킷을 수신하며, 수신 빔 트레이닝을 수행하기 위해 수신된 패킷에 첨부된 TRN-R 서브 필드를 사용할 수 있다. 도 37은 아날로그 EDMG 응답기 수신 빔 트래킹을 위한 TXVector/RXVector 설정, 패킷 헤더 시그널링 및 패킷 구조를 도시한다. 도 37에 대한 TXVector/RXVector 설정은 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST = 요청된 빔 트래킹, EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE = 아날로그 빔 트래킹, BEAM_TRACKING_REQUEST = 요청되지 않은 빔 트래킹, 패킷 유형 = TRN-T-PACKET, EDMG_TRN_LEN, EDMG_TRN_P, EDMG_TRN_M, EDMG_TRN_N, EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG = xx, 및 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED = xx를 포함한다. TXVECTOR/RXVECTOR 설정은 또한, 빔 트래킹 요청 필드 = 0, 트레이닝 길이 필드 = 0, EDMG TRN 길이 = N, 각 TX TRN UNIT 마다의 RX TRN_Units = TX_RX, EDMG TRN-UNIT-P = P, EDMG TRN-UNIT M = M, EDMG TRN-UNIT N=N, EDMG 빔 트래킹 요청 유형 = 0, 아날로그 빔 트래킹, EDMG 빔 트래킹 구성 = xx, 및 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED=xx를 포함한다. TXVECTOR/RXVECTOR 설정은, EDMG TRN Length = 0, 각 TX TRN UNIT 당 RX TRN-Units = xx, EDMG TRN-UNIT-P = xx, EDMG TRN-UNIT M = xx, EDMG TRN-UNIT N = x, EDMG 빔 트래킹 요청 = 0, 요청되지 않음, EDMG 빔 트래킹 요청 유형 = xx, 아날로그 빔 트래킹, EDMG 빔 트래킹 구성 = xx, 및 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED=xx를 포함한다. TXVector/RXVector 설정은 또한 빔 트래킹 요청 필드 = 0, 패킷 유형 필드 = 예약, 및 트레이닝 길이 필드 = 예약을 포함한다.
도 38은 기저 대역 EDMG 개시기 송신 빔 트래킹을 위한 TXVector/RXVector 설정, 패킷 헤더 시그널링 및 패킷 구조를 도시한다. TXVector/RXVector 설정은 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST = 요청된 빔 트래킹, EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE = 아날로그 빔 트래킹, BEAM_TRACKING_REQUEST = 요청되지 않은 빔 트래킹, TRN_LEN=0, 패킷 유형=TRN-T-PACKET, EDMG_TRN_LEN=N, EDMG_TRN_P=0/PN, EDMG_TRN_M=0, EDMG_TRN_N=0, EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG = 0/1, 및 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED = Nss를 포함한다. TXVECTOR/RXVECTOR 설정은 또한, EDMG_TRN_P=0/P, 빔 트래킹 요청 필드 = 0, 트레이닝 길이 필드 = 예약, EDMG TRN 길이 = N, 각 TX TRN UNIT 마다의 RX TRN_Units = TX_RX, EDMG TRN-UNIT-P = 0/N, EDMG TRN-UNIT M = 0, EDMG TRN-UNIT N=0, EDMG 빔 트래킹 요청 유형 = 0, 기저 대역 빔 트래킹, EDMG 빔 트래킹 구성 = 0/1, 및 SS의 EDMG 확장된 CEF 번호=Nss를 포함한다. TXVECTOR/RXVECTOR 설정은 또한, EDMG TRN Length=0, 각 TX TRN UNIT 당 RX TRN-Units = xx, EDMG TRN-UNIT-P = xx, EDMG TRN-UNIT M = xx, EDMG TRN-UNIT N = x, EDMG 빔 트래킹 요청 = 0, 요청되지 않음, EDMG 빔 트래킹 요청 유형 = xx, EDMG 빔 트래킹 구성 = xx, 및 SS의 EDMG 확장된 CEF 번호=Nss를 포함한다. TXVector/RXVector 설정은 또한 빔 트래킹 요청 필드 = 0, 패킷 유형 필드 = 예약, 및 트레이닝 길이 필드 = 예약을 포함한다. 피드백 유형은 최종 BRP 프레임이거나, 명시적 요청이거나, 또는 디폴트에 의한 것일 수 있다. 피드백 방법은 피기백 및 역방향 승인(RD 프로토콜)에 의한 것일 수 있다.
