KR20090031434A - 무선 통신 시스템들에서 빔 성형 피드백을 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

무선 통신 시스템들에서 빔 성형 피드백을 제공하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 네트워크에서 국들에 대한 빔포밍을 지원하는 기술에 관한 것이다. 일 특징에서, 국은 사운딩 프레임들을 송신 및 수신하고, 사운딩 프레임을 전송하기 위해 트레이닝 요청에 응답하고, 명시적 피드백을 위한 요청에 응답하도록 하기 위한 성능들을 가짐으로써 암시적 피드백 또는 명시적 피드백을 이용한 빔포밍을 지원할 수도 있다. 명시적 빔포밍의 일 특징에서, 국은 명시적 피드백에 대한 요청을 갖는 제1 프레임을 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 NDP(Null Data Packet)를 전송할 수도 있다. 국은 NDP에 기초하여 도출될 수도 있는 명시적 피드백을 갖는 제2 프레임을 수신할 수도 있다. 국은 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보(예를 들어, 조정 행렬들)를 도출할 수도 있고, 조정 정보에 기초하여 빔포밍을 이용하여 조정 프레임을 전송할 수도 있다. 국은 또한 사운딩을 위해 NDP를 사용하여 암시적 빔포밍을 실행할 수도 있다.

Description

무선 통신 시스템들에서 빔 성형 피드백을 제공하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING BEAMFORMING FEEDBACK IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 출원은 "METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING BEAMFORMING FEEDBACK IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS"라는 명칭으로 2006년 6월 27일 출원된 미국 가출원 60/816,988을 우선권으로 청구하며, 상기 가출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었다.
본 출원은 일반적으로 통신에 관한 것이며, 특히 무선 통신 시스템들에서 빔 성형을 위한 피드백 정보를 전송하는 기술에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서, 송신기는 다수(R)의 수신 안테나를 구비한 수신기로 데이터 송신을 위한 다수(T)의 송신 안테나를 사용할 수도 있다. 다수의 송신 및 수신 안테나는 처리량 증가 및/또는 신뢰성 향상을 위해 사용될 수 있는 다중입력 다중출력(MIMO)을 형성한다. 예를 들어, 송신기는 처리량을 증진시키기 위해 T개의 송신 안테나로부터 T개까지의 데이터 스트림을 동시에 전송할 수도 있다. 택일적으로, 송신기는 수신기에 의한 수신을 향상시키기 위해 모든 T개의 송신 안테나들로부터 단일 데이터 스트림을 전송할 수도 있다.
우수한 성능(예를 들어, 높은 처리량)은 빔 성형을 이용하여 하나 이상의 데이터 스트림을 송신함으로써 달성될 수 있다. 빔 성형을 실행하기 위해, 송신기는 MIMO 채널에 대한 채널 추정치를 획득하고, 채널 추정치를 기초로 조정 행렬들을 도출하고, 조정 행렬들을 이용하여 송신 공간 프로세싱을 실시할 수도 있다. 송신기는 시스템에 의해 사용된 듀플렉싱 방식 및 송신기 및 수신기의 성능에 기초하여 몇몇 방식으로 채널 추정치를 획득할 수도 있다. 송신기 및 수신기 모두에 대해 가능하면 낮은 복잡도로 빔 성형을 지원하는 것이 바람직하다.
무선 통신 네트워크에서 국들에 대한 빔 성형을 지원하는 기술들이 개시된다. 일 특징에서, 국은 사운딩 프레임들을 송신 및 수신하고, 사운딩 프레임을 전송함으로써 트레이닝 요청을 응답하고, 명시적 피드백에 대한 요청에 응답하기 위한 성능을 가짐으로써 암시적 피드백 또는 명시적 피드백을 이용하여 빔 성형을 지원할 수도 있다. 암시적 피드백 및 명시적 피드백은 MIMO 채널 상에서 정보를 획득하는 두 가지 방식이며 이하에 설명된다. 국은 동일한 성능들을 갖는 다른 국을 이용하여 암시적 또는 명시적 빔 성형을 실행할 수 있다.
다른 특징에서, 국은 명시적 피드백 및 널 데이터 패킷(NDP) 사운딩을 이용하여 빔 성형을 실행할 수도 있다. 국은 명시적 피드백에 대한 요청을 갖는 제1 프레임을 전송할 수도 있으며, 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 없는 NDP를 전송할 수도 있다. 국은 NDP를 기초로 도출될 수도 있는 명시적 피드백을 이용하여 제2 프레임을 수신할 수도 있다. 국은 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보(예를 들어, 조정 행렬들)를 도출할 수도 있으며, 이어 조정 정보에 기초한 빔 성형을 이용하여 조정 프레임을 전송할 수도 있다.
또 다른 특징에서, 국은 암시적 피드백 및 NDP 사운딩을 이용하여 빔 성형을 실행할 수도 있다. 국은 트레이딩 요청을 갖는 제1 프레임 및 응답으로 NDP를 수신할 수도 있다. 국은 NDP에 기초하여 조정 정보를 도출할 수도 있으며, 이어 조정 정보에 기초한 빔 성형을 이용하여 조정 프레임을 전송할 수도 있다.
