KR20040093054A - 다중 액세스 시스템내의 물리 계층의 적응형 변조 및 다른확장들 - Google Patents

다중 액세스 시스템내의 물리 계층의 적응형 변조 및 다른확장들 Download PDF

Info

Publication number
KR20040093054A
KR20040093054A KR10-2004-7012406A KR20047012406A KR20040093054A KR 20040093054 A KR20040093054 A KR 20040093054A KR 20047012406 A KR20047012406 A KR 20047012406A KR 20040093054 A KR20040093054 A KR 20040093054A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
receiver
transmitter
ieee
transmitting
Prior art date
Application number
KR10-2004-7012406A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100987397B1 (ko
Inventor
에드가르 볼린트
랄프 케른
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20040093054A publication Critical patent/KR20040093054A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100987397B1 publication Critical patent/KR100987397B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

본 발명의 목적인 특히 IEEE 802.11a에 따라 표준화되는 통신 시스템에서 데이터 교환을 개선시키기 위한 것이다. 상기 목적을 위해, 전송 매체, 바람직하게 분산된 조정 기능(DCF)을 가지는 IEEE 802.11 시스템이 비집중된 방식으로 액세스 될 때, 파일럿 신호들은 다수의 전송 모드들을 사용하여 송신기로부터 수신기로 전송되며 전송 모드들과 관련된 할당 테이블은 수신된 파일럿 심볼들을 기초로하는 수신에 의해 계산된다. 상기 수신은 송신기에 할당 테이블을 전송하여 후속하는 데이터 교환이 상기 할당 테이블을 기초로하여 진행할 수 있다. 집중된 액세스, 바람직하게 포인트 조정 기능(PCF)을 가지는 IEEE 802.11 시스템의 경우에, 데이터 교환이 할당 테이블이 전송될 때 이미 적응형 변조되는 경우 개선된다.