도 39는 아날로그 EDMG 응답기 수신 빔 트래킹을 위한 TXVector/RXVector 설정, 패킷 헤더 시그널링 및 패킷 구조를 도시한다. TXVector/RXVector 설정은 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST = 요청되지 않은 빔 트래킹, EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE = 아날로그 빔 트래킹, BEAM_TRACKING_REQUEST = 요청되지 않은 빔 트래킹, TRN_LEN=0, 패킷 유형=TRN-R-PACKET, EDMG_TRN_LEN=N, EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG = xx, 및 EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED = xx를 포함한다. TXVector/RXVector 설정은 또한 빔 트래킹 요청 필드 = 0 및 트레이닝 길이 필드 = 0을 포함한다. TXVECTOR/RXVECTOR 설정은 또한, EDMG TRN Length= N, 각 TX TRN UNIT 당 RX TRN-Units = xx, EDMG TRN-UNIT-P = xx, EDMG TRN-UNIT M = xx, EDMG TRN-UNIT N = xx, EDMG 빔 트래킹 요청 = 1, 요청, EDMG 빔 트래킹 요청 유형 = 1, 아날로그 빔 트래킹, EDMG 빔 트래킹 구성 = xx, 및 SS의 EDMG 확장된 CEF 번호=xx를 포함한다.
빔 트래킹에 필요한 TXVector 및 RXVector 파라미터는 표 21에 표시된다.
Figure 112019002754451-pct00021
Figure 112019002754451-pct00022
EDMG BRP 패킷의 TXVECTOR 또는 RXVECTOR의 EDMG_TRN_LEN 파라미터는, 기저 대역 빔 트래킹이 활성되는 경우(TXVECTOR의 EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST 파라미터는 요청된 빔 트래킹이고, EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE이 기저 대역 빔 트래킹이다)를 제외하고는 0보다 커야 한다. EDMG SC 모드 및 EDMG OFDM 모드에서 PPDU를 트래킹하기 위한 EDMG-헤더에 대한 정의는 아래의 표(x)에 표시되고 있다.
Figure 112019002754451-pct00023
비 FMDA 트래킹의 경우, 빔 트래킹 요청 프레임은 모든 STA로 전송될 수 있다. 새로운 EDMG-header-B는 정보를 시그널링하도록 정의될 수 있다. 대안으로, 각각의 STA는 개별적으로 SU-MIMO 빔 트래킹 요청을 겪을 수 있다.
FMDA 트래킹의 경우, 할당된 주파수 내에서 트래킹 요청을 수행하여 STA마다 빔 트래킹 요청을 할 수 있다. 하나의 옵션에서, 시그널링은 EDMG-Header A에서 수행될 수 있으며 모든 STA에 적용된다. 하나의 솔루션에서, STA 특정 트래킹은 EDMG-Header-B 상에서 전송함으로써 수행될 수 있다. 이를 통해 전송 대역폭보다 작은 정의된 주파수 대역폭에서 단일 STA에 대한 채널 식별이 가능하다.
MU-MIMO PPDU-FDMA의 경우, 두 가지 구조가 가능할 수 있다. 확장된 EDMG-CEF를 사용하면, FDMA 그룹의 모든 STA는 동일한 EDMG-CEF 사이즈를 사용해야 한다. 첨부된 TRN-유닛이 사용되면, 두 가지 옵션을 사용할 수 있다. 하나의 옵션은 모든 주파수 대역에서 TRN 유닛을 송신하는 것일 수 있다. 다른 옵션은 원하는 STA의 주파수 대역의 TRN 유닛만을 송신하는 것일 수 있다. MU PPDU(FDMA 또는 non-FDMA)에 대한 EDMG 헤더 및 필드 구조 1 및 정의가 아래에 표시된다.
Figure 112019002754451-pct00024
EDMG 헤더, 필드 구조 및 정의는 아래의 표(x)에 표시된다.
