KR20060096083A - 고속 미디어 액세스 제어 및 직접 링크 프로토콜 - Google Patents
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Abstract
다양한 형태의 레가시 시스템 (legacy systems) 과 역방향 호환될 수도 있는 고 처리율 시스템의 효율적인 사용에 대한 MAC 프로세싱에 대한 기술이 개시된다. 일 양태에서, 데이터 프레임은 액세스 포인트 및 원격국과 같은 다양한 스테이션 (station) 에 의해 수신가능한 포맷으로의 송신에 대한 공통부분을 포함하여 형성된다. 또한, 데이터 프레임은 특정 원격국으로의 송신에 대해 포맷화된, 전용부분을 포함한다. 다른 양태에서, 공통부분은 스티어링 (steering) 되지 않고, 전용부분은 스티어링된다. 또 다른 양태에서, 액세스 포인트는, 하나의 원격국으로부터 다른 원격국으로 송신되는 데이터 프레임의 공통부분에 포함된 데이터 지시에 대응한 할당을 스케줄링한다. 또 다른 양태에서, 제 1 국은 제 2 국으로 레퍼런스 (reference) 를 송신하고, 제 2 국은 그 레퍼런스를 측정하고, 그로부터 피드백을 발생한다.
Description
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 매체 액세스 제어에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 음성 및 데이터와 같은 다양한 방식의 통신을 제공하도록 널리 사용되었다. 통상적인 무선 데이터 시스템, 또는 네트워크는 하나 이상의 공유된 자원으로의 다중 유저 액세스를 제공한다. 시스템은 주파수분할다중화 (Frequency Division Multiplexing ; FDM), 시분할다중화 (Time Division Multiplexing ; TDM), 코드분할다중화 (Code Division Multiplexing ; CDM), 및 그 외와 같은 다양한 다중 액세스 기술들을 채용할 수도 있다.
예시적인 무선 네트워크는 셀룰러 기반 데이터 시스템을 포함한다. 이하 그러한 몇 가지 예로는: (1) "TIA/EIA-95-B 듀얼-모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템에 대한 이동국-기지국 호환 표준" (IS-95 표준), (2) "제 3 세대 파트너쉽 프로젝트" (3rd Generation Partnership Project ; 3GPP) 로 명명된 컨소시엄에 의해 제안되고, 문서 번호 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 및 3G TS 25.214 를 포함하는 문서의 집합에 수록된 표준 (W-CDMA 표준), (3) "제 3 세대 파트너쉽 프로젝트 2" (3rd Generation Partnership Project 2; 3GPP2) 로 명명된 컨소시엄에 의해 제안되고, "TR-45.5 cdma 2000 확산 스펙트럼 시스템에 대한 물리 계층 표준" 에 수록된 표준 (IS-2000 표준), 및 (4) TIA/EIA/IS-856 표준을 준수하는 고속 데이터 레이트 (High Data Rate ; HDR) 시스템 (IS-856 표준) 이 있다.
무선 시스템의 다른 예는 IEEE 802.11 표준 (즉, 802.11 (a), (b), 또는 (g)) 과 같은 무선 LAN (Wireless Local Area Networks ; WLANs) 을 포함한다. 이러한 네트워크에 걸친 개선은 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; OFDM) 변조 기술을 포함하는 다중 입력 다중 출력 (Multiple Input Multiple Output ; MIMO) WLAN 을 채용함에서 달성될 수도 있다. IEEE 802.11 (e) 는 기존 802.11 표준의 몇몇 결점을 개선하도록 도입되었다.
무선 시스템 설계가 발전될수록, 더욱 고속의 데이터 레이트가 이용가능해졌다. 더욱 고속의 데이터 레이트는 발전된 애플리케이션의 가능성을 열었고, 그 애플리케이션 중에는 음성, 비디오, 고속 데이터 송신, 및 다양한 그 외의 애플리케이션들이 있다. 그러나, 다양한 애플리케이션들은 그들 각각의 데이터 송신에 대해 상이한 요건을 가지게 될 수도 있다. 많은 방식의 데이터가 레이턴시 (latency) 및 처리량 요건을 가질 수도 있고, 또는 어느 정도의 서비스 품질 (Qualiity of Service ; QoS) 보장을 필요로 할 수도 있다. 자원 관리 없이는, 시스템의 용량은 감소될 수도 있고, 시스템은 효율적으로 동작하지 않을 수도 있다.
매체 액세스 제어 (MAC) 프로토콜은 일반적으로 수많은 유저들 간에 공유된 통신 자원을 할당하도록 사용된다. MAC 프로토콜은 일반적으로 데이터를 송신 및 수신하도록 사용되는 물리 계층에 보다 높은 층을 인터페이싱한다. 데이터 레이트의 증가로부터 이득을 얻으려면, MAC 프로토콜은 공유된 자원을 효율적으로 이용하도록 설계되어야만 한다. 또한, 대체 또는 레가시 (legacy) 통신 표준과의 상호동작가능성을 유지하는 것이 일반적으로 바람직하다. 따라서, 기술분야에서는 고처리량 시스템의 효율적인 사용을 위한 MAC 프로세싱을 필요로 하고 있다. 다양한 방식의 레가시 시스템들과 역방향 호환되는 MAC 프로세싱을 더욱 필요로 하고 있다.
요약
이하에 개시된 실시형태는 다향한 방식의 레가시 시스템과 역방향 호환가능한 고 처리율 시스템의 효율적인 사용을 위한 MAC 프로세싱에 대한 필요를 처리한다. 일 양태에서, 데이터 프레임은, 액세스 포인트 및 원격 스테이션과 같은, 다양한 스테이션에 의해 수신가능한 포맷으로의 송신에 대한 공통부분을 포함하여 형성된다. 또한, 데이터 프레임은, 특정한 원격 스테이션으로의 송신에 대해 포맷화된 전용부분을 포함한다. 또 다른 양태에서, 공통부분은 스티어링 되지 않고, 전용부분은 스티어링 된다. 또 다른 양태에서, 액세스 포인트는, 일방의 원격 스테이션으로부터 타방의 것으로 송신되는 데이터 프레임의 공통부분에 포함되는 데이터 지시에 대응하여 할당을 스케줄링한다.
또 다른 양태에서, 제 1 스테이션은 제 2 스테이션으로 레퍼런스를 송신하고, 제 2 스테이션은 그로부터 피드백을 발생하고 레퍼런스를 측정한다. 제 2 스테이션으로부터 피드백을 수신하는 순간, 제 1 스테이션은, 피드백에 따라서 제 2 스테이션으로 데이터를 송신한다. 다양한 다른 양태가 또한 제시된다.
도 1 은 고속 WLAN 을 포함하는 시스템의 예시적인 일 실시형태이다.
도 2 는 액세스 포인트 또는 유저 단말로서 구성될 수도 있는 무선 통신 디바이스의 예시적인 일 실시형태를 도시한다.
도 3 은 802.11 프레임간 간격 파라미터를 도시한다.
도 4 는 DCF 에 따른 액세스에 대한 백오프 및 DIFS 의 사용을 도시하는 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트를 도시한다.
도 5 는 DIFS 액세스보다 높은 우선권을 가진, ACK 에 앞선 SIFS 의 사용을 도시하는 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트를 도시한다.
도 6 은 큰 패킷을 연합 SIFS 를 가진 작은 단편으로 세그멘팅함을 도시한다.
도 7 은 프레임당 확인 (Acknowledgement) 을 가진 송신기회 (TXOP) 를 도시하는 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트를 도시한다.
도 8 은 블록 확인을 가진 TXOP 를 도시한다.
도 9 는 HCCA 를 사용하는 폴링된 TXOP (polled TXOP) 를 도시하는 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트를 도시한다.
도 10 은 갭 (gap) 이 없는 다중 연속 송신을 포함하는 TXOP 의 예시적인 일 실시형태이다.
도 11 은 요청되는 프리앰블 송신의 양을 감소시킴을 도시하는 TXOP 의 예시적인 일 실시형태를 도시한다.
도 12 는 프리앰블의 통합, SIFS 와 같은 갭의 제거, 및 적절한 만큼의 GIFS 의 삽입을 포함하는, 다양한 양태를 병합하는 방법의 예시적인 일 실시형태를 도시한다.
도 13 은 통합된 폴 및 그들 각각의 TXOP 를 도시하는 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트를 도시한다.
도 14 는 폴을 통합하는 방법의 예시적인 일 실시형태를 도시한다.
도 15 는 예시적인 MAC 프레임을 도시한다.
도 16 은 예시적인 MAC PDU 를 도시한다.
도 17 은 예시적인 P2P (peer-to-peer) 통신을 도시한다.
도 18 은 물리 계층 버스트 (burst) 종래기술을 도시한다.
도 19 는 P2P 송신에 대해 채용될 수도 있는 예시적인 물리 계층 버스트를 도시한다.
도 20 은 선택적인 애드 혹 (optional ad hoc) 세그먼트를 포함하는 MAC 프레임의 예시적인 일 실시형태를 도시한다.
도 21 은 예시적인 물리 계층 버스트를 도시한다.
도 22 는 P2P 데이터 송신에 대한 예시적인 방법을 도시한다.
도 23 은 P2P 통신에 대한 예시적인 방법을 도시한다.
도 24 는 P2P 접속에 있어서의 사용을 위한 레이트 피드백을 제공하는데 대한 예시적인 방법을 도시한다.
도 25 는 2 개의 스테이션과 하나의 액세스 포인트 사이의 관리된 P2P 접속을 도시한다.
도 26 은 경합 기반 (또는 애드 혹) P2P 접속을 도시한다.
도 27 은 스테이션 사이의 관리된 P2P 통신을 도시하는 예시적인 MAC 프레임을 도시한다.
도 28 은 동일한 주파수 배당 상의 레가시 (legacy) 및 새로운 클래스 스테이션 양자 모두의 지원을 도시한다.
도 29 는 레가시 및 새로운 클래스 미디어 액세스 제어의 조합을 도시한다.
도 30 은 송신 기회의 획득에 대한 예시적인 방법을 도시한다.
도 31 은 단일 FA 를 다중 BSS 와 공유하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 32 는 단일 FA 를 사용하는 오버래핑 (overlapping) BSS 를 도시한다.
도 33 은 레가시 BSS 와의 상호동작 도중의 고속 P2P 통신을 수행하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 34 는 레가시 BSS 상의 액세스에 대한 경합으로써 MIMO 기술을 사용하는 P2P 통신을 도시한다.
도 35 는 집합된 프레임 내에서의 하나 이상의 MAC 프레임 (또는 단편) 의 캡슐화를 도시한다.
도 36 은 레가시 MAC 프레임을 도시한다.
도 37 은 예시적인 압축되지 않은 프레임을 도시한다.
도 38 은 예시적인 압축된 프레임을 도시한다.
도 39 는 또 다른 예시적인 압축된 프레임을 도시한다.
도 40 은 예시적인 집합 헤더를 도시한다.
도 41 은 ACF 에서의 사용에 대한 스케줄링된 액세스 주기 프레임 (Scheduled Access Period Frame ; SCAP) 의 예시적인 일 실시형태를 도시한다.
도 42 는 HCCA 및 EDCA 와 관련하여 SCAP 이 사용될 수도 있는 방법을 도시한다.
도 43 은 경합 기반 액세스 주기로써 산재 (intersperse ; 散在) 되는 수많은 SCAP 을 포함하는 비콘 (Beacon) 인터벌을 도시한다.
도 44 는 수많은 MIMO STA 를 가진 로우-레이턴시 (low-latency) 동작을 도시한다.
도 45 는 예시적인 스케줄 메세지를 도시한다.
도 46 은 예시적인 전력 관리 필드를 도시한다.
도 47 은 예시적인 MAP 필드를 도시한다.
도 48 은 TXOP 배당에 대한 예시적인 스케줄 제어 프레임을 도시한다.
도 49 는 레가시 802.11 PPDU 를 도시한다.
도 50 은 데이터 송신에 대한 예시적인 MIMO PPDU 포맷을 도시한다.
도 51 은 예시적인 스케줄 PPDU 를 도시한다.
도 52 는 예시적인 FRACH PPDU 를 도시한다.
도 53 은 레가시 시스템과의 상호동작의 방법의 대체 실시형태를 도시한다.
무선 LAN (또는 새롭게 나타나는 송신 기술을 사용하는 유사한 애플리케이션) 에 대한 고속 비트 레이트 물리 계층에 관련하여 고효율 동작을 지원하는 예시적인 일 실시형태가 이하에 개시된다. 예시적인 WLAN 은 20 MHz 의 대역폭에서 100 Mbps (초당 백만 비트) 를 초과하는 비트 레이트를 지원한다.
다양한 예시적인 실시형태가, 802.11 (a-e) 에서 그 예시를 찾을 수 있는 레가시 WLAN 시스템의 분산된 조정 동작의 단순성 및 강인성을 보호한다. 다양한 실시형태의 이점은 그러한 레가시 시스템과의 역방향 호환성을 유지하는 동안 달성될 수도 있다. (이하의 설명에서, 802.11 시스템은 예시적인 레가시 시스템으로서 설명된다. 당업자는 그 개선된 것이 또한 대체 시스템 및 표준과 호환되는 것을 인지할 것이다.)
예시적인 WLAN 은 서브-네트워크 프로토콜 스택을 포함할 수도 있다. 서브-네트워크 프로토콜 스택은, OFDM 변조, 단일 캐리어 변조 기술들에 기반한, 매우 높은 대역폭 효율성 동작에 대한 다중 송신 및 다중 수신 안테나를 사용하는 시스템 (다중 입력 단일 출력 (Multiple Input Single Output ; MISO) 시스템을 포함하는, 다중 입력 다중 출력 (Multiple Input Multiple Output ; MIMO) 시스템), 동일한 시간 인터벌 도중에 다중 유저 단말로/로부터 데이터를 송신하기 위한 공간 다중화 기술과 관련한 다중 송신 및 수신 안테나를 사용하는 시스템, 및 동시에 다중 유저에 대해 송신하도록 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 기술을 사용하는 시스템을 포함하며 그에 제한되지 않는, 일반적으로 고속 데이터 레이트, 고 대역폭 물리 계층 송신 메커니즘을 지원한다. 대체 예시는 단일 입력 다중 출력 (SIMO) 및 단일 입력 단일 출력 (SISO) 시스템을 포함한다.
후술하는 하나 이상의 예시적인 실시형태는 무선 데이터 통신 시스템의 관점에서 설명된다. 이 관점 내에서의 사용이 유리한 한, 본 발명의 상이한 실시형태는 상이한 환경 또는 구성에 병합될 수도 있다. 일반적으로, 후술하는 다양한 시스템은 소프트웨어 제어된 프로세서, 집적 회로, 또는 이산 논리를 사용하여 형성될 수도 있다. 애플리케이션 전반에 참조되는 데이터, 명령어, 명령, 정보, 신호, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자기입자, 광계 또는 광입자, 또는 이들의 조합으로써 유리하게 표현된다. 또한, 각 블록도에 도시된 블록은 하드웨어 또는 방법 단계를 표현한다. 방법 단계는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 상호교환될 수 있다. "예시적인" 이라는 단어는 이하에서 "예시, 실례, 또는 예증이 되는" 것을 의미한다. 후술하는 어떠한 "예시적인" 실시형태라도 바람직하거나 다른 실시형태보다 유리한 것으로 해석될 필요는 없다.
도 1 은 시스템 (100) 의 예시적인 일 실시형태이고, 하나 이상의 유저 단말 (User Terminal ; UT ; 106A-N) 에 접속된 액세스 포인트 (Access Point ; AP ; 104) 를 포함한다. 802.11 용어에 따라, 본 문서에서 AP 및 UT 는 또한 스테이션 즉 STA 를 나타낸다. AP 및 UT 는 무선 지역통신망 (Wireless Local Area Network ; WLAN ; 120) 을 통하여 통신한다. 예시적인 일 실시형태에서, WLAN (120) 은 고속 MIMO OFDM 시스템이다. 그러나, WLAN (120) 은 임의의 무선 LAN 일 수도 있다. 액세스 포인트 (104) 는 어떠한 개수의 외부 디바이스와도 통신하거나 또는 네트워크 (102) 를 통하여 프로세스한다. 네트워크 (102) 는 인터넷, 인트라넷, 또는 임의의 다른 유선, 무선, 또는 광 네트워크일 수도 있다. 접속 (110) 은 네트워크로부터 액세스 포인트 (104) 로의 물리 계층 신호를 반송한다. 디바이스 또는 프로세스는 WLAN (120) 상에서 네트워크 (102) 로 또는 UT 로서 (또는 UT 와의 접속을 통하여) 접속될 수도 있다. 어떤 네트워크 (102) 또는 WLAN (120) 에 접속될 수도 있는 디바이스의 예는 전화기, 개인용 휴대정보단말 (PDA), 다양한 방식의 컴퓨터 (노트북, PC, 워크스테이션, 임의의 방식의 단말), 카메라, 캠코더, 웹캠과 같은 비디오 디바이스, 및 가상적인 임의의 다른 형태의 데이터 디바이스를 포함한다. 프로세스는 음성, 비디오, 데이터 통신 등을 포함할 수도 있다. 다양한 데이터 스트림은, 다양한 서비스 품질 (QoS) 기술을 사용함으로써 수용될 수도 있는 다양한 송신 요구를 가질 수도 있다.
시스템 (100) 은 중심화된 AP (104) 와 함께 채용될 수도 있다. 모든 UT (106) 는 예시적인 일 실시형태에서 AP 와 통신한다. 대체 실시형태에서, 2 개의 UT 사이의 직접 P2P 통신은, 시스템에의 변경에 따라, 당업자에게 명백한 바와 같이, 순응될 수도 있으며, 그 예시가 후술된다. 액세스는, 후술하는 바와 같이, AP, 또는 애드 혹 (즉, 경합 기반) 에 의해서 관리될 수도 있다.
일 실시형태에서, AP (104) 는 이더넷 (Ethernet) 적응성을 제공한다. 이 경우에, IP 라우터 (router) 는 네트워크 (102) 에 접속을 제공하도록 AP 에 부가되어 채용될 수도 있다 (상세는 미도시). 이더넷 프레임은 (후술하는) WLAN 서브 네트워크를 통하여 라우터와 UT (106) 사이에서 송신될 수도 있다. 이더넷 적응성 및 접속성은 기술분야에 알려져 있다.
대체 실시형태에서, AP (104) 는 IP 적응성을 제공한다. 이 경우에, AP 는 접속된 UT 의 세트에 대하여 게이트웨이 라우터로서 작용한다 (상세는 미도시). 이 경우에, IP 데이터그램 (datagram) 은 AP (104) 에 의하여 UT (106) 로 및 로부터 라우팅될 수도 있다. IP 적응성 및 접속성은 기술분야에 알려져 있다.
도 2 는 무선 통신 디바이스의 예시적인 일 실시형태를 도시하고, 이는 액세스 포인트 (104) 또는 유저 단말 (106) 으로 구성될 수도 있다. 액세스 포인트 (104) 구성은 도 2 에 도시된다. 송수신기 (210) 는, 네트워크 (102) 의 물리 계층 요구에 따라 접속 (110) 상에서 수신 및 송신한다. 디바이스로부터 또는 디바이스로의 데이터 또는 네트워크 (102) 에 접속된 애플리케이션은 MAC 프로세서 (220) 에 전달된다. 이러한 데이터는 이하에서 플로우 (260) 이라 한다. 플로우는 상이한 특성을 가질 수도 있고, 플로우와 관련된 애플리케이션의 방식에 기초하여 상이한 프로세싱을 요구할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 또는 음성은 로우-레이턴시 (low-latency) 플로우로 특성화될 수도 있다 (비디오는 음성에 비해서 일반적으로 보다 높은 처리율을 가진다). 많은 데이터 애플리케이션은 레이턴시에 덜 민감하나, 보다 높은 데이터 보전 (integrity) 요구를 가진다 (즉, 음성은 약간의 패킷 손실에 내성이 있을 수도 있으나, 파일 송신은 일반적으로 패킷 손실에 내성이 없다).
MAC 프로세서 (220) 는 플로우 (260) 를 수신하고, 물리 계층상에서 그것을 프로세싱한다. 또한, MAC 프로세서 (220) 는 물리 계층 데이터를 수신하고 데이터를 프로세싱하여 송출 플로우 (260) 에 대한 패킷을 형성한다. 또한, 내부 제어 및 시그널링은 AP 와 UT 사이에서 통신된다. 물리 계층 (PHY) 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU) 이라고도 하는 MAC 프로토콜 데이터 유닛 (MAC PDU) 및 (802.11 용어상에서의) 프레임은 접속 (270) 상에서 무선 LAN 송수신기 (240) 에 전달되고 무선 LAN 송수신기 (240) 로부터 수신된다. 플로우 및 명령으로부터 MAC PDU 로의 전환, 및 그 역에 대한 예시적인 기술이 후술된다. 대체 실시형태는 어떠한 전환 기술이라도 채용할 수도 있다. 다양한 MAC ID 에 응답하는 피드백 (280) 은 다양한 목적을 위해, 물리 계층 (PHY ; 240) 으로부터 MAC 프로세서 (220) 로 리턴될 수도 있다. 피드백 (280) 은, (단일캐스트 채널 뿐만 아니라 다중캐스트를 포함하는) 채널에 대한 지원가능한 레이트, 변조 포맷, 및 다양한 다른 파라미터들을 포함하는 어떠한 물리 계층 정보를 포함할 수도 있다.
예시적인 일 실시형태에서, 적응 계층 (Adaptation layer ; ADAP) 및 데이터 링크 제어 계층 (Data Link Control layer ; DLC) 는 MAC 프로세서 (220) 에서 수행된다. 물리 계층 (PHY) 는 무선 LAN 송수신기 (240) 상에서 수행된다. 당업자는, 다양한 기능의 분할이 어떠한 다양한 구성으로도 이루어질 수도 있는 것을 인식할 것이다. MAC 프로세서 (220) 는 물리 계층에 대한 일부 또는 전부의 프로세싱을 수행할 수도 있다. 무선 LAN 송수신기는 MAC 프로세싱, 또는 그 서브파트 (subpart) 의 수행에 대한 프로세서를 포함할 수도 있다. 임의의 수의 프로세서, 특수 목적 하드웨어, 또는 그들의 조합이 채용될 수도 있다.
MAC 프로세서 (220) 는 범용 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 또는 특수 목적 프로세서일 수도 있다. MAC 프로세서 (220) 는 다양한 태스크 (task) 에서 보조하기 위한 특수 목적 하드웨어에 접속될 수도 있다 (상세는 미도시). 다양한 애플리케이션이, 외부 접속된 컴퓨터와 같은 외부 접속된 프로세서 상에서 또는 네트워크 연결을 통하여 실행될 수도 있고, 액세스 포인트 (104) 내의 부가적인 프로세서 상에서 실행할 수도 있고 (미도시), 또는 MAC 프로세서 (220) 자체 상에서 실행할 수도 있다. MAC 프로세서 (220) 는, 후술하는 다양한 프로시져 및 방법의 수행에 대한 명령어는 물론 데이터의 저장에 대하여 사용될 수도 있는 메모리 (255) 와 접속된 것으로 도시된다. 당업자는, MAC 프로세서 (220) 내의 전체에 또는 부분에 내장될 수도 있는 메모리 (255) 가, 하나 이상의 다양한 방식의 메모리 구성 부품으로 구비될 수도 있다는 것을 인식할 것이다.
후술하는 기능의 수행에 대한 명령어 및 데이터를 저장함에 덧붙여, 메모리 (255) 는 또한, 다양한 큐 (queue) 와 관련된 데이터의 저장에 대하여 사용될 수도 있다.
무선 LAN 송수신기 (240) 는 임의의 방식의 송수신기일 수도 있다. 예시적인 일 실시형태에서, 무선 LAN 송수신기 (240) 는, MIMO 또는 MISO 인터페이스로써 동작할 수도 있는 OFDM 송수신기이다. OFDM, MIMO, 및 MISO 는 당업자에게 알려진 것이다. 다양한 예시적인 OFDM, MIMO 및 MISO 송수신기는, "광대역 MISO 및 MIMO 시스템에 대한 주파수-독립 공간-프로세싱 (FREQUENCY-INDEPENDENT SPATIAL-PROCESSING FOR WIDEBAND MISO AND MIMO SYSTEMS)" 명칭의, 2003년 8월 27일 출원된, 본 발명의 출원인의, 공동계류중인 미합중국 특허 출원 일련 번호 10/650,295 호에 설명되어 있다. 대체 실시형태는 SIMO 또는 SISO 시스템을 포함할 수도 있다.
무선 LAN 송수신기 (240) 는 안테나 (250 A-N) 와 접속된 것으로 도시된다. 임의의 개수의 안테나는 다양한 실시형태에서 지원될 수도 있다. 안테나 (250) 는 WLAN (120) 상에서 송신 및 수신하도록 사용될 수도 있다.
무선 LAN 송수신기 (240) 는 하나 이상의 안테나 (250) 의 각각에 접속된 공간 프로세서를 포함할 수도 있다. 공간 프로세서는 각각의 안테나에 대해 독립적인 송신에 대한 데이터를 프로세싱할 수도 있고, 또는 모든 안테나 상에서 수신된 신호를 공동으로 처리할 수도 있다. 독립 프로세싱의 예시는, 채널 추정, UT 로부터의 피드백, 채널 반전, 또는 기술분야에 알려진 다양한 다른 기술에 기초할 수도 있다. 프로세싱은 임의의 다양한 공간 프로세싱 기술을 사용하여 수행된다. 이러한 방식의 다양한 송수신기는 빔 형성, 빔 스티어링, 아이겐 스티어링 (eigen-steering), 또는 주어진 유저 단말로 및 로부터의 처리율을 증가시키 위한 다른 공간 기술을 사용할 수도 있다. OFDM 심볼이 송신되는 예시적인 일 실시형태에서, 공간 프로세서는, OFDM 서브채널의 각각, 또는 빈 (bin) 의 처리에 대한 서브-공간 프로세서를 포함할 수도 있다.
예시적인 일 실시형태에서, AP 는 N 개의 안테나를 가질 수도 있고, 예시적인 UT 는 M 개의 안테나를 가질 수도 있다. 따라서, AP 의 안테나와 UT 사이에 M x N 개의 경로가 있다. 이러한 다중 경로를 사용하는, 처리율을 증가시키기 위한 다양한 공간 기술이 기술분야에 알려져 있다. 공간 시간 송신 다이버시티 (Space Time Transmit Diversity ; STTD) 시스템 (이하 "다이버시티" 라고도 한다) 에서, 송신 데이터는 포맷화되고 인코딩되어 데이터의 단일 스트림으로서 모든 안테나를 거쳐 발송된다. M 개의 송신 안테나 및 N 개의 수신 안테나로써 형성될 수도 있는 MIN (M, N) 독립 채널이 있을 수도 있다. 공간 다중화는 이러한 독립 경로를 이용하고, 독립 경로의 각각 상에 상이한 데이터를 송신할 수도 있어, 송신 레이트를 증가시킨다.
다양한 기술이, AP 와 UT 사이의 채널의 특성에 적응하거나 학습하는 것으로서 알려져 있다. 유일한 파일롯이 각 송신 안테나로부터 송신될 수도 있다. 파일롯은 각 수신 안테나에서 수신되고 측정된다. 그 후, 채널 상태 정보 피드백은 송신에 사용되도록 송신 디바이스로 리턴될 수도 있다. 측정된 채널 매트릭스의 아이겐 분해는 채널 아이겐모드를 판정하도록 수행될 수도 있다. 대체 기술은, 수신기에서의 채널 매트릭스의 아이겐 분해를 회피하도록, 파일롯 및 데이터의 아이겐-스티어링을 사용하여 수신기에서의 공간 프로세싱을 단순화하는 것이다.
따라서, 현재 채널 컨디션에 따라, 다양한 데이터 레이트가, 시스템 전반의 다양한 유저 단말로의 송신에 대해 이용가능할 수도 있다. 상세하게는, AP 와 각 UT 사이의 특정 링크는, AP 로부터 하나 이상의 UT 로 공유될 수도 있는 다중캐스트 또는 방송 링크보다 높은 성능일 수도 있다. 이에 대한 예시가 후술된다. 무선 LAN 송수신기 (240) 는, AP 와 UT 사이의 물리 링크에 대해 사용되는 공간 프로세싱의 어느 것이든지에 기초한 지원가능한 레이트를 판정할 수도 있다. 이 정보는, MAC 프로세싱에서의 사용에 대한 접속 (280) 상에서 피드백될 수도 있다.
안테나의 개수는 UT 의 데이터 크기 및 형성 인자뿐만 아니라 데이터 필요에 따라 채용될 수도 있다. 예를 들어, 고화질 비디오 디스플레이는, PDA 가 2 개의 안테나로 만족될 수도 있는 반면, 고 대역폭 요구로 인하여, 예를 들어, 4 개의 안테나를 포함할 수도 있다. 예시적인 액세스 포인트는 4 개의 안테나를 가질 수도 있다.
유저 단말 (106) 은 도 2 에 도시된 액세스 포인트 (104) 와 유사한 경향으로 채용될 수도 있다. 플로우 (260) 가 LAN 송수신기와 접속케 하는 대신에 (비록 UT 가, 유선 또는 무선중 어느 하나인, 그러한 송수신기를 포함할 수도 있지만), 일반적으로 플로우 (260) 는, UT 또는 UT 와 접속된 디바이스 상에서 동작하는 하나 이상의 애플리케이션 또는 프로세스로부터 수신, 또는 그것으로 전달된다. AP (104) 또는 UT (106) 중 어느 하나에 접속된 보다 높은 레벨은 임의의 방식일 수도 있다. 후술하는 계층은 예시가 될 뿐이다.
레가시
(
legacy
) 802.11
MAC
상술한 바와 같이, 후술하는 다양한 실시형태는 레가시 시스템과 호환되기 위해 채용될 수도 있다. (기존의 802.11 표준과 역방향 호환되는) IEEE 802.11(e) 피쳐 세트 (feature set) 은, 기존의 표준에서 소개된 특징 (feature) 과 함께, 이 섹션에서 요약되는 다양한 특징을 포함한다. 이러한 기능의 상세한 설명에 대해서는, 각 IEEE 802.11 표준에 언급된다.
기본적인 802.11 MAC 는, 분산 조정 함수 (Distributed Coordination Function ; DCF) 및 포인트 조정 함수 (Point Coordination Function ; PCF) 에 기초한 캐리어 감지 다중 액세스/충돌 회피 (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance ; CSMA/CA) 로 구성된다. DCF 는 중앙 제어 없이 매체의 액세스에 대해 허용한다. PCF 는 AP 에 채용되어 중앙 제어를 제공한다. DCF 및 PCF 는 연속적인 송신 사이의 다양한 갭을 이용하여 충돌을 회피한다. 송신은 프레임이라 하고, 프레임간의 갭은 프레임간 간격 (Interframe Spacing ; IFS) 라 한다. 프레임은 유저 데이터 프레임, 제어 프레임 또는 관리 프레임일 수도 있다.
프레임간 간격 시간 지속기간은 삽입된 갭의 방식에 따라 다양하다. 도 3 은 802.11 프레임간 간격 파라미터 : 쇼트 프레임간 간격 (Short Interframe Spacing ; SIFS), 포인트 프레임간 간격 (Point Interframe Spacing ; PIFS), 및 DCF 프레임간 간격 (DCF Interframe Spacing ; DIFS) 을 도시한다. SIFS < PIFS < DIFS 이다. 따라서, 보다 짧은 시간 지속기간을 따르는 송신은, 채널의 액세스 시도에 앞서 보다 오래 대기해야만 하는 것보다는 보다 높은 우선권을 가진다.
CSMA/CA 의 캐리어 감지 (CSMA) 특징에 따라, 스테이션 (STA) 은, 채널이 적어도 DIFS 지속기간 동안 유휴 (idle) 인 것을 감지한 후에, 채널로의 액세스를 획득할 수도 있다. (이하에 사용된 바와 같이, STA 라는 용어는 WLAN 에 액세스하는 임의의 스테이션을 언급하고 유저 단말뿐만 아니라 액세스 포인트를 포함할 수도 있다.) 충돌을 회피하기 위해, 각 STA 는, 채널에 액세스 하기 전에 DIFS 에 덧붙여 임의로 선택된 백오프를 대기한다. 보다 긴 백오프를 가진 STA 은 보다 높은 우선권 STA 가 채널상에서의 송신을 시작하는 때를 인지할 것이고, 따라서 그 STA 와의 충돌을 회피할 것이다. (각 대기 STA 는, 채널상의 대체 송신을 감지하기 전에 대기한 시간의 양에 의하여 그 각각의 백오프를 감소할 수도 있고, 따라서 그 상대적인 우선권을 유지한다.) 따라서, 프로토콜의 충돌 회피 (Collision Avoidance ; CA) 특징에 따라서, STA 는 [0, CW] 사이의 임의의 주기의 시간을 백오프하고, 여기에서 CW 는 CWmin 에서 초기적으로 선택되나, 그러나 CWmax 의 최대치까지, 매 충돌마다 2 의 인수로써 증가한다.
도 4 는 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트 (400) 을 도시하고, 이는 DCF 를 따른 액세스에 대한 DIFS 및 백오프의 사용을 예시한다. 존재하는 송신 (410) 은 채널을 이용한다. 송신 (410) 이 종료되는 경우, 이 실시예에서는, 보다 높은 우선권 액세스가 발생하지 않고, 따라서 새로운 송신 (420) 이, DIFS 및 관련된 백오프 주기 후에, 시작된다. 이하의 설명에서, 송신 (420) 을 이루는 STA 는, 경합을 통한 이 경우에, 이러한 송신의 기회를 획득한 것이라 한다.
SIFS 는 특정 STA 만 현재 송신에 대응할 것으로 기대되는 프레임 시퀀스 동안에 사용된다. 예를 들어, 확인 (Acknowledgement ; ACK) 이 데이터의 수신된 프레임에 대응하여 송신되는 경우, ACK 는 수신된 데이터 및 SIFS 를 따라 즉시 송신될 수도 있다. 또한, 다른 송신 시퀀스는 프레임 사이에 SIFS 를 사용할 수도 있다. 발송 요청 (Request To Send ; RTS) 프레임은, 발송 클리어 (Clear To Send ; CTS) 프레임과 함께 SIFS 후에 뒤따를 수도 있고, 그 후, 데이터가 송신될 수도 있으며, CTS 후의 SIFS, 그 후에 ACK 가 SIFS 후의 데이터를 뒤따를 수도 있다. 그러한 프레임 시퀀스는 모두 SIFS 로써 산재된다. SIFS 지속기간은, (a) 채널 상의 에너지의 검출, 및 에너지가 가버린 것인지 여부의 판정 (즉, 채널이 클리어인지), (b) 이전 메세지를 디코딩하고, ACK 프레임이 송신의 정확한 수신을 표시할 것인지 여부를 판정하는 시간, 및 (c) STA 송수신기가 수신으로부터 송신으로 스위칭되는, 또는 그 역을 위한 시간에 대해 사용될 수도 있다.