또 다른 특징에서, 국은 암시적 피드백 및 NDP 사운딩을 이용한 양방향 빔 성형을 실행할 수도 있다. 국은 트레이닝 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하고 제1 프레임 이전 또는 이후에 제1 NDP를 전송할 수도 있다. 국은 제1 NDP로부터 도출될 수도 있는 제1 조정 정보에 기초한 빔 성형을 이용하여 제1 조정 프레임을 수신할 수도 있다. 국은 또한 트레이닝 요청에 응답하여 제2 NDP를 수신하고 제2 NDP에 기초하여 제2 조정 정보를 도출할 수도 있다. 이어 국은 제2 조정 정보에 기초한 빔 성형을 이용하여 제2 조정 프레임을 전송할 수도 있다.
국은 MPDU 사운딩을 이용한 빔 성형을 실행할 수도 있는데, 이는 트레이닝 및 데이터 필드들을 갖는 프레임들을 이용한다. 이러한 프레임은 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜 데이터 유닛(MPDU)을 전달할 수도 있다. 본 발명의 다양한 특징 및 특성들이 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
도1은 무선 통신 네트워크를 도시한다.
도2A, 2B 및 3C는 IEEE 802.11n에서 3개의 PPDU 포맷들을 도시한다.
도3은 IEEE 802.11n에서 MAC 프레임 포맷을 도시한다.
도4는 NDP 사운딩을 이용한 단방향 명시적 빔 성형을 도시한다.
도5는 NDP 사운딩을 이용한 단방향 암시적 빔 성형을 도시한다.
도6은 NDP 사운딩을 이용한 양방향 암시적 빔 성형을 도시한다
도7은 MPDU 사운딩을 이용한 단방향 명시적 빔 성형을 도시한다.
도8은 MPDU 사운딩을 이용한 단방향 암시적 빔 성형을 도시한다.
도9는 MPDU 사운딩을 이용한 양방향 암시적 빔 성형을 도시한다.
도10은 NDP 사운딩을 이용한 교정을 도시한다.
도11은 MPDU 사운딩을 이용한 교정을 도시한다.
도12는 NDP 및 MPDU 사운딩을 이용한 교정을 도시한다.
도13은 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 전송하기 위한 관리 프레임을 도시한다.
도14 및 15는 국에 의한 빔 성형을 도시한다.
도16 및 17은 NDP 사운딩을 이용한 명시적 빔 성형을 도시한다.
도18 및 19는 NDP 사운딩을 이용한 암시적 빔 성형을 도시한다.
도20 및 21은 NDP 사운딩을 이용한 양방향 암시적 빔 성형을 도시한다.
도22 및 23은 NDP 사운딩을 이용한 교정을 도시한다.
도24 및 25는 교정을 위한 CSI 피드백의 전송을 도시한다.
도26은 두 국들의 블록도이다.
설명된 기술들은 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)들, 무선 도시 영역 네트워크(WMAN)들, 무선 광역 네트워크(WWAN)들 등과 같은 다양한 무선 통신 네트워크들 및 시스템들에 대해 사용될 수도 있다. "네트워크" 및 "시스템들" 이라는 용어는 종종 상호 교환적으로 사용된다. WLAN은 IEEE 802.11 패밀리 표준들, Hiperlan 등에서 소정의 무선 기술들을 구현할 수도 있다. WMAN은 IEEE 802.16 등을 구현할 수도 있다. WMAN은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 네트워크, 시분할 다중 액세스(TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 네트워크, 직교 FDMA(OFDMA) 네트워크, 단일 캐리어 FDMA(SC-FDMA) 네트워크 등과 같은 셀룰러 네트워크일 수도 있다. 명확화를 위해, 기술들의 소정의 특징들은 IEEE 802.11n을 구현하는 WLAN에 대해 후술된다.
IEEE 802.11n은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 이용하는데, 이는 심볼 대역폭을 다수(K)의 직교 서브캐리어들로 분할하는 변조 기술이다. IEEE 802.11n에서 20MHz 동작의 경우, K=64개의 전체 서브캐리어들이 OFDM으로 한정되고 -32 내지 +31의 지수가 할당된다. 64개의 전체 서브캐리어들은 ±{1,...,6,8,...,20,22,...28}의 지수들을 갖는 52개의 데이터 서브캐리어들 및 ±{7, 21}의 지수를 갖는 4개의 파일럿 서브캐리어들을 포함한다. 0의 지수를 갖는 DC 서브캐리어 및 나머지 서브캐리어들은 사용되지 않는다. IEEE 802.11n에서 40MHz 동작의 경우, -64 내지 +63의 지수를 갖는 K=128개의 전체 서브캐리어들이 한정되며, ±{2,...,10,12,...,24,26,...,52,54,...,58}이 지수를 갖는 108개의 데이터 서브캐리어 및 ±{11, 25, 54}의 지수를 갖는 6개의 파일럿 서브캐리어들을 포함한다. IEEE 802.11n은 또한 다수의 송신 안테나로부터 다수의 수신 안테나로의 MIMO 송신을 지원한다. IEEE 802.11n은 2006년 3월자 "파트 11: 무선 LAN 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층(PHY) 규격: "파트 11"로 명명된 IEEE P802.11n™/D1.0, 및 2007년 2월자 "Part 11 : Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: Amendment : Enhancements for Higher Throughput"으로 명명된 IEEE P802.11n™/D2.00에 개시된다.