Figure 112019002754451-pct00025
제어 모드 PPDU의 경우, L-헤더 필드는 DMG 제어 모드 헤더 필드와 같으며, 예약 비트 22와 23은 모두 1로 설정되어야 한다. 이 경우, L-헤더의 스크램블러 초기화 필드는 표 8에 표시된 바와 같이 정의된다.
EDMG SC 모드 PPDU 또는 EDMG OFDM 모드 PPDU의 경우, L-헤더 필드는 DMG SC 모드 PHY 헤더와 동일하며, 달라지는 것은, 예약 비트 46은 EDMG-Header-A 필드의 존재를 나타내도록 1로 설정되어야 한다는 것이다. 이것은 PPDU가 EDMG PPDU임을 의미하며; 예약 비트 47은 빔 트래킹 요청 유형을 나타내기 위해 1로 설정되어야 한다. 이는 아날로그 또는 디지털 기저 대역 채널 트래킹 요청을 의미하며; 최종 RSSI 필드는 표 10에 표시된 바와 같이 재정의되어야하며; 길이 필드의 5 개의 LSB는 표 11에 표시된 바와 같이 재정의되어야 한다. 또한, 길이 필드의 나머지 비트는, 스푸핑 오류가 하나의 심볼 블록(512 × Tc)보다 작고 부정적이지 않도록 설정되어야 하며, 여기서, 스푸핑 오류는 L-헤더에 기초하여 계산된 PPDU 지속 기간과 실제 PPDU 지속 기간 간의 차이로서 정의된다.
EDMG SC 모드 헤더 필드는 아래의 표 25에 표시된다.
Figure 112019002754451-pct00026
무선 통신 디바이스의 예
도 40은 적어도 하나의 실시예에 따른 예시적인 무선 통신 디바이스를 도시한다. 디바이스(1200)는 AP, STA, 및/또는 임의의 다른 무선 통신 디바이스일 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기술된 AP, STA 및/또는 다른 컴퓨팅 및 통신 디바이스(예를 들어, AP(1102), STA(1110-1140) 등) 중 임의의 것은 도 26과 관련하여 기술된 예시적인 구조와 유사한 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시기, 응답기 등과 같은 용어로 지칭되는 다양한 디바이스는 도 26과 관련하여 기술된 구조와 유사한 구조를 가질 수 있다.
도 40에 도시된 바와 같이, 예시적인 디바이스(1200)는 통신 인터페이스(1202), 프로세서(1204), 프로그램 명령어(1208)를 포함한 데이터 스토리지(1206) 및 선택적인 사용자 인터페이스(1210)를 포함하며, 이들 모두는 시스템 버스(1212)에 의해 통신 가능하게 연결된다. 제공된 및 설명된 아키텍처가 본원에서 제한이 아닌 예로서 제공되므로, 다른 디바이스 아키텍처도 사용될 수 있다.
통신 인터페이스(1202)는 (예를 들어, LTE, WiFi(즉, 임의의 하나 이상의 IEEE 802.11 프로토콜), 블루투스 및/또는 기타 등등에 따라 통신하기 위한) 하나 이상의 무선 통신 인터페이스 및/또는 (예를 들어, 이더넷, USB 등에 따라 통신하기 위한) 하나 이상의 유선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 이와 같이, 통신 인터페이스(1202)는 임의의 필요한 하드웨어(예를 들어, 칩셋, 안테나, 이더넷 카드 등), 임의의 필요한 펌웨어 및 본원에 설명된 바와 같은 하나 이상의 다른 엔티티와의 하나 이상의 형태의 통신를 수행하기 위한 임의의 필요한 소프트웨어를 포함할 수 있다.
프로세서(1204)는 관련 기술 분야의 당업자에게 적합한 것으로 여겨지는 임의의 유형의 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있으며, 일부의 예는 범용 마이크로프로세서 및 전용 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함한다.
데이터 스토리지(1206)는, 관련 기술 분야의 당업자에 의해 적절하다고 여겨지는 임의의 하나 이상의 유형의 비 일시적 데이터 저장 기술이 사용될 수 있기 때문에, 임의의 비 일시적 컴퓨터 판독가능 매체 또는 이러한 매체의 조합의 형태를 취할 수 있으며, 일부의 예는 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM) 등을 포함한다. 데이터 스토리지(1206)는 본원에 설명된 다양한 기능을 수행하기 위해 프로세서(1204)에 의해 실행가능한 프로그램 명령어(1208)를 포함한다.