Description

다중 액세스 시스템내의 물리 계층의 적응형 변조 및 다른 확장들{ADAPTIVE MODULATION AND OTHER EXTENSIONS OF THE PHYSICAL LAYER IN MULTIPLE ACCESS SYSTEMS}
이동 무선 전송에서 심각한 문제는 이동 무선 채널들의 주파수 선택성이다. 큰 지연 시간 차이들을 가지는 다중경로 전파에 의해 발생되는 주파수 선택성은 수신 신호의 강한 선형 왜곡들을 초래하여 값비싼 등화기들을 사용하거나 비터비(Viterbi) 검출을 사용하도록 한다. 주파수 선택성 채널들의 단점을 제거하는 적절한 수단들은 적응형 변조(AM)라 공지되며, 하기에서 더 상세히 설명된다.
적응형 변조는 주파수 선택성 페이딩 채널들의 단점을 감소시키기 위해 OFDM(직교 주파수 분할 멀티플렉싱)시스템들에서 사용된다. 상기 경우에 데이터는 개별 서브캐리어들을 통해 전송된다.
적응형 변조 원리의 간단한 설명이 하기에 개시될 것이다. 송신기는 무선채널을 통해 수신기에 데이터를 전송한다. 송신기에서 데이터는 먼저 코더 및 인터리버에 의해 코딩 및 인터리빙된다. 이후에 데이터는 채널 특성에 따라 서로다른 변조 로딩을 사용하여 변조된다. 변조를 위한 적절한 변조 알파벳들/방법들은 예를 들면, 관련된 변조 로딩들 1, 2, 4, 및 6을 사용하는 공지된 진폭/위상 쉬프트 키잉 방법들 BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM등등이다. 높은 신호-대-잡음비를 가지는 관련 서브캐리어는 높은수의 비트들과 함께 변조되기 위한 것이며, 따라서 낮은 신호-대-잡음비를 가지는 서브캐리어는 낮은수의 비트로 충분하다. 신호-대-잡음비는 수신기에서 정상적으로 추정되어 비트로딩 테이블 내의 개별 서브캐리어들에 대하여 변환된다. 상기 형태의 비트 로딩 테이블은 예를 들면 신호-대-잡음비에 관한 정보 또는 선택적으로 각각의 개별 서브캐리어에 대하여 요구되는 변조 로딩을 포함할 수 있다. 상기 비트 로딩 테이블은 송신기가 적응형 변조를 위해 디멀티플렉서 DEMUX 및 멀티플렉서 MUX를 동작시킬 수 있도록 송신기에 전송된다.
디멀티플렉서 DEMUX는 인터리버에 의해 수신된 비트스트림을 특정 변조 로딩으로 할당된 변조기 MOD1, ... MODn-1, MODn에 전송한다. 상기 경우에 변조기 MOD1는 예를 들어 BPSK 변조기가 될 수 있고 변조기 MODn는 64QAM 변조기가 될 수 있다. 관련된 변조에의해 수신된 포인터들에 따라, 비트 로딩 테이블을 통해 제어되는 멀티플렉서 MUX는 역 고속푸리에 변환(IFFT)될 수 있다. 관련된 서브캐리어들에서 포인터들은 전송을 위해 변환되며, 그결과 캐리어 주파수까지 변조된다.
수신기에서, 상기 프로세스는 본질적으로 역변환된다. 초기에 데이터는 고속 푸리에 변환을 사용하는 개별 서브캐리어들로부터 포인터들로서 획득된다. 그다음에 디멀티플렉서 DEMUX는 비트 로딩 테이블에 따라 데이터를 적절한 복조기에 할당한다. 복조기들 DEMOD1, ... DEMODn-1, DEMODn로부터 획득된 비트 스트림은 멀티플렉서 MUX를 통해 디인터리버 및 채널 코더에 제공된다.
전술된 바와 같이, 적응형 변조를 위한 바람직한 비트 테이블은 송신기로부터 수신기로 전송되기 위한 것이다. 여기에서 중요한 포인트는 비트 로딩 테이블들이 일반적으로 수신기에서 RSSI(무선 신호 강도 표시) 및 SNR(신호대 잡음/간섭 비)에 기초하여 계산된 후 송신기에 전송되어야만 한다는 것이다. TDD(시간 분할 듀플렉스) 방식에 대하여 WSS(백색 감지 고정) 채널은 보통 비트 로딩 테이블이 유효한 기간동안 가정된다.
IEEE 802.11a표준은 매체 액세스 제어(MAC) 및 무선 LAN 시스템들에 대한 물리적인 특성들을 규정한다. 상기 표준에 따른 매체 액세스 제어 유니트는 전송 매체를 액세스하는 그들의 허가에 관해서는 스펙트럼의 사용가능성에 따라 물리 계층의 구성요소들을 지원하도록 설계된다.
기본적으로, 사용가능한 액세스에 대하여 두개의 대등한 선택들이 존재한다: 집중 및 로컬 액세스 기능. 집중 액세스 기능(포인트 조정 기능, PCF)을 가지는 조정 기능 로직은 네트워크가 동작중이면 각각 하나의 스테이션 또는 터미널 그룹들(기초 서비스 세트, BSS)중 하나의 터미널에서 활성이다. 대조적으로, 분산 조정 기능(DCF)을 가지는 조정 기능 로직은 네트워크가 동작중이면 각각의 스테이션및 터미널 그룹의 각각의 터미널에서 활성이다.
도 1은 IEEE 802.11 표준에 따른 분산 조정 기능(DCF)에서 데이터를 교환하기 위한 데이터 프레임 구조를 도시한다. 독자는 본 문서에서 사용되는 약어들 및 용어들에 관해서는 상기 표준에 참조한다. 도 1에 따라, 다음의 유니트들이 통신에 참여한다: 송신기, 수신기 및 다른 유니트들. DCF 인터프레임 공간(DIFS)이라 공지된 대기 시간 이후에, 송신기는 네트워크에 RTS(전송을 준비) 신호를 전송한다.