도 5 는 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트 (500) 를 도시하고, 이는 DIFS 액세스보다 높은 우선권을 가진, ACK 전의 SIFS 의 사용을 예시한다. 존재하는 송신 (510) 은 채널을 이용한다. 송신 (510) 이 종료하는 경우, 본 실시예에서, ACK (520) 은 SIFS 후에 송신 (510) 의 말단을 뒤따른다. ACK (520) 은 DIFS 가 만료되기 전에 시작하고, 따라서 송신의 획득을 시도하는 임의의 다른 STA 가 성공하지 못한다. 본 실시예에서, ACK (520) 이 종료된 후에, 어떠한 보다 높은 우선권 액세스가 발생하지 않고, 따라서, 있다면, 새로운 송신 (530) 이 DIFS 및 관련된 백오프 주기 후에 시작한다.
RTS/CTS 프레임 시퀀스는 (플로우 제어 특징을 제공함에 덧붙여) 데이터 프레임 송신에 대한 보호를 개선하도록 사용될 수도 있다. RTS 및 CTS 는 그 후의 데이터 프레임 및 ACK 및 임의의 개재하는 SIFS 에 대한 지속기간 정보를 포함한다. RTS 또는 CTS 어느 하나를 청취하는 STA 는, 네트워크 할당 벡터 (Network Allocation Vector ; NAV) 상에서의 점유된 지속기간을 구획하고, 지속기간 동안 매체를 최번 (busy) 인 것으로 취급한다. 통상적으로, 특정 길이보다 긴 프레임은 RTS/CTS 로써 보호되고, 보다 짧은 프레임은 보호되지 않은 채로 송신된다.
PCF 는 AP 가 채널의 중심화된 제어를 제공하도록 허용하는 데에 사용될 수도 있다. AP 는, 매체가 PIFS 지속기간동안 유휴임을 감지한 후 매체의 제어를 획득할 수도 있다. PIFS 는 DIFS 보다 짧고, 따라서 DIFS 보다 높은 우선권을 가진다. AP 가 채널에 액세스를 획득하게 되는 순간, 다른 STA 에 무경합 액세스 기회를 제공할 수 있고, 따라서 DCF 에 비하여 MAC 효율성을 개선시킨다. SIFS 가 PIFS 보다 높은 우선권을 가지며, 따라서 PCF 는, 채널의 제어를 취하기 전에 임의의 SIFS 시퀀스가 종료하기까지 대기해야 한다.
AP 가 PIFS 를 사용하는 매체에 액세스를 획득하는 순간, AP 가 관련된 STA 에 폴링된 액세스를 제공할 수 있는 무경합 주기 (Contention-Free Period ; CFP) 를 확립할 수 있다. 무경합 폴 (contention-free poll ; CF-poll), 또는 단순히 폴, 은 AP 에 의해서 송신되고 폴링된 STA 로부터 AP 로의 송신에 뒤따른다. 비록 폴링된 STA 가 DIFS, 또는 임의의 백오프를 대기할 필요는 없지만, 또 한번, STA 는 CF-poll 을 뒤따르는 SIFS 지속기간동안 대기해야 한다. 802.11(e) 는, 폴링으로의 강화를 포함하여, 다양한 강화를 도입하였고, 그 예시는 도 9 에 대응하여 설명된다.
AP 에 의하여 송신된 비콘 (Beacon) 은 CFP 의 지속기간을 확립한다. 이는 경합 액세스를 방지하도록 RTS 또는 CTS 를 사용하는 것과 유사하다. 그러나, 숨겨진 단말 문제는, 비콘을 청취할 수 없는 단말에서 여전히 발생할 수 있으나, 그러나 그 송신은 AP 에 의해 스케줄링된 송신으로써 간섭될 수도 있다. CFP 에서 송신을 시작하는 각 단말에 의한 자체 CTS (CTS-to-self) 의 사용을 통하여 한층 더한 보호가 가능하다.
ACK 및 CF-poll 은 하나의 프레임에 포함되도록 허용되고, MAC 효율성을 개선하기 위하여 데이터 프레임과 함께 포함될 수도 있다. SIFS < PIFS < DIFS 인 관계는, 채널 액세스에 대해 결정적인 우선권 메커니즘을 제공한다. DCF 에서의 STA 사이의 경합 액세스는, 백오프 메커니즘 상에 기초하여 개연성이 있다.
또한, 초기 802.11 표준은 큰 패킷의 보다 작은 단편으로의 세그멘팅에 대해 제공되었다. 그러한 세그멘팅의 하나의 이점은, 보다 큰 패킷의 에러보다 세그먼트의 에러가 재송신을 보다 덜 요구한다는 것이다. 이러한 표준에서의 세그멘팅의 하나의 결점은, 확인된 송신에 대해서, 부가적인 ACK 송신 및 단편 송신에 응답하는 부가적인 SIFS 로써의, 각 세그먼트에 대한 ACK 의 송신의 요구이다. 이는 도 6 에 도시된다. 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트 (600) 는 N 개의 세그먼트 및 그 각각의 확인의 송신을 예시한다. 존재하는 송신 (610) 은 송신된다. 송신 (610) 의 말단에서, 제 1 STA 가 DIFS (620) 및 백오프 (630) 를 대기하여 채널로의 액세스를 획득한다. 제 1 STA 는 N 개의 단편 (640A ~ 640N) 을 제 2 STA 에 송신하고, 그 후, N 개의 각각의 SIFS (650A ~ 650N) 지연 (delay) 이 발생함이 틀림없다. 제 2 STA 는 N 개의 ACK 단편 (660A ~ 660N) 을 송신한다. 각 단편의 사이에, 제 1 STA 는 SIFS 를 대기해야 하고, 따라서 N-1 개의 SIFS (670A ~ 670N-1) 역시 존재하게 된다. 따라서, 하나의 패킷, 하나의 ACK, 및 하나의 SIFS 를 발송하는 것과 대조적으로, 세그멘팅된 패킷은, N 개의 ACK 및 2N-1 개의 SIFS 로써, 패킷 송신의 동일한 시간을 요구한다.
802.11(e) 표준은 802.11(a), 802.11(b), 및 802.11(g) 로부터 종래 MAC 상에서 개선하도록 강화를 더하였다. 802.11(g) 및 (a) 는 양자 모두 OFDM 시스템이고, 이는 매우 유사하나, 그러나 상이한 대역에서 작동한다. 802.11(b) 와 같은 저속 MAC 프로토콜의 다양한 특징이, 보다 훨씬 높은 비트 레이트를 가진 시스템으로 넘어오게 되어, 비효율성을 도입하게 되었고, 상세는 후술된다.
802.11(e) 에서, DCF 는 강화되고, 강화 분산 채널 액세스 (Enhanced Distributed Channel Access ; EDCA) 라 한다. EDCA 의 주된 서비스 품질 (Quality of Service ; QoS) 강화는 중재 프레임간 간격 (Arbitration Interframe Spacing ; AIFS) 의 도입이다. AIFS[i] 는, 인덱스 i 로 식별되는 트래픽 클래스 (Traffic Class ; TC) 와 관련된다. AP 는, 다른 STA 에 의해 사용되도록 허락되는 AIFS[i] 값과 상이한 AIFS[i] 값을 사용할 수도 있다. AP 만이 PIFS 와 동일한 AIFS[i] 값을 사용할 수도 있다. 그렇지 않다면 AIFS[i] 는 DIFS 이상이다. 내정 (default) 된 것으로, "음성" 및 "비디오" 트래픽 클래스에 대한 AIFS 는 DIFS 와 동일하도록 선택된다. 보다 낮은 우선권을 내포하는 보다 큰 AIFS 는, 트래픽 채널 "베스트 에포트 (best effort)" 및 "백그라운드" 에 대해 선택된다.
또한, 경합 창의 크기는 TC 의 함수로 이루어진다. 가장 높은 우선권 클래스는 CW = 1, 즉, 백오프가 없음으로 설정하도록 허용된다. 다른 TC 에 대해, 상이한 경합 창 크기는 개연성 있는 상대적인 우선권을 제공하나, 그러나 지연 보장 (delay guarantee) 을 획득하도록 사용될 수는 없다.
802.11(e) 는 송신 기회 (TXOP) 를 도입하였다. MAC 효율성을 개선기 위해, STA 가 EDCA 를 통하거나 또는 HCCA 에서 폴링된 액세스를 통하여 매체를 획득하는 경우, STA 는 하나 이상의 프레임을 송신하도록 허락될 수도 있다. 상술한 하나 이상의 프레임은 TXOP 라 한다. 매체 상에서의 TXOP 의 최대 길이는 트래픽 클래스에 달려있고 AP 의하여 확립된다. 또한, 폴링된 TXOP 의 경우에서, AP 는 TXOP 의 허락된 지속기간을 표시한다. TXOP 동안, STA 는 프레임의 일련을 송신할 수 있고, 목적지로부터 SIFS 및 ACK 로써 산재된다. 각 프레임에 대해 DIFS 및 백오프를 대기할 필요를 제거함에 덧붙여, TXOP 를 획득한 STA 는, 그것이 연이은 송신에 대한 채널을 유지할 수 있다는 확실성을 가지고 있다.
TXOP 동안, 목적지로부터의 ACK 는 (초기의 802.11 MAC 에서와 같이) 프레임당일 수도 있고, 후술하는 바와 같이, 즉시 또는 지연 블록 ACK 를 사용할 수도 있다. 또한, 어떠한 ACK 방법도 임의의 트래픽 플로우, 예를 들어, 방송 또는 다중캐스트에 대해 허락되지 않는다.
도 7 은 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트 (700) 를 도시하고, 프레임당 확인을 포함한 TXOP 를 도시한다. 존재하는 송신 (710) 은 송신된다. 송신 (710) 을 따라, 그리고 , 있다면, DIFS (720) 및 백오프 (730) 를 대기한 후에, STA 는 TXOP (790) 를 획득한다. TXOP (790) 는 N 개의 프레임 (740A ~ 740N) 을 포함하고, 각 프레임에는 N 개의 각각의 SIFS (750A ~ 750N) 가 뒤따른다. 수신 STA 는 N 개의 각각의 ACK (760A ~ 760N) 에 응답한다. ACK (760) 에는 N-1 개의 SIFS (770A ~ 770N-1) 이 뒤따른다. 각 프레임 (740) 은 헤더 및 패킷 (780) 뿐만 아니라 프리앰블 (770) 도 포함한다. 후술하는, 예시적인 일 실시형태는 프리앰블에 대해 예약된 송신 시간의 양을 크게 감소시킴을 고려한다.
도 8 은 블록 확인을 포함하는 TXOP (810) 를 도시한다. TXOP (810) 은 경합 또는 폴링 (polling) 을 통하여 획득될 수도 있다. TXOP (810) 는 N 개의 프레임 (820A ~ 820N) 을 포함하고, 각 프레임에는 N 개의 각각의 SIFS (830A ~ 830N) 이 뒤따른다. 프레임 (820) 및 SIFS (830) 의 송신을 뒤따라, 블록 ACK 요청 (840) 이 송신된다. 수신 STA 는 미래의 한 시점에서 블록 ACK 요청에 응답한다. 블록 ACK 는 프레임의 블록의 송신의 완료에 즉시 뒤따를 수도 있고, 또는 소프트웨어에서 수신기 프로세싱을 허락하도록 지연될 수도 있다.
후술하는, 예시적인 일 실시형태는 (본 실시예에서 SIFS 인) 프레임 사이의 송신 시간의 양을 크게 감소시킴을 고려한다. 어떠한 실시형태에서, 연속적인 송신 (즉, 프레임) 사이를 지연시킬 필요는 없다.
802.11(a) 및 다른 표준에서, 임의의 송신 포맷에서, 신호 연장 (signal extension) 이 규정되어 각 프레임의 말단에 부가적인 지연을 더한다. SIFS 의 규정에서는 기술적으로 포함되지 아니한 반면, 후술하는 다양한 실시형태는 또한 신호 연장의 제거를 고려한다.
블록 ACK 피쳐 (feature) 는 개선된 효율성을 제공한다. 일 실시예에서, 1024 개의 프레임에 응답하는 (각각은 16 단편으로 단편화될 가능성이 있는) 64 개의 MAC 서비스 데이터 유닛 (Service Data Unit ; SDU) 까지 STA 에 의해 송신될 수도 있고, 동시에 목적지 STA 가 1024 개의 프레임의 각각의 ACK 상태를 표시하는 프레임의 블록의 말단에서 단일 응답을 제공하도록 허락된다. 통상적으로, 높은 레이트에서, MAC SDU 는 단편화되지 않을 것이고, 로우 레이턴시에서, 목적지로부터의 블록 ACK 를 요청하기 전에, 64 개의 MAC SDU 보다 작은 개수가 송신될 수도 있다. 이러한 경우에, M 개의 프레임을 송신하기 위해 총 시간이, M 개의 프레임 + M 개의 SIFS + M 개의 ACK + M-1 개의 SIFS 로부터, M 개의 프레임 + M 개의 SIFS + 블록 ACK 로, 감소된다. 후술하는 실시형태는 블록 ACK 효율성상에서 매우 크게 개선된다.
802.11(e) 에 의해 도입된 직접 링크 프로토콜 (Direct Link Protocol ; DLP) 은, (동일한 AP 에 의해서 제어되는) 베이직 서비스 세트 (Basic Service Set ; BSS) 내에서, STA 가 또 다른 목적지 STA 로 직접 프레임을 전송하도록 한다. AP 는, 폴링된 TXOP 를, STA 사이에서의 이러한 프레임 직접 이송에 대해 이용가능하도록 할 수도 있다. 이러한 특징의 도입에 선행하여, 폴링된 액세스 동안, 폴링된 STA 로부터의 프레임의 목적지는 항상 AP 였고, 이는 이번에는 목적지 STA 로 프레임을 전송할 것이다. 투홉 (two-hop) 프레임 전송을 제거함으로써, 매체 효율성은 개선된다. 후술하는 실시형태는 DLP 이송에 실질적인 효율성을 더한다.
또한, 802.11(e) 는 하이브리드 조정 함수 (Hybrid Coordination Function ; HCF) 라 불리는, 강화된 DCF 를 도입한다. HCF 제어된 채널 액세스 (HCF Controlled Channel Access ; HCCA) 에서, AP 는 언제라도 채널을 액세스하거나, 그렇지 않으면 제어된 액세스 페이즈 (Controlled Access Phase ; CAP) 를 확립하도록 허락되고, 이는, 비콘을 즉시 뒤따를 뿐만 아니라, CFP 와 유사하고 경합 페이즈 동안 언제라도 송신 기회를 제공하도록 사용된다. AP 는 백오프를 포함하지 않는 PIFS 를 대기함으로써 매체를 액세스한다.
도 9 는 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트 (800) 를 도시하고, HCCA 를 사용하는 폴링된 TXOP 를 도시한다. 본 실시예에서, AP 는 폴링에 대해 경합한다. 존재하는 송신 (910) 은 송신된다. 송신 (910) 을 뒤따라, AP 는 PIFS 를 대기하고, 그 후, 폴 (920) 을 송신하고, STA 에 어드레스된다. 채널에 대해 경합하는 다른 STA 는 DIFS 이상을 대기해야 할 것이고, 이는, 도시된 바와 같이, 송신된 폴 (920) 로 인하여 발생하지는 않는다. 폴링된 STA 는, 폴 (920) 및 SIFS (930) 를 뒤따르는 폴링된 TXOP (940) 를 송신한다. AP 는, 각 폴링된 TXOP (940) 와 폴 (920) 사이에서 PIFS 를 대기하며, 계속하여 폴링할 수도 있다. 대체 시나리오에서, AP 는 송신 (910) 으로부터의 PIFS 를 대기함으로써 CAP 를 확립할 수도 있다. AP 는 CAP 동안 하나 이상의 폴을 송신할 수도 있다.
MAC
개선
상술한 바와 같이, 종래 MAC 의 다양한 비효율적인 특징이 최근 버전으로 넘어오게 되었다. 예를 들어, 11 Mbps vs. 64 Mbps 에 대하여 설계된, 매우 긴 프리앰블이 비효율성을 도입하였다. MAC 프로토콜 데이터 유닛 (MPDU) 이, 레이트가 증가함에 따라 계속하여 축소됨에 따라, 다양한 프레임간 간격 및/또는 프리앰블을 일정하게 유지함은 채널 이용에서 응답 감소를 의미한다. 예를 들어, 고속 데이터 레이트 MIMO MPDU 송신은, 72 ㎲ 프리앰블을 가지는 802.11(e) 에 비하여, 길이에 있어 단지 몇 마이크로초일 수도 있다. SIFS, 신호 연장, 및/또는 프리앰블과 같은 지연을 제거 또는 감소함은 처리율 및 채널의 이용을 증가시킬 것이다.
도 10 은 어떠한 갭도 없는 다중 계속 송신을 포함하는 TXOP (1010) 의 예시적인 일 실시형태이다. TXOP (1010) 는, 어떠한 갭도 없이 연이어 송신되는 N 개의 프레임 (1020A ~ 1020N) 을 포함한다 (이를, 도 8 에 도시된 TXOP (810) 에서 요구되는 SIFS 와 비교하여 보라). TXOP 의 프레임의 수는 수신기의 디코딩 능력 및 버퍼에 의해서만 제한된다. STA 가 TXOP (1010) 에서 블록 ACK 를 포함하는 연속적인 프레임을 송신하는 경우, 다른 STA 가 연속적인 프레임 사이에서 매체에 액세스를 획득할 필요가 없기 때문에, SIFS 지속기간에 산재시킬 필요가 없다. 선택적인 블록 ACK 요청 (1030) 은 N 개의 프레임에 첨부된다. 트래픽의 임의의 클래스는 확인을 요구하지 않을 수도 있다. 블록 ACk 요청은 TXOP 를 뒤따라 즉시 응답될 수도 있고, 또는 추후의 시간에 송신될 수도 있다. 프레임 (1020) 은 신호 연장을 요구하지 않는다. TXOP (1010) 는, 후술하는 TXOP 를 요하는 임의의 실시형태에도 채용될 수도 있다.
도 10 에 도시된 바와 같이, TXOP 에서 연속적인 프레임 사이에 SIFS 의 송신은, 모든 프레임이 동일한 STA 에 의해 송신되는 경우, 제거될 수도 있다. 802.11(e) 에서는, 그러한 갭이 유지되어 수신기에서의 복잡성 요청을 제한한다. 802.11(e) 표준에서, 10 ㎲ SIFS 주기 및 6 ㎲ OFDM 신호 연장은, 수신된 프레임의 처리에 대한 (복조 및 디코딩을 포함하여) 총 16 ㎲ 를 수신기에 제공한다. 그러나, 큰 PHY 레이트에서, 이 16 ㎲ 는 현저한 비효율성의 결과가 된다. 어떠한 실시형태에서는, MIMO 프로세싱의 도입으로써, 16 ㎲ 조차도 프로세싱을 완료하기에 불충분할 수도 있다. 반면, 본 예시적인 일 실시형태에서, 일방의 STA 로부터 AP 또는 (직접 링크 프로토콜 (DLP) 을 사용한) 타방의 STA 로의 연속적인 송신 사이에서 OFDM 신호 연장 및 SIFS 는 제거된다. 따라서, 송신의 완료 이후의 부가적인 주기를 요구하는 수신기는, MIMO 수신기 프로세싱 및 채널 디코딩 (예를 들어, 터보/콘볼루션/LDPC 디코딩) 에 대해, 매체가 부가적인 송신에 대해 이용되는 동안에 그러한 기능을 수행할 수도 있다. 확인은, 상술한 바와 같이 (예를 들어, 블록 ACK 를 사용하여), 추후의 시간에 송신될 수도 있다.
STA 사이의 상이한 확대 지연으로 인해, 상이한 STA 로부터 매체 상의 연속적인 송신 사이에 수신기에서의 충돌을 회피하도록, 가드 주기에 의하여 상이한 STA 쌍 사이의 송신은 분리될 수도 있다 (도 10 에 미도시되었으나, 후술된다). 예시적인 일 실시형태에서, 하나의 OFDM 심볼 (4 ㎲) 의 가드 주기는 802.11 데 대한 모든 동작 환경에 대해 충분하다. (도 10 에 도시된 바와 같이) 동일한 STA 로부터 상이한 목적지 STA 로의 송신은 가드 주기에 의하여 분리될 필요가 없다. 후술하는, 이러한 가드 주기는 가드밴드 프레임간 간격 (Guardband Interframe Spacing ; GIFS) 이라 한다.
SIFS 및/또는 신호 연장을 사용하는 대신, (예를 들어, MIMO 프로세싱 및 디코딩에 대한) 요구되는 수신기 프로세싱 시간은 윈도우 기반 ARQ 방식 (예를 들어, N 궤환 (go back N) 또는 선택적인 반복), 당업자에 알려진 기술들의 사용을 통하여 제공될 수도 있다. 본 실시예에서, 레가시 802.11 의 중지대기 (stop-and-wait) MAC 계층 ACK 는, 802.11(e) 에서, 1024 까지의 프레임 및 블록 ACK 를 갖는 윈도우-유사 메커니즘으로 강화되었다. 802.11(e) 에서 설계된, 애드 혹 블록 ACK 방식보다는 표준 윈도우 기반 ARQ 를 도입하는 것이 바람직할 수도 있다.
최대 허용 윈도우는 수신기 프로세싱 복잡성 및 버퍼링에 의해서 판정될 수도 있다. 송신기는, 송신기-수신기 쌍 사이에서 달성가능한 피크 (peak) PHY 레이트에서 수신기 윈도우를 채우기에 충분한 데이터를 송신하도록 허락될 수도 있다. 예를 들어, 수신기 프로세싱이 상술한 PHY 레이트를 쫓아가지 못할 수도 있기 때문에, 수신기는 소프트 변조기 출력을, 디코딩될 수 있을 때까지, 저장할 필요가 있을 수도 있다. 따라서, 피크 PHY 레이트 에서의 물리 계층 프로세싱에 대한 버퍼링 요구는 최대 허용 윈도우를 판정하기 위해 사용될 수도 있다.
예시적인 일 실시형태에서, 수신기는, 그 물리 계층 버퍼의 오버플로우 (overflowing) 없이 주어진 PHY 레이트에서 프로세싱할 수 있는 최대 허용 PHY 블록 크기를 통지할 수도 있다. 또는, 수신기는, 그 물리 계층 버퍼의 오버플로우 없이 최대 PHY 레이트에서 프로세싱할 수 있는 최대 허용 PHY 블록 크기를 통지할 수도 있다. 보다 낮은 PHY 레이트에서, 보다 긴 블록 크기는 버퍼 오버플로우 없이 프로세싱될 수도 있다. 최대 PHY 레이트에서의 통지된 최대 허용 PHY 블록 크기로부터, 주어진 PHY 레이트에 대한 최대 허용 PHY 블록 크기를 계산하기 위해 알려진 공식이 송신기에 의해 사용될 수도 있다.
통지된 최대 PHY 블록 크기가 고정 (static) 파라미터인 경우, 물리 계층 버퍼가 프로세싱 되고 수신기가 차후 PHY 버스트에 대해 준비가 되기 전의 시간량은, 송신기에서 및 스케줄러에서도 알려질 수도 있는, 또 다른 수신기 파라미터이다. 또는, 통지된 PHY 블록 크기는, 물리 계층 버퍼의 점유에 따라 동적으로 다변화될 수도 있다.
수신기 프로세싱 지연은, ARQ 에 대한 왕복 (round-trip) 지연을 판정하기 위해 사용될 수도 있고, 이는, 이번에는 애플리케이션에 의해 보이는 지연을 판정하기 위해 사용될 수도 있다. 따라서, 로우-레이턴시 서비스를 가능케 하기 위해, 허용 PHY 블록 크기는 제한될 수도 있다.
도 11 은, 요구된 프리앰블 송신의 양의 감소를 도시하는 TXOP (1110) 의 예시적인 일 실시형태를 도시한다. TXOP (1110) 는 N 연속적인 송신 (1130A ~ 1130N) 이 뒤따르는 프리앰블 (1120) 을 포함한다. 선택적인 블록 ACK 요청 (1140) 이 첨부될 수도 있다. 본 실시예에서, 송신 (1130) 은 헤더 및 패킷을 포함한다. 각 프레임 (740) 이 헤더 및 패킷 외에 프리앰블을 포함하는 TXOP (790) 과 TXOP (1110) 를 대비한다. 단일 프리앰블을 발송함으로써, 요구 프리앰블 송신은 송신되는 데이터의 동일한 양에 대하여, N 개의 프리앰블 대신 하나의 프리앰블이다.
따라서, 프리앰블 (1120) 은 계속적인 송신으로부터 제거될 수도 있다. 초기 프리앰블 (1120) 은, OFDM 에 대한 정밀한 주파수 획득뿐만 아니라 신호를 획득하기 위해 수신기에 의하여 사용될 수도 있다. MIMO 송신에 대하여, 초기 프리앰블 (1120) 은, 수신기가 공간 채널을 추정하도록 현재 PFDM 프리앰블에 비해 연장될 수도 있다. 그러나, 동일한 TXOP 내의 연이은 프레임은 부가적인 프리앰블을 요구하지 않을 수도 있다. OFDM 심볼 내의 파일롯 톤 (pilot tone) 은 일반적으로 신호 추적 (tracking) 에 충분하다. 대체 실시예에서는, TXOP (1110) 동안, 부가적인 (프리앰블-유사) 심볼이 주기적으로 산재될 수도 있다. 그러나, 전반적인 프리앰블 오버헤드 (overhead) 는 상당히 감소될 수도 있다. 프리앰블은 필요에 따라서만 발송될 수도 있고, 앞서 송신된 프리앰블로부터 경과된 시간의 양에 기초하여 상이하게 발송될 수도 있다.
TXOP (1110) 은 또한 레가시 시스템의 특징을 병합할 수도 있다. 예를 들어, 블록 ACK 는 선택적이다. 더욱 빈번한 ACK 가 지원될 수도 있다. 이러한 경우에조차도, GIFS 와 같이, 보다 적은 갭은, 보다 긴 SIFS (와, 사용된다면, 신호 연장) 를 대신할 수도 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 연속적인 송신 (1130) 은 보다 큰 패킷의 세그먼트를 포함할 수도 있다. 연속적인 송신 (1130) 에 대하여 동일한 수신 STA 로의 헤더는 압축될 수도 있다. 헤더의 압축의 예시는 후술된다.
도 12 는, 앞서 설명한 다양한 양태를 병합하고, 프리앰블의 통합, SIFS 와 같은 갭의 제거, 및 GIFS 의 적절한 삽입을 포함하는 방법 (1200) 의 예시적인 일 실시형태를 도시한다. 프로세스는, STA 가 여기에 설명된 임의의 기술을 사용하는 TXOP 를 획득하는, 블록 (1210) 에서 시작한다. 블록 (1220) 에서, 프리앰블은 필요에 따라 송신된다. 다시, 프리앰블은, 레가시 프리앰블보다 길거나 또는 보다 짧을 수도 있고, 수신 STA 가 MIMO 공간 채널을 추정할 수 있게 하기 위해 필요에 따라 최근에 송신된 프리앰블로부터 경과된 시간과 같은 다양한 파라미터에 의하여 다변화할 수도 있다. 블록 (1230) 에서, STA 는 하나 이상의 패킷 (또는, 보다 일반적으로, 임의의 종류의 연속적인 송신) 을 목적지로 송신한다. 부가적인 프리앰블은 송신될 필요가 없다. 대체 실시형태에서, 하나 이상의 부가적인 프리앰블은 선택적으로 송신될 수도 있고, 또는 프리앰블-유사 심볼이 소망에 따라 산재될 수도 있다. 블록 (1240) 에서, STA 는 부가적인 수신 STA 로 선택적으로 송신할 수도 있다. 이 경우에, GIFS 는 필요에 따라 삽입되고, 하나 이상의 연속적인 송신이 부가적인 수신 STA 에 송신될 수도 있다. 그 후, 프로세스는 중지한다. 다양한 실시형태에서, STA 는 2 이상의 STA 로, 소정의 수준의 퍼포먼스에 대해 요구되는 만큼, GIFS 및/또는 프리앰블을 삽입하여 계속하여 송신될 수도 있다.
이하, 상술한 바와 같이, MAC 효율성은 STA 로부터 다중 목적지 STA 로의 송신의 통합에 의해 연속 송신으로 보다 개선될 수도 있고, 따라서, 가드 주기의 다수 또는 전부를 제거하고 프리앰블 오버헤드를 감소한다. 단일 프리앰블 (또는 파일롯 송신) 은 동일한 STA 로 부터 상이한 목적지 STA 로의 다중 연속 송신에 대해 사용될 수도 있다.
부가적인 효율성은 폴 통합을 통하여 획득될 수도 있다. 예시적인 일 실시형태에서, 몇몇의 폴은 제어 채널로 통합될 수도 있고, 그 예시는 후술된다. 일 실시예에서, AP 는 다중 목적지 STA 로 폴 메세지를 포함하는 신호를 송신하여 TXOP 를 배당한다. 대조적으로, 802.11(e) 에서, 각 TXOP 에서는, SIFS 에 의하여 뒤따라온 AP 로부터의 CF-폴이 선행한다. 몇몇의 TXOP 를 배당하도록 사용되는 몇몇의 그러한 CF-폴 메세지가 (후술하는, 예시적인 일 실시형태에서 SCHED 메세지라 하는) 단일 제어 채널 메세지로 통합되는 경우, 개선된 효율성의 결과가 발생한다. 일반적인 실시형태에서, 임의의 주기의 시간은 통합 폴 및 그 각각의 TXOP 에 대해 할당될 수도 있다. 예시적인 일 실시형태는 도 15 에 관하여 후술되고, 또한 실시예가 이하에 더 포함된다.
제어 채널 (즉, SCHED) 메세지는 효율성을 보다 개선하기 위해 티어 레이트 (tierd rate) 구조로써 인코딩될 수도 있다. 따라서, 임의의 STA 로의 폴 메세지는 AP 와 STA 사이의 채널 품질에 따라 인코딩될 수도 있다. 폴 메세지의 송신의 순서는 배당된 TXOP 의 순서일 필요는 없지만, 그러나 코딩 강인성에 따라 순서지어질 수도 있다.
도 13 은 예시적인 물리 계층 (PHY) 송신 세그먼트 (1300) 를 도시하고, 통합 폴 및 그 각각의 TXOP 를 도시한다. 통합 폴 (1310) 은 송신된다. 폴은, 실시예가 후술하는 제어 채널 구조를 사용하여 송신될 수도 있고, 또는, 당업자에게 용이하게 명백할 무수히 많은 대체 기술을 사용하여 송신될 수도 있다. 본 실시예에서, 폴과 임의의 순방향 링크 사이 TXOP 사이의 프레임간 간격을 제거하기 위해, 순방향 링크 TXOP (1320) 는 통합 폴 (1310) 이후에 직접 송신된다. 순방향 링크 TXOP (1320) 에 연이어, 다양한 역방향 링크 TXOP (1330A ~ 1330N) 는, GIFS (1340) 가 적절하게 삽입되어, 송신된다. (AP 로부터 다양한 STA 로 흘러나오는 순방향 링크 송신에 대한 GIFS 요구의 부족과 유사하게) 하나의 STA 로부터의 순차적인 송신이 이루어지는 경우, GIFS 는 포함될 필요가 없다. 본 실시예에서, 역방향 링크 TXOP 는 (예를 들어, DLP 를 사용하는) STA 대 STA (즉, 피어-투-피어 (peer to peer)) TXOP 를 포함한다. 송신 순서는 예시목적으로만 도시되었다. (피어-투-피어 송신을 포함하는) 순방향 및 역방향 링크 TXOP 는 상호교환될 수도 있거나, 산재될 수도 있다. 어떤 구성은 다른 구성만큼 많은 갭의 제거의 결과가 되지 않을 수도 있다. 당업자는, 이하의 가르침에 의하여 무수히 많은 대체 실시형태를 용이하게 개조할 것이다.
도 14 는 폴의 통합에 대한 방법 (1400) 의 예시적인 일 실시형태를 도시한다. 프로세스는, 채널 자원이 하나 이상의 TXOP 로 할당되는, 블록 (1410) 에서 시작한다. 임의의 스케줄링 함수가 TXOP 할당 판정을 이루도록 채용될 수도 있다. 블록 (1420) 에서, 할당에 따라 TXOP 의 배당에 대한 폴이 통합된다. 블록 (1430) 에서, 통합 폴은 하나 이상의 제어 채널 (즉, 후술하는 예시적인 일 실시형태에서, SCHED 메세지의 CTRLJ 세그먼트) 상에서, 하나 이상의 STA 로 송신된다. 대체 실시형태에서, 임의의 메시징 기술은, 통합 폴을 송신하도록 채용될 수도 있다. 블록 (1440) 에서, STA 는, 통합 폴에서 폴링된 할당에 따라 TXOP 를 송신한다. 그 후, 프로세스는 중지할 수도 있다. 본 방법은, 시스템 비콘 인터벌의 전부 또는 일부를 포함할 수도 있는, 임의의 길이의 통합 폴과 관련하여 채용될 수도 있다. 통합된 폴링은, 상술한 바와 같이, 경합 기반 액세스, 또는 레가시 폴링과 함께 간헐적으로 사용될 수도 있다. 예시적인 일 실시형태에서 방법 (1400) 은 주기적으로, 또는 시스템 로딩 또는 데이터 송신 수요와 같은 다른 파라미터에 따라서 반복될 수도 있다.
다양한 양태를 도시하는 MAC 프로토콜의 예시적인 일 실시형태는 도 15 및 16 에 관하여 설명된다. 본 MAC 프로토콜은, 본 발명자의, "무선 랜 프로토콜 스택 (WIERLESS LAN PROTOCOL STACK) 이라 명명된, 동시출원, 공동계류중인 미합중국 특허 출원 일련 번호 제xx/xxx,xxx호, 제xx/xxx,xxx호, 및 제xx/xxx,xxx호에서 보다 설명된다.
예시적인 TDD MAC 프레임 인터벌 (1500) 은 도 15 에 도시된다. 본 문맥에서 TDD MAC 프레임 인터벌이라는 용어의 사용은, 후술하는 다양한 송신 세그먼트가 정의되는 시간의 주기를 나타낸다. TDD MAC 프레임 인터벌 (1500) 은 802.11 시스템에서의 송신을 설명하는 프레임이라는 용어의 총칭적인 사용으로부터 구별된다. 802.11 용어에서, TDD MAC 프레임 인터벌 (1500) 은 비콘 인터벌 또는 비콘 인터벌 일편 (fraction) 과 유사할 수도 있다. 도 15 및 16 에 관하여 설명된 파라미터는 예시적일 뿐이다. 일반적인 당업자는, 설명된 구성요소의 일부 또는 전부를 사용하고, 다양한 파라미터 값을 가지고, 본 실시예를 무수히 많은 대체 실시형태로 용이하게 개조할 것이다. MAC 함수 (1500) 는 이하의 수송 채널 세그먼트 : 방송, 제어, 순방향 및 역방향 트래픽 (각각 다운 링크 페이즈 및 업 링크 페이즈라 한다), 및 랜덤 액세스 가운데 할당된다.