존재할 때, 선택적인 사용자 인터페이스(1210)는 하나 이상의 입력 디바이스(컴포넌트 등으로도 알려짐) 및/또는 하나 이상의 출력 디바이스(컴포넌트 등으로도 알려짐)를 포함할 수 있다. 입력 디바이스와 관련하여, 선택적인 사용자 인터페이스(1210)는 하나 이상의 터치스크린, 버튼, 스위치, 노브, 마이크로폰 등을 포함할 수 있다. 출력 디바이스와 관련하여, 선택적인 사용자 인터페이스(1210)는 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 발광 다이오드(LED) 등을 포함할 수 있다. 또한, 선택적인 사용자 인터페이스(1210)의 하나 이상의 컴포넌트(예를 들어, 대화형 터치스크린 및 디스플레이 컴포넌트)는 사용자 입력 및 사용자 출력 기능 모두를 제공할 수 있다. 물론, 당업자에게 공지된 바와 같이, 주어진 상황에서 다른 사용자 인터페이스 컴포넌트가 사용될 수 있다.
도 41은 개시기(210)와 관련한 802.11ay에 대한 빔 트래킹 방법을 도시한다. 방법(1300)은 단계(1310)에서 프리코딩된 셋업 필드 및 프리코딩되지 않은 채널 추정 필드를 갖는 빔 형성 트레이닝 패킷을 개시기 디바이스에서 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 셋업 필드는 디지털 기저 대역 채널(DBC) 트래킹 표시기 파라미터를 갖도록 구성된다. 단계(1320)에서, 빔 형성 트레이닝 패킷은 사전결정된 아날로그 빔 계수를 사용하여 송신된다. 또한, 단계(1330)에서, 개시기(210)는 응답기(220)로부터 응답기(220)에 의해 형성된 DBC 추정치에 기초하여 송신기 프리코더 데이터를 갖는 피드백 메시지를 수신한다.
도 42는 개시기(220)와 관련한 802.11ay에 대한 빔 트래킹 방법을 도시한다. 방법(1400)은 다중 안테나를 갖는 응답기(220)에 의해 트레이닝 패킷을 수신하고 이에 응답하여 단계(1410)에서 미리 결정된 아날로그 빔 계수로 수신된 트레이닝 패킷을 프로세싱함으로써 빔 형성 수신 신호를 생성한다. 다음으로, 응답기(220)는 단계(1420)에서 수신된 트레이닝 패킷 내에 포함된 트래킹 유형 파라미터에 기초하여 DBC 트래킹이 표시되는지 여부를 결정한다. 단계(1430)에서, 응답기(220)는 빔 형성 수신 신호 내에서 프리코딩되지 않은 트레이닝 신호를 프로세싱하고 이에 응답하여 DBC 추정치를 결정한다. 다음으로, 단계(1440)에서, 응답기(220)는 DBC 추정치에 기초하여 송신기 프리코더 데이터를 갖는 피드백 메시지를 제공한다.
추가 참고 사항
본 발명의 특징 및 요소가 바람직한 실시예에서 특정 조합으로 기술되었지만, 각각의 특징 또는 요소는 바람직한 실시예의 다른 특징 및 요소없이 단독으로, 또는 본 발명의 다른 특징 및 요소가 있거나 없는 다양한 조합으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시예가 802.11 특정 프로토콜을 고려하지만, 본 명세서에 설명된 실시예는 이 시나리오에 제한되지 않고, 다른 무선 시스템에도 적용 가능하다는 것이 이해된다.