짧은 대기 시간(짧은 인터프레임 공간, SIFS)이후에, 수신기는 수신할 준비가 되었음을 나타내는 CTS(전송을 위해 소거) 신호를 전송한다. 또다른 짧은 대기 시간(SIFS) 이후에, 송신기는 네트워크에 전송될 데이터를 전송한다. 전송 및 대기 시간(SIFS) 이후에, 수신기는 응답 메세지(ACK)를 사용하여 데이터의 수신을 확인한다. 상기 경우에 대기 시간들(SIFS 및 DIFS)은 각각 16㎲ 및 34㎲이다.
다른 통신 사용자들에 대하여, NAV(네트워크 할당 벡터)는 관련된 스테이션에 의해 전송이 무선 매체를 통해 수행될 수 없는 기간을 규정하는 RTS 또는 CTS 신호의 시작시 세팅된다.
무선 시스템으로의 액세스는 수신기의 응답(ACK)의 수신 이후에 대기 시간(DIFS)이 경과되면 다시 가능하다. 경쟁 윈도우라 공지된 후속 윈도우에서, 충돌을 피해, 랜덤한 백오프 시간 만큼의 지연이 존재한다.
도 2는 도 1에 도시된 프레임 또는 프레임들의 데이터 패킷 포맷들을 도시한다. 상기 내용에서 특별히 중요한 것은 송신기와 수신기간의 상호작용 및 이에 따른 관련 어드레싱이다. 따라서, RTS 프레임은 6개의 옥텟(octet)들로 인코딩된 송신기 어드레스(TA)를 수용한다. 수신기 어드레스는 또한 CTS 프레임 내의 6개의 옥텟들로 코딩된다. 송신기에 의해 전송된 데이터 프레임은 어드레스 블럭내의 목적지 어드레스 "어드레스 2"를 포함한다. 응답을 위해 수신기에 의해 복귀된 ACK 프레임은 다시 송신기가 응답을 유일하게 할당할 수 있도록 RA(수신기 어드레스)를 포함한다.
본 발명은 다수의 전송 모드들을 사용하여 집중된 또는 분산된 원리로 조직된 전송 매체로 액세스 하는 통신 시스템내에서 데이터 신호들을 전송하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 CSMA/CA(캐리어 감지 다중 액세스 충돌 회피) IP-기반의 액세스 시스템에서 적응형 변조를 위한 시그널링 방식에 관한 것이다.
도 1은 IEEE 802.11 표준에 따른 DCF(분산된 조정 기능) 데이터 교환의 시그널링 방식을 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 데이터 교환을 위한 데이터 패킷의 구조를 도시한다.
도 3은 분산된 액세스를 사용하는 전송 시스템들내의 비트 로딩 테이블들을 위한 본 발명에 따른 데이터 교환 방식을 도시한다.
도 4는 도 3의 시그널링 방식으로부터의 발췌를 도시한다.
도 5는 집중 액세스를 갖는 전송 시스템에서 비트 로딩 테이블들을 위한 본 발명의 시그널링 방식을 도시한다.
도 6은 도 5의 시그널링 방식의 변형을 도시한다.
도 7은 비트로딩 테이블을 포함하는 데이터 패킷 프레임을 도시한다.
도 8은 데이터 블럭들간의 시간 간격들의 시간 관계, 이른바 인터프레임 공간들(IFS) 및 집중 및 분산된 액세스 절차들에 대한 백오프 절차를 도시한다.
본 발명의 목적은 통신 시스템에서 채널 용량을 증가시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본발명은 송신기로부터 수신기로 적어도 하나의 파일럿 신호를 전송함으로써 다수의 전송 모드들을 사용하는 전송 매체에서 분산된 기준에 따라 조직된 액세스를 사용하여 데이터 신호들을 전송하기 위한 방법을 제공하며, 수신기에 의해 수신된 파일럿 신호들을 기초로 하여 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블을 계산하는 단계, 수신기로부터 송신기로 할당 테이블을 전송하는 단계, 및 송신기로부터 수신기로 또는 수신기로부터 송신기로의 상기 할당 테이블에 따라 전송 모드들을 사용하여 데이터 신호들을 전송하는 단계를 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 전송 모드들을 사용하는 전송 매체로의 집중적으로 조직된 액세스를 사용하는 통신 시스템에서 데이터 신호들을 전송하기 위한 방법을 제공하며, 송신기로부터 수신기로 적어도 하나의 파일럿 신호를 전송하는 단계, 수신기에 의해 수신된 파일럿 신호들에 기초하여 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블을 계산하는 단계, 수신기로부터 송신기로의 할당 테이블을 전송하는 단계, 및 할당 테이블에서 전송되는 전송 모드들을 사용하여 수신기로부터 송신기로의 할당 테이블에 따라 데이터 신호들을 전송하는 단계를 특징으로 한다.