예시적인 실시형태에서, TDD MAC 프레임 인터벌 (1500) 은, 2 ms 시간 인터벌에 걸친 시분할이중화 (Time Division Duplexed ; TDD) 되고, 도시된 바와 같이 5 개의 수송 채널 세그먼트 (1510 ~ 1550) 로 분할된다. 대체 순서 및 상이한 프레임 크기는 대체 실시형태에서 채용될 수도 있다. TDD MAC 프레임 인터벌 (1500) 상의 할당의 지속기간은 어떤 작은 공통 시간 인터벌로 양자화될 수도 있다.
TDD MAC 프레임 인터벌 (1500) 내의 예시적인 5 개의 수송 채널은, (a) 방송 제어 채널 (Broadcast Control Channel ; BCCH) 를 반송하는 방송 채널 (Broadcast Channel ; BCH ; 1510); (b) 순방향 링크 상에서 프레임 제어 채널 (Frame Control Channel ; FCCH) 및 랜덤 액세스 피드백 채널 (Random Access Feedback Channel ; RFCH) 을 반송하는 제어 채널 (Control Channel ; CCH) ;1520); (c) 유저 데이터 및 제어 정보를 반송하고, (i) 순방향 링크 상에서의 순방향 트래픽 채널 (Forward Traffic Channel ; F-TCH ; 1530) 및 (ii) 역방향 링크 상에서의 역방향 트래픽 채널 (Reverse Traffic Channel ; R-TCH ; 1540) 로 분할되는 트래픽 채널 (Traffic Channel ; TCH); 및 (d) (UT 액세스 요청에 대한) 액세스 요청 채널 (Access Request Channel ; ARCH) 랜덤 액세스 채널 (Random Access Channel ; RCH ; 1550) 을 포함한다. 파일롯 비콘 역시 세그먼트 (1510) 에서 송신된다.
프레임의 다운 링크 페이즈 (1500) 는 세그먼트 (1510 ~ 1530) 를 포함한다. 업 링크 페이즈는 세그먼트 (1540 ~ 1550) 를 포함한다. 세그먼트 (1560) 는 연이은 TDD MAC 프레임 인터벌의 시작을 나타낸다. 피어-투-피어 송신을 포함하는 대체 실시형태는 후술된다.
방송 채널 (Broadcast Channel ; BCH) 및 비콘 (1510) 은 AP 에 의하여 송신된다. BCH (510) 의 제 1 부분은, 타이밍 및 주파수 획득 파일롯을 포함하는, 파일롯 신호와 같은, 공통 물리 계층 오버헤드를 포함한다. 예시적인 일 실시형태에서, 비콘은 UT 에 의해 사용되는 공통 MIMO 파일롯의 8 개의 짧은 OFDM 심볼이 뒤따르는 UT 에 의하여 주파수 및 타이밍 획득에 대해 사용되는 2 개의 짧은 OFDM 심볼로 구성되어 채널을 추정한다.
BCH (1510) 의 제 2 부분은 데이터 부분이다. BCH 데이터 부분은, 수송 채널 세그먼트 : CCH (1520), F-TCH (1530), R-TCH (1540) 및 RCH (1550) 에 관하여, TDD MAC 프레임 인터벌의 할당을 규정하고, 또한 서브채널에 관하여 CCH 의 조합을 규정한다. 본 실시예에서, BCH (1510) 은 무선 LAN (120) 의 커버리지 (coverage) 를 규정하고, 가능한 가장 강인한 데이터 송신 모드에서 동일 송신된다. 전체 BCH 의 길이는 고정된다. 예시적인 일 실시형태에서, BCH 는 MIMO-WLAN 의 커버리지를 규정하고, 레이트 1/4 코드화된 바이너리 페이즈 시프트 키잉 (Binary Phase Shift Keying ; BPSK) 을 사용하는, 공간 시간 송신 다이버시티 (Space Time Transmit Diversity ; STTD) 모드에서 송신된다. 본 실시예에서, BCH 의 길이는 10 개의 짧은 OFDM 심볼에서 고정된다. 다양한 다른 신호 기술이 대체 실시형태에서 채용될 수도 있다.
제어 채널 (CCH ; 1520), AP 에 의해서 송신되는, TDD MAC 프레임 인터벌의 잔여의 조합을 규정하고, 통합 폴의 사용을 도시한다. CCH (1520) 은, 다중 서브채널, 상이한 데이터 레이트를 가진 각 서브채널에서 매우 강인한 송신 모드를 사용하여 송신된다. 제 1 서브채널은 가장 강인하고 모든 UT 에 의해 디코딩가능한 것으로 기대된다. 예시적인 일 실시형태에서, 레이트 1/4 코드화된 BPSK 는 제 1 CCH 서브채널에 대해 사용된다. 감소하는 강인성 (및 증가하는 효율성) 을 가진 몇몇의 다른 서브채널이 또한 이용가능하다. 예시적인 일 실시형태에서, 3 개 까지의 부가적인 서브채널이 사용된다. 각 UT 는 디코딩이 실패할 때 까지 순서대로 모든 서브채널을 디코딩하려고 시도한다. 각 프레임의 CCH 수송 채널 세그먼트는 다양한 길이를 가지고, 각 서브채널에서의 그 길이는 CCH 메세지의 수에 의한다. 역방향 링크 랜덤 액세스 버스트에 대한 확인은 CCH 의 가장 강인한 (제 1) 서브채널 상에서 반송된다.
CCH 는, (TXOP 에 대한 통합 폴과 유사하게) 순방향 및 역방향 링크 상에서 물리 계층 버스트의 배당을 포함한다. 배당은 순방향 또는 역방향 링크 상에서의 데이터의 송신을 위한 것일 수도 있다. 일반적으로, 물리 계층 버스트 배당은: (a) MAC ID; (b) (F-TCH 또는 R-TCH 에서) 프레임 내에서 할당의 시작 시간을 나타내는 값; (c) 할당의 길이; (d) 전용 물리 계층 오버헤드의 길이; (e) 송신 모드; 및 (f) 물리 계층 버스트에 대하여 사용되는 코딩 및 변조 방식을 포함한다.
CCH 상에서의 할당의 다른 예시적인 방식은: UT 로부터의 전용 파일롯의 송신에 대한 역방향 링크 상의 할당, 또는 UT 로부터의 링크 상태 (status) 정보 및 버퍼의 송신에 대한 역방향 링크 상의 할당을 포함한다. 또한, CCH 는 미사용으로 남겨지게 될 프레임의 부분을 규정할 수도 있다. 프레임의 이러한 미사용 부분은, 이웃한 시스템 비콘을 측정할 뿐만 아니라 노이즈 플로어 (및 간섭) 추정을 이루기 위해, UT 에 의하여 사용될 수도 있다.
랜덤 액세스 채널 (RCH ; 1550) 은 역방향 링크 채널이고, 그 상에서 UT 가 랜덤 액세스 버스트를 송신할 수도 있다. RCH 의 변수 길이는 BCH 의 각 프레임에 대하여 상세화되어 있다.
순방향 트래픽 채널 (F-TCH ; 1530) 은, AP (104) 로부터 송신되는 하나 이상의 물리 계층 버스트를 포함한다. 각 버스트는, CCH 할당에서 나타난 바와 같이, 특정 MAC ID 로 인도된다. 각 버스트는, (있다면) 파일롯 신호와 같은, 전용 물리 계층 오버헤드 및 송신모드에 따라 송신된 MAC PDU 및 CCH 할당에 나타난 코딩 및 변조 방식을 포함한다. F-TCH 는 변수 길이를 가진다. 예시적인 일 실시형태에서, 전용 물리 계층 오버헤드는 전용 MIMO 파일롯을 포함할 수도 있다. 예시적인 MAC PDU 는 도 16 에 관하여 설명된다.
역방향 트래픽 채널 (R-TCH ; 1540) 은 하나 이상의 UT (106) 로부터의 물리 계층 버스트 송신을 포함한다. 각 버스트는, CCH 할당에 나타난 바와 같이, 특정 UT에 의하여 송신된다. 각 버스트는, (있다면) 전용 파일롯 프리앰블 및 송신모드에 따라 송신된 MAC PDU 및 CCH 할당에 나타난 코딩 및 변조 방식을 포함할 수도 있다. R-TCH 는 변수 길이를 가진다.
예시적인 일 실시형태에서, F-TCH (530), R-TCH (540), 또는 양자 모두는, 상이한 UT 와 관련된 MAC PDU 의 동시 송신을 허용하도록, 공간 다중화 또는 코드 분할 다중화 액세스 기술을 사용할 수도 있다. MAC ID 를 포함하는 필드는, MAC PDU 가 MAC ID 와 관련되고 (즉, 업 링크 상의 발송자, 또는 다운 링크 상의 의도된 수령자), MAC PDU 헤더에 포함될 수도 있다. 이는, 공간적인 다중화 또는 CDMA 가 사용되는 경우 발생할 수도 있는 어떠한 어드레싱 모호성을 소멸하도록 사용될 수도 있다. 대체 실시형태에서, 다중화가 시간 분할 기술에 엄격하게 기초한 경우, 어드레싱 정보가 TDD MAC 프레임 인터벌에서 주어진 시간 주기를 특정 MAC ID 로 할당하는 CCH 메세지에 포함되기 때문에, MAC ID 는 MAC PDU 헤더에서 요구되지 않는다. 임의의 공간 다중화, 코드 분할 다중화, 시간 분할 다중화, 및 기술분야에 알려진 임의의 다른 기술의 조합이 채용될 수도 있다.
도 16 은, IP 데이터그램 또는 이더넷 세그먼트일 수도 있는, 패킷 (1610) 으로부터의 예시적인 MAC PDU (1660) 의 편성을 도시한다. 필드의 예시적인 크기 및 방식은 본 예시에 설명된다. 당업자는 다양한 다른 크기, 방식 및 구성이 본 발명의 범위내에 계획되어 있음을 인지할 것이다.
도시된 바와 같이, 데이터 패킷 (1610) 은 적응 계층에 세그멘팅된다. 각 적응 부분계층 PDU (1630) 는 이들 세그먼트 (1620) 의 하나를 반송한다. 본 실시예에서, 데이터 패킷 (1610) 은 N 개의 세그먼트 (1620A ~ N) 로 세그멘팅된다. 적응 부분계층 PDU (1630) 는, 각 세그먼트 (1620) 를 포함하는, 페이로드 (payload ; 1634) 를 포함한다. (본 실시예에서는 1 바이트인) 타입 필드 (1632) 는 적응 부분계층 PDU (1630) 에 부착된다.
(본 실시예에서 4 바이트인) 논리 링크 (Logical Link ; LL) 헤더 (1642) 는, 적응 계층 PDU (1630) 을 포함하는, 페이로드 (1644) 에 부착된다. LL 헤더 (1642) 에 대한 예시적인 정보는 스트림 식별자, 제어 정보, 및 시퀀스 넘버를 포함한다. CRC (1646) 은 헤더 (1642) 및 페이로드 (1644) 를 걸쳐 계산되고, 첨부되어 논리 링크 부분계층 PDU (LL PDU ; 1640) 를 형성한다. 논리 링크 제어 (Logical Link Control ; LLC) 및 라디오 링크 제어 (Radio Link Control ; RLC) PDU 는 유사한 방식으로 형성될 수도 있다. LLC PDU 및 RLC PDU 뿐만 아니라, LL PDU (1640) 는, MUX 함수에 의한 서비스에 대하여 큐 (예를 들어, 높은 QoS 큐, 베스트 에포트 큐, 또는 제어 메세지 큐) 에 위치된다.
MUX 헤더 (1652) 는 각 LL PDU (1640) 에 부착된다. 예시적인 MUX 헤더 (1652) 는 길이 및 타입을 포함한다 (헤더 (1652) 는 본 실시예에서 2 바이트이다). 유사한 헤더는 각 제어 PDU (즉, LLC 및 RLC PDU) 에 대해 형성될 수도 있다. LL PDU (1640 ; 또는 LLC 또는 RLC PDU) 는 페이로드 (1654) 를 형성한다. 헤더 (1652) 및 페이로드 (1654) 는 MUX 부분계층 PDU (MPDU ; 1650) 를 형성한다 (MUX 부분계층 PDU 는 이하 MUX PDU 라고도 한다).
본 실시예에서, 공유된 매체 상의 통신 자원은 MAC 프로토콜에 의해서 TDD MAC 프레임 인터벌의 시리즈로 할당된다. 대체 실시형태에서, 그 실시예는 후술되고, TDD MAC 프레임 인터벌의 이러한 방식은, 경합 기반 또는 폴링된 함수를 포함하고, 다른 방식의 액세스 프로토콜을 사용하는 레가시 시스템과 인터페이싱하는 함수를 포함하는, 다양한 다른 MAC 함수로써 점철된다. 상술한 바와 같이, 스케줄러는 (통합 폴링된 TXOP와 유사한) 각 TDD MAC 프레임 인터벌에서 하나 이상의 MAC ID 에 대해 할당되는 물리 계층 버스트의 크기를 판정한다. 송신될 데이터를 가진 모든 MAC ID 각각이 임의의 특정 TDD MAC 프레임 인터벌에서 할당된 공간이 필수적으로 되지는 않을 것이다. 임의의 액세스 제어 또는 스케줄링 방식이 본 발명의 범위 내에서 채용될 수도 있다. MAC ID 에 대해서 할당이 이루어진 경우, 그 MAC ID 에 대한 각 MUX 함수는, TDD MAC 프레임 인터벌에의 포함에 대해 하나 이상의 MUX PDU (1650) 를 포함하여, MAC PDU (1660) 을 형성할 것이다. 하나 이상의 MUX PDU (1660) 는, 하나 이상의 할당된 MAC ID 에 대해, TDD MAC 프레임 인터벌 (즉, 상술한 도 15 를 참조하여 설명된, TDD MAC 프레임 인터벌 (1500)) 에 포함될 것이다.
예시적인 일 실시형태에서, 일 양태는 송신될 부분 MPDU (1650) 를 고려하고, MAC PDU (1660) 에서 효율적인 패킹을 고려한다. 본 실시예에서, 이전 송신으로부터 연기된 임의의 부분 MPDU (1650) 의 미송신된 바이트가 포함될 수도 있고, 부분 MPDU (1664) 에 의하여 식별될 수도 있다. 이러한 바이트 (1664) 는, 현재 프레임에서, 임의의 새로운 PDU (1666 ; 즉, LL PDU 또는 제어 PDU) 에 앞서 송신될 것이다. (본 실시예에서 2 바이트인) 헤더 (1662) MUX 포인터를 포함하고, 이는 현재 프레임에서 송신될 (본 실시예에서, MPDU (1666A) 인) 제 1 새로운 MPDU 의 시작을 지시한다. 또한, 헤더 (1662) 는 MAC 어드레스에 포함될 수도 있다.
MAC PDU (1660) 는 MUX 포인터 (1662), 0 이상의 완료 MUX PDY (1666A ~ N) 이 뒤따르는, (이전 할당으로부터 연기된)시작에서 가능한 부분 MUX PDU (1664), 및 (현재 할당으로부터의) 가능한 부분 MUX PDU (1668) 또는 다른 패딩을 포함하여, 물리 계층 버스트의 할당 부분을 채운다. MAC PDU (1660) 는 MAC ID 에 할당된 물리 계층 버스트 내에 반송된다.
따라서, 예시적인 MAC PDU (1660) 는 송신 (또는, 802.11 용어에서, 프레임) 을 예시하고, 이는 일방의 STA 로부터 타방의 STA 로 송신될 수도 있고, 그 목적지 STA 로 인도되는 하나 이상의 플로우로부터의 데이터의 부분을 포함한다. 효율적인 패킹은 부분 MUX PDU 의 선택적인 사용으로써 달성된다. 각 MAC PDU 는, CCH 에 포함된 통합 폴에서 표시되는 시간에, (802.11 용어를 사용하여) TXOP 내에 송신될 수도 있다.
도 15 ~ 16 에 설명된 예시적인 실시예는, 통합 폴, 감소된 프리앰블 송신, 및 (AP 를 포함하는) 각 STA 로부터의 물리 계층 버스트의 순차적인 송신함에 의한 갭의 제거를 포함하는, 다양한 양태를 예시한다. 이러한 양태는, 802.11 시스템을 포함하는, 임의의 MAC 프로토콜에 적용가능하다. 이하에, 피어-투-피어 송신을 지원할 뿐만 아니라 MAC 효율성을 달성하기 위한 다양한 다른 기술들을 예시하고, 존재하는 레가시 프로토콜 또는 시스템과 병합 및/또는 협력하는, 대체 실시형태가 설명된다.
상술한 바와 같이, 여기에 설명된 다양한 실시형태는 채널 추정 및 엄격한 레이트 제어를 채용할 수도 있다. 강화된 MAC 효율성은 매체상의 불필요한 송신의 최소화를 통하여 획득될 수도 있으나, 부적절한 레이트 제어 피드백은, 어떤 경우에는, 총 처리율을 감소할 수도 있다. 따라서, 임의의 MAC 효율성 획득을 오프셋 (offset) 할 수도 있는, 부적절한 채널 추정으로 인한 처리율의 손실을 방지하기 위하여, 모든 MIMO 모드 상의 송신된 레이트를 최소화하도록, 충분한 기회가 채널 추정 및 피드백에 대해 제공될 수도 있다. 따라서, 상술한 바와 후술하는 바와 같이, 예시적인 MAC 실시형태는, 수신기에 대해 송신기로의 레이트 제어 피드백을 제공하는 기회뿐만 아니라 충분한 프리앰블 송신 기회를 제공하도록 설계될 수도 있다.
일 실시예에서, AP 는 주기적으로 MIMO 파일롯을 그 송신에서 점철한다 (적어도 매 TP ms 마다, 여기서 TP 는 고정 또는 변수 파라미터 일 수도 있다). 또한, 각 STA 는 그 폴링된 TXOP 를, 채널을 추정하기 위하여 다른 STA 및AP 에 의하여 사용될 수도 있는 MIMO 파일롯으로써, 시작할 수도 있다. (후술하는) 직접 링크 프로토콜을 사용하여 AP 또는 또 다른 STA 로 송신하는 경우에 대하여, MIMO 파일롯은 목적지 STA 에서 수신기 프로세싱 단순화를 도와주는 스티어링된 레퍼런스일 수도 있다.
또한, AP 는, ACK 피드백을 제공하도록, 목적지 STA 에 기회를 제공할 수도 있다. 목적지 STA 는, 이용가능한 MIMO 모드에 대하여 송신 STA 로 레이트 제어 피드백을 제공하도록, 이러한 피드백 기회를 사용할 수도 있다. 그러한 레이트 제어 피드백은, 802.11(e) 를 포함하는, 레가시 802.11 시스템에 규정되어 있지 않다. MIMO 의 도입은, (MIMO 모드 당) 레이트 제어 정보의 총량을 증가시킬 수도 있다. 어떤 예에서는, MAC 효율성에서의 개선의 이점을 최대화하도록, 이들은 엄격한 레이트 제어 피드백에 의하여 보상될 수도 있다.
여기에서 도입되고, 후술하는 또 다른 양태는, STA 에 대한 스케줄링 및 백로그 (backlog) 정보이다. 각 STA 는 그 TXOP 를, 다음 TXOP 의 요청된 지속기간이 뒤따르는, 프리앰블로써 시작할 수도 있다. 이 정보는 AP 에 대하여 예정되어진다. AP 는 몇몇의 상이한 STA 로부터 다음 요청된 TXOP 상의 정보를 수집하고 연이은 TDD MAC 프레임 인터벌에 대한 TXOP 의 매체 상의 지속기간의 할당을 판정한다. AP 는, 매체를 공유하는 방법을 판정하도록, 상이한 우선권 또는 QoS 규칙을 사용할 수도 있고, 또는, STA 로부터의 요청에 따라 매체를 부분적으로 공유하도록 매우 단순한 규칙을 사용할 수도 있다. 임의의 다른 스케줄링 기술이 채용되어질 수도 있다. 다음 TDD MAC 프레임 인터벌에 대한 TXOP 에 대한 할당은, AP 로부터의 연이은 제어 채널 메세지에 배당된다.
지정된 액세스 포인트
여기에 설명된 실시형태에서, 네트워크는 진정한 액세스 포인트와의 동작 또는 액세스 포인트 없는 동작을 지원할 수도 있다. 진정한 AP 가 현존하는 경우, AP 는, 예를 들어, 유선 팻 파이프 (fat pipe) 접속 (즉, 케이블, 파이버, DSL 또는 T1/T3, 이더넷) 또는 홈 엔터테인먼트 서버에 접속될 수도 있다. 이 경우에, 진정한 AP 는, 네트워크의 디바이스들 간의 데이터 흐름의 대다수에 대한 소스 (source) 또는 싱크 (sink) 가 될 수도 있다.
진정한 AP 가 존재하는 경우, 스테이션은, 상술한 바와 같이, 분산 조정 함수 (Distriibuted Coordination Function ; DCF) 또는 802.11b/g/a 또는 802.11e 의 강화된 분산 채널 액세스를 사용하여, 여전히 상호 통신할 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 부가적인 자원이 요구되는 경우, 매체의 보다 효율적인 사용이 중심화된 스케줄링 방식으로써 성취될 수도 있다. 이 네트워크 구조는, 예를 들어, (즉, DVD-TV, CD-앰프-스피커, 등의) 다수의 디바이스가 상호 통신할 필요가 있는 집에서 비롯될 수도 있다. 이 경우에, 네트워크 스테이션은 자동적으로 하나의 스테이션이 AP 가 되도록 지정한다. 후술하는 바와 같이, 적응 조정 함수 (Adaptive Coordination Function ; ACF) 는, 지정된 액세스 포인트로써 이용될 수도 있고, 중심화된 스케줄링, 랜덤 액세스, 애드-혹 통신, 또는 이들의 임의의 조합으로써 채용될 수도 있다.
임의의, 그러나 필수적으로 전부는 아닌, 비-AP (non-AP) 디바이스는 강화된 MAC 성능을 가질 수도 있고 지정 AP 로서의 동작에 대해 적합하다. 모든 디바이스가 지정 AP MAC 성능을 감당하도록 설계될 필요는 없다. (예를 들어, 보장된 레이턴시인) QoS, 고 처리율, 및/또는 효율성이 중요한 경우, 네트워크의 디바이스의 하나가 지정 AP 동작을 감당하는 것이 필요할 수도 있다.
이는 지정 AP 성능이, 예를 들어, 선 전력, 다수의 안테나 및/또는 송신/수신 체인, 또는 고 처리율 요구와 같은 하나 이상의 속성인, 일반적으로 고 성능을 가진 디바이스와 관련된 것을 의미한다. (지정 AP 를 선택하는 부가적인 요인이 후술된다.) 따라서, 최저급 카메라 또는 전화기와 같은 최저급 디바이스는 지정 AP 성능으로 부담지어질 필요는 없고, 최고급 비디오 소스 또는 고화질 비디오 디스플레이와 같은 최고급 디바이스는 지정 AP 성능을 갖출 수도 있다.
비-AP 네트워크에서, 지정 AP 는 진정한 AP 의 역할을 취하고, 감소된 기능성을 가질 수도 가지지 않을 수도 있다. 다양한 실시형태에서, 지정 AP 는 후술하는 : (a) 네트워크 베이직 서비스 세트 (Basic Service Set ; BSS) ID 를 확립; (b) (BCH 가 다음 BCH 까지 매체의 구성을 규정할 수도 있는) 비콘 및 방송 채널 (BCH) 네트워크 구성 정보를 송신함으로써 네트워크 타이밍을 설정; (c) 순방향 제어 채널 (Forward Control Channel ; FCCH) 를사용하여 네트워크 상에서 스테이션의 송신을 스케줄링함으로써 접속을 관리; (d) 연합 (association) 을 관리; (e) QoS 플로우에 대하여 승인 제어를 제공; (f) 다양한 다른 기능들을 수행한다. 지정 AP 는 복잡한 스케줄러, 또는 임의의 형식의 스케줄링 알고리즘을 구현할 수도 있다. 단순한 스케줄러가 채용될 수도 있고, 그 실시예는 후술된다.
변형된 물리 계층 수렴 프로토콜 (Physical Layer Convergence Protocol ; PLCP) 헤더는, 지정 AP 에 대해서 또한 적용가능한, 피어-피어 통신에 대하여 후술된다. 일 실시형태에서, 모든 송신의 PLCP 헤더는, (지정 AP 를 포함하는) 모든 스테이션에 의하여 디코딩 될 수 있는 베이직 데이터 레이트에서 송신된다. 스테이션으로부터의 송신의 PLCP 헤더는, 주어진 우선권 또는 플로우와 관련된 스테이션에서의 데이터 백로그를 포함한다. 또는, 그것은 주어진 우선권 또는 플로우에 대한 연이은 송신 기회의 지속기간에 대한 요청을 포함한다.
지정 AP 는, 모든 스테이션 송신의 PLCP 헤더의 "스누핑 (snooping)" 에 의하여 모든 스테이션에 의해 요청되는 송신 기회 지속기간 또는 백로그를 판정할 수도 있다. 지정 AP 는, EDCA-기반 (분산된 액세스) 에 할당되는 시간의 단편 및 부하, 충돌 또는 다른 혼잡 (congestion) 측정에 기초하여 무경합 폴링된 (중심화된) 액세스에 할당된 시간의 단편을 판정할 수도 있다. 지정 AP 는, 요청에 비례하여 대역폭을 할당하는 기초적인 스케줄러를 실행할 수도 있고, 그들을 무경합 주기에 스케줄링한다. 강화된 스케줄러가 허용되나 의무적이지는 않다. 스케줄링된 송신은 지정 AP 에 의하여 CCH (제어 채널) 상에서 전파된다.
지정 AP 는, 비록 일방의 스테이션의 송신을 타방의 스테이션 (즉, 도약 포인트 (hop point) 역할을 하는) 으로 에코 (echo) 하는 기능성이 허용되기는 하지만, 이 기능성이 요구되지 않을 수도 있다. 진정한 AP 는 에코를 감당할 수도 있다.
지정 액세스 포인트를 선택하는 경우, 어떤 디바이스가 액세스 포인트로서의 역할을 해야 하는지 판정하도록 계급이 생성될 수도 있다. 지정 액세스 포인트의 선택에 병합될 수도 있는 예시적인 요인들은 후술하는 : (a) 유저 오버라이드 (override); (b) 보다 높은 선호 (preference) 레벨; (c) 보안 레벨; (d) 성능 : 선 전력; (e) 성능 : 안테나의 수; (f) 성능 : 최대 송신 전력; (g) 다른 요인들 : 매체 액세스 제어 (MAC) 어드레스에 기초하여 구속물을 깨뜨림; (h) 파워 온 된 제 1 디바이스; (i) 임의의 다른 요인들을 포함한다.
실제로, 지정 AP 가 중심으로 위치되고 최선으로 집합된 (즉, 양호한 SNR 로써 모든 스테이션을 수신할 수 있는) Rx SNR CDF 를 가지는 것이 바람직할 수도 있다. 일반적으로, 스테이션이 안테나를 보다 많이 가질수록, 수신 감도는 더 좋아진다. 또한, 지정 AP 는, 지정 AP 가 다수의 스테이션에 의하여 청취될 수도 있도록, 보다 높은 송신 전력을 가질 수도 있다. 이러한 속성은, 네트워크에 스테이션으로서의 동적인 재구성을 추가 및/또는 공전하도록 하기 위하여, 평가되고 이용될 수 있다.
피어-투-피어 접속은 네트워크가 진정한 AP 또는 지정 AP 로써 구성되는 경우에 지원될 수도 있다. 피어-투-피어 접속이, 일반적으로, 다음 단락에 후술된다. 일 실시형태에서, AP 가 관여된 각 스테이션에 대한 송신을 스케줄링하는, 관리된 피어-투-피어; 및 (b) AP 가 관리 또는 스테이션 송신의 스케줄링에 관여하지 않는, 애드-혹의, 2 가지 방식의 피어-투-피어 접속이 지원될 수도 있다.
지정 AP 는 MAC 프레임 인터벌을 설정할 수도 있고 프레임의 시작에서 비콘을 송신할 수도 있다. 방송 및 제어 채널은, 스테이션이 송신하는 프레임의 할당된 지속기간을 명세할 수도 있다. 피어-투-피어 송신에 대해 할당을 요청한 스테이션에 대해 (그리고 이러한 요청은 AP 에 알려진), AP 는 스케줄링된 할당을 제공한다. AP 는, 예를 들어, 모든 MAC 프레임으로써와 같은, 제어 채널에서 이러한 할당을 전파할 수도 있다.
선택적으로, AP 는 또한, (후술하는) MAC 프레임에서 A-TCH (애드 혹) 세그먼트를 포함한다. MAC 프레임에서의 A-TCH 의 현존은 BCH 및 FCCH 에서 표시될 수도 있다. A-TCH 동안에, 스테이션은, CSMA/CA 프로시져를 사용하는 피어-투-피어 통신을 수행할 수도 있다. IEEE 무선 LAN 표준 802.11 의 CSMA/CA 프로시져는 즉시 ACK 에 대한 요구를 제외하도록 변형될 수도 있다. 스테이션은, 스테이션이 채널을 장악하는 경우에, 다중 LLC-PDU 로 구성되는 MAC-PDU (프로토콜 데이터 유닛 ; Protocol Data Unit) 을 송신할 수도 있다. A-TCH 에서 스테이션에 의해 점유될 수도 있는 최대 지속기간은 BCH 에서 표시될 수도 있다. 확인된 LLC 에 대해, 윈도우 크기 및 최대 확인 지연은, 요구되는 애플리케이션 지연에 따라 교섭될 수도 있다. A-TCH 세그먼트를 가지는 변형된 MAC 프레임은, 진정한 AP 및 지정 AP 양자 모두로써의 용도에 대해, 도 20 을 참조하여 후술된다.
일 실시형태에서, 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯은 모든 스테이션이 그들 자신과 송신 스테이션 사이의 채널을 학습할 수 있도록 할 수도 있다. 이는 어떤 시나리오에서는 유용할 수도 있다. 또한, 지정 AP 는, 채널 추정을 허락하도록, 그리고 그로부터 할당이 유도될 수 있는 PCCH 의 복조를 용이하게 하도록, 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯을 사용할 수도 있다. 지정 AP 가, 주어진 MAC 프레임에서 모든 요청된 할당을 수신하는 순간, 연이은 MAC 프레임에 대해 할당들을 스케줄링할 수도 있다. 레이트 제어 정보는 FCCH 에 포함되어야만 하는 것은 아니다.
일 실시형태에서, 스케줄러는 이하의 동작을 수행한다 : 제 1 동작으로, 스케줄러는 다음 MAC 프레임에 대하여 모든 요청된 할당을 수집하고, 집합 요청 할당을 계산한다 (총 요청). 제 2 동작으로, 스케줄러는, F-TCH 및 R-TCH 으로의 할당에 대한 이용가능한 총 자원을 계산한다 (총 이용가능). 제 3 동작으로, 총 요청이 총 이용가능을 초과하는 경우, 모든 요청된 할당은, 총 이용가능/총 요청 에 의하여 규정된 비율만큼 스케일링 (scale) 된다. 제 4 동작으로, 12 OFDM 심볼보다 적은 임의의 스케일링된 할당에 대하여, 이러한 할당은 12 OFDM 심볼로 증가된다 (본 예시적인 실시형태에서; 대체 실시형태는 대체 파라미터로써 채용될 수도 있다). 제 5 동작으로, F-TCH + R-TCH 에서 결과적인 할당을 수용하기 위해, 임의의 초과 OFDM 심볼 및/또는 가드 타임은, 가장 큰 것으로부터 시작하는 라운드-로빈 (round-robin) 방식에서, 한 번에 하나의 심볼씩 12 OFDM 심볼보다 큰 모든 할당을 감소함에 의해, 수용될 수도 있다.
일 실시예는 방금 설명한 실시형태를 예시한다. 할당 요청이 이하 : 20, 40, 12, 48 와 같다고 생각한다. 따라서, 총 요청 = 120. 총 이용가능 = 90 이라고 가정한다. 또한, 요구되는 가드 타임은 0.2 OFDM 심볼이라고 가정한다. 그러면, 상술한 제 3 동작에서 설명된 바와 같이, 스케일링된 할당은 : 15, 30, 9, 36 이다. 상술한 제 4 동작에서 설명된 바와 같이, 9 의 할당은 12 로 증가된다. 제 5 동작에 따라서, 수정된 할당 및 가드 타임을 추가하여, 총 할당은 93.8 이다. 이는 할당이 4 심볼만큼 감소되는 것을 의미한다. 가장 큰 것으로부터 시작하고 한 번에 하나의 심볼을 제거함으로써, 14, 29, 12, 34 의 최종 할당은 판정된다 (즉, 총 89 심볼 및 가드 타임에 대해 0.8 심볼).
예시적인 일 실시형태에서, 지정 AP 가 현존하는 경우, BSS 에 대해 비콘을 확립할 수도 있고, 네트워크 타이밍을 설정할 수도 있다. 디바이스는 지정 AP 와 관련된다. 지정 AP 와 관련된 2 개의 디바이스가 QoS 접속을 요구하는 경우, 예를 들어, 로우 레이턴시 및 고 처리율 요구사항을 가지는 HDTV 링크, 그것들은, 승인 제어에 대해, 지정 AP 로 트래픽 사양 (specification) 를 제공한다. 그 지정 AP 는 접속 요청을 승인 또는 부인할 수도 있다.
매체 이용이 충분히 낮은 경우, 비콘들 사이의 매체의 전체 지속기간은 CSMA/CA 를 사용하는 EDCA 동작에 대해 유보될 수도 있다. EDCA 동작이 원활하게 실행하는 경우, 예를 들어, 초과 충돌, 백오프 및 지연이 없는 경우, 지정 AP 는 조정 함수를 제공할 필요가 없다.
지정 AP 는 스테이션 송신의 PLCP 헤더를 들음 (listening) 으로써 매체 이용을 계속하여 모니터링할 수도 있다. 백로프 또는 송신 기회 지속기간 요청뿐만 아니라 매체의 관찰에 기초하여, 지정 AP 는 EDCA 동작이 승인된 플로우의 요구되는 QoS 를 만족하지 않는 순간을 판정한다. 예를 들어, 보고된 백로그 또는 요청된 지속기간에서의 경향을 관찰할 수도 있고 그것들을 승인된 플로우에 기초하여 기대치에 대하여 비교할 수도 있다.
지정 AP 가, 요구되는 QoS 가 분산 액세스 하에서 충족되지 않다고 판정하는 경우, 매체 상에서의 동작을 폴링 및 스케줄링을 가진 동작으로 천이할 수 있다. 후자는 보다 더 결정적인 레이턴시 및 보다 높은 처리율 효율성을 제공한다. 그러한 동작의 실시예는 후술된다.
따라서, EDCA (분산 액세스 방식) 로부터 송신 스테이션으로부터의송신 기회 요청의 관찰 및 승인된 QoS 플로우에 대한 요청의 비교뿐만 아니라 매체 이용, 충돌, 혼잡의 관찰의 기능으로서 스케줄링된 (중심화된) 동작으로의 적응 천이가 채용될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 액세스 포인트가 설명된 본 명세서 전체에 설명된 어떠한 실시형태에서도, 당업자는, 그 실시형태가 진정한 액세스 포인트 또는 지정 액세스 포인트로써 동작하는 데 적합할 수도 있다는 것을 인지할 것이다. 지정 액세스 포인트는 또한, 여기에 설명된 바와 같이 채용 및/또는 선택될 수도 있고, 본 명세서에 설명되지 않은 프로토콜, 또는 프로토콜들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 프로토콜에 따라서 동작할 수도 있다.