도1은 액세스 포인트(100) 및 다수의 국(120)을 갖는 무선 네트워크(100)를 도시한다. 일반적으로, 무선 네트워크는 소정 수의 액세스 포인트들 및 소정 수의 국들을 포함할 수도 있다. 국은 무선 매체/채널을 통해 다른 국과 통신할 수 있는 장치이다. 국은 터미널, 모바일국, 사용자 설비, 가입자 유닛 등으로 불릴 수도 있으며, 이들 기능의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다. 국은 셀룰러 폰, 휴대용 장치, 무선 장치, 개인용 디지털 보조기(PDA), 랩톱 컴퓨터, 무선 모뎀, 코드리스 전화 등일 수도 있다. 액세스 포인트는 액세스 포인트와 관련된 국들에 대해 무선 매체를 통해 분산 서비스들로 액세스를 제공하는 국이다. 액세스 포인트는 기지국, 기지국 송수신국, 노드 B 등으로 불리며, 이들의 기능의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다. 국들(120)은 피어-투-피어 통신을 통해 액세스 포인트(110) 및/또는 서로 통신할 수도 있다. 액세스 포인트(110)는 데이터 네트워크(130)에 결합될 수도 있고 데이터 네트워크를 통해 다른 장치와 통신할 수도 있다. 데이터 네트워크(130)는 인터넷, 인트라넷, 및/또는 소정의 다른 유선 또는 무선 네트워크일 수도 있다.
개시된 기술들은 다운링크, 업링크, 및 피어-투-피어를 통해 MIMO 송신을 위해 사용될 수도 있다. 다운링크의 경우, 액세스 포인트(110)는 송신기일 수도 있으며, 국들(120)은 수신기일 수도 있다. 업링크의 경우, 국들(120)은 송신기일 수도 있으며, 액세스 포인트(110)는 수신기일 수도 있다. 피어-투-피어의 경우, 국들(120) 중 하나는 송신기일 수도 있으며, 국들(120) 중 다른 하나는 수신기일 수도 있다.
송신기에서 다수(T)의 송신 안테나들 및 수신기에서 다수(R)의 수신 안테나들에 의해 형성된 MIMO 채널은 각각의 서브캐리어 k 또는 해당 서브캐리어들의 각각의 그룹에 대해 R×T 채널 행렬
Figure 112009005515559-PCT00001
에 의해 특성화될 수도 있다. 채널 행렬
Figure 112009005515559-PCT00002
는 아래와 같이
Figure 112009005515559-PCT00003
의 상관 행렬의 고유치 분해를 실행함으로써 대각행렬화 될 수도 있다.
Figure 112009005515559-PCT00004
식(1)
여기서,
Figure 112009005515559-PCT00005
는
Figure 112009005515559-PCT00006
의 T x T 상관 행렬이며,
Figure 112009005515559-PCT00007
는 열들이
Figure 112009005515559-PCT00008
의 고유벡터들인 T x T 유니터리 행렬이며,
Figure 112009005515559-PCT00009
는
Figure 112009005515559-PCT00010
의 고유값들의 T x T 대각 행렬이며,
Figure 112009005515559-PCT00011
는 켤레 전치 행렬을 의미한다.
유니터리 행렬
Figure 112009005515559-PCT00012
는 특성
Figure 112009005515559-PCT00013
에 의해 특징지워지며,
Figure 112009005515559-PCT00014
는 항등 행렬이다. 유니터리 행렬의 행들은 서로 직교이며, 각각의 열은 단위 전력을 갖는 다.
Figure 112009005515559-PCT00015
는 또한 빔 성형 행렬로 불린다. 대각 행렬
Figure 112009005515559-PCT00016
는 대각을 따라 가능한 비제로 값들을 포함하며, 다른 곳은 제로를 포함한다.
Figure 112009005515559-PCT00017
의 대각 엘리먼트들은
Figure 112009005515559-PCT00018
의 고유모드의 전력 이득을 나타내는 고유치들이다.
송신기(또는 빔포머(beamformer))는 아래와 같이 수신기(또는 빔포미(beamformee))에 대한 빔 성형을 위해 송신 공간 프로세싱을 실시할 수도 있다.
Figure 112009005515559-PCT00019
식(2)
여기서,
Figure 112009005515559-PCT00020
는 서브캐리어 k를 통해 전송될 T개까지의 데이터 심볼들을 갖는 벡터이며,
Figure 112009005515559-PCT00021
는 서브캐리어 k에 대한 조정 행렬로서, 이는
Figure 112009005515559-PCT00022
에 기초하여 도출될 수도 있으며,
Figure 112009005515559-PCT00023
는 서브캐리어 k 상에서 T개의 송신 안테나에 대한 T개의 출력 심볼들을 갖는 벡터이다.
식(2)에서 빔 성형은 송신기로부터 수신기로 전송된 빔들을 조정 또는 형성한다. 실제의 빔 성형의 경우, 송신기는 송신기로부터 수신기로의 MIMO 채널의 응답의 정확한 추정치를 가져야 한다. 이러한 정보는 MIMO 채널이 송신기로부터 수신기를 향해 빔들을 지향시키기 위해 송신 공간 프로세싱을 위해 적절한 조정 행렬들을 구동시키기 위해 사용될 수도 있다.
빔 성형은 몇몇 방식으로 실행될 수도 있으며, 다양한 프로토콜 데이터 유 닛(PDU)들을 이용하여 지원될 수도 있다. 간략화를 위해, IEEE 802.11n에 한정된 PDU들을 이용하는 빔 성형이 후술된다.
IEEE 802.11n에서, MAC 프로토콜은 MAC PDU(MPDU)들로서 데이터를 프로세싱한다. 이어 물리 계층 컨버젼스 프로토콜(PLCP)은 PLCP PDU(PPDU)들을 생성하기 위해 MPDU들을 프로세싱한다. PPDU는 또한 패킷, 프레임 등으로 불릴 수 있다. 이어 물리 계층(PHY)은 무선 매체를 통해 각각의 PPDU를 프로세싱 및 송신한다. IEEE 802.11n에서, 높은 처리량 PPDU(HT-PPDU)는 다수의 송신 안테나들로부터 다수의 수신 안테나들로의 MIMO 송신을 위해 사용될 수도 있다.