따라서 적응형 변조는 또한 다중 액세스 시스템들, 예를 들면, 본 발명에서 규정되는 비트 로딩 시그널링 방식에 기초하는 CSMA(캐리어 감지 다중 액세스) 시스템에 적용될 수 있다. 그러나 적응형 변조를 위해, 원하는 비트 로딩 테이블들이 수신기로부터 송신기로 정확히 전송되는 것은 절대적으로 중요하다. 그런 이유가 아니라면, 중대한 결함들이 발생할 수 있다. 상기 비트 로딩 시그널링 방식의 사용은 모두 적응형 변조로 인하여 패킷 에러들에서 받아들이기 어려운 적응형 변조된 데이터 패킷들을 전송할 수 있도록 한다.
제안된 해결책은 RTS(전송을 준비) 신호들, CTS(전송을 위해 소거) 신호들 및 NAV(네트워크 할당 벡터)가 데이터 전송을 위한 공통 매체의 예약을 위해 사용되고, 필요한 경우에 ACK(응답) 메세지가 데이터 수신에 응답하기 위해 사용되는 분산된 액세스를 사용하는 CSMA/CA(충돌 회피) 방식에 특히 유리하게 적용될 수 있다. 이는 기초 레벨에서 적응형 변조가 CSMA/CA 액세스에 기초한 OFDM(직교 주파수 분할 멀티플렉싱) 시스템 또는 MC/CDMA-(다중 캐리어 코드 분할 다중 액세스) 시스템을 위해 사용될 수 있음을 의미한다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 IEEE 802.11-표준 시스템에 매우 유리하게 사용될 수 있다. 상기 시스템에서, 파일럿들은 분산된 액세스를 위한 RTS 신호에서 비트 로딩 테이블들을 계산하기 위해 전송될 수 있다. 또한, 송신기가 RTS 신호내의 수신기에게 적응형 변조에 적합한지의 여부 및 물리 계층의 구조에서 PHY 확장들이라 공지된 추가 기능들의 수행이 필요한지를 질문하는 것은 중요하다.
유사한 방식으로 수신기가 CTS 신호내의 송신기에 적응형 변조를 수행하는 능력 및 추가 PFY 확장들이 필요한지에 관해 질문하는 것이 유리하다. 동시에, 수신기는 파일럿들에 기초하여 각각 CTS 신호에서 계산된 할당 테이블들 또는 비트 로딩 테이블들을 송신기에 전송할 수 있다.
두개의 통신 터미널들의 적응형 변조에 의한 양방향 데이터 트래픽을 위해, 특히 각각의 터미널이 송신기 및 수신기 모두가 될 수 있음이 강조되어야만 한다. IEEE 802.11a 표준의 내용에서, 24개의 데이터 비트들로 각각 구성된 3개의 OFDM 데이터 심볼들을 사용하는 비트 로딩 테이블들을 전송하는 것은 민감한 것으로 나타난다.
특정 PHY 확장의 사용을 확인하는 것은 수신기의 CTS 신호에 제공될 수 있다.
데이터는 만약 어떠한 전류 비트 로딩 테이블도 송신기 또는 수신기에서 존재하지 않는다면, 집중 액세스의 경우 및 분산된 액세스의 경우 모두에서 고정된 변조 방식으로 전송되어야만 한다.
두 시스템들, 즉, 집중 액세스를 가지는 시스템 및 분산된 액세스를 가지는 시스템 모두의 타이밍은 각 경우에서 특정 구성요소들이 동시에 사용될 수 있도록 인터리빙될 수 있다.
본 발명은 하기의 도면을 참조로하여 상세히 설명될 것이다.
하기에 개시된 예시적인 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타낸다.
도 3에 도시된 본 발명의 시그널링 방식의 원리들은 도 1에 도시된 방식의 원리들과 일치하며, 따라서 IEEE 802.11 표준에 기초한다. 그러나, 도면에서 두꺼운 화살표들로 지시된 것과 같이, 관련된 데이터 프레임의 컨텐트는 변경된다. 적응형 변조를 수행하기 위해, 송신기의 RTS 신호내에서 수신기의 비트 로딩 테이블에 대한 질문이 이루어진다. 수신기는 RTS 신호의 파일럿들을 기초로하여 계산한 비트 로딩 테이블을 CTS 메세지에 통합한다. 송신기에 의해 수신된 CTS 메세지 내의 비트로딩 테이블은 송신기에 의해 데이터 패킷 "데이터"에 데이터를 전송하도록 사용된다.
제 2 시그널링 방식은 도 3의 얇은 화살표들에 의해 지시된다. 상기 방식에서 수신기는 송신기들로부터 CTS 메세지들내의 비트 로딩 테이블을 요청한다. 후자는 CTS 신호로부터의 파일럿들에 기초하여 순방향 채널들에 대한 현재의 비트 로딩 테이블을 계산하여 상기 비트로딩 테이블을 수신기에 전송될 패킷 "데이터"에 통합한다. 동시에, 데이터 패킷 "데이터"내에 전송될 데이터는 결정된 비트 로딩 테이블에 따라 이미 적응형 변조되고 있다.
시분할 듀플렉스 모드에서, 특정 터미널은 각각의 경우에 송신기 또는 수신기가 된다. 상기 경우들(도 3의 두꺼운 화살표들 및 얇은 화살표들) 모두에서, 필수 송신기 및 수신기 기능은 통신 터미널들 모두에서 수행된다.
도 1과의 비교는 대기 기간들(SIFS 및 DIFS)이 변경되지 않음을 보여준다.
도 4의 시그널링 방식에서, CSMA/CA 시스템에서 분산된 액세스를 위한 본 발명에 따른 필수 단계들이 요약되고 확대된다. 따라서, RTS 데이터 패킷은 송신기로부터 적응형 변조를 위한 요청을 수신하고 필요하면 물리 계층(PHY 확장들)에 관하여 특정 확장 기능들의 사용을 위한 추가 요청을 수신한다. 상기 PHY 확장들의 형태들은 전송 모드들이 HIPERLAN/2 표준에 정의된 "물리 계층 모델"을 넘어서 확장하는 것으로 정의되도록 한다. 이러한 예는 "공간 주파수 블럭 코딩"이라 공지될 것이다.