피어-투-피어 송신 및 직접 링크 프로토콜 (
Direct
Link
Protocol
;
DLP
)
상술한 바와 같이, 피어-투-피어 (또는 단순히 "피어-피어" 라 하는) 송신은, 데이터를 AP 로 우선 발송하지 않고, 일방의 STA 가 데이터를 타방의 STA 로 직접 송신하도록 한다. 여기에 설명된 다양한 양태는 피어-투-피어 송신용으로 채택될 수도 있다. 일 실시형태에서, 직접 링트 프로토콜 (DLP) 는 후술하는 바와 같이 적응될 수도 있다. 도 17 은 시스템 (100) 내의 예시적인 피어-투-피어 통신을 도시한다. 본 실시예에서, 도 1 의 시스템 (100) 과 유사한 시스템 (100) 은, 일방의 UT 로부터 타방으로의 직접 송신을 허용하도록 적응된다 (본 실시예에서, UT (106A) 와 UT (106B) 사이의 송신이 예시된다). UT (106) 는, 여기에 설명된 바와 같이, WLAN (120) 상에서 AP (104) 와 함께 직접 임의의 통신을 수행할 수도 있다.
다양한 예시적인 실시형태에서, 2 가지 방식 : (a) AP 가 참여된 각 STA 에 대한 송신을 스케줄링하는, 관리된 피어-피어, 및 (b) AP 가 STA 송신의 관리 또는 스케줄링에 참여되지 않은, 애드 혹 방식의 피어-투-피어 접속이 지원될 수도 있다. 일 실시형태는 양자중의 하나 또는 양자 모두의 방식의 접속을 포함할 수도 있다. 예시적인 일 실시형태에서, 송신된 신호는, 피어-피어 수신 스테이션에 의한 수신에 대해 특별히 포맷화된 정보뿐만 아니라, 액세스 포인트를 포함할 수 있는 하나 이상의 스테이션에 의해 수신가능한 공통 정보를 포함하는 부분을 포함할 수도 있다. 공통 정보는, (예를 들어, 도 26 에 도시된 바와 같은) 다양한 이웃 스테이션에 의한 경합 백오프 또는 (예를 들어, 도 25 에 도시된 바와 같은) 스케줄링에 대하여 사용될 수도 있다.
후술하는 다양한 예시적인 실시형태에서, 피어-피어 접속에 대한 폐루프 레이트 제어를 예시한다. 그러한 레이트 제어는 이용가능한 높은 데이터 레이트를 활용하도록 채용될 수도 있다.
논의의 명확성을 위하여, 다양한 특징 (즉, 확인 ; acknowledgement) 이 예시적인 실시형태에서 설명될 필요는 없다. 당업자는 여기에 개시된 특징이 다양한 실시형태에서 임의의 개수의 세트 및 부세트로부터 조합될 수도 있다는 것을 인식할 것이다.
도 18 은 종래 기술 물리 계층 버스트 (1800) 를 도시한다. 프리앰블 (1810) 은 송신될 수도 있고, 물리 계층 수렴 프로토콜 (PLCP) 헤더 (1820) 이 뒤따른다. 레가시 802.11 시스템은 PLCP 헤더를 규정하여 데이터 심볼 (1830) 로서 송신된 데이터에 대한 변조 포맷 및 레이트 방식을 포함한다.
도 19 는, 피어-피어 송신에 채용될 수도 있는 예시적인 물리 계층 버스트 (1900) 를 포함한다. 도 18 에서와 같이, 프리앰블 (1810) 및 PLCP 헤더 (1820) 는 포함될 수도 있고, P2P (1940) 로 라벨된 피어-피어 송신이 뒤따른다. P2P (1940) 는, 수신 UT 에 의한 사용에 대해 MIMO 파일롯 (1910) 을 포함할 수도 있다. MIMO 레이트 피드백 (1920) 은, 장래 송신에서 발송 UT 로 돌아오는 수신 UT 에 의한 사용에 대해 포함될 수도 있다. 레이트 피드백은 수신 스테이션으로부터 송신 스테이션으로의 이전 송신에 응답하여 발생될 수도 있다. 데이터 심볼 (1930) 은 피어-피어 접속에 대하여 선택된 레이트 및 변조 포맷에 따라 송신될 수도 있다. PHY 버스트 (1900) 와 같은 물리 계층 버스트는, 애드 혹 피어-피어 송신과 함께 뿐만 아니라, AP 관리된 피어-피어 접속과 함께 사용될 수도 있다. 예시적인 레이트 피드백 실시형태가 후술된다. 또한, 이러한 양태를 포함하는 물리 계층 송신 버스트의 대체 실시형태가 후술된다.
예시적인 일 실시형태에서, AP 는 TDD MAC 프레임 인터벌을 설정한다. 방송 및 제어 채널은, TDD MAC 프레임 인터벌에서 할당된 지속기간을 상세화하도록 채용될 수도 있다. 피어-피어 송신에 대해 할당을 요청한 (그리고 AP 에 알려진) STA 에 대해, AP 는 스케줄링된 할당을 제공하고, 매 TDD MAC 프레임 인터벌마다 제어 채널에서 이들을 전파한다. 예시적인 시스템이 도 15 를 참조하여 전술되었다.
도 20 은, A-TCH (2010) 로서 식별된 선택적인 애드 혹 세그먼트를 포함하는TDD MAC 프레임 인터벌 (2000) 의 예시적인 실시형태를 도시한다. TDD MAC 프레임 인터벌 (2000) 의 같은 번호가 매겨진 부분은, 실질적으로 도 15 를 참조하여 전술된 바와 같은 동작에 포함될 수도 있다. TDD MAC 프레임 인터벌 (2000) 에서 A-TCH (2010) 의 현존은 BCH (510) 및/또는 CCH (520) 에 표시될 수도 있다. A-TCH (2010) 동안, STA 는 임의의 경합 프로시져를 사용하는 피어-피어 통신을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같은 SIFS, DIFS, 백오프 등과 같은 802.11 기술이 채용될 수도 있다. 802.11 (e) 에서 도입된 것과 같은 QoS 기술 (즉, AIFS) 은 선택적으로 채용될 수도 있다. 다양한 다른 경합 기반 방식이 또한 채용될 수도 있다.
예시적인 일 실시형태에서, 802.11 에 규정된 것들과 같은, 경합에 대한 CSMA/CA 프로시져는 후술하는 바와 같이 변경될 수도 있다. 즉시 ACK 는 요구되지 않는다. STA 는, 다중 PDU (즉, LLC-PDU) 로 구성된 MAC 프로토콜 데이터 유닛 (MAC-PDU) 를 송신할 수도 있다. A-TCH 에서의 STA 에 의해 점유된 최대 지속기간은 BCH 에 표시될 수도 있다. 확인된 송신이 요망되는 경우, 윈도우 크기 및 최대 확인 지연은 요구되는 애플리케이션 지연에 따라 교섭될 수도 있다.
본 실시예에서, F-TCH (530) 는 AP 로부터 STA 로의 송신에 대한 TDD MAC 프레임 인터벌의 부분이다. 경합 기술을 사용하는 STA 사이의 피어-투-피어 통신은 A-TCH (2010) 에서 수될 수도 있다. STA 사이의 스케줄링된 피어-투-피어 통신은 R-TCH 에서 수행될 수도 있다. 이러한 세 개의 세그먼트중 임의의 것은 빈 것 (null) 으로 설정될 수도 있다.
도 21 은, "PHY 버스트" 라고도 하는 예시적인 물리 계층 버스트 (2100) 를 도시한다. PHY 버스트 (2100) 는, 도 20 을 참조하여 전술된 바와 같이, R-TCH (540) 도중 또는 A-TCH (2010) 과 같은 애드 혹 접속 도중에서과 같은 스케줄링된 피어-피어 접속과 함께 채용될 수도 있다. PHY 버스트 (2100) 는 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯 (2100), 피어 공통 제어 채널 (Peer Common Control Channel ; PCCH ; 2120), 및 하나 이상의 데이터 심볼 (2130) 을 포함한다. 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯 (2110) 은 하나 이상의 스테이션에서 수신될 수도 있고, 송신 스테이션 과 수신 스테이션 사이의 각 채널을 추정하도록 수신 스테이션에 의해 기준 (reference) 으로서 사용될 수도 있다. 본 예시적인 PCCH 는 후술하는 필드 : (a) 목적지 MAC-ID, (b) 다음 TDD MAC 프레임 인터벌에 대한 바람직한 송신 지속기간에 대한 할당 요청, (c) 현재 데이터 패킷에 대한 송신 포맷을 표시하는 송신 레이트 표시기, (d) AP 로부터의 임의의 할당의 수신에 대한 제어 채널 (즉, CCH) 서브채널, 및 (e) CRC 를 포함한다. 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯 (2110) 과 함께, PCCH (2120) 는, 다양한 액세스 포인트를 포함하는 청취 스테이션에 의해 수신될 수도 있는 공통 세그먼트이다. 할당에 대한 요청은, 장래 TDD MAC 프레임 인터벌에서 관리된 피어-피어 접속을 고려하도록 PCCH 에 삽입될 수도 있다. 그러한 PHY 버스트는 애드 혹 접속에 포함될 수도 있고, 여전히 장래 TDD MAC 프레임 인터벌에서 스케줄링된 피어 투 피어에 대한 할당을 요청할 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯은 8 개의 OFDM 심볼이고 (후술하는 대체 실시형태에서는, 채널 추정에 대해서 보다 적은 수의 심볼이 충분할 수도 있다), PCCH 는 2 개의 OFDM 심볼이다. 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯 (2110) 및 PCCH (2120) 을 포함하는 공통 세그먼트에 뒤따라, 하나 이상의 데이터 심볼 (2130) 이, 피어-피어 접속에서 각 STA 에 의해 판정되는 바와 같은 더 높은 변조 포맷 및/또는 공간 다중화를 사용하여 송신된다. 송신의 이 부분은, 송신의 데이터 부분에 내장된 레이트 제어 정보에 따라 코딩된다. 따라서, PHY 버스트 (2100) 의 부분은 다중 서라운딩 스테이션에 의하여 수신가능한 반면, 실제적인 데이터 송신은, 하나 이상의 특정 피어-피어 접속된 스테이션 또는 AP 로의 효율적인 송신에 대해 맞추어진다. (2130) 에서의 데이터는 액세스 포인트에 의해 할당된 바와 같이 송신될 수도 있고, 또는 애드-혹 접속 (즉, CSMA/CA 경합 기반 프로시저) 에 따라 송신될 수도 있다.
PHY 버스트의 예시적인 일 실시형태는 스티어링되지 않은 MIMO 레퍼런스의 8 개의 OFDM 심볼로 구성되는 프리앰블을 포함한다. 피어 공통 제어 채널 (PCCH) MAC-PDU 헤더는, R=1/2 BPSK 로써 코드화되는 STTD 모드를 사용하여, 연이은 2 개의 OFDM 심볼에 포함된다. MAC-ID 는 12 비트이다. 8-비트 할당 요청은, 다음 TDD MAC 프레임 인터벌에서의 바람직한 지속기간에 대한 AP 에 의한 수신에 대해 포함된다 (따라서 최대 요청은 256 개의 짧은 OFDM 심볼이다). TX 레이트는 현재 패킷에서 사용되는 레이트를 표시하는 16 비트이다. FCCH 서브채널 선호는, AP 가 임의의 적용가능한 할당을 이루어야 하는, 4 개까지의 서브채널 사이의 선호에 응답하는, 2 비트이다. CRC 는 10 비트이다. 임의의 개수의 다른 필드 및/또는 필드 크기는 대체 PHY 버스트 실시형태에서 포함될 수도 있다.
본 실시예에서, MAC-PDU 송신의 잔여는 피어-피어 접속에서 각 STA 에 의해 판정된 바와 같이 공간 다중화 및 보다 높은 변조를 사용한다. 송신의 이 부분은 송신의 데이터 부분에 내장된 레이트 제어 정보에 따라 코딩된다.
도 22 는 피어-피어 데이터 송신에 대한 예시적인 방법 (2200) 을 도시한다. 프로세스는, 스테이션이 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯을 송신하는, 블록 (2210) 에서 시작한다. 블록 (2220) 에서는, 스테이션은 공통적으로 디코딩가능한 정보를 송신한다. 예를 들어, 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯 (2110) 및 PCCH (2120) 은, AP 또는 다른 스케줄링 스테이션이 요청을 포함하는 신호의 부분을 디코딩할 수 있을 필요가 있을, 관리된 접속에서의 할당을 요청하는 메커니즘의 실시예로서 작용한다. 당업자는, 공유된 채널상에서의 스케줄링 피어-피어 접속에 대한, 무수히 많은 대체 요청 메커니즘을 인식할 것이다. 블록 (2230) 에서, 데이터는, 교섭된 송신 포맷에 따라 일방의 스테이션으로부터 타방으로 송신된다. 본 실시예에서, 스티어링되지 않은 MIMO 파일롯 (2110) 의 측정에 따라, 스티어링된 데이터는 레이트 및 파라미터를 사용하여 송신된다. 당업자는, 특정 피어-피어 채널에 대해 맞추어진 데이터를 송신하는 다양한 대체 수단을 인식할 것이다.
도 23 은 피어-피어 통신에 대한 예시적인 방법 (2300) 을 도시한다. 본 예시적인 방법 (2300) 은, 그 서브세트가 임의의 주어진 실시형태에서 채용될 수도 있는 몇몇개의 양태를 예시한다. 프로세스는 결정 블록 (2310) 에서 시작한다. 결정 블록 (2310) 에서, STA-STA 이송에 대한 데이터가 있다면, 결정 블록 (2320) 으로 진행한다. 그렇지 않다면, 블록 (2370) 으로 진행하여, 있다면, 다른 액세스 방식을 포함하는, 임의의 다른 방식의 통신을 수행한다. 결정 블록 (2310) 으로 리턴함으로써 프로세스가 반복될 수도 있는 결정 블록 (2360) 으로 진행하거나, 또는 프로세스가 중지할 수도 있다.
결정 블록 (2320) 에서, 송신에 대한 STA-STA 데이터가 있다면, 피어-피어 접속이 스케줄링 되어야 하거나 또는 애드 혹인지 판정한다. 송신이 스케줄링되어야 한다면, 블록 (2320) 으로 진행하고 TXOP 를 획득하기 위하여 할당을 요청한다. 할당 요청은, 상술한 바와 같이, TDD MAC 프레임 인터벌의 랜덤 액세스 부분 도중에 이루어질 수도 있고, 또는 애드 혹 송신에 포함될 수도 있다. 할당이 이루어진 즉시, 블록 (2350) 에서는 STA-STA 물리 버스트가 송신될 수도 있다. 예시적인 일 실시형태에서는, 방법 (2200) 은 STA-STA PHY 버스트의 하나의 방식으로 작용할 수도 있다.
결정 블록 (2320) 에서는, 스케줄링된 피어-피어 접속이 요망되지 않을 경우, 블록 (2340) 으로 진행하여 액세스에 대해 경합한다. 예를 들어, TDD MAC 프레임 인터벌 (2000) 의 A-TCH (2010) 세그먼트가 사용될 수도 있다. 성공적으로 경합을 통해 액세스가 획득된 경우 블록 (2350) 으로 진행하고, 상술한 바와 같이, STA-STA PHY 버스트를 송신한다.
블록 (2350) 으로부터, 상술한 바와 같이, 프로세스가 반복될 수도 있거나, 또는 중지할 수도 있는 결정 블록 (2360) 으로 진행한다.
도 24 는, 피어-피어 접속에서의 사용에 대한 레이트 피드백의 제공에 대해, 예시적인 방법 (2400) 을 도시한다. 본 도는, 2 개의 스테이션, STA 1 및 STA 2 에 의해 수행될 수도 있는, 다양한 송신 및 다른 단계를 예시한다. STA 1 은 스티어링 되지 않은 파일롯 (2410) 을 STA 2 로 송신한다. STA 2 는, 스티어링되지 않은 파일롯 (2410) 을 수신하면서, 채널 (2420) 을 측정한다. 예시적인 일 실시형태에서, STA 2 는, 측정된 바와 같이 채널상에서의 송신에 대해 지원가능한 레이트를 판정한다. 이 레이트 판정은 레이트 피드백 (2430) 으로서 STA 1 으로 송신된다. 다양한 대체 실시형태에서, STA 1 에서 이루어질 레이트 피드백 결정을 고려하도록 대체 파라미터가 전달된다. (2440) 에서, STA 1 은, 예를 들어, A-TCH 도중에, 스케줄링된 할당을 수신하거나 또는 송신 기회에 대해 경합한다. 송신 기회가 획득된 즉시, (2450) 에서는, STA 1 은 STA 2 로 레이트 피드백 (2430) 에 대해 판정된 레이트 및 변조 포맷으로 데이터를 송신한다.
도 24 에 예시된 방법은, 당업자에게 용이하게 명백한 바와 같이, 일반화되고 다양한 실시형태에 적용될 수도 있다. 다른 양태뿐만 아니라, 피어-피어 레이트 피드백을 병합하는 임의의 실시예가 후술된다.
도 25 는, 2 개의 스테이션 STA 1 및 STA 2, 및 액세스 포인트 (AP) 사이의 관리된 피어-피어 접속을 예시하는 방법 (2500) 을 도시한다. (2505) 에서, STA 1 은, 할당에 대한 요청뿐만 아니라 스티어링 되지 않은 파일롯을 송신한다. 데이터는, 이하에 예시될 것과 같이 또한 보다 먼저의 할당 및 이전의 레이트 피드백에 따라 송신될 수도 있다. 또한, 임의의 그러한 데이터는, STA 1 또는 STA 2 둘중의 하나에 의해 기원된 애드 혹 통신 또는 이전의 관리된 피어-피어 접속으로부터의 레이트 피드백에 따라 송신될 수도 있다. 송신에 대한 요청 및 스티어링되지 않은 파일롯은 STA 2 및 액세스 포인트 양자 모두에 의해서 수신된다 (그리고 그 영역의 다양한 다른 스테이션에 의해서 수신가능할 수도 있다).
액세스 포인트는 송신에 대한 요청을 수신하고, 임의의 개수의 스테줄링 알고리즘의 하나에 따라, 피어-피어 통신에 대한 할당을 언제 그리고 이룰 것인지 여부를 판정한다. STA 2 는, (2505) 에서의 스티어링되지 않은 파일롯이 송신되고 STA 1 과 피어-피어 통신에 대한 지원가능한 레이트에 대해 판정을 하면서 채널을 측정한다. 선택적으로, 또한, STA 2 는, 이전 송신에 따라 STA 1 으로부터 레이트 피드백 및/또는 데이터를 수신할 수도 있다.
본 실시예에서, 액세스 포인트는 할당을 판정할 것이고 할당은 요청된 송신에 대해 이루어질 것이다. (2515) 에서, 할당은 액세스 포인트로부터 STA 1 으로 송신된다. 본 실시예에서, R-TCH (540) 상에서의 할당은, 상술한 CCH (520) 과 같은 제어 채널 도중에 송신된다. (2520) 에서 유사하게, R-TCH 상에서의 할당은 STA 2 에 대해서 이루어진다. (2525) 에서는, STA 1 은 액세스 포인트로부터 할당을 수신한다. (2530) 에서는, STA 2 는 액세스 포인트로부터 할등을 수신한다.
STA 2 는 (2535) 에서, 할당 (2520) 에 따라서 레이트 피드백을 송신한다. 선택적으로, 이전의 요청에 따라 송신되는 임의의 데이터뿐만 아니라 스케줄링된 송신에 대한 요청이, 상술한 바와 같이, 포함될 수도 있다. 송신된 레이트 피드백이 상술한 바와 같이, 채널 측정 (2510) 에 따라 선택된다. (2535) 의 PHY 버스트는 또한 스티어링되지 않은 파일롯을 포함할 수도 있다. (2540) 에서, STA 1 은 STA 2 로부터 채널을 측정하고, 레이트 피드백을 수신하고, 또한 선택 데이터를 수신한다.
(2545) 에서, (2515) 의 할당에 따라서, STA 1 은 레이트 피드백 정보에 따라 데이터를 송신한다. 또한, (2540) 에서의 채널 측정에 따라서 레이트 피드백뿐만 아니라 장래 할당에 대해서 요청이 이루어질 수도 있다. 데이터는 피어-피어 통신에 대해 특정 채널 측정에 따라 송신될 수도 있다. (2550) 에서, STA 2 는 임의의 선택적인 송신된 레이트 피드백뿐만 아니라 데이터를 수신한다. 또한, STA 2 는 장래 송신에 대해 레이트 피드백을 제공하도록 채널을 측정할 수도 있다.
송신 (2535 및 2545) 양자 모두가, 상술한 바와 같이 적어도 스티어링되지 않은 부분이, 액세스 포인트에 의해서 수신가능하다. 따라서, 임의의 포함된 요청에 대해서, 할당 (2555 및 2560) 에 의해 표시되는 바와 같이 STA 1 및 STA 2 각각으로, 장래 송신에 대해 액세스 포인트는 부가적인 할당을 이룰수도 있다. (2565 및 2570) 에서, STA 1 및 STA 2 는 그들의 각각의 할당을 수신한다. 그 후, 프로세스는, 공유된 매체 상에서 액세스를 관리하는 액세스 포인트 및 피어-피어 채널 상에서 지원가능하도록 선택된 변조 포맷 및 레이트에서, 상호 직접 피어-피어 통신을 송신하는 STA 1 및 STA 2 와 함께 무한 반복할 수도 있다. 대체 실시형태에서, 애드 혹 피어-피어 통신은 또한, 도 25 에 예시된 관리된 피어-피어 통신과 함께 수행될 수도 있다.
도 26 은 경합 기반 (또는 애드 혹) 피어-피어 접속을 예시한다. STA 1 및 STA 2 는 상호 통신할 것이다. 다른 STA 는 또한 수신 범위에 있을 수도 있고, 공유된 채널을 액세스 할 수도 있다. (2610) 에서, STA 2 로 송신하는 데이터를 가지는 STA 1 은, 공유된 채널을 모니터링하고 액세스에 대해서 경합한다. 송신 기회가 획득되는 순간, 피어-피어 PHY 버스트 (2615) 는, 또한 다른 STA 에 의해 수신될 수도 있는 STA 2 로 송신된다. (2620) 에서는, 다른 STA 는, 채널의 액세스를 회피하도록, 공유된 채널을 모니터링하는 STA 1 으로부터 송신을 수신하고 알 수도 있다. 예를 들어, 상술한 PCCH 는 송신 (2615) 에 포함될 수도 있다. (2630) 에서, STA 2 는 스티어링되지 않은 파일롯에 따라 채널을 측정하고, 공유된 채널 상의 리턴 액세스에 대해 경합한다. STA 2 는 또한, 필요에 따라 데이터를 송신할 수도 있다. 경합 시간이 변화할 수도 있다. 예를 들어, 레가시 802.11 시스템에서 SIFS 를 뒤따르는 ACK 가 리턴될 수도 있다. SIFS 가 가장 높은 우선권이기 때문에, STA 2 는 채널을 잃지 않고 응답할 수도 있다. 다양한 실시형태가 보다 적은 지연에 대해 허용될 수도 있고, 높은 우선권을 가진 리턴 데이터에 대해 제공할 수도 있다.
(2635) 에서, STA 2 는 선택적인 데이터와 함께 레이트 피드백을 STA 1 으로 송신한다. (2640) 에서, STA 1 은 레이트 피드백을 수신하고, 공유된 매체로의 액세스에 대해 한 번 더 경합하고, (2645) 에서 STA 2 로 수신된 레이트 피드백을 따라서 송신한다. (2640) 에서, 장래 송신에 대해 STA 2 로 레이트 피드백을 제공하도록 STA 1 은 또한 채널을 측정할 수도 있고, STA 2 에 의해 송신된 임의의 선택적인 데이터를 수신할 수도 있다. (2650) 에서, STA 2 는 측정된 채널 컨디션에 의해 판정된 변조 포맷 및 레이트에 따라 데이터 송신 (2645) 를 수신한다. STA 2 는, STA 1 으로 송신을 리턴에 있어서의 사용에 대해 레이트 피드백을 수신할 수도 있다. STA 2 는 장래 레이트 피드백을 제공하도록 채널을 측정할 수도 있다. 따라서 프로세스는, 데이터뿐만 아니라 레이트 피드백을 리턴하도록 STA 2 에 대해 (2635) 로 리턴함에 의해 반복할 수도 있다.
따라서, 2 개의 스테이션은, 액세스에 대한 경합에 의한 양 방향 모두로 애드 혹 통신을 수행할 수도 있다. 피어-피어 접속 자체는, 수신 스테이션으로의 송신을 맞춤 및 레이트 피드백에 의해 효율적이도록 이루어진다. PCCH 와 같은, PHY 버스트의 공통적으로 수신가능한 부분이 채용되는 경우, 그 후, (2620) 에 예시된 바와 같이, 다른 STA 는 정보를 액세스할 수도 있고, PCCH 에서 표시된 바와 같이, 때때로 점유된 것으로 알려진 채널 상의 간섭 (interfering) 을 회피할 수도 있다. 도 25 에서와 같이, 관리된 또는 애드 혹 피어-피어 통신 중의 하나는 도 26 에 도시된 단계들에 앞서 데이터 이송을 시작할 수도 있고, 연이어서 피어-피어 통신을 계속하도록 사용될 수도 있다. 따라서, 스케줄링된 및 애드 혹 피어-피어 통신의 임의의 조합이 채용될 수도 있다.
도 27 은, 스테이션 사이의 관리된 피어-피어 통신을 예시하는, 예시적인 TDD MAC 프레임 인터벌 (2700) 을 도시한다. 본 실시예에서, F-TCH 및 A-TCH 지속기간 양자 모두는 0 으로 설정된다. 비콘/BCH (510) 및 CCH (520) 은 이전과 같이 송신된다. 비콘/BCH (560) 은 다음 프레임의 시작을 표시한다. CCH (520) 은 피어-피어 통신에 대한 할당을 표시한다. 이러한 할당들에 따라서, STA 1 은 할당된 버스트 (2710) 에서의 STA 2 로 송신한다. 동일한 TDD MAC 프레임 인터벌에서, STA 2 에는 STA 1 으로의 응답에 대해 세그먼트 (2730) 가 할당된다. 레이트 피드백, 요청, 스티어링된 및/또는 스티어링되지 않은 파일롯, 및 스티어링된 및/또는 스티어링되지 않은 데이터와 같은 상술한 임의의 다양한 구성요소는 임의의 주어진 피어-피어 PHY 계층 버스트에 포함될 수도 있다. STA 3 은 할당 (2720) 에서의 STA 4 로 송신된다. 유사한 방식으로, STA 4 는 할당 (2740) 에서의 STA 3 으로 송신한다. 비 피어-피어 접속을 포함하는, 다양한 다른 역방향 링크 송신이 R-TCH 에 포함될 수도 있다. 이러한 및 다른 양태를 예시하는 부가적인 예시적 실시형태가 후술된다.
도 27 에서, 가드 인터벌은 필요에 따라 세그먼트 사이에서 스케줄링 될 수도 있다. 피어-피어 통신에 관한 중요 문제는 일반적으로 2 개의 STA 사이의 경로 지연이 미지인 것이다. 이 문제를 다루는 하나의 방법은 각 STA 이 그 송신 시간을 고정하여 그것이 AP 의 클록과 동기화된 상태로 AP 에 도착하도록 하는 것이다. 이러한 경우에, 2 개의 통신 STA 사이의 미지의 경로 지연에 대해 보상하도록, AP 는 각 피어-투-피어 할당의 일 측 상의 가드 시간에 대해 제공될 수도 있다. 많은 경우에, 사이클릭 프리픽스는 적절할 것이고, STA 수신기에서 어떠한 조정도 이루어질 필요가 없을 것이다. 그 후, STA 는 다른 STA 의 송신을 언제 수신할지 알기 위해 그들의 각 시간 오프셋을 판정하여야만 한다. STA 수신기는 2 개의 수신 클록 : AP 프레임 타이밍에 대해 하나 및 피어-피어 접속에 대해 또 다른 하나를 유지할 필요가 있을 수도 있다.
상술한 다양한 실시형태에서 예시된 바와 같이, 확인 및 채널 피드백은 그 할당 및 송신기로의 피드백 도중에 수신기에 의해 유도될 수도 있다. 총 트래픽 플로우가 일방향이라고 하더라도, 수신기는 레퍼런스 및 요청을 송신하여 할당을 획득한다. AP 스케줄러는 피드백에 대한 적절한 자원이 제공되는 것을 보장한다.
레가시
스테이션 및 액세스 포인트의 상호동작가능성
여기서 설명된 바와 같이, 설명된 다양한 실시형태가 레가시 시스템에 비해 개선점을 제공한다. 그럼에도 불구하고, 레가시 시스템의 범용이 현존하여 주어진 상태이고, 시스템이 현존하는 레가시 시스템 및/또는 레가시 유저 단말 어느 일방과의 역방향 호환성을 유지하는 것이 바람직할 수도 있다. 여기에 사용된 바와 같이, "새로운 클래스" 라는 용어는 레가시 시스템으로부터 구별하기 위해 사용된다. 새로운 클래스 시스템은 여기에 설명된 하나 이상의 양태 또는 특징을 병합할 수도 있다. 예시적인 새로운 클래스 시스템은, 도 35 ~ 52 를 참조하여 후술하는 MIMO OFDM 시스템이다. 또한, 새로운 클래스 시스템을 레가시 시스템과 병합하기 위한 후술하는 양태는, 여기에 설명된 어떠한 상세한 개선점이 그러한 시스템에 포함되어 있든지 아니든지, 아직 개발되지 아니한 다른 시스템에도 또한 적용가능하다.
예시적인 일 실시형태에서, 대체 시스템들과의 역방향 호환성은, 분리 주파수 배당 (Frequency Assignment ; FA) 를 사용함으로써, 레가시 유저들로부터 분리 FA 상의 새로운 클래스 시스템의 동작을 허용하도록 제공될 수도 있다. 따라서, 새로운 클래스 시스템은 그 상에서 동작하도록 이용가능한 FA 를 탐색할 수도 있다. 동적 주파수 선택 (Dynamic Frequency Selection ; DFS) 알고리즘은 이를 수용하도록 새로운 클래스 WLAN 에서 구현될 수도 있다. 다중-캐리어인 AP 를 채용하는 것이 바람직할 수도 있다.
WLAN 을 액세스하려고 하는 레가시 STA 는 2 가지 방법의 스캐닝 : 패시브 및 액티브를 채용할 수도 있다. 패시브 스캐닝으로써, STA 는, 동작 밴드를 스캐닝함에 의해 그 근처에서 실행가능한 베이직 서비스 세트 (BSS) 의 목록을 뽑아낸다. 액티브 스캐닝으로써, STA 는 BSS 에서 다른 STA 로부터의 응답을 간청하는 쿼리 (query) 를 송신한다.
레가시 표준은, STA 가 어떤 BSS 가 참여하는지 결정하는 방법에는 침묵하지만, 결정이 이루어지는 순간, 연합이 시도된다. 성공적이지 못한 경우, STA 는 성공적일 때까지 그 BSS 목록 끝까지 이동한다. 레가시 STA 는, 송신된 비콘 정보가 그 STA 에 의해서 이해되지 않는 경우에는, 새로운 클래스 WLAN 과 연합하려 하지 않을 수도 있다. 그러나, 단일 FA 상에서의 단일 WLAN 클래스를 유지하는 하나의 방법으로서, 새로운 클래스 (UT 뿐만 아니라) AP 는 레가시 시스템으로부터의 요청을 무시할 수도 있다.
대체 기술은 새로운 클래스 AP 또는 새로운 클래스 STA 에 대한 것으로, 유효한 레가시 (즉, 802.11) 메시징을 사용하는 임의의 레가시 STA 의 요청을 거부하는 것이다. 레가시 시스템이 그러한 메시징을 지원한다면, 레가시 STA 에는 방향변경 메세지가 제공될 수도 있다.
분리 FA 상에서의 동작과 관련한 명백한 트레이드-오프 (trade-off) 는 부가적인 스펙트럼이 양 클래스 모두의 STA 를 지원하도록 요구되는 것이다. 하나의 이익은 QoS 등과 같은 특징을 보존하는 상이한 WLAN 의 관리의 용이함이다. 그러나, 본 명세서의 전체에 걸쳐 설명되는 바와 같이, (레가시 802.11 표준에서 설명된 것과 같은) 레가시 CSMA MAC 프로토콜은, 여기에 설명된 MIMO 시스템 실시형태와 같은 새로운 클래스 시스템에 대해 지원되는 높은 데이터 레이트에 대해 일반적으로 불충분하다. 따라서, 새로운 클래스 MAC 가 동일한 FA 상에서 레가시 MAC 와 함께 공존하도록 허용하는 동작의 역방향 호환성 모드를 채용하는 것이 바람직하다. 후술하는 것은 동일한 FA 를 공유할 수도 있는 레가시 및 새로운 클래스 시스템에서의 몇몇 예시적인 실시형태이다.
도 28 은 동일한 주파수 배당 상에서의 레가시 및 새로운 클래스 스테이션 양자 모두를 지원하는 방법 (2800) 을 도시한다. 본 실시예에서, 명백하게 하기 위하여, BSS 가 고립되어 동작하는 것으로 가정한다 (즉, 다중 오버래핑 BSS 가이에 조정은 없다). 프로세스는, 신호가 무경합 주기를 확립하도록 사용되는 블록 (2810) 에서 시작한다.
이하는, 레가시 802.11 시스템과 함께 사용하기 위하여, 새로운 클래스 스테이션에 의해 배타적 사용에 대한 시간을 보존하도록, 새로운 클래스 WLAN AP 가 레가시 802.11 표준에 내장된 훅을 사용할 수도 있는 몇몇 예시적인 실시예이다. 이에 덧붙여, 임의의 개수의 부가적인 신호 기술은, 다양한 방식의 레가시 시스템에 대하여 무경합 주기를 확립하도록 사용될 수도 있다.
하나의 기술은 PCF/HCF 모드에서 무경합 주기 (CFP) 를 확립하는 것이다. AP 는 비콘 인터벌을 확립하고, 폴링된 모드에서 새로운 클래스 및 레가시 STA 양자 모두를 지원하는 비콘 인터벌 내에서 무경합 주기를 전파한다. 이는 모든 레가시 STA 가, 전파된 CFP 의 지속기간까지 CFP 를 추적하는데 사용되는 카운터인 그들의 네트워크 할당 벡터 (Network Allocation Vector ; NAV) 를 설정하도록 유발한다. 결과적으로, 비콘을 수신하는 레가시 STA 는, CFP 동안, AP 에 의하여 폴링되지 않는 한, 채널의 사용으로부터 방지된다.