도2A는 IEEE 802.11n에서 HT 혼합 포맷을 이용하는 HT-PPDU(210)의 구조를 도시한다. HT-PPDU(210)는 데이터 필드 이전에 혼합 모드 프리앰블을 포함한다. 혼합 모드 프리앰블은 (i)레거시 숏(short) 트레이닝 필드(L-STF) 및 레거시 롱(long) 트레이닝 필드(L-LTF), (ii)레거시 신호(L-SIG) 필드, (iii) HT 신호(HT-SIG) 필드, 및 (iv) HT 숏 트레이닝 필드(HT-STF) 및 하나 이상의 HT 롱 트레이닝 필드(HT-LTF)로 구성된 HT 프리앰블을 포함한다. HT-LTF들의 수는 동시에 전송되는 스트림들의 수보다 크거나 같다. 롱 및 숏 트레이닝 필드들은 프레임 탐색, 시간 획득, 주파수 추정 및 교정, 자동 이득 제어(AGG), 채널 추정 등을 위해 사용될 수도 있는 알려진 트레이닝 심볼들을 전달한다. L-SIG 및 HT-SIG 필드들은 HT-PPDU를 위해 시그널링 정보를 전달한다. 예를 들어, HT-SIT 필드는 (i)데이터 필드의 길이를 나타내는 길이 필드 및 (ii) HT-PPDU가 사운딩 PPDU인지의 여부를 나타내는 낫 사운딩 필드(Not Sounding field)를 전달한다. 사운딩 PPDU는 채널 추 정을 위해 사용될 수도 있는 알려진 트레이닝 심볼들을 전달하는 PPDU이다. 데이터 필드는 하나 이상의 MPDU일 수도 있는 HT-PPDU의 페이로드를 전달하며, 길이 필드에 의해 표시된 가변 길이를 갖는다.
도2B는 IEEE 802.11n에서 HT-그린필드(greenfield) 포맷을 이용한 HT-PPDU(220)의 구조를 도시한다. HT-PPDU(220)는 데이터 필드 이전에 그린필드 프리앰블을 포함한다. 그린필드 프리앰블은 HT 그린필드 숏 트레이닝 필드(HT-GF-STF), HT 롱 트레이닝 필드(HT-LTF1), HT-SIG 필드, 및 하나 이상의 HT-LTF들을 포함한다.
HT-PPDU들(210 및 220)은 낫 사운딩 필드를 0으로 설정하고 충분한 수의 HT-LTF들을 포함함으로써 사운딩 PPDU들로서 사용될 수도 있다. 데이터를 전달하는 사운딩 PPDU는 사운딩 MPDU로 불린다.
도2C는 IEEE 802.11n에서 그린필드 프리앰블을 갖는 널 데이터 패킷(NDP)DML 구조를 도시한다. NDP(230)는 어떠한 데이터도 전달하지 않는 사운딩 PPDU이며, 제로 길이 프레임(ZLF)으로 불릴 수도 있다. NDP(230)는 길이 필드를 0으로 설정하고, 낫 사운딩 필드를 0으로 설정하고, 충분한 수의 HT-LTF를 포함하고, 데이터 필드는 생략함으로써 형성될 수도 있다.
HT-PPDU들(210, 220 및 230)은 IEEE 802.11n에 의해 지원된 소정의 PPDU 포맷들이다. IEEE 802.11n에 의해 지원된 PPDU 포맷들은 전술한 IEEE 802.11n 문서에 개시된다.
도3은 IEEE 802.11n에서 MAC 프레임(300)의 구조를 도시한다. MAC 프레 임(300)은 HT 제어 필드, 프레임 바디 필드, 및 프레임 체크 시퀀스(FCS) 필드와 같은 다양한 필드들을 포함한다. 프레임 바디 필드는 MAC 프레임을 위해 데이터를 전달한다. FCS 필드는 FCS 값을 전달하는데, 이는 MAC 프레임에서 다른 필드의 콘텐츠에 기초하여 생성되며, MAC 프레임의 에러 탐색을 위해 사용된다. HT 제어 필드는 링크 적용 제어 필드, CSI/조정 필드, NDP 공지 필드, 및 역방향 허용(RDG)/More PPDU 필드와 같은 다양한 필드들을 포함한다. 링크 적용 제어 필드는 트레이닝 요청(TRQ) 필드 및 MCS 요청 또는 안테나 선택 표시(MAI) 필드를 포함한다. MAI 필드는 변조 코딩 방식(MCS) 요청(MRQ) 필드를 포함한다. 표1은 도3에 도시된 다양한 MAC 필드들을 나타내며, 각각의 MAC 필드에 대한 설명을 제공한다. MAC 프레임 및 필드들의 포맷들 그리고 CSI/조정 필드에 의해 표시되는 상이한 타입의 명시적 피드백이 전술한 IEEE 802.11n 문서에 개시된다.