상기 물리 계층의 확장의 형태들은 각각의 스테이션, 즉 송신기 또는 수신기에서 할당 테이블로 공지될 수 있으며, 두개의 터미널들 사이의 특정 확장이 결정되면 그후에 데이터 전송동안 사용된다. 상기 경우에, 할당 테이블은 적응형 변조를 위해 사용되는 "비트 로딩 테이블"이라 공지된 테이블을 포함할 수 있다. "결정"은 본질적으로 3가지 단계에서 수행된다: 제 1 단계에서 제 1 터미널은 어떤 확장들을 지원하는지를 통지한다. 제 2 단계에서, 제 2 터미널은 어떤 확장들을 지원하는지를 통지한다. 제 3 단계에서, 제 1 터미널은 후속 전송을 위해 사용될 하나 또는 그이상의 공동 지원된 확장들을 결정한다.
도 4에 따라, 수신기의 CTS 데이터 패킷은 비트 로딩 테이블을 포함한다. 또한, 특정 PHY 확장의 사용에 관한 응답 정보를 포함한다.
송신기의 데이터 패킷 "데이터"는 전송될 실제 데이터를 포함한다. 이는 수신기로부터 수신된 비트 로딩 테이블에 따라 적응형 변조된다. 상기 데이터를 전송하기위해 특정 PHY 확장을 가지는 전송 모드가 선택된다.
특정량의 대기 시간 이후에, 수신기는 데이터 패킷 "데이터"의 정확한 또는 부정확한 수신에 과한 응답 정보를 포함하는 응답 데이터 패킷(ACK)을 전송한다.
도 5는 데이터 네트워크로의 액세스가 집중적으로 조정되는 IEEE 802.11 표준에 따른 PCF 데이터 전송을 도시한다. 상기 시스템의 전송 간격은 "비경쟁 수신 간격"이라 참조된다. 상기 간격은 비경쟁 기간 및 개별 사용자들에 의한 데이터네트워크로의 액세스에 대한 경쟁이 발생하는 경쟁 기간으로 구성된다. 비경쟁 기간에서 액세스는 집중적으로 조절되지만, 경쟁 기간에서 액세스는 분산된 원리로 조정된다.
PCF 인터프레임 공간이후에 전송은 사용자들의 그룹에 의한 데이터 네트워크로의 액세스를 집중적으로 조정하는 마스터의 시작 신호(표지)에 의해 시작된다. 상기 경우에, 집중적으로 조정되는 동작 모드에서 마스터로부터 사용자들로의 데이터 전송은 다운링크(DL)라 참조되고, 사용자들로부터 마스터로의 데이터 전송은 업링크(UL)라 참조된다. 짧은 대기 시간(SIFS) 이후에, 마스터는 접속(D1)에서 도 5에 도시된 것과 같은 사용자(X)에게 데이터를 전송하며, 상기 "D1"의 "D"는 다운링크이고 "1"은 사용자(X)가 원한다면 데이터를 전송하도록 요청되는 폴링 요청을 사용하는 사용자(X)로의 접속 1 이다. 짧은 대기 시간(SIFS)이후에 다시 사용자(X)는 그의 데이터를 업링크(U1)에서 전송하며, 상기 "U1"의 "U"는 업링크이고 "1"은 마스터로의 응답 메세지(ack)를 사용하는 사용자(X)의 접속 1 이다. 짧은 대기 시간(SIFS)이후에 다시 마스터는 접속(D2)에서 사용자(Y)에 대한 폴링 메세지를 사용하여 사용자(Y)에게 데이터를 전송한다. 동시에 사용자는 상기 메세지와 함께 접속(U1)시 데이터를 정확히 수신하였음을 알리는 사용자(X)에 대한 확인 ack를 전송한다. 이후에, 마스터는 사용자(Y)로부터 접속(U2)에서 데이터가 접속(D2)에서 사용자(Y)에 정확히 도달하였는지를 나타내는 응답(ack)와 함께 데이터를 수신한다.
이후에 마스터는 접속(D3)에서 데이터를 사용하여 응답하지 않는 사용자(Z)로 액세스하며 접속(D4)에서 폴링 요청 뿐만 아니라 데이터를 사용하여 사용자(Z)로 액세스 한다. 마스터가 사용자 (Z)에게 응답(ack)을 전송할 필요가 없는 경우에, 후자는 응답하지 않고 있다. 그후에 사용자(W)는 접속(U4)에서 마스터로부터 접속(D4)시 데이터를 정확히 수신하였음을 나타내는 응답(ack)과 함께 데이터를 전송한다. 비경쟁 기간내에서 상기 일반적인 데이터 교환은 마스터의 종료 신호(CF-종료)와 함께 변화한다. 그후에 경쟁 기간에서 데이터 네트워크로의 액세스는 바람직하게 분산된 조정 기능(DCF) 동작모드에서 각각의 사용자 스스로에 의해 조정된다.
비경쟁 기간은 NAV(네트워크 할당 벡터)에 의해 식별된다. 상기 시간동안 어떤 스테이션들도 또는 어떤 사용자들도 각각 매체를 통한 전송을 시작하지는 않는다. 경쟁 기간의 종료시, NAV는 리셋된다(리셋 NAV). 짧은 지연 이후, 리셋이후에, 비경쟁 시간이 종료되어 최대 비경쟁 기간 CF_Max_Duration이 발생된다.
상기 데이터 전송 방식은 또한 본 발명에 따라 개별 데이터 블럭들이 적응형 변조와 관련하여 보충되는 경우에 사용된다. 적응형 변조에 필수적인 비트 로딩 테이블들의 시그널링은 도 5의 관련된 데이터 블럭들을 지시하는 얇은 화살표에 의해 도시된다. 따라서, 마스터로부터 사용자들 중 하나로의 각각의 데이터 전송동안 적응형 변조된 사용자 데이터에 대한 요청이 수행된다. 어드레싱된 스테이션이 적응형 변조를 수행할 수 있는 지의 여부에 관한 함축적이거나 명백한 질문에 부가하여, 질문은 실제 비트 로딩 테이블이 사용될 요청을 포함한다. 액세스된 각각의 사용자는 접속들(U1, U2, 또는 U4)에서 그들의 데이터 패킷내에서 그들이 계산하여 각각의 접속(U1, U2, 및 U4)에서 전송될 데이터에 적용는 비트 로딩 테이블을 전송한다.