또 다른 기술은, RTS/CTS 및 지속기간/ID 필드를 통하여, CFP 를 확립하고, NAC 를 설정하는 것이다. 이 경우에, 새로운 클래스 AP 는, AP 가 채널을 예약하는 모든 새로운 클래스 STA 로 표시하는 예약된 어드레스 (Reserved Address ; RA)를 가지는 특별 RTS 를 발송할 수도 있다. 레가시 STA 는 RA 필드를 특정 STA 로 지시되는 것으로 해석하고 응답하지 않는다. 새로운 클래스 STA 는, CTS/RTS 메세지 쌍에서의 지속기간/ID 에서 특정되는 시간 주기에 대한 BSS 를 일소하도록 특별 CTS 에 응답한다. 이 점에서, 새로운 클래스 스테이션은, 상충함이 없이 예약된 지속기간에 대해 자유롭게 채널을 사용한다.
블록 (2820) 에서, 레가시 클래스 STA 는, 무경합 주기를 확립하는 신호를 수신하고 나서, 폴링된 또는 무경합 주기가 종료할 때까지 대기한다. 따라서, 액세스 포인트는 새로운 클래스 MAC 프로토콜과 함께 사용하도록 공유된 매체를 성공적으로 할당한다. 블록 (2830) 에서, 뉴 STA 는 이 프로토콜에 따라서 액세스할 수도 있다. 여기에 설명된 양태의 임의의 세트 또는 서브세트는 그러한 새로운 클래스 MAC 프로토콜에서 채용될 수도 있다. 예를 들어, 관리된 피어-피어 송신뿐만 아니라 스케줄링된 순방향 및 역방향 링크 송신, 애드 혹 또는 (피어-피어를 포함하는) 경합 기반 통신, 또는 상술한 것의 임의의 조합이 채용될 수도 있다. 블록 (2840) 에서, 새로운 클래스 액세스 주기는, 채용된 레가시 시스템에 따라 변화할 수도 있는 임의의 다양한 신호 방식을 사용하여 종료된다. 예시적인 실시형태에서, 무경합 주기 종료 신호가 송신된다. 대체 일 실시형태에서, 레가시 STA 는 또한 무경합 주기 도중에 폴링될 수도 있다. 그러한 액세스는 새로운 클래스 액세스에 연이어질 수도 있고 또는 그것들 내에 산재될 수도 있다.
블록 (2850) 에서, 레가시 시스템에 대해 경합 주기가 규정되는 경우, 모든 STA 는 액세스에 대해 경합한다. 이는, 무경합 주기 도중에 통신할 수 없는, 레가시 시스템이 송신 요청 및/또는 시도를 이루도록 허용한다. 결정 블록 (2860) 에서, 프로세스는 블록 (2810) 으로 리턴함으로써 계속될 수도 있고, 또는 중지할 수도 있다.
도 29 는 레가시 및 새로운 클래스 매체 액세스 제어의 조합을 도시한다. 레가시 MAC 프로토콜 (2910) 은 새로운 클래스 프로토콜 (2930) 상에 도시되고, 이는 조합되는 경우, 조합된 MAC 프로토콜 (2950) 과 같은 MAC 프로토콜을 형성한다. 본 실시예에서, 802.11 레가시 신호는 예시적인 목적으로 사용되었다. 당업자는 여기에 개시된 기술이 임의의 다양한 레가시 시스템, 및 여기에 개시된 특징의 임의의 조합을 포함하는 임의의 새로운 클래스 MAC 프로토콜에 적용될 수도 있음을 깨달을 것이다.
레가시 MAC 프로토콜 (2910) 은, 비콘 인터벌을 식별하는 비콘들 (2902) 을 포함한다. 레가시 비콘 인터벌은, 경합 주기 (2906) 가 뒤따르는 무경합 주기 (2904) 를 포함한다. 다양한 무경합 폴 (2908A ~ N) 은 무경합 주기 (2904) 도중에 발생될 수도 있다. 무경합 주기 (2904) 는 무경합 주기 말단 (2910) 에 의해서 종결된다. 각 비콘 (2902) 은 802.11 예시적인 실시형태에서 타겟 비콘 송신 시간 (Target Beacon Transmission Time ; TBTT) 에 송신된다. 새로운 클래스 MAC 프로토콜 (2930) 은 MAC 프레임 (2932A ~ N) 을 포함한다.
조합된 비콘 인터벌 (2950) 은, 무경합 주기 (2904) 도중에 레가시 및 새로운 클래스 MAC 프로토콜의 상호동작가능성을 예시한다. 새로운 클래스 TDD MAC 프레임 인터벌 (2932) 은 포함되고 레가시 폴 CF 폴 (2908A ~ N) 이 뒤따른다. 무경합 주기는 CFPEND (2910) 에서 종결되고, 경합 주기 (2906) 이 뒤따른다. 새로운 클래스 TDD MAC 프레임 인터벌 (2932) 은 여기에 설명된 다양한 양태를 선택적으로 포함하는 임의의 방식일 수도 있다. 예시적인 일 실시형태에서, 새로운 클래스 TDD MAC 프레임 인터벌 (2932) 은 상술한 도 20 에 예시된 것과 같은 다양한 세그먼트를 포함한다. 따라서, 새로운 클래스 TDD MAC 프레임 인터벌은, 본 실시예에서, 파일롯 (510), 제어 채널 (520), 순방향 송신 채널 (530), 애드 혹 피어-피어 섹션 (A-TCH ; 2010), 역방향 링크 송신 채널 (540), 및 랜덤 액세스 채널 (550) 을 포함한다.
CFP (2904) 도중에, 레가시 STA 는 어떠한 새로운 클래스 WLAN 송신을 간섭해서는 안된다. AP 는, 세그먼트에서 혼합된 모드 동작을 허락하여, CFP 도중에 임의의 레가시 STA 를 폴링 할 수도 있다. 또한, AP 는 전체 CFP (2904) 를 새로운 클래스 사용에 대해 예약할 수도 있고, 모든 레가시 트래픽을 비콘 인터벌의 말단 근처의 경합 주기 (CP ; 2906) 로 밀어낸다.
예시적인 802.11 레가시 표준은 CP (2906) 이 2 개의 레가시 단말 사이의 교환을 지원할 만큼 충분히 길 것을 요구한다. 따라서, 비콘은 지연될 수도 있고, 시스템에서 시간 지터 (jitter) 의 결과가 된다. 지터를 완화하기 위해, 요망하는 경우, 고정된 비콘 인터벌을 유지하도록 CFP 인터벌이 짧아지게 될 수도 있다. CFP 및 CP 를 확립하도록 사용되는 타이머는 CFP (즉, 약 1.024 sec) 가 CP (즉, 10 msec 미만) 에 비하여 길게 설정될 수도 있다. 그러나, 만약, CFP 도중, AP 가 레가시 단말을 폴링한다면, 그들의 송신의 지속기간은 미지일 수도 있고 부가적인 시간 지터를 유발할 수도 있다. 따라서, 레가시 STA 를 동일한 FA 상에서 수용하는 경우 새로운 클래스 STA 에 대한 QoS 를 유지하기 위해 주의가 기울여져야만 한다. 레가시 802.11 표준은 2.024 msec 의 시간 유닛 (Time Units ; TU) 에 동기화된다. 새로운 클래스 MAC 는 레가시 시스템과 동기화되도록 설계되고, 본 실시예에서, 2 TU 또는 2.048 msec 의 MAC 프레임 지속기간을 채용한다.
어떤 실시형태에서는, 새로운 클래스 MAC 프레임이 동기화되는 것을 보장하는 것이 바람직할 수도 있다. 즉, 시스템에 대한 MAC 프레임 클록은 연속적이고 MAC 프레임 경계는, 송신된 경우, 2.048 msec 프레임 인터벌의 배수에서 시작한다. 이 방식으로, STA 에 대한 슬립 (sleep) 모드는 용이하게 유지될 수도 있다.
새로운 클래스 송신은 레가시 송신과 호환될 필요는 없다. 헤더, 프리앰블, 등은 새로운 클래스 시스템에 모두 유일무이할 수도 있고, 그 실시예는 본 명세서 전체에 설명되어 있다. 레가시 STA 는 이들을 복조하려고 할 수도 있으나, 적절하게 복조하는 데 실패할 것이다. 슬립 모드의 레가시 STA 는 일반적으로 영향을 받지 않을 것이다.
도 30 은 송신 기회를 획득하는 방법 (3000) 을 도시한다. 방법 (3000) 은 상술한 방법 (2800) 의 예시적인 일 실시형태에서 블록 (2830) 으로서 채용될 수도 있다. 프로세스는 결정 블록 (3010) 으로써 시작되고, 액세스는 스케줄링되거나 스케줄링되지 않을 수도 있다. 당업자는, 본 실시예가 2 가지 방식의 액세스를 예시하면서, 임의의 주어진 실시형태에서 이들 액세스 방식의 양자 중의 하나 또는 양자 모두가 지원될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 결정 블록 (3010) 에서, 스케줄링된 액세스가 요망되는 경우, 블록 (3040) 으로 진행하여 액세스에 대해 경합한다. 임의의 개수의 경합 기반 액세스 기술은 채용될 수도 있다. 송신 기회 (TXOP) 가 획득되는 순간, 블록 (3050) 에서 송신 기회에 따라 송신한다. 그 후, 프로세스는 중지할 수도 있다.
블록 (3010) 에서, 스케줄링된 액세스가 요망되는 경우, 블록 (3020) 으로 진행하여 액세스를 요청한다. 이 액세스 요청은, 애드 혹 경합, 또는 여기에 개시된 임의의 다른 기술 도중에, 랜덤 액세스 채널 상에서 이루어질 수도 있다. 블록 (3030) 에서, 액세스 요청이 허가되는 경우, 할당이 수신될 것이다. 블록 (3050) 으로 진행하여 수신된 할당에 따라 TXOP 를 송신한다.
어떤 예시에서, 동일한 주파수 할당에서, 오버래핑 레가시 BSS 로써, 새로운 클래스 AP, 및 그 연합된 BSS 사이의 상호동작을 수용하는 것이 바람직할 수도 있다. 레가시 BSS 는 DCF 또는 PCF/HCF 에서 동작할 수도 있고, 따라서 새로운 클래스 BSS 와 레가시 BSS 사이의 동기화는 항상 달성할 수는 없을 수도 있다.
레가시 BSSS 가 PCF 또는 HCF 모드에서 동작하는 경우, 새로운 클래스 AP 는 TBTT 에 동기화하려고 시도할 수도 있다. 이것이 가능하다면, 새로운 클래스 AP 는, 오버래핑된 BSS 영역 내에서 동작하도록 임의의 다양한 메커니즘을 사용하여 경합 주기 도중에 채널을 장악할 수도 있고, 그 실시예는 상술되었다. 레가시 BSS 가 DCF 하에서 동작하는 경우, 새로운 클래스 AP 는 채널을 장악하려 시도할 수도 있고, CFP 가 채널을 클리어한다고 전파한다.
레가시 BSS 의 일부 또는 전부가 새로운 클래스 AP 송신을 수신하지 않는 상황이 있을 수도 있다. 이러한 경우에, 그 레가시 STA 는 새로운 클래스 WLAN 의 동작을 간섭할 수도 있다. 이 간섭을 회피하기 위해서, 새로운 클래스 스테이션은 CSMA-기반 동작 및 피어-피어 송신에 의존하도록 내정된다 (이는 도 33 내지 34 를 참조하여 후술된다).
도 31 은 단일 FA 를 다중 BSS 와 공유하는 예시적인 방법 (3100) 을 도시한다. 블록 (3110) 에서, 레가시 액세스 포인트는 비콘을 송신한다. 동일한 주파수 배당을 공유하는 새로운 클래스 액세스 포인트는, (선택적인) 비콘과 관련된 TBTT 에 동기화 될 수도 있다. 블록 (3120) 에서, 레가시 무경합 주기가 비콘에 따라서 지시되면, 수행된다. 있다면, 무경합 주기가 완료되는 경우, 모든 STA 가 지시된 경합 주기 도중 액세스에 대해 경합할 수도 있다. 블록 (3130) 에서, 새로운 클래스 액세스 포인트는 경합 주기 도중의 액세스에 대해 경합한다. 블록 (3140) 에서, 새로운 클래스 액세스 포인트가 액세스에 대해 경합한 주기 도중에 새로운 클래스 STA 는 공유된 매체를 액세스할 수도 있다. 이 새로운 클래스 액세스 도중의 액세스의 방식은 여기에 설명된 임의의 양태를 포함할 수도 있다. 레가시 STA 에 액세스 포인트가 채널을 예약하는 시간의 양을 표시하도록, 상술한 바와 같은 다양한 기술이 사용될 수도 있다. 이 주기가 완료되는 즉시, 그 후, 레가시 STA 는 블록 (3150) 에서 경합할 수도 있다. 결정 블록 (3160) 에서, 프로세스는 블록 (3110) 으로 리턴함에 의해 계속할 수도 있고, 또는 중지할 수도 있다.
도 32 는 단일 FA 를 사용하는 오버래핑 BSS 를 도시한다. 레가시 시스템 (3210) 은 비콘 (3205) 을 송신한다 (레가시 시스템의 총 비콘 인터벌 및 TBTT 를 예시하는 3205A 및 3205B 가 도시된다). 비콘 (3205A) 는 무경합 주기 (3210) 및 경합 주기 (3215) 를 식별한다. 무경합 주기 (3210) 도중, 레가시 무경합 폴 (3220A ~ N) 은 수행될 수도 있고, 무경합 주기 (3225) 의 말단의 표시기가 뒤따른다.
새로운 클래스 WLAN (3240) 의 스테이션은 채널을 모니터링하고, 비콘 (3205) 을 수신하고, 액세스에 대해 경합하는 기회가 올 때까지 매체에 액세스하는 것을 삼간다. 본 실시예에서, 가장 이른 기회는 무경합주기 도중이다. PIFS (3230) 이후, 새로운 클래스 액세스 포인트는 레가시 신호 (3245) 를 송신하여 레가시 스테이션에 태널이 점유될 시간의 양을 표시한다. 이 기능을 수행하기 위해 다양한 심볼들이 사용될 수도 있고 , 그 실시예는 상술되었다. 다양한 다른 신호들이, 상호동작가능성이 요망되는 레가시 시스템에 의존하여 채용될 수도 있다. 레가시 신호 (3245) 의 수신 범위 내의 레가시 STA 는, 새로운 클래스 액세스 주기 (3250) 의 종료까지 채널을 액세스하는 것을 회피할 수도 있다. 주기 (3250) 는 (본 실시예에서 3260A ~ N 인) 하나 이상의 TDD MAC 프레임 인터벌 (3260) 을 포함한다. TDD MAC 프레임 인터벌 (3260) 은 임의의 방식일 수도 있고, 그 실시예는 여기에 설명된 하나 이상의 양태를 포함한다.
예시적인 일 실시형태에서, 새로운 클래스 AP 는, 시간이 정해진 인터벌으로 장악한다 (즉, 매 40 msec 마다 새로운 클래스 AP 가 채널을 20 msec 동안 장악한다). 새로운 클래스 AP 는, 소정의 지속기간 동안 채널을 유지하기만 하는 것을 보장하도록, 그것에 의해 채널의 공정한 공유를 보장하는, 타이머를 유지한다. 채널의 장악에서, 새로운 클래스 AP 는 다양한 신호 기술을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 새로운 CFP 를 전파하는 레가시 비콘 또는 CRS/RTS 가 송신될 수도 있다.
새로운 클래스 인터벌 (3250) 도중에, 예시적인 제 1 TDD MAC 프레임 인터벌이 후술하는 바와 같이 규정될 수도 있다 : 우선, 현재 MAC 프레임에서 폴링되는 목록상에 UT 를 표시하는 F-CCH 와 함께 비콘을 발송한다. F-CCH 이후, MIMO 파일롯의 한도를 방송하여 STA 가 MIMO 채널의 정확한 측정을 획득하고 형성하도록 한다. 예시적인 일 실시형태에서, 안테나 당 2 개의 짧은 OFDM 심볼로써, 뛰어난 성능이 달성될 수도 있다. 이는 초기 MAC 프레임에의 F-TCH 가 대충 8 개의 MIMO 파일롯 심볼로 구성될 수도 있는 것을 의미한다. 제 1 MAC 프레임의 R-TCH 부분은, 폴 목록 상의 STA 가, AP 로 돌아오는 확인과 함께, 스티어링된 MIMO 파일롯 및 (하향링크에 대해) 레이트 표시기를 송신하도록, 구조화될 수도 있다. 이 점에서, 본 실시예에서, 폴 목록 상의 모든 단말은, 다음 TDD MAC 프레임 인터벌에서 노멀 스케줄링된 방식으로 동작할 준비가 되어 있다. 제 1 TDD MAC 프레임 인터벌을 뒤따르는 TDD MAC 프레임 인터벌은, 그 후, 여기에 개시된 임의의 기술을 사용하여, 데이터를 교환하도록 사용되고, AP 에 의해서 조정된다.
상술한 바와 같이, 새로운 클래스 스테이션은 CSMA-기반 동작으로 내정될 수도 있고 임의의 상황에서 피어-피어 송신에 의존한다 (예를 들어, 레가시 BSS 의 STA 의 일부 또는 전부가 새로운 클래스 AP 송신을 수신하지 않는다). 그러한 경우에, 상술한 ON/OFF 사이클링은 유리하거나, 또는 가능하지 조차 않을 수도 있다. 이러한 경우에, 새로운 클래스 스테이션은 피어-피어 동작으로 내정될 수도 있다.
도 33 은, 레가시 BSS 와 상호동작하면서 여기에 개시된 다양한 기술을 사용하여 고속 피어-피어 통신을 수행하는, 예시적인 방법 (3300) 을 도시한다. 프로세스는, 제 2 STA 로 발송할 데이터를 가지는 제 1 STA 가 액세스에 대해 경합하는, 블록 (3310) 에서 시작한다. 블록 (3320) 에서, 액세스에 대해 성공적으로 경합하면, 스테이션은 상술한 것과 같은 레가시 신호를 사용하여 매체를 클리어한다. 블록 (3330) 에서, 제 1 STA 는 제 2 STA 로 (파일롯과 함께) 요청을 송신한다. 제 2 STA 는 송신된 파일롯에 따라 채널을 측정할 수 있다. 제 2 STA 는 제 1 STA 로 채널 피드백을 송신한다. 따라서, 블록 (3340) 에서, 제 1 스테이션은 채널 피드백 (예를 들어, 레이트 피드백) 과 함께 응답을 수신한다. 블록 (3350) 에서 제 1 STA 는 피드백에 따라 제 2 스테이션으로 파일롯 및 스티어링된 데이터를 송신한다. 블록 (3360) 에서, 제 2 STA 는 제 1 STA 로 확인을 송신할 수도 있고, 장래 송신에서 사용하도록, 계속된 레이트 피드백을 송신할 수도 있다. 매체를 클리어하도록 사용되는 레가시 신호는 블록 (3330 내지 3360) 이 임의의 고속 기술 및 개선점을 사용하여 여기에 개시된 것과 같은 레가시 시스템으로 수행되도록 허용한다. STA 가 매체를 클리어하는 순간, 임의의 피어-피어 MAC 프로토콜은 본 발명 주기의 범위내에서 채용될 수도 있다. 프로세스는, 블록 (3310) 으로 리턴됨으로써 결정 블록 (3370) 에서 도시된 바와 같이 계속될 수도 있고, 프로세스는 중지할 수도 있다.
예시적인 일 실시형태에서, 피어-피어 모드에서, 채널을 장악하는 것은 CSMA 에 대한 레가시 규칙에 따라 작동한다. 본 실시예에서, PCF 및 HCF 는 채용되지 않고, 중심화된 네트워크 구조가 필요적으로 존재하지 않을 수도 있다. 일방의 새로운 클래스 STA 가 타방의 새로운 클래스 STA (또는 AP) 와 통신하고자 하는 경우, STA 는 채널을 장악한다. 제 1 송신은 충분한 MIMO 파일롯 및 접속이 확립되기를 요청하는 어떤 메세지로 구성된다. CTS 및 RTS 는, 영역을 클리어하고 시간을 예약하도록 채용될 수도 있다. 요청하는 STA 메세지는 STA BSS ID, STA MAC ID, 및 (알려졌다면) 타겟 STA MAC ID 을 포함해야만 한다. 응답은 응답 STA 의 BSS ID 를 포함해야 한다. 이는 STA 가, 스티어링이 사용된다면, 그들이 송신 스티어링 벡터의 수신기 교정을 수행할 필요가 있는지 여부를 판정하도록 허용한다. 비록 STA 가 BSS 를 조정하는 지정된 AP 에 모두 맞추어진다면 그렇게 하는 것이 유리할 수도 있지만, 송신 스티어링이 이 경우에 사용되어야만 하는 것은 아니다.
도 33 을 참조하여 설명된 바와 같이, 응답은, 레이트의 임의의 표시와 함께 (채용되었다면, 스티어링된) MIMO 파일롯을 포함할 수도 있다. 이 교환이 발생한 순간, 스티어링은 각 링크에서 가능하다. 그러나, STA 가 상이한 BSS 에 속한다면, 접속을 시작한 STA 사이의 제 1 스티어링된 송신은, 응답 STA 의 수신기가 상이한 BSS 사이의 페이즈 차동에 대해 교정하도록 허용하기 위해, 스티어링된 MIMO 파일롯을 포함할 수도 있다.
본 예시적인 실시형태에서, 초기 교환이 발생한 순간, 스티어링은 가능하다. 교환은 하향링크 및 상향링크 송신 사이의 SIFS 인터벌에 고수해야 한다. 스티어링에 대한 컴퓨팅 아이겐벡터 (eigenvector) 의 잠재적인 프로세싱 지연 때문에, 이는 STA 가, 아이겐벡터 프로세싱 대신에, 최소 평균 제곱 에러 (Minimum Mean Squared Error ; MMSE) 프로세싱을 사용할 것을 요구할 수도 있다. 스티어링 벡터가 계산되는 순간, STA 는 송신 측 상에서 아이겐벡터를 사용하기 시작할 수도 있고, 수신 측은, 최적화된 공간 정합 필터 솔루션으로 적응하여 MMSE 프로세싱을 계속하여 채용할 수도 있다. 추적 (tracking) 및 레이트 제어는 2 개의 STA 사이의 주기적인 피드백에 의하여 용이하게 될 수도 있다. SIFS 인터벌은, STA 가 채널에 대해서 제어를 유지하기 위해, 고수될 수도 있다.
도 34 는, 레가시 BSS 상에서 액세스에 대해 경합함으로써 MIMO 기술을 사용하는 (즉, 관리되지 않은) 피어-피어 통신을 도시한다. 본 실시예에서, 초기 스테이션 (106A) 은 채널 상에서 액세스에 대해 경합한다. 그것이 성공적으로 채널을 장악하는 경우, MIMO 파일롯 (3405) 는 송신되고, 요청 (3410) 이 뒤따른다. 메세지는 BSS ID, 초기 STA 의 MAC ID 및 알려졌다면, 타겟 STA 의 MAC ID 를 포함할 수도 있다. 다른 신호는, CTS 및 RTS와 같은 채널을 더 클리어하기 위해 사용될 수도 있다. 응답 STA (106B) 는 스티어링된 파일롯 (3420) 을 송신하고, 확인 및 레이트 피드백 (3425) 가 뒤따른다. 스티어링된 파일롯 (3420) 은 요청 (3410) 을 뒤따르는 SIFS (3415) 에 송신된다. 레가시 액세스 포인트는 802.11 액세스 포인트인, 예시적인 실시형태에서, SIFS 가 가장 높은 우선권이고, 따라서, 응답 스테이션 (106B) 는 채널의 제어를 유지한다. 도 34 에 설명되는 다양한 송신은, 피어-피어 통신이 완료되기까지 채널의 제어를 유지하도록, SIFS 를 상호 격리되게 송신될 수도 있다.
예시적인 일 실시형태에서, 채널 점유에 대한 최대 지속기간은 판정될 수도 있다. 레이트 피드백 (3425) 에 연이은, 스티어링된 파일롯 (3430), 및 데이터 (3435) 는, 그 레이트 피드백에 따라 초기 STA (106A) 로부터 응답 STA (106B) 로송신된다. 데이터 (3435) 에 뒤따라, 응답 STA (106B) 는 스티어링된 파일롯 (3440) 및 확인 및 레이트 제어 (3445) 를 송신한다. 응답에서, 초기 스테이션 (106A) 은 데이터 (3455) 가 뒤따르는 스티어링된 파일롯 (3450) 을 송신한다.
프로세스는, 채용 주기에 좌우되어, 무한 또는 채널 액세스에 대해 허용된 최대 시간까지 계속될 수도 있다. 도 34 에 미도시된, 응답 STA 는 또한 데이터를 송신할 수도 있고 초기 스테이션은 레이트 제어를 또한 송신할 수도 있다. 이러한 데이터 세그먼트는, 효율성을 최대화하도록, 도 34 에 도시된 것들과 조합될 수도 있다 (즉, SIFS 는 이러한 송신들 사이에 끼워질 필요는 없다).
2 개 이상의 BSS 가 오버래핑하는 경우, 채널이 조정된 방식으로 공유되도록 허용하는 메커니즘을 채용하는 것이 바람직할 수도 있다. 몇몇 예시적인 메커니즘이 그 각각과 관련된 예시적인 동작 프로시져와 함께 이하에 약술된다. 이러한 메커니즘은 조합으로 채용될 수도 있다.
제 1 예시 메커니즘은 동적 주파수 선택 (Dynamic Frequency Selection ; DFS) 이다. BSS 를 확립하기 전에, BSS 에 대한 동작을 확립하기 위한 최선의 주파수 할당 (FA) 을 판정하도록, WLAN 가 무선 매체를 탐색할 것이 요구될 수도 있다. 후보 FA 를 탐색하는 프로세스에서, AP 는 또한 방향 변경 및 AP-상호 핸드오프를 용이하게 하도록하는 이웃 목록을 생성한다. 또한, WLAN 은 이웃 BSS 와 MAC 프레임 타이밍을 동기화할 수도 있다 (이하에 설명된다). DFS 는 BSS-상호 동기화에 대한 필요를 최소화하기 위해 BSS 를 분배하도록 사용될 수도 있다.
제 2 예시 메커니즘은 BSS-간 동기화이다. DFS 프로시저 도중, AP 는 이웃 BSS 의 타이밍을 획득할 수도 있다. 일반적으로, BSS-상호 핸드오프를 용이하게 하기 위해, (일 실시형태에서 단일 FA 상에서, 또는 대체 실시형태에서 다중 FA 에 걸쳐서) 모든 BSS 를 동기화하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 메커니즘으로써, 상호 아주 근접하여 동일한 FA 상에서 동작하는 적어도 그러한 BSS 들이 그들의 MAC 프레임을 동기화한다. 또한, 공동-채널 BSS 가 오버래핑하는 경우 (즉, AP 가 상호 청취할수 있는), 새로이 도착하는 AP 는 그 현존하는 확립된 AP 를 경고할 수도 있고 자원 공유 프로토콜을 후술하는 바와 같이 설립할 수도 있다.
제 3 예시 메커니즘은 자원 공유 프로토콜이다. 동일한 FA 상의 오버래핑 BSS 는 채널을 공평하게 공유할 수도 있다. 이는 임의의 규정된 방식으로 BSS 사이에서 MAC 프레임을 대체함으로써 이루어질 수도 있다. 이는 각 BSS 의 트래픽이 이웃 BSS 로부터의 간섭을 무릅쓰지 아니하고 채널을 사용하도록 허용한다. 공유는 모든 오버래핑 BSS 사이에서 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 2 개의 오버래핑 BSS 로써, 일방의 AP 는 짝수 번의 MAC 프레임을 사용하고 타방의 AP 는 홀수 번의 MAC 프레임을 사용한다. 3 개의 오버래핑 BSS 로써는, 공유는 모듈로-3 (modulo-3) 등으로 수행될 수도 있다. 대체 실시형태는 임의의 방식의 공유 방식을 채용할 수도 있다. BCH 오버헤드 메세지의 제어 필드는 자원 공유가 가능한지, 공유의 방식이 순환하는지를 표시한다. 본 실시예에서, BSS 의 모든 STA 에 대한 타이밍은 적절한 공유 사이클로 조정된다. 본 실시예에서, 레이턴시는 오버래핑 BSS 와 함께 증가할 것이다.
제 4 예시 메커니즘은 STA 보조 재동기화이다. 2 개의 BSS 가 상호 청취하지 않으면서 오버래핑된 영역에서 새로운 STA 가 양자 모두를 청취하는 것이 가능하다. STA 는 BSS 양자 모두의 타이밍을 판정하고 이를 양자 모두에게 보고할 수 있다. 또한, STA 는 시간 오프셋을 판정하고 어떤 AP 가 그 프레임 타이밍을 놓쳐야 하는지 그리고 얼마만큼이어야 하는지 표시할 수 있다. 이 정보는 AP 에 접속된 모든 BSS 에 전파되어야 하고 그들은 동기화를 달성하기 위해 프레임 타이밍을 모두 재확립해야 한다. 프레임 재동기화는 BCH 에 전파될 수 있다. 본 알고리즘은 보다 인지 못한 오버래핑 BSS 를 취급하는 데 일반화 될 수 있다.
방금 설명한 하나 이상의 메커니즘에 채용될 수도 있는 예시적인 프로시저가 후술된다.
동기화는 AP 가 파워-업 상에 있음으로써, 또는 다른 지정된 시간에 수행될 수도 있다. 시스템 타이밍은 근처의 시스템에 대해 모든 FA 를 탐색함으로써 판정될 수도 있다. 동기화를 용이하게 하기 위해, 직교하는 코드들의 세트가 상이한 AP 를 구별함에 있어서 보조하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, AP 는 매 MAC 프레임 마다 반복되는 비콘을 알고 있다. 이 비콘은 월시 시퀀스 (Walsh sequence ; 예를 들어, 길이 16) 로써 커버 (cover) 될 수도 있다. 따라서, AP 또는 STA 와 같은 디바이스는, 오버래핑 BSS 를 판정하도록, 지역 AP 의 파일롯 강도 측정 (Pilot Strength Measurement ; PSM) 을 수행할 수도 있다. 후술하는 바, AP 와 관련된, 액티브 STA 는, 동기화에서 보조하도록 에코를 송신할 수도 있다. 에코는 AP 커버에 대해 응답하는 커버링 및 타이밍을 사용할 수도 있다. 따라서, BSS 가 오버래핑하는 경우, 그러나 그 BSS 에 대한 각 AP 가 상호로부터 신호를 검출할 수 없을 수도 있고, STA 에코는 이웃 AP 에 의해서 수신가능할 수도 있으며, 따라서, 그 AP 에 대한 정보, 및 이웃 AP 가 동기화할 수도 있는 신호를 제공한다. 직교하는 커버 코드가 상이한 FA 에서 재사용될 수도 있다.
월시 커버의 선택은 결정적으로 미검출 월시 커버의 세트에 기초하여 이루어질 수도 있다 (즉, 이웃 AP 에서 검출되지 않은 월시 커버를 선택한다). 모든 커버가 현존하는 경우, 가장 약한 수신 신호 레벨 (Received Signal Level ; RSL) 에 응답하는 코드가 새로운 AP 에 의하여 재사용될 수도 있다. 또는, 일 실시형태에서, 코드는 AP 에 대한 동작 포인트를 최대화하는 것으로 선택될 수도 있다 (후술하는, 적응성 재사용에 대한 구조화된 전력 백오프 참조).
본 실시예에서, 각 AP 에 의해 송신된 프레임 카운터는 상호에 관련하여 엇갈리게 된다. 채용된 엇갈림은 월시 커버 인덱스에 응답한다. 따라서, AP0 는 월시 코드 0 를 사용한다. APj 는 월시 커버 j 를 사용하고, AP0 프레임 카운터 = j 일 때마다, 0 인 프레임 카운터를 가진다.
파워-업 상에서, 또는 수행되는 임의의 시간 동기화에서, AP 는 이웃 AP 비콘 및/또는 STA 에코를 청취한다. 이웃 시스템의 검출이 없어, AP 는 그 자신의 시간 레퍼런스를 확립한다. 이는 임의이거나, 또는 GPS 또는 임의의 다른 지역 시간 레퍼런스와 관련될 수도 있다. 단일 시스템의 검출에, 지역 타이밍은 따라서 확립된다. AP 가 상이한 시간 라인으로써 동작하는 2 이상의 시스템을 검출하면, AP 는 가장 강한 신호를 가지는 시스템에 동기화될 수도 있다. 시스템이 동일한 주파수 할당 (FA) 상에서 동작하면, AP 는, 그것에 독립 클록상의 다른 근처 AP 를 알리기 위해, 보다 약한 AP 와 연합하려 할 수도 있다. 새로운 AP 는, 보다 약한 AP 에, AP 존 양자 모두를 동기화하기 위해 요구되는 타이밍 왜곡 (skew) 을 알리려 한다. 그 후, 보다 약한 존 AP 는 그 타이밍을 왜곡할 수도 있다. 이는 다중 이웃 AP 에 대해 반복될 수도 있다. 새로운 AP 는, 2 이상의 시스템의 동기화된 타이밍으로써, 그 타이밍을 확립할 수 있다. 모든 AP 가 무력한 상황에서는, 어떤 이유로든, 단일 타이밍으로 동기화하기 위해, 새로운 AP 는 임의의 이웃 AP 로 동기화될 수도 있다.
동적 주파수 선택은 AP 가 파워-업 상에서 수행될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 동기화를 요구하는 BSS 의 수, 및 동기화와 관련될 수도 있는 지연 또는 처리율 감소를 최소화하기 위하여, DFS 선택으로써 BSS 오버랩을 최소화하는 것이 통상적으로 바람직하다 (즉, FA 상에서 전체 매체에 액세스하는 BSS 는, 하나 이상의 이웃 BSS 와 매체를 공유해야만 하는 BSS 보다 효율적일 수도 있다). 동기화 이후, 새로운 AP 는, 그것과 관련된 최소 RSL 를 가지는 (즉, 이웃 AP 를 측정하는 경우, 또는 에코 주기 도중), FA 를 선택할 수도 있다. 주기적으로, AP 는 AP 파일롯 측정에 대하여 STA 를 쿼리 (query) 할 수도 있다. 유사하게, AP 는 다른 존 (즉, 이웃 BSS) 으로부터의 STA 에 의해 유발되는 AP 에서의 간섭 레벨의 평가를 가능하도록 침묵 주기를 스케줄링할 수도 있다. RSL 레벨이 과도하면, 후술하는 바와 같이, AP 는 스케줄링되지 않은 주기동안, 또 다른 FA 를 찾고, 및/또는 전력 백오프 정책을 설립할 수도 있다.
상술한 바와 같이, AP 는 파일롯 커버 코드에 따라 구성될 수도 있다. 본 실시예에서, 각 AP 는 길이 16 의 월시 시퀀스 커버를 사용할 수도 있다. 임의의 개수의 다양한 길이의 코드가 채용될 수도 있다. 파일롯 커버는 수퍼-프레임 주기에 걸쳐 비콘의 신호를 변조하도록 사용된다. 본 실시예에서, 수퍼-프레임 주기는 32 ms (즉, 16 개의 계속적인 MAC 프레임 비콘) 에 상당하다. 그 후, STA 는, 주어진 AP 와 관련된 파일롯 전력을 판정하도록, 수퍼프레임 인터벌에 걸쳐 간섭적으로 통합된다. 상술한 바와 같이, AP 는, 이용가능한 미검출 월시 코드의 풀로부터 그 월시 코드를 선택할 수도 있다. 모든 코드가 검출되면 (동일한 FA 상에서), AP 는 이들을 가장 강한 것에서 가장 약한 것의 순서로 순위 매긴다. AP 는, 가장 약한 것으로 검출된 월시 코드에 응답하는 월시 코드를 재사용할 수도 있다.