표1
MAC 필드 설명
TRQ 0=응답기가 사운딩 PP여를 전송하도록 요청되지 않음 1=응답기가 사운딩 PP여를 전송하도록 요청됨
MRQ 0=어떠한 MCS 피드백도 요청되지 않음 1=MCS 피드백이 요청됨
CSI/조정 0=어떠한 피드백도 요청되지 않음 1=CSI 피드백 요청 2=비압축된 빔 성형 피드백 행렬을 요청 3=압축된 빔 성형 피드백 행렬을 요청
NDP공지 0=어떠한 NDP도 후속하지 않음 1=NDP가 후속
RDG/More PPDU 0=MAC 프레임을 전달하는 PPDU가 최종 송신임 1=MAC 프레임을 전달하는 PPDU 이후 다른 PPDU가 후속함 0=어떠한 역방향 허용도 전송되지 않음 1= 역방향 허용이 존재
표2는 두 개의 사운딩 타입을 나타내며, 각각의 사운딩 타입에 대한 짧은 설명을 제공한다. NDP는 어떠한 MAC 프레임도 전달하지 않으며, 결국 어떠한 HT 제 어 필드도 전달하지 않는다. 따라서, NDP의 사용은 물론 NDP가 전송될 수 있는 방식에 대해 소정의 제한이 존재할 수도 있다.
표2
사운딩 타입 설명
MPDU 사운딩 데이터 및 HT 제어 필드를 전달하는 사운딩 PPDU의 사용
NDP 사운딩 어떠한 데이터 및 어떠한 HT 제어 필드도 전달하지 않는 사운딩 PPDU의 사용
표3은 IEEE 802.11n에 의해 지원된 두 개의 빔 성형 방식들/피드백 타입들을 나타내며, 각각의 피드백 타입에 대한 짧은 설명을 제공한다.
피드백 타입 설명
암시적 피드백 빔포미가 사운딩 PPDU를 송신. 빔포머가 사운딩 PPDU로부터 MIMO 채널 추정치를 도출하고 MIMO 채널 추정치를 기초로 조정 행렬들을 계산.
명시적 피드백 빔포머가 사운딩 PPDU를 송신 빔포미가 사운딩 PPDU로부터 MIMO 채널 추정치를 도출하고 빔포머로 피드백을 전달. 빔포머가 피드백을 기초로 조정 행렬들을 계산.
암시적 피드백은 국들 사이의 송신들이 시간 공유 방식으로 하나의 주파수 채널을 통해 전송되는 시분할 듀플렉싱(TDD) 네트워크에서 사용될 수도 있다. 이 경우, 하나의 링크에 대한 채널 응답은 다른 링크에 대한 채널 응답의 역수인 것으로 간주될 수도 있다. 명시적 피드백은 TDD 및 주파수 분할 듀플렉싱(FDD) 네트워크들에 대해 사용될 수도 있다.
빔 성형은 송신국 및 수신국이 모두 동일한 피드백 타입-이는 암시적 피드백 또는 명시적 피드백일 수 있음-을 지원하는 경우 사용될 수도 있다. 만일 일 국이 암시적 피드백만을 지원하고, 다른 국이 명시적 피드백만을 지원하면, 빔 성형은 두 개의 피드백 타입들 사이의 상호 운용 이슈들로 인해 이러한 국들에 대해 이용가능하지 않을 수도 있다. 두 개의 피드백 타입들은 몇몇 이유로 공존할 수 없다. 우선, 암시적 피드백만을 지원하는 국은 명시적 피드백만을 지원하는 국에 적절한 피드백을 전송할 수 없을 것이다. 두 번째, 어떠한 메카니즘도 사운딩 PPDU를 전송하기 위해 명시적 피드백만을 지원하는 국을 유발하기에 유용하지 않을 수도 있다. 게다가, 두 개의 사운딩 타입들이 공존할 수 없을 수도 있다.
일 특징에서, 빔 성형을 위해 암시적 피드백 및 명시적 피드백을 지원하기 위해 이하의 성능들을 갖는 구이 설계될 수도 있다.
1. 사운딩 PPDU들의 송신 및 수신
2. 사운딩 PPDU를 전송함으로써 트레이닝 요청(TRQ)에 응답, 및
3. 명시적 피드백을 위한 요청에 응답
전술한 성능들의 세트를 지원함으로써, 국은 동일한 세트의 성능들을 지원하는 다른 국을 이용하여 암시적 또는 명시적 빔 성형을 실행할 수 있을 것이다.
일 설계에서, 국은 NDP 사운딩만을, 또는 MPDU 사운딩만을, 또는 NDP 및 MPDU 사운딩 모두를 지원할 수도 있다. 국의 사운딩 성능은 비컨, 관련 요청, 관련 응답, 프로브 요청, 및 프로브 응답 프레임들과 같은 소정의 프레임들에 포함된 송신 빔 성형(TxBF) 성능 필드를 통해 통보될 수도 있다. 다른 설계에서, 빔포머는 스태거링된 사운딩의 수신 및 NDP 사운딩의 송신을 지원할 수도 있으며, 빔포미(beamformee)는 NDP 사운딩의 수신 및 스태거링된 사운딩의 송신을 지원할 수도 있다. IEEE 802.11n에서, 다수의 디멘존들에 대한 참조는 정의된 직교 정규 행렬을 이용하여 다수의 트레이닝 심볼들에 걸쳐 확산된다. 스태거링된 사운딩으로 인해, 이러한 확산은 데이터 디멘존들과 관련된 트레이닝 심볼들 및 추가 공간 디멘존들(802.11n에서 확장 공간 스트림들)과 관련된 트레이닝 심볼들에 대해 개별적으로 행해진다. 이러한 방식에서, 확장 공간 스트림들에 대한 사운딩은 데이터 디멘존들에 대한 사운딩으로부터 시간적으로 분리될 수도 있다. 스태거링된 사운딩은 사운딩될 디멘존들의 수가 데이터 디멘존들의 수, 또는 공간 시간 스트림들(Nsts)보다 큰 경우 사용될 수도 있다. 스태거링된 사운딩은 MPDU 사운딩에 대해서만 유용할 수도 있으며, MPDU 사운딩에서 추가의 디멘존들을 사운딩하기 위해 사용될 수도 있다. 빔포미는 빔포머에 의해 NDP와 함께 전송된 CSI 피드백 요청에 응답할 수도 있다. 빔포머는 빔포미에 의한 사운딩 요청에 응답할 수도 있다.