도 5에 도시된 다이어그램에서, 각각의 사용자들(사용자 X, 사용자 Y, 및 사용자 Z, 및 사용자 W)은 비경쟁 기간의 각 경우에 마스터에 의해 어드레싱 또는 포링된다. 따라서, 마스터는 접속들(D1, D2, D3, 및 D4)에서 고정된 변조를 사용하여 관련된 사용자에게 데이터를 전송한다. 그러나, 만약 사용자가 마스터에 의한 비경쟁 기간에서 여러번 어드레싱되어 마스터에게 현재의 비트 로딩 테이블을 전송하면, 동일한 사용자로의 제 2 전송으로부터 마스터는 고정된 변조 대신 적응형 변조를 위해 현재의 비트로딩 테이블을 사용한다.
적응형 변조를 사용하는 상기 형태의 CSMA 방식은 도 6에 도시된다. 시간 간격(T0)에서, 송신기 또는 마스터는 비경쟁 기간에 대한 시작 신호(표지)를 발행한다. 상기 기간은 시간 간격(T6)에서 신호(CF-종료)와 함께 종료한다. 시간 간격(T1)에서 마스터(송신기)는 접속(D1)에서 데이터(데이터 1)를 특정 사용자(수신기)에 전송하여 폴링 메세지(poll)와 함께 어드레싱한다. 동시에, 마스터(송신기)는 비트 로딩 테이블을 요청한다. 시간 간격(T2)에서 비트 로딩 테이블은 사용자(수신기)로부터 마스터(송신기)로 전송되며 고정된 변조는 는 사용자(수신기)로부터 마스터(송신기)로의 데이터(데이터 1)의 전송을 위해 사용되는 것을 계속한다. 상기 경우에, 일반적으로 접속(D1)에서 마스터의 데이터(데이터 1)와 접속(U1)에서 가입자의 데이터(데이터 1)는 구별된다. 응답 정보(ack)와 함께, 사용자(수신기)는 마스터(송신기)로부터 데이터(데이터 1)의 수신을 확인한다. 또한 사용자(수신기)는 마스터(송신기)로부터 비트 로딩 테이블을 요청한다. 시간 간격(T3)에서 마스터(송신기)는 시간 간격(T2)에서 수신된 비트 로딩 테이블을 사용하여 추가 데이터(데이터 2)를 전송한다. 또한, 마스터는 사용자(수신기)에게 요청된 비트 로딩 테이블을 전송한다. 시간 간격(T4)에서 사용자(수신기)는 시간 간격(T3)에서 수신된 비트 로딩 테이블을 사용하여 마스터(송신기)에 데이터(데이터 2)를 전송한다.
상기 시그널링 방식과 함께, 업데이트된 비트 로딩 테이블은 요청을 통해서만 전송되거나 각각 데이터 전송과 함께 전송될 수 있다.
도 7은 IEEE 802.11a에 따라 규정된 OFDM 시스템내에서 사용될 수 있는 것과 같은 PLCP 데이터 프레임의 구조를 도시한다. 상기 데이터 프레임은 PLCP(물리 계층 수렴 프로토콜)에 기초하는 PPDU(PLCP 프로토콜 데이터 유니트)라 참조된다. PPDU는 12개의 심볼들을 가지는 PLCP 프리엠블을 갖는다. 이후에 이는 데이터 레이트(RATE), 예악된 비트, 길이 명시, 패리티 비트, 및 테일이라 불리는 용어를 포함하는 하나의 심볼 데이터 부분(SIGNAL)이다.
본 발명에 따라, 후속하는 3개의 OFDM 심볼들은 각각 24개의 비트들로 구성되며, 적응형 변조 또는 물리 계층의 확장(PHY 확장)을 위해 사용된다. 3개의 심볼들은 2개의 비트들을 가지는 하나의 헤더, 48개의 비트들을 가지는 비트 로딩 정보, 16개의 비트들을 가지는 순환 반복 코드 CRC, 및 16개의 비트들을 가지는 테일로 구성된다.
이후에, 적응형 변조를 위한 3개의 심볼들로부터 계속해서 전송될 실제 데이터는 서로다른 갯수의 OFDM 심볼들을 가지는 가변하는 길이의 데이터이다. 데이터 부분은 12개의 서비스 비트들을 가지는 공지된 구조들, PLCP 서비스 데이터 유니트(PSDU), 6개의 비트들과다수의 패드 비트들을 가지는 테일을 포함한다.
"신호", "PHY 확장", 및 "데이터"라 공지된 PPDU의 구성요소들은 현재 BPSK의 경우에 1/2로 코딩된 OFDM을 사용하여 전송된다. 데이터 부분들에 대한 레이트는 신호 부분에서 전송된다.
이는 PPDU의 적응형 변조가 IEEE 802.11a 명세서에 따른 CTS 메세지에서 12㎲의 시간 요구 조건을 가지는 오직 3개의 OFDM 심볼들을 입력 및 사용함으로써 수행되도록 한다. 상기 경우에 예상된 비트 또는 RATE 필드는 적응형 변조를 위한 필드(PHY 확장 필드)를 가리킬 수 있다.
마지막으로, 도 8은 도 1에 이미 지시된 것과 같이 충돌들을 피하기 위한 백오프 절차가 변경되지 않고 유지되는 것을 도시한다. 특히, 모든 DIFS, PIFS, 및 SIFS 시간 간격들은 적응형 변조에 대하여 변경되지 않고 유지된다. 따라서, 경쟁 윈도우 내의 비경쟁 기간동안 액세스의 쉬프팅 이후에 상응하는 슬롯이 선택되어 매체가 비활성일 동안 백오프가 증감된다.