이웃 AP 의 식별을 용이하게 하기 위하여, STA 가 그들 각각의 AP 를 식별하는 에코를 송신하도록 사용될 수도 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 이웃 AP 를 검출하지 않는 AP 는 응답하는 STA 에코를 검출하지 않을 수도 있고, 따라서 AP 및 그 타이밍을 식별한다. 각 AP 는 그 비콘의 구성 정보를 송신하고, 각 STA 는 타이밍뿐만 아니라 AP 구성 정보를 임의의 수신 이웃 AP 로 재송신하도록, 반복기로서 동작할 수도 있다.
액티브 STA 는, AP 로부터의 명령에, 동일한 FA 상에서 동작하는 이웃 AP 가 이웃 시스템의 현존을 검출하도록 허용하는 소정의 패턴을 송신하도록 요구될 수도 있다. 이를 용이하게 하는 단순한 방법은, 임의의 트래픽에 대하여 AP 에 의해서 사용되지 않는 MAC 프레임의 (예를 들어, FCH 와 RCH 세그먼트 사이의) 관측 인터벌을 규정하는 것이다. 관측 인터벌의 지속기간은, AP 와 관련된 STA 와 이웃 AP 와 관련된 STA 사이에서 최대 차동 전파 지연을 다루기에 충분히 길도록 규정될 수도 있다 (예를 들어, 160 칩 또는 2 OFDM 심볼). 예를 들어, 월시 커버 코드 j 를 사용하는 AP 와 관련된 STA 는, 그 MAC 프레임 카운터 = 0 일 때마다, 에코를 송신할 수도 있다. 에코는, 이웃 AP 가 인접한 AP 존에서 STA 와 효율적인 공존 및 현존을 검출하도록 허용하기 위해 필요한 정보로써 코딩된다.
적응성 재사용에 대한 구조화된 전력 백오프가 채용될 수도 있다. 시스템이, 각 FA 가 또 다른 AP 의 주변에서 재사용되어야만 하는 포인트로 축적되는 경우, 양 존 모두의 단말이 최대 효율성으로 동작하도록 하는 구조화된 전력 백오프 방식을 강요하는 것이 바람직할 수도 있다. 축적이 검출되는 경우, 전력 제어는 시스템의 효율성을 개선하기 위하여 사용될 수도 있다. 즉, 언제나 최대 전력에서 송신하는 대신, AP 는 그들의 MAC 프레임 카운터에 동기화되는 구조화된 전력 백오프 방식을 사용할 수도 있다.
일 실시예로서, 2 AP 가 동일한 FA 에서 동작하는 것으로 가정한다. AP 가 이 조건을 검출하는 순간, 알려진 전력 백오프 정책을 설립할 수도 있다. 예를 들어, 양 AP 모두는, MAC 프레임 0 상의, Ptot, MAC 프레임 1 상의 Ptot(15/16), ... MAC 프레임 15 상의 Ptot/16, 최대 전력을 허용하는 백오프 방식을 사용한다. AP 가 동기화되기 때문에, 그들의 프레임 카운터가 엇갈리기 때문에, 어떤 AP 존이라도 동시에 최대전력을 사용할 수는 없다. 목표는, STA 가 AP 존에서 가능한 가장 높은 처리율로 동작하도록 허용하는 백오프 패턴을 선택하는 것이다.
주어진 AP 에 의해서 사용되는 백오프 패턴은 검출된 간섭의 정도의 함수일 수도 있다. 본 실시예에서, 16 개 까지의 미지의 백오프 패턴은 주어진 AP 에 의하여 사용될 수도 있다. 사용된 백오프 패턴은 BCH 에서, 및 AP 와 관련된 STA 에 의해 송신된 에코에서 AP 에 의해 운반될 수도 있다.
예시적인 백오프 방식은, 본 발명의 발명자인 월튼 (Walton) 등에 의해 "통신 시스템의 송신을 제어하는 방법 및 장치" 로 명명된, 미합중국 특허 제6,493,331호에 설명된다.
레가시 시스템과의 상호동작가능성에 대한 기술의 또 다른 예시적인 실시형태는 도 53 에 도시된다. 도 15 를 참조하여 상술된 바와 같이, 예시적인 MAC 프레임 (1500) 이 도시된다. 슬롯 인터벌 (5310) 이 규정되어 슬롯 모드 (slotted mode) 가 도입된다. 슬롯 인터벌 (5310) 은 MIMO 파일롯 인터벌 (5315) 및 슬롯 갭 (5320) 을 포함한다. 도시된 바와 같이, 파일롯 (5315) 이 삽입되어, EDCA 와 같은 규칙에 따라 동작하는 다른 스테이션 (AP 를 포함) 에 의한 간섭으로부터 채널을 보존한다. 변경된 MAC 프레임 (5330) 은 실질적으로 매체의 제어를 유지하기 위해 삽입된 파일롯 (5315) 와 함께 MAC 프레임 (1500) 을 포함한다. 도 53 은, 당업자에게 분명한 바와 같이, 단지 예시적일 뿐이다. 슬롯 모드는 임의의 방식의 MAC 프레임과 병합될 수도 있고, 그 다양한 실시예가 여기에 설명된다.
본 실시예에서, 예시의 목적으로, 1.024 ms 의 배수의 MAC 프레임을 사용하는 레가시 802.11 시스템을 가정한다. MAC 프레임은, 동기이도록, 2.048 ms 로 설정될 수도 있다. 타겟 비콘 송신 시간 (TBTT) 에서, STA 가 그들의 NAV 를 설정하도록 하는 CFP 지속기간이 전파된다. CFP 도중, BSS 의 STA 는 폴링되지 않는 한 송신하지 않는다. 선택적으로, 상술한 바와 같이, AP 는 RTS 를 발송할 수도 있고, STA 가 BSS 를 더욱 클리어 하기 위해 동일한 CTS 를 에코하도록 할 수도 있다. 이 CTS 는 모든 STA 로부터의 동기화된 송신일 수도 있다. 본 실시예에서, MAC 프레임이 항상 2.048 ms 경계에서 시작하도록 보장함으로써, 지터가 제거될 수도 있다. 이는, 단축된 TBTT 로써조차도, 근접/오버래핑 BSS 사이의 시간 동기를 유지한다. 상술한 바와 같은 다양한 다른 기술들이 후술하는 기술들과 조합될 수도 있다. 매체가 변경된 MAC 프레임 (5330) 에 대해 예약되는 순간, 임의의 이용가능한 기술을 사용하여, 매체의 소유를 유지하기 위해, 레가시 STA 가 스케줄링된 송신을 간섭하는 것을 방지하기 위해, 슬롯 모드가 채용되고, 따라서, 새로운 클래스 시스템 (즉, 도 15 또는 도 53 에 도시된 바와 같은 방식을 사용하는 것, 또는 여기에 설명된 다양한 다른 것들) 의 처리율 이득을 잠재적으로 감소시키게 된다.
본 실시예에서, 새로운 클래스 AP 는 채널을 장악하기 위하여 CSMA 규칙에 따른다. 그러나, 이에 앞서, 비콘 또는 다른 STA 를 청취함에 의해, 다른 BSS 의 현존을 판정하도록 시도하여야 한다. 그러나, 공정한 자원 공유를 허락하도록 동기화가 요구되지는 않는다.
이웃 BSS 가 검출되는 순간, 새로운 클래스 AP 는 그 비콘을 송신함으로써 채널을 장악할 수 있다. 다른 유저를 축출하기 위해, 새로운 클래스 AP 는, 채널을 사용하는 다른 STA 를 방지하는 주파수로써 파일롯을 송신한다 (즉, PIFS = 25 usec 보다 길지 않은 유휴 주기).
새로운 클래스 AP 는, 그것이 공정한 것으로 판정된 고정 지속기간 동안 채널을 점유하도록 하는 타이머를 설정할 수도 있다. 이는 레가시 AP 의 비콘 주기와 대략 동기화되거나 또는 비동기일 수도 있다 (즉, 매 200 msec 마다 100 msec).
새로운 클래스 AP 는 레가시 BSS 유저에 의해서 지연될 수 있는 그 허락된 인터벌 도중의 임의의 포인트에서 채널을 장악할 수도 있다. 새로운 클래스 AP 는 서비스할 트래픽이 없다면 그 시간이 경과하기 전에 채널을 포기할 수도 있다. 새로운 클래스 AP 가 채널을 장악하는 경우, 형평성 있는 시간에 대해 제한된 사용을 가진다. 또한, 새로운 클래스 AP 에 의해 확립된 타이밍은 확립된 MAC 프레임 타이밍과 일치할 수도 있다. 즉, 새로운 클래스 비콘은 새로운 클래스 AP 클록의 2.048 msec 경계 상에서 발생한다. 이 방법으로, 새로운 클래스 STA 는, HT AP 가 채널을 장악하였는지 판정하기 위해 이들 상세한 인터벌을 주시함으로써 동기화를 유지할 수도 있다.
새로운 클래스 AP 는 비콘에서 그 프레임 파라미터를 전파할 수도 있다. 프레임 파라미터의 일부는 MAC 프레임 전체에 걸쳐 파일롯 송신의 주파수를 표시하는 파일롯 인터벌 간격을 포함할 수도 있다. 새로운 클래스 AP 는 STA 를 스케줄링하여 그들의 송신이 주기적인 버스트 파일롯을 오버래핑하도록 한다. 이 경우에, 그 배당이 오버랩하는 STA 는 이것을 알고 그 주기 도중 파일롯을 무시한다. 다른 STA 는 이것을 알지 못하고 따라서 파일롯이 미리 정해진 인터벌 도중 송신되는지 입증하도록 문턱 (threshold) 검출기를 사용한다.
STA 가 AP 가 송신하여야 하는 순간에 파일롯을 송신할 수도 있는 것, 또는 AP 가 이 인터벌 도중 스티어링된 파일롯을 STA 로 송신하는 것이 가능하다. 다른 STA 가 이 파일롯을 사용하는 것을 방지하기 위해, 따라서 그들의 채널 추정에 오류를 일으키고, AP 파일롯은 공통 파일롯 월시 커버에 직교하는 월시 커버를 사용할 수도 있다. 월시 커버를 배당하는 구조가 채용될 수도 있다. 예를 들어, STA 및 AP 가 상이한 월시 커버를 사용하는 경우, 월시 공간은 2N 커버를 포함할 수도 있고, N 은 AP 에 대해 예약되며, STA 에 대한 잔여는, 각 AP 의 월시 커버와 알려진 방식으로 결합되는 커버를 사용하는 주어진 AP 와 관련된다.
새로운 클래스 AP 가 배당을 STA 로 송신하는 경우, STA 가 그것으로 미리 정해진 인터벌 도중 송신하는 것이 예상된다. STA 가 배당을 수신하는 데 실패하는 것이 가능하고, 이 경우에, 채널은 PIFS 보다 긴 인터벌 동안 미사용으로 갈 수 있다. 이것이 발생하는 것을 방지하기 위해, AP 는 t<SIFS 동안 채널을 감지하고 그것이 점유되었는지 판정한다. 그렇지 않다면, AP 는, 그에 따라 페이징된 (phased) 파일롯을 송신함으로써 즉시 채널을 장악할 수도 있다.
새로운 클래스 채널 배당은 SIFS 의 인터벌 (16 usec) 로 슬롯될 수도 있다. 이 방법으로 새로운 클래스 배타 사용의 주기 도중 레가시 유저를 막도록 채널 점유가 보장될 수 있다.
RCH 는, RCH 의 지속기간이 16 usec 를 초과할 수 있기 때문에, 상호동작가능성을 수용하도록 설계되어야 한다. RCH 가 주어진 실시형태에서 용이하게 수용될 수 없다면, RCH 는, 새로운 클래스 MAC 가 채널의 제어를 가지지 않는 경우에 레가시 모드에서 작용하도록 할당될 수도 있다 (즉, 레가시 모드에서 공존한다). F-RCH 는, STA 가 파일롯 송신을 뒤따르는 어느 때나 액세스 요청을 송신하도록 허용함으로써 (즉, 4 usec 대기 및 8 usec 동안 송신), 도 53 에 도시된 바와 같이, 수용될 수도 있다.
예시적인 실시형태 : 강화된 802.11
MIMO
WLAN
후술하는 바는, 부가적인 양태뿐만 아니라, 상술하여 도입된 다양한 양태를 예시하는 예시적인 일 실시형태이다. 본 실시예에서, MIMO 를 사용하는 강화된 802.11 WLAN 가 도시된다. MAC 계층 및 물리 계층에서의 사용에 대한메시징 구조 및 응답하는 데이터뿐만 아니라, 다양한 MAC 강화가 설명된다. 당업자는 WLAN 의 특징의 예시적인 서브세트만이 개시된 것, 여기의 가르침을 상호동작가능성을 가진 다양한 다른 시스템뿐만 아니라 802.11 레가시 시스템 상호동작가능성에 용이하게 적용할 것이라는 것을 인식할 것이다.
후술하는 예시적인 실시형태는, 802.11e 초안 및 기대되는 최종 표준뿐만 아니라 레가시 802.11a, 802.11g STA 와의 상호동작가능성을 특징으로 삼는다. 예시적인 실시형태는 MIMO OFDM AP 를 포함하고, 레가시 AP 와 구별되도록 명명된다. 후술하는, 역방향 호환성으로 인해, 레가시 STA 는 MIMO OFDM AP 와 연합될 수 있다. 그러나, MIMO OFDM AP 는, 바람직하다면, 레가시 STA 로부터의 연합 요청을 명백하게 거절할 수도 있다. DFS 프로시져는, (레가시 AP 또는 또 다른 MIMO OFDM AP 일 수도 있는) 레가시 동작을 지원하는 또 다른 AP 로, 거절된 STA 를 인도할 수도 있다.
MIMO OFDM STA 는 802.11a 또는 802.11g BSS 또는 AP 가 현존하지 않는 독립 BSS (Independent BSS ; IBSS) 와 관련될 수도 있다. 따라서, 그런 동작에 대해서, 그러한 STA 는 802.11e 의 기대되는 최종 초안뿐만 아니라 802.11a, 802.11g 모든 의무적인 특징을 구현할 것이다.
레가시 및 MIMO OFDM STA 가 동일한 RF 채널을 공유하는 경우, BSS 또는 IBSS 의 둘 중의 하나에서, 다양한 특징이 지원된다 : 제안된 MIMO OFDM PHY 스펙트럴 마스크 (spectral mask) 는 존재하는 802.11a, 802.11g 스펙트럴 마스크와 호환되고, 어떠한 부가 근접 채널 간섭이 레가시 STA 로 도입되지 않는다. (후술하는) PLCP 헤더의 연장된 SIGNAL 필드는 레가시 802.11 의 SIGNAL 필드와 역방향 호환된다. 레가시 SIGNAL 필드에서의 미사용된 레이트 값은 새로운 (후술하는) PPDU 타입을 규정하도록 설정된다. (후술하는) 적응 조정 함수 (Adaptive Coordination Function ; ACF) 는 레가시와 MIMO OFDM STA 사이의 매체의 임의의 공유를 허락한다. 802.11e EDCA, 802.11e CAP 및 (이하에 도입되는) SCAP 의 주기는, AP 스케줄러에 의해 판정되는 바와 같이, 임의의 비콘 인터벌에 임의적으로 산재될 수도 있다.
상술하는 바와 같이, 높은 성능의 MAC 는, MIMO WLAN 물리 계층에 의해 가능해지는 높은 데이터 레이트에 효과적으로 영향을 주도록 요구된다. 본 예시적인 MAC 실시형태의 다양한 속성은 후술된다. 이하는 몇몇 예시적인 속성이다.
MIMO 채널의 용량을 효율적으로 활용하는 송신 모드 및 PHY 레이트의 적응.
PHY 의 로우 레이턴시 서비스는 높은 처리율 (예를 들어, 멀티미디어) 애플리케이션의 요구사항에 다가서도록 낮은 엔드-투-엔드 지연을 제공한다. 로우 레이턴시 동작은, 낮은 부하에서 경합-기반 MAC 기술로써, 또는 높은 부하가 걸린 시스템에서, 중심화된 또는 분배된 스케줄링을 사용함으로써 달성될 수도 있다. 로우 레이턴시는 많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 로우 레이턴시는 물리 계층 데이터 레이트를 최대화하도록 빠른 레이트 적응을 허락한다. 로우 레이턴시는, ARQ 를 멎게 하지 않고도, 작은 버퍼를 가진 비싸지 않은 MAC 구현을 허락한다. 로우 레이턴시는 또한, 멀티미디어 및 높은 처리율 애플리케이션에 대한 엔드-투-엔드 지연을 최소화한다.
또 다른 속성은 높은 MAC 효율성 및 낮은 경합 오버헤드이다. 경합 기반 MAC 에서, 높은 데이터 레이트에서, 시간의 증가하는 일편은 오버헤드, 충돌 및 유휴 주기에서 허비되면서, 유용한 송신에 의해 점유된 시간은 축소한다. 매체 상의 허비된 시간은, 보다 높은 다중 계층 패킷 (예를 들어, IP 데이터그램) 을 단일 MAC 프레임으로 집합하는 것뿐만 아니라, 스케줄링을 통하여 감소될 수도 있다. 집합된 프레임은 또한 프리앰블 및 트레이닝 오버헤드를 최소화하도록 형성될 수도 있다.
PHY 에 의해서 가능하게된 높은 데이터 레이트는 단순화된 QoS 처리를 허락한다.
후술하는, 예시적인 MAC 강화는, 802.11g 및 802.11a 와 역방향 호환되는 방법에서 상술하는 성능 기준에 다가서도록 설계된다. 또한, 상술한, 선택 블록 ACK 메커니즘뿐만 아니라 TXOP 및 직접 링크 프로토콜 (DLP) 과 같은 특징을 포함하는 802.11e 표준 초안에 포함되는 특징에 대해 지원하고 그 특징을 개선하도록 설계된다.
이하에 예시적인 실시형태를 설명함에 있어, 새로운 용어가 상술한 개념에 대해 사용된다. 새로운 용어에 대한 맵핑 (mapping) 이 표 1 에 설명된다.
표 1. 용어 맵핑
| 이전의 용어우선하는 문단에서 사용된 용어 | 새로운 용어로의 맵핑후속하는 문단에서 사용되는 용어 |
| MUS PDU 또는 MPDU | MAC 프레임 |
| 부분 MPDU | MAC 프레임 단편 (fragment) |
| MAC PDU | PPDU |
| 방송 채널 메세지 (BCH) 및제어 채널 메세지 (CCH) | SCHED 메세지 |
| 제어 채널 메세지 서브채널 | SCHED 메세지의 CTRLJ 세그먼트 |
| TDD MAC 프레임 인터벌 | 스케줄링된 액세스 주기 (Scheduled Access Period ; SCAP) |
| F-TCH (순방향 트래픽 채널) | 스케줄링된 AP-STA 송신 |
| R-TCH (역방향 트래픽 채널) | 스케줄링된 STA-AP 또는 STA-STA 송신 |
| A-TCH (애드-혹 피어-투-피어 트래픽 채널) | 보호된 EDCA 또는 MIMO OFDM EDCA |
| PCCH (피어-투-피어 제어 채널) | PLCP 헤더 SIGNAL 필드 |
| RCH | FRACH |
탄력성 프레임 집합
본 예시적인 실시형태에서, 탄력성 프레임 집합이 용이해진다. 도 35 는 집합된 프레임 내에서 하나 이상의 MAC 프레임 (또는 단편) 의 캡슐화를 도시한다. 프레임 집합은, 후술하는 헤더 압축을 병합할 수도 있는 집합된 프레임 (3520) 내에서 하나 이상의 MAC 프레임 (또는 단편) 의 캡슐화를 허락한다. 집합된 MAC 프레임 (3520) 은 단일 PPDU 로서 송신될 수도 있는 PSDU (3520) 을 형성한다. 집합된 프레임 (3520) 은 타입 데이터의 캡슐화된 프레임 (또는 단편 ; 3510), 관리 또는 제어를 포함할 수도 있다. 프라이버시 (privacy) 가 가능해지는 경우, 프레임 페이로드은 암호화될 수도 있다. 암호화된 프레임의 MAC 프레임 헤더는 "클리어로" 송신된다.
이 MAC-레벨 프레임 집합은, 방금 설명한 바와 같이, 0 개의 IFS 또는 BIFS (후술하는, 버스트 프레임간 간격 ; Burst Interframe Spacing) 를 가진 프레임의 동일한 수신 STA 로의 송신을 허락한다. 임의의 애플리케이션에서, AP 가 0 개의 IFS, 또는 집합된 프레임을 가진 프레임을 다중 수신 STA 로 송신하도록 허락하는 것이 바람직하다. 이는, 후술하는, SCHED 프레임의 사용을 통하여 허락된다. SCHED 프레임은 다중 TXOP 의 시작 시간을 규정한다. 프리앰블 및 IFS 는, AP 가 다중 수신 STA 로의 연속적인 송신을 이루는 경우, 제거될 수도 있다. 이는, MAC-레벨 프레임 집합과 구별하기 위해, PPDU 집합이라고 한다.
예시적인 집합된 MAC 프레임 송신 (즉, PPDU) 은 (SIGNAL 1 및 SIGNAL 2 의 2 개의 필드를 구비하는, SIGNAL 필드를 포함하는) MIMO OFDM PLCP 헤더가 뒤따르는 프리앰블로써 시작되고, (있다면) MIMO OFDM 트레이닝 심볼이 뒤따른다. 예시적인 PPDU 포맷은 도 49 ~ 52 를 참조하여 후술된다. 집합된 MAC 프레임은 동일한 수신 STA 로 송신되는 하나 이상의 캡슐화된 프레임 또는 단편을 탄력적으로 집합한다. (후술하는, SCHED 메세지는 AP 로부터 다중 수신 STA 로 TXOP 의 집합을 허락한다.) 집합될 수도 있는 프레임 및 단편의 수는 제한이 없다. 교섭을 통하여 확립되는 집합 프레임의 최대 크기에 한계가 있을 수도 있다. 통상적으로, 집합된 프레임에서 제 1 및 마지막 프레임은 효율적인 패킹을 위해 생성된 단편일 수도 있다. 몇몇 캡슐화된 데이터 프레임이 집합된 프레임 내에 포함되는 경우, 데이터 및 QoS 데이터 프레임의 MAC 헤더는, 후술하는 바와 같이, 압축될 수도 있다.
송신 MAC 는 탄력성 프레임 집합의 사용을 통하여 PHY 및 PLCP 오버헤드 및 유휴 주기를 최소화하려 한다. 이는, 탄력성 프레임 단편화뿐만 아니라 프레임간 간격 및 PLCP 헤더를 제거하기 위해, TXOP 에서 이용가능한 공간을 최대한으로 점유하기 위해, 프레임을 집합함으로써 달성될 수도 있다. 예시적인 하나의 기술에서, MAC 는, 현재 데이터 레이트 및 배당되거나 또는 경합기반 TXOP 의 지속기간에 기초한 PHY 에 제공되는 옥텟 (octet) 의 수를 우선 계산한다. 완결 및 단편화된 MAC 프레임은 그 후, 전체 TXOP 를 점유하도록 패킹될 수도 있다.
완결 프레임이 TXOP 의 남아있는 공간에 수용될 수 없다면, MAC 는, TXOP 의 남아있는 옥텟을 가능한 한 많이 점유하도록, 다음 프레임을 단편화할 수도 있다. 프레임은 효율적인 패킹을 위하여 임의적으로 단편화될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 이 임의적인 단편화는, 프레임당 최대 16 단편의 제한을 따른다. 대체 실시형태에서, 이 한계는 요구되지 않을 수도 있다. MAC 프레임의 남아있는 단편은 연이은 TXOP 에 송신될 수도 있다. 연이은 TXOP 에서, MAC 는, 불완전하게 송신된 프레임의 단편에, 요망된다면, 보다 높은 우선권을 줄 수도 있다.
후술하는, (본 실시예에서, 2 옥텟인) 집합 헤더는, 집합 프레임에 삽입된 각 캡슐화된 프레임 (또는 단편) 의 MAC 헤더에 삽입된다. 집합 헤더의 길이 필드는 캡슐화된 MAC 프레임의 길이를 (옥텟으로) 표시하고, 집합된 프레임으로부터 프레임 (및 단편) 을 추출하도록 수신기에 의해 사용된다. 제안된 SIGNAL 필드에서 PPDU 크기 필드는, 각 캡슐화된 MAC 프레임의 길이가 (옥텟으로) 집합 헤더에 의해서 표시되면서, MIMO OFDM PPDU 송신 (OFDM 심볼의 수) 의 크기를 제공한다.
캡슐화된 프레임의 헤더 압축
도 36 은, MAC 헤더 (3660) 를 포함하고, 프레임 바디 (3650) 가 뒤따르는, 레가시 MAC 프레임 (3600) 및 (본 실시예에서, 4 옥텟인) 프레임 체크 심볼 (Frame Check Symbol ; FCS ; 3655) 을 도시한다. 이 종래 기술 MAC 프레임 포맷은 802.11e 에 설명된다. MAC 헤더 (3660) 는, (2 옥텟인) 프레임 제어 필드 (3610), (2 옥텟인) 지속기간/ID 필드 (3615), (2 옥텟인) 시퀀스 제어 필드 (3625), 및 (2 옥텟인) QoS 제어 필드 (3645) 를 포함한다. 또한, (각 6 옥텟씩인) 4 개의 어드레스 필드, 어드레스 1 (3620), 어드레스 2 (3625), 어드레스 3 (3630), 및 어드레스 4 (3640) 가 포함된다. 이러한 어드레스들은 각각, TA, RA, SA, 및 DA 라 할 수도 있다. TA 는 송신 스테이션 어드레스이다. RA 는 수신 스테이션 어드레스이다. SA 는 소스 스테이션 어드레스이다. DA 는 목적지 어드레스 스테이션 어드레스이다.
몇몇 캡슐화된 데이터 프레임이 집합 프레임 내에 포함되고, 데이터 및 QoS 데이터 프레임의 MAC 헤더는 압축될 수도 있다. QoS 데이터 프레임에 대한 예시적인 압축된 MAC 헤더는 도 37 ~ 39 에 도시된다. FCS 는 압축된 MAC 헤더 및 (암호화되거나 또는 암호화되지 않은) 페이로드 상에서 계산된다.
도 37 ~ 39 에 도시된 바와 같이, 프레임이 MIMO 데이터 PPDU (타입 0000) 을 사용하여 송신되는 경우, 집합 헤더 필드는 MAC 프레임 (3600) 의 MAC 헤더 (3660) 으로 도입되어 캡슐화된 MAC 프레임 (즉, 각각 (3705), (3805), 또는 (3905)) 을 생성한다. 집합 헤더 필드를 포함하는, MAC 헤더는 연장된 MAC 헤더 (즉, (3700), (3800), 또는 (3900)) 이라 한다. 하나 이상의 캡슐화된 관리, 제어 및/또는 (QoS 데이터를 포함하는) 데이터 프레임은 집합 MAC 프레임으로 집합될 수도 있다. 데이터 프라이버시가 사용중인 경우, 데이터 또는 QoS 데이터 프레임의 페이로드은 암호화될 수도 있다.
집합 헤더 (3710) 은 집합 프레임 (각각 (3705), (3805), 또는 (3905)) 에 삽입된 각 프레임 (또는 단편) 에 대해 삽입된다. 헤더 압축은, 후술하는, 집합 헤더 타입 필드에 의하여 표시된다. 데이터 및 QoS 데이터 프레임의 프레임 헤더는, 잉여 필드를 제거하기 위하여, 압축될 수도 있다. 도 37 에 도시된, 집합 프레임 (3705) 는, 모든 4 개의 어드레스 및 지속기간/ID 필드를 포함하는, 압축되지 않은 프레임을 도시한다.
압축되지 않은 집합 프레임이 송신된 후, 부가적인 집합 프레임은 송신 및 수신 스테이션 어드레스를, 그들이 일치한다고 하여도, 식별할 필요가 없다. 따라서, 어드레스 1 (3620) 및 어드레스 2 (3625) 는 생략될 수도 있다. 지속기간/ID 필드 (3615) 는 집합 프레임에서 연이은 프레임에 대해 포함될 필요가 없다. 지속기간은 NAV 를 설정하기 위하여 사용될 수도 있다. 지속기간/ID 필드는 콘텍스트 (context) 에 기초하여 과부하 (overload) 된다. 폴 메세지에서, 액세스 ID (AID) 를 포함한다. 다른 메세지에서, 동일한 필드는 NAV 를 설정하는 지속기간을 상세화한다. 응답 프레임 (3805) 는 도 38 에 도시된다.
소스 어드레스 및 목적지 스테이션 어드레스가 중복 정보를 포함하는 경우, 더 압축하는 것이 이용가능하다. 이 경우, 어드레스 3 (3630) 및 어드레스 4 (3640) 은 제거될 수도 있고, 도 39 에 도시된 프레임 (3905) 의 결과가 된다.
필드가 제거되는 경우, 압축해제를 위하여, 수신기는, 집합 프레임에서 이전의 헤더로부터 (압축해제 후에), 응답 필드를 삽입할 수도 있다. 본 실시예에서, 집합 프레임의 제 1 프레임은 항상 압축되지 않은 헤더를 사용한다. 페이로드의 암호해독은 헤더 압축에 대해 제거되었을 수도 있는 MAC 헤더로부터의 임의의 필드를 요구할 수도 있다. 프레임 헤더의 암호해독 후에, 이러한 필드는 암호해독 엔진에 이용가능하게 이루어질 수도 있다. 길이 필드는 수신기에 의하여 사용되고 집합 프레임으로부터 프레임 (및 단편) 을 추출한다. 길이 필드는 (옥텟으로) 압축된 헤더로써 프레임의 길이를 표시한다.
추출후에, 집합 헤더 필드는 제거된다. 압축해제된 프레임은 그 후, 암호해독 엔진으로 넘겨진다. (압축해제된) MAC 헤더의 필드는, 암호해독 도중 메세지 보전 검증에 대해 요구될 수도 있다.
도 40 은 예시적인 집합 헤더 (3710) 을 도시한다. 집합 헤더 필드는, MIMO 데이터 PPDU 에서 송신된 하나 이상의 (암호화되거나 또는 암호화되지 않은) 프레임에 대해, 각 프레임 (또는 단편) 헤더에 부가된다. 집합 헤더는 (헤더 압축이 채용되는지 여부, 및 그 타입을 표시하도록) 2 비트 집합 헤더 타입 필드 (4010) 및 12 비트 길이 필드 (4030) 를 포함한다. 타입 00 프레임은 헤더 압축을 채용하지 않는다. 타입 01 프레임은 지속기간/ID, 어드레스 1 및 어드레스 2 필드가 제거되었다. 타입 10 프레임은 타입 01 프레임과 동일하게 제거ㄷ된 필드를 가지고, 어드레스 3 및 어드레스 4 가 또한 제거되었다. 집합 헤더에서 길이 필드 (4030) 는 압축된 헤더로써 옥텟의 프레임의 길이를 표시한다. 2 비트 (4020) 이 예약된다. 집합 헤더 타입은 표 2 에 요약된다.
표 2. 집합 헤더 타입
| 비트 0 | 비트 1 | 의미 |
| 0 | 0 | 압축되지 않은 |
| 0 | 1 | 지속기간/ID, 어드레스 1 및 어드레스 2 필드가 제거됨 |
| 1 | 0 | 지속기간/ID, 어드레스 1, 어드레스 2, 어드레스 3 및 어드레스 4 필드가 제거됨 |
| 1 | 1 | 예약됨 |
본 예시적인 실시형태에서, 집합 프레임에 캡슐화된 모든 관리 및 제어 프레임은, 집합 헤더 타입 00 으로써 압축되지 않은 프레임 헤더를 사용한다. 후술하는 관리 프레임 : 연합 요청, 연합 응답, 재연합 요청, 재연합 응답, 프로브 요청, 프로브 응답, 연합 해제, 인증, 및 인증해제는, 집합 프레임에서 데이터 프레임과 함께 캡슐화된다. 후술하는 제어 프레임 : 블록 ACK 및 블록 ACK 요청은, 집합 프레임에서 데이터 프레임과 함께 캡슐화된다. 대체 실시형태에서, 임의의 타입의 프레임이 캡슐화될 수도 있다.
적응 조정 함수
적응 조정 함수 (Adaptive Coordination Function ; ACF) 는, MIMO PHY 에 의해서 가능하게 되는 높은 데이터 레이트를 가지는 동작에 알맞은 탄력성, 높은 효율성, 로우 레이턴시 스케줄링된 동작을 허락하는 HCCA 및 EDCA 의 연장이다. 도 41 은, ACF 에서의 사용에 대한 스케줄링된 액세스 주기 프레임 (SCAP) 의 예시적인 실시형태를 도시한다. SCHED 메세지 (4120) 를 사용하여, AP 는, 스케줄링된 액세스 주기 (4130) 으로 알려진 주기에 걸쳐, 하나 이상의 AP-STA, STA-AP 또는 STA-STA TXOP 를 동시에 스케줄링할 수도 있다. 이러한 스케줄링된 송신은 스케줄링된 송신 (4140) 으로 식별된다. SCHED 메세지 (4120) 는 상술한, 레가시 HCCA 폴에 대신한다. 본 예시적인 실시형태에서, SCAP 의 최대허용치는 4 ms 이다.
예시적인 스케줄링된 송신 (4140) 이, AP-STA 송신 (4142), STA-AP 송신 (4144), 및 STA-STA 송신 (4146) 을 포함하여, 예시를 목적으로 도 41 에 도시된다. 본 실시예에서, AP 는 STA B (4142A) 로, 그 후, STA D (4142B) 로, 그 후, STA G (4142C) 로 송신한다. 소스 (AP) 가 각 송신마다 동일하므로, 이들 TXOP 사이에 갭이 도입될 필요가 없다. 소스가 바뀌는 경우 TXOP 사이에 갭이 도시된다 (예시적인 갭 간격이 후술된다). 본 예시에서, AP-STA 송신 (4142) 이후, STA C 가 AP (4144A) 로 송신하고, 그 후, 갭 이후, STA G 가 AP (4144B) 로 송신하고, 그 후, 갭 이후, STA E 가 AP (4144C) 로 송신한다. 피어 투 피어 TXOP (4146) 은 그 후 스케줄링된다. 이 경우, STA E 는 (STA F 로 송신하는) 소스로서 유지되고, STA E 송신 전력이 변하지 않으면 갭이 도입될 필요가 없으나, 그렇지 않으면 BIFS 갭이 사용될 수도 있다. 부가적인 STA-STA 송신이 스케줄링될 수도 있으나, 본 실시예에 도시되지는 않는다. TXOP 의 임의의 조합이 임의의 순서로 스케줄링될 수도 있다. 도시된 TXOP 타입의 순서는 예시적인 약속사항일 뿐이다. 요구되는 갭의 수를 최소화하기 위해 TXOP 를 스케줄링하는 것이 바람직할 수도 있는 반면, 의무적이지는 않다.