빔포밍은 암시적 피드백 또는 명시적 피드백으로 실행될 수도 있는데, 이들은 NDP 및/또는 MPDU 사운딩을 이용하여 지원될 수도 있다. 빔포밍은 또한 하나의 국으로부터 다른 하나의 국으로 단방향 송신을 위해, 또는 두 국들 사이의 양방향 송신을 위해 실시될 수도 있다. 프레임들의 상이한 시퀀스들은 상이함 빔 포밍 시나리오들에 대해 교환될 수도 있다. 간략화를 위해, 일부 빔포밍 시나리오들에 대한 예로든 프레임 교환들은 후술된다.
도4는 NDP 사운딩을 이용한 단방향 명시적 빔포밍을 위한 프레임 교환의 예를 도시한다. 국 A는 표1에 표시된 피드백 타입들 중 하나에 대한 피드백 요청을 갖는 비조정된(unsteered) 프레임(410)을 전송할 수도 있다. 비조정된 프레임은 빔포밍 없이 전송된 프레임이며, 조정 프레임은 빔포밍을 이용하여 전송된 프레임이다. 프레임(410)은 보류(pending) 데이터 및 관련 시그널링을 전송하기 위해 필요한 시간의 양에 대해 요청된 기간을 포함하는 RTS(Request to Send) 프레임일 수도 있다. 프레임(410)은 NDP가 후속할 것임을 나타내기 위해 NDP 공지 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 국B는 국A에 대해 국B가 가질 수 있는 소정의 데이터를 전달할 수 있는, RTS 프레임(410)을 수신하고, 요청을 허용하고, 비조정된 CTS(Clear to Send) 프레임(412)을 송신할 수도 있다. RTS 및 CTS 프레임들은 무선 매체를 보존하고 숨은 국들로부터 간섭을 방지하도록 교환될 수도 있는 제어 프레임들이다. RTS 및 CTS 프레임들은 또한 생략될 수도 있다.
국A는 데이터 프레임 또는 소정의 다른 프레임일 수도 있는 NDP(414) 및 비조정된 프레임(416)을 전송할 수도 있다. NDP(414)는 프레임(412)의 종단의 짧은 프레임간 공간(SIFS) 시간 내에 전송될 수도 있다. 프레임(416)은 국B로 무선 매체의 제어를 전달할 수도 있는 역방향 허용을 나타내기 위해 1로 설정된 RDG 필드를 가질 수도 있다. 국B는 NDP(414)에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정하고 국A에 의해 요청된 타입의 명시적 피드백을 생성할 수도 있다. 이어 국B는 명시적 피드백을 이용하여 비조정된 프레임(418)을 송신할 수도 있다. 국A는 명시적 피드백을 수신하고, 피드백에 기초하여 조정 행렬들을 도출하고, 빔포밍을 위해 조정 행렬들을 이용하여 조정된 데이터 프레임(420)을 송신한다.
NDP 사운딩을 이용한 단방향 명시적 빔포밍은 또한 다른 방식으로 실시될 수도 있다. 예를 들어, RTS 및 CTS 프레임들은 다른 타입들의 프레임들과 대체되거 나 생략될 수도 있다. NDP(414)는 프레임(416) 이후에 SIFS 시간 내에 전송될 수도 있으며, NDP가 후속할 것임을 나타내기 위해 NDP 공지 필드를 1로 설정할 수도 있다.
도5는 NDP 사운딩을 이용하여 단방향 암시적 빔포밍을 위한 프레임 교환의 예를 도시한다. 국A는 비조정된 RTS 프레임(510)을 송신할 수도 있으며, 국B는 비조정된 CTS 프레임(512)을 리턴할 수도 있다. 이어 국A는 비조정된 프레임(514)을 송신할 수도 있는데, 이는 트레이닝 요청을 나타내기 위해 1로 설정된 TRQ 필드 및 역방향 허용을 나타내기 위해 1로 설정된 RDG 필드를 가질 수도 있다. 이어 국B는 프레임(514)에서 역방향 허용에 기초하여 비조정된 프레임(520), NDP(518) 및 비조정된 프레임(516)을 송신할 수도 있다. 프레임(516)은 NDP가 후속할 것을 나타내기 위해 NDP 공지 필드를 1로 설정하게 하고 다른 프레임이 후속할 것을 나타내기 위해 More PPDU 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. NDP(518)는 프레임(516) 이후 SIFS 시간 내에 전송될 수도 있다. 프레임(520)은 어떠한 다른 프레임도 후속하지 않을 것을 나타내기 위해 More PPDU 필드를 0으로 설정되게 할 수도 있다. 국A는 NDP(518)에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정하고, MIMO 추정을 기초로 조정 행렬들을 도출하고, 빔포밍을 위해 조정 행렬들을 이용하여 조정된 데이터 프레임(522)을 송신할 수도 있다.
NDP 사운딩을 이용한 단방향 암시적 빔포밍은 또한 다른 방식으로 실행될 수도 있다. 예를 들어, RTS 및 CTS 프레임들은 다른 타입들과 대체되거나 생략될 수도 있다. 프레임(516)은 NDP 공지 필드를 1로 설정되게 할 수도 있으며, 프레 임(518)은 생략될 수도 있다.