실시예 및 제공된 예를 통해, 도면 내의 빈 영역은 일반적으로 이 영역에 대한 제한이 없다는 것을 의미하고 임의의 실시예가 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit; WTRU)에 의해 구현되는 방법으로서,
    빔 트래킹 유형이 아날로그 빔 트래킹과 디지털 빔 트래킹 중 어느 것(any)임을 표시하는 정보를 포함하는 트레이닝 패킷(training packet)을 수신하는 단계;
    상기 표시된 빔 트래킹 유형이 디지털 빔 트래킹인 조건 하에, 피드백 정보를 생성하는 단계 - 상기 피드백 정보는 (1) 이전에 결정된 아날로그 빔 계수에 따라 생성된 빔 형성(beam-formed) 수신 신호; (2) 상기 빔 형성 수신 신호 내의 프리코딩되지 않은(non-precoded) 트레이닝 신호; 및 (3) 상기 WTRU에 의해 결정된 디지털 기저대역 채널(digital baseband channel; DBC) 추정치와 연관된 송신기 프리코더 데이터와 연관된 것임 - ; 및
    상기 표시된 빔 트래킹 유형이 디지털 빔 트래킹인 것에 기초하여 생성된 상기 피드백 정보를 포함하는 피드백 메시지를 송신하는 단계
    를 포함하는, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 메시지는 폴링 프로토콜에 따라 송신되는 것인, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 메시지는 양자화된 채널 계수를 포함한 것인, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 메시지는 프리코더 인덱스 값을 포함한 것인, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리코딩되지 않은 트레이닝 신호는 트레이닝(training; TRN) 시퀀스를 포함한 것인, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리코딩되지 않은 트레이닝 신호는 채널 추정 필드(channel estimation field: CEF)를 포함한 것인, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 CEF는 상기 수신된 트레이닝 패킷의 패딩 간격 후에 수신된 것인, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 CEF는 상기 수신된 트레이닝 패킷의 셋업 헤더 내에 포함된 것인, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔 형성 수신 신호는, 상기 빔 형성 수신 신호에 대해 현재 구성을 유지하는 것을 표시하는 사용 파라미터를 포함한 것인, 다중 안테나를 갖는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 의해 구현되는 방법.
  10. 송신기, 수신기, 프로세서 및 메모리를 포함한 회로부를 포함하는 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit; WTRU)으로서,
    빔 트래킹 유형이 아날로그 빔 트래킹과 디지털 빔 트래킹 중 어느 것(any)임을 표시하는 정보를 포함하는 트레이닝 패킷(training packet)을 수신하고;
    상기 표시된 빔 트래킹 유형이 디지털 빔 트래킹인 조건 하에, 피드백 정보를 생성하고 - 상기 피드백 정보는 (1) 이전에 결정된 아날로그 빔 계수에 따라 생성된 빔 형성(beam-formed) 수신 신호; (2) 상기 빔 형성 수신 신호 내의 프리코딩되지 않은(non-precoded) 트레이닝 신호; 및 (3) 상기 WTRU에 의해 결정된 디지털 기저 대역 채널(digital baseband channel; DBC) 추정치와 연관된 송신기 프리코더 데이터와 연관된 것임 - ;
    상기 표시된 빔 트래킹 유형이 디지털 빔 트래킹인 것에 기초하여 생성된 상기 피드백 정보를 포함하는 피드백 메시지를 송신
    하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신된 트레이닝 패킷의 셋업 헤더 내에 포함된 채널 추정 필드(CEF)를 수신하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  12. 제 10 항에 있어서,
    폴링 프로토콜에 따라 상기 피드백 메시지를 제공하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드백 메시지 내에 양자화된 채널 계수를 포함하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드백 메시지 내에 프리코더 인덱스 값을 포함하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  15. 제 10 항에 있어서,
    채널 추정 필드(CEF)를 프로세싱하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신된 트레이닝 패킷의 셋업 헤더 내의 상기 CEF를 프로세싱하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신된 트레이닝 패킷의 패딩 간격 후에 상기 CEF를 프로세싱하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  18. 제 10 항에 있어서,
    트레이닝(TRN) 시퀀스를 프로세싱하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 빔 형성 수신 신호에 대해 현재 구성을 유지하는 것을 표시하는 사용 파라미터를 생성하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
  20. 제 10 항에 있어서,
    트레이닝(TRN) 시퀀스 및 채널 추정 필드(CEF)를 프로세싱함으로써 상기 DBC 추정치를 결정하도록 구성된, 무선 송수신 유닛(WTRU).
KR1020187035508A 2016-05-12 2017-05-09 밀리미터파 무선 로컬 영역 네트워크에서 빔 형성 피드백을 위한 시스템 및 방법 KR102344710B1 (ko)

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US201762445639P 2017-01-12 2017-01-12
US62/445,639 2017-01-12
US201762501615P 2017-05-04 2017-05-04
US62/501,615 2017-05-04
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