Claims (17)

  1. 송신기로부터 수신기로 파일럿 신호를 전송함으로써 다수의 전송 모드들을 사용하는 액세스 매체로의 분산된 원리로 조직된 액세스를 사용하는 통신 시스템에서 데이터 신호들을 전송하기 위한 방법으로서,
    상기 수신기에 의해 수신된 파일럿 신호들을 사용하는 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블을 계산하는 단계;
    상기 수신기로부터 상기 송신기로 상기 할당 테이블을 전송하는 단계; 및
    상기 송신기로부터 상기 수신기로 또는 상기 수신기로부터 상기 송신기로의 상기 할당 테이블에 따라 상기 전송 모드들을 사용하여 상기 데이터 신호들(데이터)을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, IEEE 802.11에 따라 원리들이 규정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 파일럿 신호들은 RTS 메세지내에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 할당 테이블은 적응형 변조를 위한 비트 로딩 테이블 및/또는 IEEE 802.11a 표준 또는 물리 계층의 다른 표준들을 넘어서확장하는 물리 계층의 확장을 위한 확장 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송신기로부터 적응형 변조를 위한 요청 및/또는 IEEE 802.11a 표준을 넘어서 확장하는 물리 계층의 확장들을 위한 요청은 RTS 메세지 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적응형 변조 및/또는 IEEE 802.11a 표준을 넘어서 확장하는 물리 계층의 확장들과 관련하여 상기 수신기로부터의 요청 및/또는 응답이 CTS 메세지에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 할당 테이블은 CTS 메세지에서 수신기에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 터미널들은 송신기 및 수신기 기능 모두를 포함하고, 상기 할당 테이블은 상기 수신기에 의해 상기 송신기로 또는 그 반대로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 할당 테이블은 데이터 전송 패킷(데이터)에서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 2항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 할당 테이블의 전송 동안 적어도 하나의 데이터 심볼, 바람직하게 각각 24개의 비트들로 구성된 3개의 데이터 심볼들이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 2항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, IEEE 802.11a 표준을 넘어서 확장하는 물리 계층의 특정 확장의 사용은 CTS 메세지 내에서 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 다수의 전송 모드들을 사용하는 전송 매체로의 집중적으로 조직된 액세스를 사용하는 통신 시스템에서 데이터 신호들을 전송하기 위한 방법으로서,
    송신기로부터 수신기로 적어도 하나의 파일럿 신호를 전송하는 단계;
    상기 수신기에 의해 수신된 파일럿 신호들을 사용하는 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블을 계산하는 단계;
    상기 수신기로부터 상기 송신기로의 상기 할당 테이블을 전송하는 단계; 및
    상기 수신기로부터 상기 송신기로의 상기 할당 테이블에 따라 상기 할당 테이블에서 전송되는 상기 전송 모드들을 사용하여 상기 데이터 신호들을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 전송될 데이터는 만약 전송 모드들과 관련하여 할당 테이블이 존재하지 않으면 고정된 변조 방식을 사용하여 변조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 또는 13항에 있어서, 상기 할당 테이블은 적응형 변조를 위한 비트로딩 테이블 및/또는 IEEE 802.11a 표준 또는 물리 계층의 다른 표준들을 넘어서 확장하는 물리 계층의 확장들을 위한 확장 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 시스템은 다중 액세스 시스템이며 바람직하게 IEEE 802.11표준을 따르는 CSMA 시스템인 것을 특징으로 하는 방법,
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전송 모드들은 적어도 부분적으로 적응형 변조의 결과인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 데이터 신호들을 전송하기 위한 방법으로서, 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 방법의 타이밍과 제 12항 내지 제 16항중 어느 한 항에 따른 방법의 타이밍은 인터리빙되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020047012406A 2002-03-28 2003-03-14 다중 액세스 시스템 내의 물리 계층의 적응형 변조 및 다른 확장들 KR100987397B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10214117A DE10214117B4 (de) 2002-03-28 2002-03-28 Adaptive Modulation und andere Erweiterungen der physikalischen Schicht in Mehrfachzugriffsystemen
DE10214117.7 2002-03-28
PCT/DE2003/000830 WO2003084138A1 (de) 2002-03-28 2003-03-14 Adaptive modulation und andere erweiterungen der physikalischen schicht in mehrfachzugriffsystemen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040093054A true KR20040093054A (ko) 2004-11-04
KR100987397B1 KR100987397B1 (ko) 2010-10-12