도6은 NDP 사운딩을 이용하여 양방향 암시적 빔포밍을 위한 프레임 교환의 예를 도시한다. 국A는 비조정된 RTS 프레임(610)을 송신할 수도 있고, 국B는 비조정된 CTS 프레임(612)을 리턴할 수도 있다. 이어 국A는 비조정된 프레임(614), NDP(616), 및 비조정된 프레임(618)을 송신할 수도 있다. 프레임(614)은 MCS를 요청하기 위해 MRQ를 1로 설정되게 할 수도 있다. 프레임(618)은 트레이닝 요청을 나타내기 위해 TRQ 필드를 1로 설정하게 하고, 역방향 허용을 나타내기 위해 RDG 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 국B는 NDP(616)에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정하고, MIMO 채널 추정을 기초로 조정 행렬들을 도출할 수도 있다. 이어 국B는 조정된 프레임, NDP(622), 및 빔포밍을 위해 조정 행렬들을 이용하여 조정된 프레임(624)을 송신할 수도 있다. 프레임(620)은 RDG에 응답할 수도 있으며, 다른 프레임이 후속함을 나타내기 위해 More PPDU 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 프레임(624)은 트레이닝 요청을 나타내기 위해 TRQ 필드를 1로 설정되게 하고, 어떠한 프레임도 후속하지 않음을 나타내기 위해 More PPDU 필드를 0으로 설정되게 할 수도 있다. 프레임(620 및/또는 624)는 국B가 국A로 전송해야할 수도 있는 소정의 데이터를 전달할 수도 있다.
국A는 NDP(622)에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있으며, MIMO 채널 응답에 기초하여 조정 행렬들을 도출할 수도 있다. 이어 국A는 조정 프레임(626), 프레임(624)에서 TRQ에 응답하여 N에628), 및 조정 프레임(630)을 송신할 수도 있다. 프레임(630)은 트레이닝 요청을 나타내기 위해 TRQ 필드를 1로 설정되 게 하고, 역방향 허용은 나타내기 위해 RDG 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 각각의 국은 유사한 방식으로 빔포밍을 이용하여 추가의 프레임들을 송신할 수도 있다.
NDP 사운딩을 이용한 양방향 암시적 빔포밍은 또한 다른 방식으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, RTS 및 CTS 프레임들은 다른 타입의 프레임으로 대체되거나 생략될 수도 있다. 프레임들(614, 620 및/또는 626)은 각각 NDP 공지 필드를 1로 설정되게 할 수도 있고, 프레임들(618, 624 및/또는 630)은 생략될 수도 있다.
NDP 사운딩을 이용한 양방향 명시적 빔포밍은 도4 및 6의 결합에 기초하여 형성될 수도 있다. 국A 및 국B 모두는 도6에 도시된 바와 같이, NDP들을 송신할 수도 있다. 각각의 국은 다른 국으로부터 수신된 NDP에 기초하여 명시적 피드백을 도출할 수도 있고, 다른 국으로 명시적 피드백을 전송할 수도 있다. 각각의 국은 다른 국으로부터 수신된 명시적 피드백에 기초하여 조정 행렬들을 도출할 수도 있다.
도7은 MPDU 사운딩을 이용하여 단방향 명시적 빔포밍을 위한 프레임 교환의 예를 도시한다. 국A는 사운딩 PPDU에서 비조정된 RTS 프레임(710)을 송신할 수도 있다. 프레임(710)은 표1에 나타난 피드백 타입들 중 하나에 대한 피드백 요청을 포함할 수도 있다. 국B는 사운딩 PPDU에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있고, 국A에 의해 요청된 타입의 명시적 피드백을 생성할 수도 있다. 이어 국B는 비조정된 CTS 프레임(712)을 송신할 수도 있는데, 이는 명시적 피드백을 전달할 수도 있다. 국A는 국B로부터 수신된 명시적 피드백에 기초하여 조정 행렬들을 도출 하고, 빔포밍을 위해 조정 행렬들을 이용하여 조정된 데이터 프레임(714)을 송신할 수도 있다. 프레임(714)은 사운딩 PPDU에서 전송될 수도 있으며, 업데이트된 피드백을 위해 피드백 요청을 포함할 수도 있다. 국B는 사운딩 PPDU에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있고, 국A에 의해 요청된 타입의 명시적 피드백을 생성할 수도 있다. 이어 국B는 프레임(714)에서 전송된 데이터에 대해 블록 승인(BA) 및 명시적 피드백을 전달하는 비조정된 프레임(716)을 송신할 수도 있다.
도8은 MPDU 사운딩을 이용하여 단방향 암시적 빔포밍을 위한 프레임 교환의 예를 도시한다. 국A는 비조정된 RTS 프레임(810)을 송신할 수도 있는데, 이는 트레이닝 요청을 나타내기 DLN해 TRQ 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 이어 국B는 사운딩 PPDU에서 비조정된 CTS 프레임(812)을 송신할 수도 있다. 프레임(812)은 국B가 국A로 전송해야 할 수도 있는 소정의 데이터를 전달할 수도 있다. 국A는 국B로부터 수신된 사운딩 PPDU에 기초하여 조정 행렬들을 도출할 수도 있으며, 빔포밍을 위해 조정 행렬들을 이용하여 조정 데이터 프레임(814)을 송신할 수도 있다. 프레임(814)은 트레이닝 요청을 나타내기 위해 TRQ 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 이어 국B는 사운딩 PPDU에서 비조정된 프레임(816)을 송신할 수도 있다. 프레임(816)은 프레임(814)에서 전송된 데이터에 대해 블록 ACK를 전달할 수도 있다.