스케줄링된 액세스 주기 (4130) 는 또한 (STA 가 할당에 대해 요청을 할 수도 있는) 고속 랜덤 액세스 채널 (Fast Random Access Channel ; FRACH) 송신 전용인 FRACH 주기 (4150) 및/또는 MIMO STA 가 EDCA 프로시져를 사용할 수도 있는 MIMO OFDM EDCA (4160) 주기를 포함할 수도 있다. 이러한 경합-기반 액세스 주기는 SCAP 에 대해 설정된 NAV 에 의해 보호된다. MIMO OFDM EDCA (4160) 주기 도중, 레가시 STA 와 경합해야만 하지 않고서 매체에 액세스하도록, MIMO STA 는 EDCA 프로시져를 사용한다. 보호된 경합 주기 중 하나 도중의 송신은 (후술하는) MIMO PLCP 헤더를 사용한다. 본 실시형태에서, AP 는, 보호된 경합 주기 도중, TXOP 스케줄링을 제공하지 않는다.
MIMO STA 만이 현존하는 경우, SCAP 에 대한 NAV 는 SCHED 프레임의 지속기간 필드를 통하여 설정될 수도 있다 (SCHED 프레임은 후술된다). 선택적으로, 레가시 STA 로부터의 보호가 요망되는 경우, AP 는, BSS 의 모든 STA 에서 SCAP 에 대한 NAV 를 확립하도록 CTS-to-self (자체 CTS ; 4110) 와 함께 SCHED 프레임 (4120) 을 진행할 수도 있다.
본 실시형태에서, MIMO STA 는 SCAP 경계를 준수한다. SCAP 에서 송신하는 마지막 STA 는 SCAP 의 종료전에 적어도도 PIFS 지속기간 그 TXOP 를 종결해야만 한다. MIMO STA 는 또한 스케줄링된 TXOP 경계를 준수하고 배당된 TXOP 의 말단에 우선하는 그들의 송신을 완료한다. 이는 연이은 스케줄링된 STA 가 채널이 유휴인지 감지하지 않고 그 TXOP 를 시작할 수 있도록 한다.
SCHED 메세지 (4120) 는 스케줄을 규정한다. TXOP 의 배당 (AP-STA, STA-AP, 및/또는 STA-STA) 은 SCHED 프레임의 CTRLJ 요소 (후술하는, 도 45 의 4515 ~ 4530) 에 포함된다. SCHED 메세지는 또한, 있다면, FRACH (4150) 에 전용하는 SCAP (4100) 의 부분, 및, 있다면, EDCA 동작 (4160) 에 대해 보호된 부분을 규정할 수도 있다. 스케줄링된 TXOP 배당이 SCHED 프레임에 포함되지 않는다면, 전체 SCAP 은, SCAP 에 대해 설정되는 NAV 에 의해 레가시 STA 로부터 보호되는 (임의의 FRACH 를 포함하는) EDCA 송신에 대해 중지된다.
SCAP 도중에 허락되는 스케줄링된 또는 무경합 TXOP 의 최대 길이는 ACF 용량 요소에 표시될 수도 있다. 본 실시형태에서, SCAP 의 길이는 비콘 인터벌 도중 변하지 않는다. 길이는 ACF 용량 요소에 표시될 수도 있다. 예시적인 ACF 요소는, SCAP 길이 (10 비트), 최대 SCAP TXOP 길이 (10 비트), 가드 IFS (GIFS) 지속기간 (4 비트), 및 FRACH RESPONSE (4 비트) 를 포함한다. SCAP 길이는 현재 비콘 인터벌에 대한 SCAP 의 길이를 표시한다. 필드는 4 ㎲ 의 유닛으로 인코딩된다. 최대 SCAP TXOP 길이는 SCAP 도중 최대 허락가능한 TXOP 길이를 표시한다. 필드는 4 ㎲ 의 유닛으로 인코딩된다. GIFS 지속기간은 연속적인 스케줄링된 STA TXOP 사이의 가드 인터벌이다. 필드는 800 ns 의 유닛으로 인코딩된다. FRACH RESPONSE은 SCAP 의 유닛으로 표시된다. AP 는, FRACH RESPONSE SCAP 내에 STA 에 스케줄링된 TXOP 를 제공함으로써 FRACH PPDU 를 사용하여 수신된 요청에 응답해야만 한다.
도 42 는 SCAP 이 HCCA 및 EDCA 와 관련하여 사용될 수도 있는 방법의 실시예를 도시한다. (비콘 4210A ~ C 로써 예시된) 임의의 비콘 인터벌에서, AP 는, 802.11e CAP 및 MIMO OFDM SCAP 으로써 EDCA 경합-기반 액세스의 지속기간을 적응성으로 산재하도록, 완전 탄력성을 가진다.
따라서, ACF 를 사용하여, AP 는 HCCA 에서와 같이, 그러나 SCAP 에 대한 주기 할당의 부가적인 용량으로써 동작할 수도 있다. 예를 들어, AP 는 CFP 및 CP 를 PCF 에서와 같이 사용할 수도 있고, HCCA 에서와 같이 폴링된 동작에 대한 CAP 를 할당하고, 또는 스케줄링된 동작에 대해 SCAP 를 할당할 수도 있다. 도 42 에 도시된 바와 같이, 비콘 인터벌에서, AP 는, 경합-기반 액세스 (EDCA) (4220A~F), CAP (4230A~F), 및 SCAP (4100A~I) 에 대한 주기의 임의의 조합을 사용할 수도 있다. (단순하게 하기 위해, 도 42 의 실시예는 어떠한 CFP 도 도시하지 않는다.) AP 는, 그 스케줄링 알고리즘 및 매체 점유에 대한 그 관측에 기초하여, 액세스 메커니즘의 상이한 타입에 의해 점유되는 매체의 비율을 적응시킨다. 임의의 스케줄링 기술이 채용될 수도 있다. AP 는 공인된 QoS 플로가 만족되는지 여부를 판정하고, 적응에 대한 매체의 측정된 점유를 포함하는 다른 관측을 사용할 수도 있다.
HCCA 및 관련된 CAP 는 상술되었다. 예시적인 실시예 CAP (4230) 은 도 42 에 도시된다. 폴 (4234A) 은 AP TXOP (4232) 를 뒤따른다. HCCA TXOP (4236A) 는 폴 (4234A) 를 뒤따른다. 또 다른 폴 (4234B) 가 송신되고, 또 다른 각 HCCA TXOP (4236B) 가 뒤따른다.
EDCA 는 상술되었다. 예시적인 실시예 EDCA (4220) 이 도 42 에 도시된다. 다양한 EDCA TXOP (4222A~C) 가 도시된다. CFP 는 본 실시예에서 생략되었다.
도 42 에 도시된 바와 같이, SCAP (4100) 은 도 41 에 설명된 선택적인 CTS-to-self (4110), SCHED (4120), 및 스케줄링된 액세스 주기 (4130) 을 포함하는 포맷으로 되었을 수도 있다.
AP 는, 후술하는 바와 같은 메시징을 하는, 802.11 전달 트래픽 표시 메세지 (Delivery Traffic Indication Message ; DTIM) 를 사용하는, 스케줄링된 동작을 표시한다. DTIM 은, BSS 에서 AP 또는 또 다른 STA 가 데이터를 백로그한, 액세스 ID (AID) 의 비트맵을 포함한다. DTIM 를 사용하여, 비콘을 뒤따라 깨어있도록, 모든 MIMO-가능 STA 는 신호된다. 레가시 및 MIMO 양자 모두의 STA 가 현존하는 BSS 에서, 레가시 STA 는 우선 스케줄링되고, 즉시 비콘을 뒤따른다. 레가시 송신 직후에, 스케줄링된 액세스 주기의 구성을 표시하는 SCHED 메세지가 송신된다. 특정 스케줄링된 액세스 주기에 스케줄링되지 않은 MIMO-가능 STA 는 SCAP 의 잔여 동안 슬립 (sleep) 할 수도 있고, 연이은 SCHED 메세지를 청취하기 위해 깨어있을 수도 있다.
동작의 다양한 다른 모드는 ACF 로써 가능해진다. 도 43 은 각 비콘 인터벌이 경합-기반 액세스 주기 (4220) 로써 산재되는 수많은 SCAP (4100) 을 포함하는 예시적인 동작을 도시한다. 이 모드는, MIMO 비-QoS 플로우가, 현존한다면, 레가시 STA 와 함께 경합 주기를 사용하면서, MIMO QoS 플로우가 SCAP 도중 스케줄링되는, 매체의 "공정한" 공유를 허락한다. 산재된 주기는, MIMO 및 레가시 STA 에 대해 로우 레이턴시 서비스를 허락한다.
상술한 바와 같이, SCAP 의 SCHED 메세지는 레가시 STA 로부터의 보호에 대해 CTS-to-self 에 의해 진행될 수도 있다. 레가시 STA 가 현존하지 않는다면, CTS-to-Self (또는 다른 레가시 클리어 신호) 는 요구되지 않는다. 비콘 (4120) 은, 임의의 도착 레가시 STA 로부터 모든 SCAP 을 보호하기 위해, 긴 CFP 를 설정할 수도 있다. 비콘 인터벌의 말단의 CP 는 새로이 도착하는 레가시 STA 가 매체를 액세스하도록 한다.
수많은 MIMO STA 를 가지는 최적화된 로우-레이턴시 동작은, 도 44 에 도시된 예시적인 동작을 사용함으로써 가능하게 될 수도 있다. 본 실시예에서, 레가시 STA 가, 현존한다면, 단지 제한된 자원만을 요구한다고 가정된다. AP 는, 긴 CFP (4410) 및 짧은 CP (4420) 을 확립하여, 비콘을 송신한다. 비콘 (4210) 에는 레가시 STA 에 대한 임의의 방송/다중캐스트 메세지가 뒤따른다. 그 후, SCAP (4100) 은 연속적으로 스케줄링된다. 동작의 이 모드는, STA 가 SCHED 메세지를 청취하기 위해 주기적으로 깨어날 필요가 있고, 현재 SCAP 에서 스케줄링되어 있지 않다면 SCAP 인터벌 동안 슬립할 수도 있으므로, 또한 최적화된 전력 관리를 제공한다.
SCAP (4100) 의 스케줄링된 액세스 주기 (4130) 에 포함되는 FRACH 또는 MIMO EDCA 주기를 통하여, MIMO STA 에 대하여 보호된 경합-기반 액세스가 제공된다. 레가시 STA 는, CP (4420) 도중에 매체로의 경합-기반 액세스를 획득할 수도 있다.
AP 로부터의 계속적인 스케줄링된 송신은, SCHED 프레임의 송신을 즉시 뒤따라 스케줄링될 수도 있다. SCHED 프레임은 프리앰블로써 송신될 수도 있다. 연이은 스케줄링된 AP 송신은 프리앰블 없이 송신될 수도 있다 (프리앰블이 포함되었는지 아닌지 여부의 표시기가 송신될 수도 있다). 예시적인 PLCP 프리앰블이 후술된다. 스케줄링된 STA 송신은 예시적인 실시형태에서 프리앰블로써 시작될 것이다.
에러 복구
AP 는 SCHED 수신 에러로부터의 복구에 대해 다양한 프로시져를 사용할 수도 있다. 예를 들어, STA 가 SCHED 메세지를 디코딩할 수 없다면, 그 TXOP 를 이용할 수 없을 것이다. 스케줄링된 TXOP 가 배당된 시작 시간에 시작하지 않는다면, AP 는, 미사용된 스케줄링된 TXOP 의 시작 이후에 PIFS 에서의 송신에 의해 복구를 시작할 수도 있다. AP 는, CAP 으로서, 미사용된 스케줄링된 TXOP 의 주기를 사용할 수도 있다. CAP 도중, AP 는 하나 이상의 STA 를 송신할 수도 있고 또는 STA 를 폴링할 수도 있다. 폴은 스케줄링된 TXOP 또는 또 다른 STA 를 놓친 STA 로일 수도 있다. CAP 은 다음 스케줄링된 TXOP 에 우선하여 종료된다.
스케줄링된 TXOP 가 미리 종료한 경우, 동일한 프로시져가 또한 사용될 수도 있다. AP 는, 스케줄링된 TXOP 의 마지막 송신의 말단 이후의 PIFS 에서 송신에 의해, 복구를 시작할 수도 있다. AP 는, 방금 설명한 바와 같이, CAP 로서, 스케줄링된 TXOP 의 미사용된 주기를 사용할 수도 있다.
보호된 경합
상술한 바와 같이, SCAP 은 또한 FRACH 송신에 전용되는 부분 및/또는 MIMO STA 가 EDCA 프로시져를 사용할 수도 있는 부분을 포함할 수도 있다. 이러한 경합-기반 액세스 주기는 SCAP 에 대해 설정된 NAV 에 의해 보호될 수도 있다.
보호된 경합은, 스케줄링에서 AP 를 보조하도록, STA 가 TXOP 요청을 표시하도록 허락함으로써, 로우 레이턴시 스케줄링된 동작을 보완한다. 보호된 EDCA 주기에서, MIMO OFDM STA 는 (레가시 STA 와의 경합으로부터 보호된) EDCA 기반 액세스를 사용하여 프레임을 송신할 수도 있다. 레가시 기술을 사용하여, STA 는 MAC 헤더의 802.11e QoS 제어 필드의 TXOP 지속기간 요청 또는 버퍼 상태를 표시한다. 그러나, FRACH 는 동일한 기능을 제공하는 보다 효율적인 수단이다. FRACH 주기 도중, STA 는, FRACH 슬롯 고정 크기에서 채널 액세스로의 경합과 같은, 슬롯 Aloha 를 사용할 수도 있다. FRACH PPDU 는 TXOP 지속기간 요청을 포함할 수도 있다.
예시적인 실시형태에서, MIMO 프레임 송신은, 후술하는 MIMO PLCP 헤더를 사용한다. 레가시 802.11b, 802.11a, 및 802.11g STA 가 (이하에, 도 50 을 참조하여 설명되는) MIMO PLCP 헤더의 SIGNAL 1 필드만을 디코딩할 수 있기 때문에, 비-MIMO STA 의 현존에 있어서, MIMO 프레임은 보호되어서 송신되어야만 한다. 레가시 및 MIMO STA 양자 모두가 현존하는 경우, EDCA 액세스 프로시져를 사용하는 STA 는 보호를 위하여 레가시 RTS/CTS 시퀀스를 사용할 수도 있다. 레가시 RTS/CTS 는, 레가시 프리앰블, PLCP 헤더 및 MAC 프레임 포맷을 사용하여 RTS/CTS 프레임의 송신하는 것을 말한다.
또한, MIMO 송신은 802.11e HCCA 에 의해 제공되는 보호 메커니즘을 이용할 수도 있다. 따라서, AP 로부터 STA 로의 송신, STA 로부터 AP 로의, 또는 일방의 STA 로부터 타방의 STA 로의 폴링된 송신 (직접 링크 프로토콜을 사용하는) 은 제어 액세스 주기 (Controlled Access Period ; CAP) 를 사용하는 보호를 제공받을 수도 있다.
또한, AP 는, 레가시 STA 로부터의 MIMO 스케줄링된 액세스 주기 (SCAP) 의 보호에 대한 레가시 CTS-to-Self 를 사용할 수도 있다.
AP 가, BSS 에 현존하는 모든 STA 가 MIMO PLCP 헤더를 디코딩을 감당하는 것으로 판정하는 경우, 그것은 비콘의 MIMO 성능 요소에서 이것을 표시한다. 이는 MIMO BSS 라 한다.
MIMO BSS 에서, EDCA 및 HCCA 양자 모두 하에서, 프레임 송신은, MIMO OFDM 트레이닝 심볼 에이징 (aging) 규칙에 따라 MIMO PLCP 헤더 및 MIMO OFDM 트레이닝 심볼을 사용한다. MIMO BSS 에서의 송신은 MIMO PLCP 를 사용한다.
감소된
프레임간 간격
프레임간 간격을 일반적으로 감소하는 다양한 기술이 상술되었다. 본 실시예에서는 프레임간 간격을 감소하는 몇몇 실시예를 예시한다. 스케줄링된 송신에 대해, TXOP 의 시작 시간은 SCHED 메세지에 표시된다. 송신 STA 는, 매체가 유휴인 것을 판정하지 아니하고 SCHED 메세지에 표시된 정확한 시작 시간에서 그 스케줄링된 TXOP 를 시작할 수도 있다. 상술한 바와 같이, SCAP 도중 계속적인 스케줄링된 AP 송신은 최소 IFS 없이 송신된다.
예시적인 실시형태에서, (상이한 STA 로부터의) 계속적인 스케줄링된 STA 송신은, 적어도 가드 IFS (GIFS) 의 IFS 로써 송신된다. GIFS 의 내정 값은 800 ns 이다. 다음에 규정된 버스트 IFS (BIFS) 의 값 까지 보다 큰 값이 선택될 수도 있다. GIFS 의 값은, 상술된 ACF 성능 요소에서 표시될 수도 있다. 대체 실시형태는 GIFS 및 BIFS 에 대해 임의의 값을 채용할 수도 있다.
동일한 (TXOP 버스팅 (bursting)) STA 로부터의 계속적인 MIMO PFDM PPDU 송신은 BIFS 에 의해 분리될 수도 있다. 2.4 GHz 에서 동작하는 경우, BIFS 는 10 ㎲ 에 상당하고 MIMO OFDM PPCU 는 6 ㎲ OFDM 신호 연장을 포함하지 않는다. 5 GHz 대역에서 동작하는 경우, BIFS 는 10 ㎲ 이다. 대체 실시형태에서, BIFS 는 0 을 포함하는 보다 작거나 또는 보다 큰 값으로 설정될 수도 있다. STA 자동 이득 제어 (Automatic Gain Control ; AGC) 가 송신 사이에서 스위치하도록 허용하기 위해, 송신 STA 송신 전력이 변하는 경우에 0 보다 큰 갭이 사용될 수도 있다.
수신 STA 로부터의 즉시 응답을 요구하는 프레임은 MIMO OFDM PPDU 를 사용하여 송신되지 않는다. 그 대신, 그들은, 잠재적인 레가시 PPDU 즉, 2.4 GHz 대역에서 19 조 또는 5 GHz 대역에서 17 조를 사용하여 송신된다. 레가시 및 MIMO OFDM PPDU 가 매체 상에서 다중화되는 방법의 임의의 실시예가 이하에 보여진다.
우선, MIMO OFDM PPDU 버스팅이 뒤따르는 레가시 RTS/CTS 를 고려한다. 송신 시퀀스는 다음과 같다 : 레가시 RTS - SIFS - 레가시 CTS - SIFS - MIMO OFDM PPDU - BIFS - MIMO OFDM PPDU. 2.4 GHz 에서, 레가시 RTS 또는 CTSPPDU 는 OFDM 신호 연장을 사용하고 SIFS 는 10 ㎲ 이다. 5 GHz 에서, OFDM 연장은 없지만, SIFS 는 16 ㎲ 이다.
다음으로, MIMO OFDM PPDU 를 사용하는 EDCA TXOP 를 고려한다. 송신 시퀀스는 다음과 같다 : MIMO PFDM PPDU - BIFS - 레가시 블록ACK요청 - SIFS - ACK. EDCA TXOP 는 적절한 액세스 클래스 (Access Class ; AC) 에 대해 EDCA 프로시져를 사용하여 획득된다. 상술한 바와 같이, EDCA 는 AC 에 대해, AIFS[AC], CWmin[AC], 및CWmax[AC] 와 같은 상이한 파라미터를 사용할 수도 있는 액세스 클래스를 규정한다. 레가시 블록ACK요청은 신호 연장 또는 16 ㎲ SIFS 둘중의 하나로써 송신된다. 블록ACK요청이 MIMO OFDM PPDU 내의 집합 프레임에서 송신되면, ACK 는 없다.
그 다음으로, 계속적인 스케줄링된 TXOP 를 고려한다. 송신 시퀀스는 다음과 같다 : STA A MIMO OFDM PPDU - GIFS - STA B MIMO OFDM PPDU. PPDU 송신이 배당된 최대 허락 TXOP 시간보다 짧으면, STA A MIMO OFDM PPDU 의 송신 이후에 유휴 주기가 있을 수도 있다.
상술한 바와 같이, 코딩된 OFDM 송신의 디코딩 및 복조는 수신 STA 에서 부가적인 프로세싱 요구를 강요한다. 이를 수용하기 위해, 802.11a 및 802.11g 는 ACK 가 송신되어야만 하기 이전에 수신 STA 에 대해 부가적인 시간을 허용한다. 802.11a 에서, SIFS 시간은 16 ㎲ 로 설정된다. 802.11g 에서, SIFS 시간은 10 ㎲ 로 설정되나, 부가적인 6 ㎲ OFDM 신호 연장이 도입된다.
MIMO OFDM 송신의 디코딩 및 복조가 훨씬 많은 프로세싱 부담을 강요할 수도 있기 때문에, 동일한 논리를 따라, 일 실시형태는 SIFS 또는 OFDM 신호 연장을 증가하도록 설계될 수도 있어, 효율성에 있어서 보다 감소에 이르게 된다. 예시적인 실시형태에서, 802.11e 의 블록 ACK 및 지연된 블록 ACK 메커니즘을 연장함으로써 모든 MIMO OFDM 송신에 대한 즉시 ACK 의 요구사항은 제거될 수도 있다. SIFS 또는 신호 연장을 증가하는 대신에, 신호 연장은 제거되고, 많은 상황에 대해 계속적인 송신 사이의 요구되는 프레임간 간격은 감소 또는 제거되어, 보다 큰 효율성에 이르게 된다.
SCHED
메세지
도 45 는, 도 41 을 참조하여 도입된 SCHED 메세지를 도시하고, 후술된다. SCHED 메세지 (4120) 는 스케줄링된 액세스 주기 (SCAP) 지속기간 동안 하나 이상의 AP-STA, STA-AP 및 STA-STA 를 배당하는 다중 폴 메세지이다. SCHED 메세지의 사용은 불필요한 IFS 를 제거할 뿐만 아니라 감소된 폴링 및 경합 오버헤드를 허락한다.
SCHED 메세지 (4120) 는 SCAP 에 대해 스케줄을 규정한다. SCHED 메세지 (4120) 는 (본 예시적인 실시형태에서 15 옥텟인) MAC 헤더 (4510) 를 포함한다. 예시적인 실시형태에서, CTRL0, CTRL1, CTRL2 및 CTRL3 세그먼트의 각각은 변수 길이이고, 각각, 현존하는 경우, 6, 12, 18 및 24 Mbps 로 송신될 수도 있다 (여기에서 총칭적으로 CTRLJ 라 한다. J 는 0 내지 3 일 수도 있고, 세그먼트 (4515 ~ 4530) 을 각각 예시한다).
예시적인 MAC 헤더 (4510) 는 (2 옥텟인) 프레임 제어 (4535), (2 옥텟인) 지속기간 (4540), (6 옥텟인) BSSID (4545), (2 옥텟인) 전력 관리 (4550), 및 (3 옥텟인) MAP (4555) 를 포함한다. 지속기간 필드 (4540) 의 비트 13 ~ 0 은 SCAP 의 길이를 마이크로초로 상세화한다. 지속기간 필드 (4540) 은 SCAP 의 지속기간 에 대해 NAV 를 설정하도록 MIMO OFDM 송신을 감당하는 STA 에 의해서 사용된다. 레가시 STA 가 BSS 에 현존하는 경우, AP 는, 예를 들어, 레가시 CTS-to-Self 인 SCAP 을 보호하기 위한 다른 수단을 사용할 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, SCAP 의 최대 값은 4 ms 이다. BSSID 필드 (4545) 는 AP 를 식별한다.
전력 관리 필드 (4550) 이 도 46 에 도시된다. 전력 관리 (4550) 은 SCHED 카운트 (4610), (2 비트인) 예약된 필드 (4620), 송신 전력 (4630), 및 수신 전력 (4640) 을 포함한다. AP 송신 전력 및 AP 수신 전력은 전력 관리 필드에서 표시되는 바와 같고 STA 수신 전력 레벨은 STA 에서 측정된다.
SCHED 카운트는 각 SCHED 송신에서 증분하는 필드이다 (본 실시예에서는 6 비트이다). SCHED 카운트는 각 비콘 송신에서 리셋된다. SCHED 카운트는 다양한 목적에 대해 사용될 수도 있다. 예를 들어, SCHED 카운트를 사용하는 전력-절약 (power-saving) 특징이 후술된다.
송신 전력 필드 (4630) 는 AP 에 의해 사용되는 송신 전력 레벨을 나타낸다. 예시적인 실시형태에서, 4-비트 필드는 다음과 같이 인코딩된다 : 비콘의 정보 요소에 표시되는 바와 같이, 그 값은, 송신 전력 레벨이 그 채널에 대한 최대 송신 전력 레벨 (dBm 으로) 미만인 4 dB 단계의 수를 나타낸다.
수신 전력 필드 (4640) 는 AP 에서 기대되는 수신 전력 레벨을 나타낸다. 예시적인 실시형태에서, 4-비트 필드는 다음과 같이 인코딩된다 : 그 값은 수신 전력 레벨이 수신기 감도 레벨 (-82 dBm) 초과인 44 dB 단계의 수를 나타낸다. STA 에서 수신된 전력 레벨에 기초하여, STA 는 그 송신 전력 레벨을 다음과 같이 계산한다 : STA 송신 전력 (dBm) = AP 송신 전력 (dBm) + AP 수신 전력 (dBm) - STA 수신 전력 (dBm).
예시적인 실시형태에서, 스케줄링된 STA-STA 송신 도중, 제어 세그먼트는 수신 STA 뿐만 아니라 AP 양자 모두로부터 디코딩될 수도 있는 전력 레벨로 송신된다. AP 로부터의 전력 제어 보고 또는 SCHED 프레임의 전력 관리 필드 (4550) 는, 제어 세그먼트가 AP 에서 디코딩될 수도 있도록, 요구되는 송신 전력 레벨을 STA 가 판정하도록 허락한다. 이 일반적인 양태는 도 22 를 참조하여 상술되었다. 스케줄링된 STA-STA 송신에 대해, AP 에서 디코딩하도록 요구되는 전력은 수신 STA 에서 디코딩하도록 요구되는 전력보다 상이하여, PPDU 는 2 개의 전력 레벨 중에서 보다 높은 것으로 송신된다.
도 47 에 도시된, MAP 필드 (4555) 는, SCAP 도중 보호된 경합 기반 액세스 주기의 지속기간 및 현존을 상세화한다. MAP 필드 (4555) 는 FRACH 카운트 (4710), FRACH 오프셋 (4720), 및 EDCA 오프셋 (4730) 을 포함한다. 예시적인 (4 비트인) FRACH 카운트 (4710) 은 (10 비트인) FRACH 오프셋 (4720) 에서의 시작이 스케줄링되어 있는 FRACH 슬롯의 수이다. 각 FRACH 슬롯은 28 ㎲ 이다. '0' 의 FRACH 카운트 값은 현재 스케줄링된 액세스 주기에 FRACH 주기가 없다는 것을 표시한다. EDCA 오프셋 (4730) 은 보호된 EDCA 주기의 시작이다. 예시적인 EDCA 오프셋 (4730) 은 10 비트이다. FRACH 오프셋 (4720) 및 EDCA 오프셋 (4730) 양자 모두는 SCHED 프레임 송신의 시작으로부터 시작되는, 4 ㎲ 의 유닛이다.
SCHED 메세지 (4120) 는, 도 51 을 참조하여 후술하는, 특별 SCHED PPDU (5100 ; 타입 0010) 로서 송신된다. SCHED 메세지 (4120) 내에의 현존 및 CTRL0 (4515), CTRL1 (4520), CTRL2 (4525), 및 CTRL3 (4530) 세그먼트의 길이는 SCHED PPDU (5100) 의 PLCP 헤더의 SIGNAL 필드 (5120 및 5140) 에 표시된다.
도 48 은 TXOP 배당에 대한 SCHED 제어 프레임을 도시한다. 각 CTRL0 (4515), CTRL1 (4520), CTRL2 (4525), 및 CTRL3 (4530) 세그먼트는 변수 길이이고 각각은 0 이상의 배당 요소 (4820, 4840, 4860, 및 4880 각각) 를 포함한다. 16-비트 FCS (4830, 4850, 4870, 및 4890 각각) 및 (미도시된) 6 테일 비트는 CTRLJ 마다 부가된다. CTRL0 세그먼트 (4515) 에 대해, FCS 가 MAC 헤더 (4510) 및 임의의 CTRL0 배당 요소 (4820) 에 걸쳐 계산된다 (따라서, MAC 헤더는 CTRL0 (4515) 에 앞서 걸쳐 도시된다). 예시적인 실시형태에서, CTRL0 세그먼트에 배당 요소가 포함되지 않는다고 하더라도, CTRL0 (4515) 에 대해 FCS (4830) 는 포함된다.
여기서 설명된 바와 같이, AP 는 SCHED 프레임에서 AP-STA, STA-AP 및STA-STA 송신에 대해 배당을 송신한다. 상이한 STA 로의 배당 요소는, 그 송신의 PLCP 헤더의 SCHED 레이트 필드에서 STA 에 의해 표시되는 바와 같이, CTRLJ 세그먼트에서 송신된다. CTRL0 내지 CTRL3 는 감소하는 강인함에 응답한다. 각 STA 는 SCHED PPDU 의 PLCP 헤더를 디코딩하기 시작한다. SIGNAL 필드는, SCHED PPDU 에서 CTRL0, CTRL1, CTRL2 및 CTRL3 세그먼트의 길이 및 현존을 표시한다. STA 수신기는 MAC 헤더 및 CTRL0 세그먼트를 디코딩함으로써 시작하여, 각 배당 요소를 FCS 까지 디코딩하고, 연이어서 CTRL1, CTRL2 및 CTRL3 를 디코딩하기를 계속하고, 그 FCS 를 그것이 검증할 수 없는 CTRLJ 세그먼트에서 중지한다.
배당 요소의 5 가지 타입이 표 3 에 나타내는 바와 같이 규정된다. 수많은 배당 요소가 각 CTRLJ 세그먼트에 패킹될 수도 있다. 각 배당 요소는 송신 STA 액세스 ID (AID) , 수신 STA AID, 스케줄링된 TXOP 의 시작시간 및 스케줄링된 TXOP 의 최대 허락 길이를 상세화한다.
표 3. 배당 요소 타입
| 타입(3비트) | 배당 요소 타입 | 필드(비트 길이) | 총 비트 길이 |
| 000 | 단신 (simplex) AP-STA | 프리앰블 현존 (1)AID (16)시작 오프셋 (10)TXOP 지속기간 (10) | 40 |
| 001 | 단신 STA-AP | AID (16)시작 오프셋 (10)TXOP 지속기간 (10) | 39 |
| 010 | 2 중 AP-STA | 프리앰블 현존 (1)AID (16)AP 시작 오프셋 (10)AP TXOP 지속기간 (10)STA 시작 오프셋 (10)STA TXOP 지속기간 (10) | 60 |
| 001 | 단신 STA-STA | 송신 AID (16)수신 AID (16)시작 오프셋 (10)최대 PPDU 크기 (10) | 55 |
| 100 | 2 중 STA-STA | AID 1 (16)AID 2 (16)STA 1 시작 오프셋 (10)STA 1 최대 PPDU 크기 (10)STA 2 시작 오프셋 (10)STA 2 최대 PPDU 크기 (10) | 75 |
프리앰블은 AP 로부터의 계속적인 송신에서 제거될 수도 있다. 프리앰블 현존 비트는, AP 가 스케줄링된 AP 송신에 대해 프리앰블을 송신하지 않을 것이라면, 0 로 설정된다. 프리앰블 제거의 예시적인 이익은, AP 가 낮은 대역폭을 가지는 경우, 많은 음성패킷망 (Voice over IP ; VoIP) 를 가지는 BSS 에서와 같은 몇몇 STA 로의 로우 레이턴시 플로우이다. 따라서, SCHED 프레임은 AP 로부터 몇몇 수신 STA (즉, 상술한, PPDU 집합) 로의 송신의 집합을 허락한다. 상술하여 규정된 바와 같은, 프레임 집합은 하나의 수신 STA 로의 프레임의 집합을 허락한다.
시작 오프셋 필드는, SCHED 메세지 프리앰블의 시작 시간으로부터 참조되는 4 ㎲ 의 배수이다. AID 는 배당된 STA 의 액세스 ID 이다.
스케줄링된 STA-STA 송신을 제외한 모든 배당 요소 타입에 대해, TXOP 지속기간 필드는 4 ㎲ 의 배수로 스케줄링된 TXOP 의 최대 허락 길이이다. 송신된 PPDU 의 실제 PPDU 크기는 (후술하는) PPDU 의 SIGNAL 1 필드에 표시된다.
스케줄링된 STA-STA 송신 (배당 요소 타입 011 및 100) 에 대해, 최대 PPDU 크기는 또한 4 ㎲ 의 배수로 스케줄링된 TXOP 최대 허락 길이이지만, 부가적인 규칙이 적용될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 스케줄링된 STA-STA 송신에 대해, TXOP 는 하나의 PPDU 만을 포함한다. (도 51 을 참조하여 후술하는, SIGNAL 1 필드에서 PPDU 크기 필드가 요청 필드로 교체되기 때문에) 수신 STA 는, PPDU 의 OFDM 심볼의 수를 판정하도록, 배당 요소에 표시되는 최대 PPDU 크기를 사용한다. STA-STA 플로우가 표준 가드 인터벌 (Guard Interval ; GI) 로써 OFDM 심볼을 사용하면, 수신 STA 는, 스케줄링된 TXOP 에 대하여, 배당 요소에 표시되는 최대 PPDU 크기로 PPDU 크기를 설정한다 STA-STA 플로우가 OFDM 심볼을 짧아진 GI 로써 사용한다면, 수신 STA 는, 10/9 의 인자 및 잘라버림 (rounding down) 에 의해 최대 PPDU 크기 필드를 비례 증가함으로써, PPDU 크기를 판정한다. 송신 STA 는 배당된 최대 PPDU 크기보다 짧은 PPDU 를 송신할 수도 있다. PPDU 크기는 집합 MAC 프레임의 길이를 수신기에 제공하지 않는다. 캡슐화된 프레임의 길이는 각 MAC 프레임의 집합 헤더에 포함된다.
송신 및 수신 STA 를 배당 요소에 포함하는 것은, SCAP 도중 송신 또는 수신하도록 스케줄링되지 않은 STA 에서, 전력 절약을 허락한다. SCHED 카운트 필드는 상술되었다. SCHED 메세지에 의해 스케줄링된 각 배당은 송신 STA AID, 수신 STA AID, 스케줄링된 TXOP 의 시작 시간, 및 스케줄링된 TXOP 의 최대 허락된 길이를 상세화한다. SCHED 카운트는 각 SCHED 송신에서 증분되고 각 비콘 송신에서 리셋된다. STA 는 AP 로 전력-절약 동작을 표시할 수도 있고, 따라서, 특정 SCHED 카운트 값을 제공받고, 그 도중에 AP 의하여 스케줄링된 송신 또는 수신 TXOP 를 배당받을 수도 있다. 그 후, STA 는 주기적으로 깨어날 수도 있어, 적절한 SCHED 카운트를 가진 HED 메세지를 청취할 뿐이다.