Family

ID=28458452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047012406A KR100987397B1 (ko) 2002-03-28 2003-03-14 다중 액세스 시스템 내의 물리 계층의 적응형 변조 및 다른 확장들

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7580383B2 (ko)
EP (1) EP1488574B1 (ko)
KR (1) KR100987397B1 (ko)
CN (1) CN100393057C (ko)
AU (1) AU2003223868A1 (ko)
DE (2) DE10214117B4 (ko)
RU (1) RU2313186C2 (ko)
WO (1) WO2003084138A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4337507B2 (ja) 2003-11-05 2009-09-30 ソニー株式会社 無線通信システム、並びに無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP4938965B2 (ja) * 2004-02-24 2012-05-23 キヤノン株式会社 無線アクセスポイント装置、無線ｌａｎシステムおよび無線アクセスポイント装置の通信方法
US7839775B2 (en) * 2005-03-15 2010-11-23 Cornell Research Foundation, Inc. Methods and systems for channel sensing multiple access communications with multipacket reception
WO2006133414A2 (en) * 2005-06-08 2006-12-14 Avaya Technology Corp. Avoiding hidden terminals in wireless local area networks
US8576872B2 (en) 2005-10-19 2013-11-05 Qualcomm Incorporated Multi-hop wireless mesh network medium access control protocol
KR101118689B1 (ko) 2005-11-16 2012-03-06 삼성전자주식회사 어드밴스트 코딩을 적용한 데이터 프레임의 송수신 장치 및방법
KR100871854B1 (ko) * 2006-06-05 2008-12-03 삼성전자주식회사 비동기 데이터 전송을 위한 채널 할당 관리 방법, 비동기데이터 전송 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치
EP2255455B1 (en) * 2008-03-11 2017-07-05 Avago Technologies General IP (Singapore) Pte. Ltd. Method and system for dual mode operation in wireless networks
CN102421197B (zh) * 2008-03-20 2014-09-03 华为技术有限公司 一种协调方法、装置及用户设备
JP5537022B2 (ja) * 2008-12-18 2014-07-02 パナソニック株式会社 通信方法及び通信装置
JP4770939B2 (ja) * 2009-02-13 2011-09-14 ソニー株式会社 通信装置、通信制御方法、及び通信システム
WO2012053844A2 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Lg Electronics Inc. Method of transmitting and receiving data in a multi radio access technology system and apparatus therefor
WO2013130793A1 (en) 2012-03-01 2013-09-06 Interdigital Patent Holdings, Inc. Multi-user parallel channel access in wlan systems
KR20170001730A (ko) * 2012-04-30 2017-01-04 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크 협력형 직교 블록 기반 자원 할당(cobra) 동작을 지원하는 방법 및 장치
WO2015050995A2 (en) 2013-10-01 2015-04-09 Interdigital Patent Holdings, Inc. Enhancements for coordinated orthogonal block-based resource allocation (cobra) in wlan systems
US10259659B2 (en) 2015-02-09 2019-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Production module, production system, and method for operating a production module
US20160255653A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for selective contention in a mixed wireless communication system
CN106160917A (zh) * 2015-03-25 2016-11-23 邵贵阳 一种无线多信道mac的信号编码调制方法
CN107734651B (zh) 2016-08-10 2021-10-26 华为技术有限公司 一种数据传输方法及终端、网络设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521906A (en) * 1995-01-26 1996-05-28 Motorola Inc. Method and apparatus for updating carrier channel allocations
US6249512B1 (en) * 1997-04-22 2001-06-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Data transmission system and its control method and multiplexing method
JP3741858B2 (ja) * 1998-03-19 2006-02-01 富士通株式会社 適応変調方式
US6452917B1 (en) * 1999-04-08 2002-09-17 Qualcomm Incorporated Channel estimation in a CDMA wireless communication system
TW472469B (en) * 1999-10-07 2002-01-11 Ibm Adaptive power control in wideband CDMA cellular systems (WCDMA) and methods of operation
GB9926832D0 (en) * 1999-11-12 2000-01-12 Koninkl Philips Electronics Nv A short range,low power communications system and a method of operating the sysem
US6907044B1 (en) * 2000-08-04 2005-06-14 Intellon Corporation Method and protocol to support contention-free intervals and QoS in a CSMA network
EP1187413A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Method for an adaptive bitloading in an OFDM communication system
US20020172186A1 (en) * 2001-04-09 2002-11-21 Peter Larsson Instantaneous joint transmit power control and link adaptation for RTS/CTS based channel access

Also Published As

Publication number Publication date
DE50311777D1 (de) 2009-09-17
KR100987397B1 (ko) 2010-10-12
US20050141448A1 (en) 2005-06-30
DE10214117A1 (de) 2003-10-23
AU2003223868A1 (en) 2003-10-13
US7580383B2 (en) 2009-08-25
EP1488574B1 (de) 2009-08-05
DE10214117B4 (de) 2005-06-23
CN1623301A (zh) 2005-06-01
EP1488574A1 (de) 2004-12-22
RU2004131658A (ru) 2005-07-10
RU2313186C2 (ru) 2007-12-20
CN100393057C (zh) 2008-06-04
WO2003084138A1 (de) 2003-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113193884B (zh) 用信号通知多用户分组的无线通信方法和无线通信终端
US10433204B2 (en) Multi-user communication in wireless networks
US8072957B2 (en) System and method for incorporating dynamic orthogonal frequency-division multiplexing into wireless network protocols
KR100987397B1 (ko) 다중 액세스 시스템 내의 물리 계층의 적응형 변조 및 다른 확장들
US20070025317A1 (en) Signaling for bit allocation in a wireless lan
US9603174B2 (en) Error control method, medium access control (MAC) frame designing method, and terminal registration method in wireless communication system, and recording medium
KR101500973B1 (ko) 강화된 다중-사용자 전송
KR101792110B1 (ko) 업링크 시그널링 시스템 및 방법
US11457068B2 (en) Communication format for a wireless network
US20160278081A1 (en) Method and device for receiving multiuser uplink in wireless lan
KR101761529B1 (ko) 무선랜에서 상향링크 프레임을 전송하는 방법 및 장치
US20190297622A1 (en) Doppler mode in a wireless network

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130926

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140926

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150924

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160922

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180928

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190926

Year of fee payment: 10