PPDU
포맷
도 49 는 (12 OFSM 심볼인) PLCP 프리앰블 (4975), PLCP 헤더 (4910), 변수 길이 PSDU (4945), 6-비트 테일 (4950), 및 변수 길이 패드 (4955) 를 포함하는 레가시 802.11 PPDU (4970) 를 도시한다. PPDU (4970) 의 부분 (4960) 은 레이트 = 1/2 에서 BPSK 를 사용하여 송신되는 (1 OFDM 심볼인) SIGNAL 필드, 및 신호 (4980) 에서 표시되는 변조 포맷 및 레이트로써 송신되는 변수 길이 데이터 필드 (4985) 를 포함한다. PLCP 헤더 (4910) 은 신호 (4980) 및 (데이터 (4985) 에 포함되고, 그 포맷에 따라 송신되는) 16-비트 서비스 필드 (4940) 을 포함한다. SIGNAL 필드 (4980) 는 (4 비트인) 레이트 (4915), (1 비트인) 예약 필드 (4920), (12 비트인) 길이 (4925), 패리티 비트 (4930), 및 (6 비트인) 테일 (4935) 를 포함한다.
(후술하는) 예시적인 PLCP 헤더에서 (후술하는) 연장된 SIGNAL 필드는 레가시 802.11 의 레가시 SIGNAL 필드 (4980) 와 역방향 호환된다. 레가시 SIGNAL 필드 (4980) 에서의 레이트 필드 (4915) 의 미사용 값은 (후술하는) 새로운 PPDU 타입을 규정하도록 설정된다.
몇몇 새로운 PPDU 타입이 도입된다. 레가시 STA 와의 역방향 호환성에 대해, PLCP 헤더의 SIGNAL 필드에서의 레이트 필드는 레이트/타입 필드로 변경된다. 레이트의 미사용 값은 PPDU 타입으로서 지정된다. PPDU 타입은 또한, SIGNAL 2 에 지정되는 SIGNAL 필드 연장의 길이 및 현존을 표시한다. 레이트/타입 필드의 새로운 값은 표 4 에 규정된다. 레이트/타입 필드의 이들 값은 레가시 STA 에 대해 규정되지 않는다. 따라서, 레가시 STA 는, SIGNAL 1 필드의 성공적인 디코딩 및 레이트 필드의 규정되지 않은 값을 찾는 것 이후, PPDU 의 디코딩을 포기할 것이다.
또한, 레가시 SIGNAL 필드에서의 예약된 비트는, 새로운 클래스 STA 로의 MIMO OFDM 송신을 표시하도록 '1' 로 설정될 수도 있다. 수신 STA 는 예약된 비트를 무시할 수도 있고, SIGNAL 필드 및 잔여 송신을 디코딩하려고 시도하기를 계속한다.
수신기는 PPDU 타입에 기초하여 SIGNAL 2 필드의 길이를 판정할 수 있다. FRACH PPDU 는 SCAP 의 지정된 부분에서만 나타나고 AP 에 의하여서만 디코딩될 필요가 있다.
표 4. MIMO PPDU 타입
| 레이트/타입(4비트) | MIMO PPDU | SIGNAL 2 필드 길이(OFDM 심볼) |
| 0000 | MIMO BSS IBSS 또는 MIMO AP 송신(SCHED PPDU 제외) | 1 |
| 0010 | MIMO BSS SCHED PPDU | 1 |
| 0100 | MIMO BSS FRACH PPDU | 2 |
도 50 은 데이터 송신에 대한 MIMO PPDU 포맷 (5000) 을 도시한다. PPDU (5000) 은 PPDU 타입 0000 이라 한다. PPDU (5000) 은 PLCP 프리앰블 (5010), (1 OFDM 심볼인) SIGNAL 1 (5020), (1 OFDM 심볼인) SIGNAL 2 (5040), (0, 2, 3, 또는 4 심볼인) 트레이닝 심볼 (5060), 및 변수 길이 데이터 필드 (5080) 을 포함한다. 예시적인 실시형태에서, 현존하는 경우, PLCP 프리앰블 (5010) 은 16 ㎲ 이다. SIGNAL 1 (5020) 및 SIGNAL 2 (5040) 는, PPDU 제어 세그먼트 레이트 및 변조 포맷을 사용하여 송신된다. 데이터 (5080) 은 (16 비트인) 서비스 (5082), (16 비트인) 피드백 (5084), 변수 길이 PSDU (5086), 분리 컨볼루션 채널 코드가 각 스트림에 적용되는 (스트림당 6 비트인) 테일 (5088), 및 변수 길이 패드 (5090) 를 포함한다. 데이터 (5080) 는 PPDU 데이터 세그먼트 레이트 및 변조 포맷을 사용하여 송신된다.
PPDU 타입 0000 에 대한 MIMO PLCP 헤더는 (SIGNAL 1 (5020) 및 SIGNAL 2 (5040) 를 포함하는) SIGNAL, 서비스 (5082) 및 피드백 (5084) 필드를 포함한다. 서비스 필드는 레가시 802.11 로부터 변하지 않고, 데이터 세그먼트 레이트 및 포맷을 사용하여 송신된다.
피드백 필드 (5084) 는 데이터 세그먼트 레이트 및 포맷을 사용하여 송신된다. 피드백 필드는 (1 비트인) ES 필드, (13 비트인) 데이터 레이트 벡터 피드백 (Data Rate Vector Feedback ; DRVF), 및 (2 비트인) 전력 제어 필드를 포함한다.
ES 필드는 선호되는 스티어링 방법을 표시한다. 예시적인 실시형태에서, 아이겐벡터 스티어링 (Eigenvector Streering ; ES) 는 ES 비트가 설정되는 경우에 선택되고, 공간 전개 (Spatial Spreading ; SS) 는 그렇지 않은 경우에 선택된다.
데이터 레이트 벡터 피드백 (DRVF) 필드는, 4 개 까지의 공간적 모드의 각각 상의 유지가능한 레이트에 관하여 피어 스테이션으로 피드백을 제공한다.
명백한 레이트 피드백은, 시스템의 효율성을 극적으로 증가하여, 스테이션이 빠르고 정확하게 그들의 송신 레이트를 최대화할 수 있도록 허용한다. 로우 레이턴시 피드백이 바람직하다. 그러나, 피드백 기회는 동기화될 필요가 없다. 송신 기회는 경합-기반 (즉, EDCA), 폴링된 (즉, HCF), 또는 스케줄링된 (즉, HCF) 것과 같은 임의의 방식으로 획득될 수도 있다. 따라서, 시간의 변수량은 송신 기회와 레이트 피드백 사이에서 통할 수도 있다. 레이트 피드백의 에이지 (age) 에 기초하여, 송신기는 송신 레이트를 판정하도록 백오프를 적용할 수도 있다.
STA A 로부터 STA B 로의 송신에 대한 PPDU 데이터 세그먼트 레이트 적응은 STA B 에 의하여 STA A 로 제공되는 피드백에 의존한다 (예를 들어, 도 24 를 참조하여, 이전에 설명되었다). 동작의 ES 또는 SS 모드에 대해, 매번 STA B 는 MIMO OFDM 트레이닝 심볼을 STA A 로부터 수신하고, 각 공간적 스트림 상에서 달성될 수 있는 데이터 레이트를 추정한다. STA B 로부터 STA A 로의 임의의 연이은 송신에서, STA B 는 피드백 (5084) 의 DRVF 필드에서 이 추정을 포함한다. DRVF 필드는 데이터 세그먼트 (5080) 레이트에서 송신된다.
STA B 로의 송신의 경우, STA A 는, STA B 로부터 수신한 DRVF 에 기초하여, 지연을 잡는데 필요에 따라 선택적인 백오프로써, 어떤 송신 레이트를 사용할 것인지 판정한다. (후술하는) SIGNAL 필드는, 수신 STA B 가 STA A 로부터 송신된 프레임을 디코딩하도록 허용하는 13-비트 DRV 필드 (5046) 를 포함한다. DRV (5046) 은 제어 세그먼트 레이트로 송신된다.
DRVF 필드는 (4 비트의) STR 필드, (3 비트의) R2 필드, (3 비트인) 하나의 R3 필드, 및 (3 비트인) 하나의 R4 필드를 포함하여 인코딩된다. STR 필드는 스트림 1 에 대한 레이트 (Rate for Stream 1) 을 표시한다. 이 필드는 표 5 ㅇ에 보여지는 STR 값으로서 코딩된다. R2 는, 스트림 1 에 대한 STR 값과 스트림 2 에 대한 STR 값 사이의 차이를 표시한다. "111" 의 R2 값 은 스트림 2 가 오프 (off) 인 것을 표시한다. R3 는, 스트림 2 에 대한 STR 값과 스트림 3 에 대한 STR 값 사이의 차이를 표시한다. "111" 의 R3 값은 스트림 3 이 오프인 것을 표시한다. R2 = "111" 이면, R3 는 "111" 로 설정된다. R4 는, 스트림 3 에 대한 STR 값과 스트림 4 에 대한 STR 값 사이의 차이를 표시한다. "111" 의 R4 값은 스트림 4 가 오프인것을 표시한다. R3 = "111" 이면, R4 는 "111" 로 설정된다.
ES = 0, 즉, 공간적 전개인 경우, DRVF 의 대체 인코딩은 다음과 같다 : 스트림의 수 (2 비트), 스트림당 레이트 (4 비트). 스트림당 레이트 필드는 상술한 STR 값으로서 코딩된다. 잔여 7 비트는 예약이다.
표 5. STR 인코딩
| STR 값 | 코딩 레이트 | 변조 포맷 | 스트림당 비트/심볼 |
| 0000 | 1/2 | BPSK | 0.5 |
| 0001 | 3/4 | BPSK | 0.75 |
| 0010 | 1/2 | QPSK | 1.0 |
| 0011 | 3/4 | QPSK | 1.5 |
| 0100 | 1/2 | 16 QAM | 2.0 |
| 0101 | 5/8 | 16 QAM | 2.5 |
| 0110 | 3/4 | 16 QAM | 3.0 |
| 0111 | 7/12 | 64 QAM | 3.5 |
| 1000 | 2/3 | 64 QAM | 4.0 |
| 1001 | 3/4 | 64 QAM | 4.5 |
| 1010 | 5/6 | 64 QAM | 5.0 |
| 1011 | 5/8 | 256 QAM | 5.0 |
| 1100 | 3/4 | 256 QAM | 6.0 |
| 1101 | 7/8 | 256 QAM | 7.0 |
DRVF 에 덧붙여, STA B 는 또한 송신 STA A 에 전력 제어 피드백을 제공한다. 이 피드백은 전력 제어 필드에 포함되고 또한 데이터 세그먼트 레이트로 송신된다. 이 필드는 2 비트이고 전력 증가 또는 감소 둘 중의 하나를 표시하고 또는 전력 레벨이 변하지 않도록 둔다. 결과적인 송신 전력 레벨은 지정된 데이터 세그먼트 송신 전력 레벨이다.
예시적인 전력 제어 필드 값은 표 6 에 예시된다. 대체 실시형태는, 대체 전력 조절 값으로써, 다양한 크기의 전력 제어 필드를 채용할 수도 있다.
표 6. 전력 제어 필드 값
| 전력 제어 필드 | 의미 |
| 00 | 변화 없음 |
| 01 | 전력이 1 dB 만큼 증가 |
| 10 | 전력이 1 dB 만큼 감소 |
| 11 | 예약 |
송신 전력 레벨은 전체 PPDU 에 대하여 상수로 유지된다. 데이터 세그먼트 송신 전력 레벨 및 오픈 루프 STA 송신 전력 (즉, 상술한, AP 가 송신을 디코딩하는 전력 레벨) 이 상이한 경우, PPDU 는 전력 2 개의 전력 레벨 중 최대값으로 송신된다. 즉, PPDU 송신 전력 레벨은, 오픈 루프 STA 송신 전력 (dBm) 과 데이터 세그먼트 송신 전력 (dBm) 중의 최대값이다.
예시적인 실시형태에서, 임의의 프레임 교환 시퀀스의 제 1 프레임에서 전력 제어 필드는 "00" 으로 설정된다. 연이은 프레임에서, 전력의 1 dB 단계의 증가 또는 감소를 표시한다. 수신 STA 는, 그 STA 로의 모든 연이은 프레임 송신에서 피드백 정보를 사용할 것이다.
SIGNAL 1 (5020) 은 (4 비트의) 레이트/타입 필드 (5022), 1 개의 예약 비트 (5024), (12 비트인) PPDU 크기/요청 (5026), 패리티 비트 (5028), 및 6-비트 테일 (5030) 을 포함한다. SIGNAL 1 필드 (5020) 은 제어 세그먼트 레이트 및 포맷 (예시적인 실시형태에서 6 Mbit/s) 을 사용하여 송신된다. 레이트/타입 필드 (5022) 는 0000 으로 설정된다. 예약 비트 (5024) 는 0 으로 설정될 수도 있다.
PPDU 크기/요청 필드 (5026) 은 송신 모드에 따라 2 개의 기능을 수행한다. 경합-기반 STA 송신 및 모든 AP 송신에서, 이 필드는 PPDU 크기를 표시한다. 이 제 1 모드에서, 비트 1 은 PPDU 가 확장된 OFDM 심볼을 사용하는 것을 표시하고, 비트 2 는 PPDU 가, 짧아진 GI 로써, OFDM 심볼을 사용하는 것을 표시하며, 그리고 비트 3 ~ 12 는 OFDM 심볼의 수를 표시한다.
스케줄링된 비-AP STA 송신에서, PPDU 크기/요청 필드 (5026) 은 요청을 표시한다. 이 제 2 모드에서, 비트 1 ~ 2 는 SCHED 레이트를 표시한다. SCHED 레이트는, STA 로의 배당을 송신하도록 사용될 수도 있는, 가장 높은 숫자로된 SCHED (0, 1, 2 또는 3) 필드를 표시한다. AP 로부터의 트레이닝 심볼 송신 도중, 각 비-AP STA 는, 그것이 AP 로부터 SCHED 프레임 송신을 강인하게 수신할 수 있는 레이트를 추정한다. STA 로부터의 연이은 스케줄링된 송신에서, 이 최대 허용되는 레이트는 SCHED 레이트 필드에 포함된다. 이 필드는 AP 에 의해서 디코딩된다. AP 는 이 정보를 사용하여 STA 에 대해 연이은 TXOP 를 스케줄링하고 STA 로의 할당을 넘겨주는 CTRLJ (0, 1, 2, 또는 3) 을 판정한다.
제 2 모드에서, 비트 3 ~ 4 는, TC 0 또는 1 (즉, 0%, 33%, 67%, 100%) 에 대한 요청의 (3 분의 1 인) 일편을 식별하는, QoS 필드를 표시한다. 비트 5 ~ 12 는, TXOP 의 요청된 길이를 (본 실시예에서, 16 ㎲ 의 배수로) 표시한다.
SIGNAL 1 필드 (5020) 은 1 패리티 비트 (5028) 에 의해서 점검되고, 컨볼루션 인코더에 대해 6-비트 테일 (5030) 로써 종료된다.
SIGNAL 2 필드 (5040) 의 길이 및 현존은, SIGNAL 1 (5020) 에서 레이트/타입 필드 (5022) 에 의해서 표시된다. SIGNAL 2 필드 (5040) 는 제어 세그먼트 레이트 및 포맷을 사용하여 송신된다. SIGNAL 2 (5040) 는 예약 비트 (5042), (3 비트의) 트레이닝 타입 (5044), (13 비트의) 데이터 레이트 벡터 (DRV ; 5046), 패리티 비트 (5048), 및 (6 비트의) 테일 (5050) 을 포함한다. 3-비트 트레이닝 타입 필드는 MIMO OFDM 트레이닝 심볼의 포맷 및 길이를 표시한다. 비트 1 ~ 2 는 MIMO OFDM 트레이닝 심볼 (5060) 의 수 (0, 2, 3 또는 4 OFDM 심볼) 를 표시한다. 비트 3 은 트레이닝 타입 필드이다 : 0 은 SS 를 표시하고, 1 은 ES 를 표시한다. DRV (5046) 는 4 개 까지의 공간적 모드의 각각에 대한 레이트를 제공한다. DRV (5046) 는, (상술한 피드백 (5084) 에 포함되는) DRVF 와 동일한 방식으로 인코딩된다. SIGNAL 2 필드 (5040) 는 1 패리티 비트 (5048) 에 의해 점검되고, 컨볼루션 인코더에 대해 6-비트 테일로써 종료된다.
도 51 은, (레이트/타입 = 0010 인) SCHED PPDU (5100) 을 도시한다. SCHED PPDU (5100) 은 PLCP 프리앰블 (5110), (1 OFDM 심볼인) SIGNAL 1 (5120), (1 OFDM 심볼인) SIGNAL 2 (5140), (0, 2, 3, 또는 4 심볼인) 트레이닝 심볼 (5160), 및 변수 길이 SCHED 프레임 (5180) 을 포함한다. 현존하는 경우, PLCP 프리앰블 (5010) 은, 예시적인 실시형태에서, 16 ㎲ 이다. SIGNAL 1 (5020) 및 SIGNAL 2 (5040) 은 PPDU 제어 세그먼트 레이트 및 변조 포맷을 사용하여 송신된다. SCHED 프레임 (5180) 은, ACF 설명을 참조하여, 상술하는 바와 같이 다양한 레이트를 포함한다.
SIGNAL 1 (5120) 은 (4 비트의) 레이트/타입 (5122), 예약 비트 (5124), (6 비트의) CTRL0 크기 (5126), (6 비트의) CTRL1 크기, 패리티 비트 (5130), 및 (6 비트의) 테일 (5132) 를 포함한다. 레이트 /타입 (5122) 는 0010 으로 설정된다. 예약 비트 (5124) 는 0 으로 설정될 수도 있다. CTRL0 크기 (5126) 는, 가장 낮은 레이트 (본 실시예에서 6 Mbps) 로 송신되는 SCHED PPDU 의 세그먼트의 길이를 표시한다. 이 세그먼트는 PLCP 헤더의 서비스 필드, MAC 헤어 및 CTRL0 세그먼트 (5126) 를 포함한다. 본 실시예에서, 그 값은 4 ㎲ 의 배수로 인코딩된다. CTRL1 크기 (5128) 는, 그 다음 높은 레이트 (본 실시예에서 12 Mbps) 로송신되는 SCHED PPDU 의 세그먼트의 길이를 표시한다. 본 실시예에서, 그 값은 4 ㎲ 의 배수로 인코딩된다. '0' 의 CTRL1 크기는 응답하는 CTRL1 세그먼트가 SCHED PPDU 에 현존하지 않는 것을 표시한다. SIGNAL 1 필드 (5120) 는, 패리티 비트 (5130) 에 의해서 점검되고 컨볼루션 인코더에 대해 6-비트 테일 (5132) 로써 종료된다.
SIGNAL 2 (5140) 은 예약 비트 (5142), (3 비트의) 트레이닝 타입 (5144), (5 비트의) CTRL2 크기 (5146), (5 비트의) CTRL3 크기 (5148), (4 비트의) FCS (5150), 및 (6 비트의) 테일 (5152) 를 포함한다. 예약 비트 (5142) 는 0 으로 설정될 수도 있다. 트레이닝 타입 (5144) 는 PPDU 타입 0000 (트레이닝 타입 (5044)) 에 대해 상세화되는 것과 같다.
CTRL2 크기 (5146) 는 그 다음 높은 레이트 (본 실시예에서 18 Mbps) 로 송신되는 SCHED PPDU 의 세그먼트의 길이를 표시한다. 본 실시예에서, 그 값은 4 ㎲ 의 배수로 인코딩된다. '0' 의 CTRL2 크기는 응답하는 CTRL2 세그먼트가 SCHED PPDU 에 현존하지 않는 것을 표시한다. CTRL3 크기 (5148) 는 가장 높은 레이트 (본 실시예에서 24 Mbps) 로 송신되는 SCHED PPDU 의 세그먼트의 길이를 표시한다. 본 실시예에서, 그 값은 4 ㎲ 의 배수로 인코딩된다. '0' 의 CTRL2 크기는 응답하는 CTRL3 세그먼트가 SCHED PPDU 에 현존하지 않는 것을 표시한다.
FCS (5150) 는 전체 SIGNAL 1 및 SIGNAL 2 필드에 걸쳐 계산된다. SIGNAL 필드 (5152) 는 컨볼루션 인코더에 대해 6-비트 테일 (5152) 로써 종료된다.
도 52 는, (레이트/타입 = 0100 인) FRACCH PPDU (5200) 을 도시한다. FRACH PPDU (5200) 은 PLCP 프리앰블 (5210), (1 OFDM 심볼인) SIGNAL 1 (5220), 및 (2 OFDM 심볼인) SIGNAL 2 (5240) 을 포함한다. 현존하는 경우, PLCP 프리앰블 (5120) 은 예시적인 실시형태에서 16 ㎲ 이다. SIGNAL 1 (5220) 및 SIGNAL 2 (5240) 은 PPDU 제어 세그먼트 레이트 및 변조 포맷을 사용하여 송신된다. FRACH PPDU (5200) 은, MIMO 스케줄링된 액세스 주기 내의 FRACH 주기 도중 STA 에 의하여 송신된다. FRACH 주기는 (상술한 바와 같이) AP 에 의하여 확립되고 따라서 AP 에 알려진다.
SIGNAL 1 (5220) 은 (4 비트의) 레이트/타입 (5222), 예약 비트 (5224), (12 비트의) 요청 (5226), 패리티 비트 (5228), 및 (6 비트의) 테일 (5230) 을 포함한다. 레이트 /타입 (5222) 은 0100 으로 설정된다. 예약 비트 (5124) 는 0 으로 설정될 수도 있다. 요청 필드 (5226) 는, 상술한 PPDU 타입 0000 (5000) 에 대해 상세화되는 것과 같다. SIGNAL 1 필드 (5220) 는 1 패리티 비트 (5228) 에 의해서 점검되고, 컨볼루션 인코더에 대해 6-비트 테일 (5230) 로써 종료된다.
SIGNAL 2 (5240) 는 예약 비트 (5242), (16 비트의) 소스 AID (5244), (16 비트의) 목적 AID (5246), (4 비트의) FCS (5248), 및 (6 비트의) 테일 (5250) 을 포함한다. 예약 비트 (5242) 는 0 으로 설정될 수도 있다. 소스 AID (5244) 는 FRACH 상에서 송신하는 STA 를 식별한다. 목적지 AID (5246) 은 TXOP 가 요청받는 목적지 STA 를 식별한다. 예시적인 실시형태에서, 목적지가 AP 인 경우에는, 목적지 AID 필드 (5246) 의 값이 2048 로 설정된다. 4-비트 FCS (5248) 은 전체 SIGNAL 1 및 SIGNAL 2 필드에 걸쳐 계산된다. 6-비트 테일 (5250) 은 컨볼루션 인코딩에 우선하여 부가된다.
예시적인 실시형태에서, STA 는, FRACH 에서 요청 메세지를 송신하고 채널을 액세스하도록, 슬롯 Aloha 를 사용할 수도 있다. AP 의해서 성공적으로 수신되면, 연이은 스케줄링된 액세스 주기에서, AP 는 요청 STA 에 스케줄링된 TXOP 를 제공한다. 현재 스케줄링된 액세스 주기에 대한 FRACH 슬롯의 수는 SCHED 메세지, N_SCHED 에 표시된다.
또한, STA 는 변수 B_FRACH 를 유지할 수도 있다. FRACH 상의 송신에 뒤따라, STA 가 TXOP 배당을 AP 로부터 수신하면, B_FRACH 를 리셋한다. STA 가, AP 로부터의 SCHED 송신의 소정의 수, FRACH RESPONSE 내의 TXOP 배당을 수신하지 않으면, B_FRACH 는 최대 7 까지 1 만큼 증분한다. FRACH RESPONSE 파라미터 는 비콘의 ACF 요소에 포함된다. 임의의 FRACH 도중, STA 는 (N_FRACH)-1 * 2-B_FRACH 의 확률로 FRACH 슬롯을 선택한다.
어떤 FRACH 주기도 AP 의해서 스케줄링되지 않으면, MIMO STA 는 EDCA 규칙을 사용하는 SCAP 도중 보호된 경합 주기 도중 경합할 수도 있다.
당업자는 정보 및 신호가 임의의 다양한 상이한 테크놀러지 및 기술을 사용하여 표현될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 상술한 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는, 예를 들어, 데이터, 명령어, 명령, 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자기입자, 광계 또는 광입자, 또는 이들의 조합으로써 유리하게 표현될 수도 있다.
또한, 당업자는 여기에 개시된 실시형태에 관하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자 모두의 결합으로서 구현될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이 상호교환가능성을 명확하게 설명하기 위하여, 다양한 예시적인 구성요소, 블록, 모듈, 회로, 및 단계가 일반적으로 그 기능의 용어로 상술되었다. 그러한 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 총 시스템 상에 강요되는 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 달려있다. 당업자는 설명된 기능성을 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방법으로 구현할 수도 있으나, 그러한 구현 결정은 본 발명의 범위로부터 이탈을 유발하지 않는 것으로 해석되어야 한다.
여기에 개시된 실시형태에 관련되어 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 및 회로는 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 일반 목적 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 애플리케이션 특정 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리, 이산 하드웨어 구성요소, 또는 그들의 임의의 조합으로써, 구현 또는 수행될 수도 있다. 일반 목적 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있으나, 그 대신, 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 스테이트머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수개의 마이크로프로세서, DSP 코어 또는 임의의 다른 그러한 구성과 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서인 계산 디바이스의 조합으로서 구현될 수도 있다.
여기에 개시된 실시형태와 관련되어 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 직접 하드웨어로, 프로세서에 의해서 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 그 둘의 조합으로 구체화될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래쉬 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 이동식 디스크, CD-ROM, 또는 기술분야에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 존재할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는, 프로세서가 저장매체에 정보를 판독하고, 기록할 수 있는 프로세서에 결합된다. 그 대신, 저장 매체는 프로세서에 필수구성요소일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 존재할 수도 있다. ASIC 은 유저 단말에 존재할 수도 있다. 그 대신, 프로세서 및 저장 매체는 유저 단말의 이산 구성요소로서 존재할 수도 있다.
표제는 여기에 참조로서 그리고 다양한 섹션을 위치를 찾는데 도움이 되도록 포함되었다. 이러한 표제는 그에 관하여 설명된 개념의 범위를 제한하도록 하는 것이 아니다. 그러한 개념은 전체 명세서에 전반에 걸쳐 적용가능성을 가질 수도 있다.
개시된 실시형태의 이전의 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 이용할 수 있도록 제공되었다. 이들 실시형태들에의 다양한 변경은 당업자에게 용이하게 명백하고, 여기에 규정된 총칭적인 원리들은 본 발명의 범위 또는 정신으로부터 이탈하지 않으면서 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태에 제한되고자 하는 것이 아니고, 여기에 개시된 신규진보한 특징 및 원리들에 일치되는 가장 넓은 범위에 따르고자 한다.
Claims (34)
- 하나 이상의 제 1 스테이션 (station) 에 의해 수신가능한 제 1 포맷에 따른 송신을 위한, 공통부분; 및제 2 스테이션에 의해 수신가능한 제 2 포맷에 따른 송신을 위한, 전용부분을 포함하는, 데이터 프레임.
- 제 1 항에 있어서,상기 공통부분은 스티어링 (steering) 되지 않은 레퍼런스 (reference) 를 포함하는, 데이터 프레임.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 포맷은 스티어링을 포함하는, 데이터 프레임.
- 제 1 스테이션으로부터 제 2 스테이션으로의 프레임 송신을 위한 회로를 구비하는 장치로서,상기 프레임은,하나 이상의 제 3 스테이션에 의해 수신가능한 제 1 포맷에 따라 송신되는, 공통부분; 및상기 제 2 스테이션에 의해 수신가능하도록 선택되는 제 2 포맷에 따라 송신되는, 전용부분을 포함하는, 장치.
- 하나 이상의 제 1 스테이션; 제 2 스테이션; 및 상기 제 2 스테이션으로의 프레임 송신을 위한 제 3 스테이션을 구비하는, 무선 통신 시스템으로서,상기 프레임은,상기 하나 이상의 제 1 스테이션에 의해 수신가능한 제 1 포맷에 따라 송신되는, 공통부분; 및상기 제 2 스테이션에 의해 수신가능한 제 2 포맷에 따라 송신되는, 전용부분을 포함하는, 무선 통신 시스템.
- 제 1 스테이션으로부터 제 2 스테이션으로 프레임을 송신하기 위한 수단을 구비하는 장치로서,상기 프레임은,하나 이상의 제 3 스테이션에 의해 수신가능한 제 1 포맷에 따라 송신되는, 공통부분; 및상기 제 2 스테이션에 의해 수신가능하도록 선택되는 제 2 포맷에 따라 송신되는, 전용부분을 포함하는, 장치.
- 제 1 스테이션으로부터 제 2 스테이션으로 프레임을 송신하는 단계를 포함하는 방법으로서,상기 프레임은,하나 이상의 제 3 스테이션에 의해 수신가능한 제 1 포맷에 따라 송신되는, 공통부분; 및상기 제 2 스테이션에 의해 수신가능하도록 선택되는 제 2 포맷에 따라 송신되는, 전용부분을 포함하는, 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 공통부분은 스티어링되지 않은 레퍼런스를 포함하는, 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 2 포맷은 전용부분을 스티어링함을 포함하는, 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 공통부분은 장래 송신에 대한 데이터 지시를 포함하는, 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 2 스테이션은 상기 데이터 지시를 수신하는, 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 데이터 지시는 할당 요청인, 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 하나 이상의 제 3 스테이션은 액세스 포인트를 포함하고,상기 액세스 포인트는,상기 제 1 스테이션 - 제 2 스테이션 송신의 상기 공통부분에서의 데이터 지시를 수신하고,상기 데이터 지시에 대응하여 할당을 스케줄링하고, 그리고상기 제 1 스테이션으로 상기 할당을 송신하는, 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 할당은 통합된 폴 (poll) 로 송신되는, 방법.
- 공유된 매체 상에서의 통신에 대해 동작가능하고,제 1 지속기간에 해당하는 적어도 제 1 부분 및 제 2 지속기간에 해당하는 적어도 제 2 부분에 할당되는 상기 공유된 매체에 액세스하는, 무선 통신 시스템으로서,상기 제 1 부분 동안, 제 2 스테이션으로 송신하도록, 경합기반 프로시져를 사용하는 제 1 스테이션과의 상기 매체를 액세스하기 위한 수단; 및상기 제 2 부분 동안, 제 4 스테이션으로 송신하도록, 액세스 할당에 따라서, 제 3 스테이션과의 상기 매체를 액세스하기 위한 수단을 구비하는, 무선 통신 시스템.
- 공유된 매체 상에서 통신하고,제 1 지속기간에 해당하는 적어도 제 1 부분 및 제 2 지속기간에 해당하는 적어도 제 2 부분에 할당되는 상기 공유된 매체에 액세스하기 위한 방법으로서,상기 제 1 부분 동안, 제 2 스테이션으로 송신하도록, 경합기반 프로시져를 사용하는 제 1 스테이션과의 상기 매체를 액세스하는 단계; 및상기 제 2 부분 동안, 제 4 스테이션으로 송신하도록, 액세스 할당에 따라, 제 3 스테이션과의 매체를 액세스하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 1 스테이션 및 상기 제 3 스테이션은 동일한 스테이션인, 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 1 스테이션 및 상기 제 4 스테이션은 동일한 스테이션인, 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 2 스테이션 및 상기 제 3 스테이션은 동일한 스테이션인, 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 2 스테이션 및 상기 제 4 스테이션은 동일한 스테이션인, 방법.
- 송신 기회를 획득하기 위한 수단; 및원격 스테이션으로 프레임을 송신하기 위한 수단을 구비하고,적어도 상기 프레임의 일부분은 스티어링을 사용하여 송신되는, 장치.
- 송신 기회를 획득하는 단계; 및원격 스테이션으로 프레임을 송신하는 단계를 수행하도록 동작가능하며,적어도 상기 프레임의 일부분은 스티어링을 사용하여 송신되는, 컴퓨터 판독가능 매체.
- 액세스 포인트;제 1 스테이션; 및제 2 스테이션을 구비하고,상기 제 2 스테이션은,상기 액세스 포인트로부터 송신 기회를 획득하고, 상기 송신 기회 동안 상기 제 1 스테이션으로 프레임을 송신하며, 적어도 상기 프레임의 일부분은 스티어링을 사용하여 송신되는, 무선 통신 시스템.
- 제 1 스테이션과 제 2 스테이션 사이의 직접 링크를 형성하기 위한 방법으로서,송신 기회를 획득하는 단계; 및원격 스테이션으로 프레임을 송신하는 단계를 포함하고,적어도 상기 프레임의 일부분은 스티어링을 사용하여 송신되는, 직접 링크 형성 방법.
- 제 24 항에 있어서,상기 송신 기회를 획득하는 단계는,스케줄링 스테이션으로부터 공유된 매체 상에서의 할당을 요청하는 단계; 및상기 할당 요청에 대응하여 상기 스케줄링 원격 스테이션으로부터 할당을 수신하는 단계를 포함하는, 직접 링크 형성 방법.
- 제 24 항에 있어서,상기 송신 기회를 획득하는 단계는,공유된 매체 상에서의 액세스를 위해 경합하는 단계를 포함하는, 직접 링크 형성 방법.
- 제 1 스테이션으로부터 제 2 스테이션으로 파일롯을 송신하기 위한 수단;상기 제 2 원격 스테이션에서의 상기 파일롯을 측정하고 그것으로부터의 피드백을 판정하기 위한 수단;상기 제 2 스테이션으로부터 상기 제 1 스테이션으로의 상기 피드백을 송신하기 위한 수단; 및상기 피드백에 따라 상기 제 1 스테이션으로부터 상기 제 2 스테이션으로 데이터를 송신하기 위한 수단을 구비하는, 무선 통신 시스템.
- 제 1 스테이션으로부터 제 2 스테이션으로 파일롯을 송신하는 단계;상기 제 2 원격 스테이션에서의 상기 파일롯을 측정하고 그것으로부터의 피드백을 판정하는 단계;상기 제 2 스테이션으로부터 상기 제 1 스테이션으로의 상기 피드백을 송신하는 단계; 및상기 피드백에 따라 상기 제 1 스테이션으로부터 상기 제 2 스테이션으로 데이터를 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 28 항에 있어서,상기 데이터는 하나 이상의 프레임을 포함하고,각 프레임은,하나 이상의 제 3 스테이션에 의해 수신가능한 제 1 포맷에 따라 송신되는, 공통부분; 및상기 제 2 스테이션에 의해 수신가능하도록 선택되는 제 2 포맷에 따라 수신되는, 전용부분을 포함하는, 방법.
- 제 28 항에 있어서,상기 송신된 피드백과 함께, 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 28 항에 있어서,상기 송신된 피드백과 함께, 제 2 파일롯을 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 31 항에 있어서,상기 제 2 파일롯을 측정하는 단계 및 그것으로부터의 피드백을 판정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 28 항에 있어서,상기 파일롯과 함께, 데이터 지시를 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 28 항에 있어서,상기 송신된 피드백과 함께, 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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