도9는 MPDU 사운딩을 이용하여 양방향 암시적 빔포밍을 위한 프레임 교환의 예를 도시한다. 국A는 사운딩 PPDU에서 비조정된 RTS 프레임(910)을 송신할 수도 있다. 프레임(910)은 트레이닝 요청을 나타내기 위해 TRQ 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 국B는 국B로부터의 사운딩 PPDU에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있으며, MIMO 채널 추정에 기초하여 조정 행렬들을 도출할 수도 있다. 이어 국B는 사운딩 PPDU에서 조정된 CTS 프레임(912)을 송신할 수도 있다. 프레임(912)은 트레이닝 요청을 나타내기 위해 TRQ 필드를 1로 설정되게 할 수도 있으며, 국B가 국A로 전송해야 할 수도 있는 소정의 데이터를 전달할 수도 있다. 국A는 국B로부터 수신된 사운딩 PPDU에 기초하여 조정 행렬들을 도출할 수도 있으며, 빔포밍을 위해 조정 행렬들을 이용하여 조정된 데이터 프레임(914)을 송신할 수도 있다. 프레임(914)은 프레임(912)에서 전송된 소정의 데이터에 대한 블록 ACK를 전달할 수도 있으며, 트레이닝 요청을 나타내기 위해 TRQ 필드 세트를 1로 설정되게 할 수도 있다. 국B는 국A로부터 도출된 사운딩 PPDU에 기초하여 조정 행렬들을 도출할 수도 있고, 사운딩 PPDU에서 조정된 데이터 프레임(918)을 송신할 수도 있다. 프레임(918)은 프레임(914)에서 전송된 데이터에 대한 블록 Ack, 트레이닝 요청, 및 데이터를 전달할 수도 있다.
도7, 8 및 9에서 MPDU 사운딩을 이용한 빔포밍은 또한 다른 방식으로 실행될 수도 있다. 예를 들어, RTS 및 CTS 프레임들은 다른 타입들의 프레임들과 대체될 수도 있다.
MPDU 사운딩을 이용한 양방향 명시적 빔포밍은 도7 및 9의 결합에 기초하여 실행될 수도 있다. 국A 및 B는 모두 도9에 도시된 바와 같이 사운딩 PPDU들을 송신할 수도 있다. 각각의 국은 다른 국으로부터 수신된 사운딩 PPDU에 기초하여 명시적 피드백을 도출할 수도 있으며, 다른 국으로 명시적 피드백을 전송할 수도 있 다. 각각의 국은 다른 국으로부터 수신된 명시적 피드백에 기초하여 조정 행렬들을 도출할 수도 있고, 조정 행렬들을 이용하여 조정된 프레임들을 송신할 수도 있다.
암시적 피드백을 이용한 빔포밍은 국A와 국B 사이의 가역성(reciprocal) MIMO 채널을 가정한다. 이는 국A로 하여금 (i) 국B로부터 수신된 사운딩 PPDU에 기초하여 국B로부터 국A로의 링크에 대한 MIMO 채널 응답을 추정하게 하고, (ii) 국A로부터 국B로의 다른 링크에 대한 MIMO의 추정으로서 MIMO 채널 응답을 이용하게 할 수도 있다. 그러나 만일 송신 체인들의 응답들이 국A 또는 국B에서 수신 체인들의 응답들과 상이하면, 차이는 MIMO 채널의 가역성에 영향을 줄 것이다.
국A 및 B는 자신들의 송신 체인들과 수신 체인들 사이의 차이를 결정하며, 상기 차이들을 다루고 가역성을 재저장하도록 적용될 수도 있는 교정 벡터들을 도출하도록 교정을 실행할 수도 있다. 교정은 빔포밍을 위해 요구되지 않지만, 만일 실행된 경우, 빔포밍 성능을 개선시킬 수도 있다. 국A 및 B는 관련 시간들 및/또는 다른 시간들에서 교정을 실행할 수도 있다.
도10은 명시적 CSI 피드백 및 NDP 사운딩을 이용한 교정을 위한 프레임 교환의 예를 도시한다. 국A는 비조정된 RTS 프레임(1010)을 송신할 수도 있고, 국B는 CTS 프레임(1012)을 리턴할 수도 있다. 이어 국A는 비조정된 프레임(1014), NDP(1016), 및 비조정된 프레임(1018)을 송신할 수도 있다. 프레임(1014)은 CSI 피드백을 요청하기 위해 CSI/조정 필드가 1로 설정되게 할 수도 있고, 최고 정밀도 CSI 피드백이 전송됨을 나타낼 수도 있다. 프레임(1018)은 트레이닝 요청을 위해 TRQ 필드가 1로 설정되게 하고, 역방향 허용을 나타내기 위해 RDG 필드가 1로 설정되게 할 수도 있다.
국B는 NDP(1016)에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있고, 전술한 IEEE 802.11n 문서에 개시된 바와 같이 CSI 피드백을 생성할 수도 있다. 이어 국B는 비조정된 프레임(1200), NDP(1022), 및 비조정된 프레임(1024)을 송신할 수도 있다. 프레임(1020)은 CSI 피드백을 전달할 수도 있고 다른 프레임이 후속함을 나타내기 위해 More PPDU 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 프레임(1024)은 또한 CSI 피드백을 전달할 수도 있고, 어떠한 다른 프레임도 후속하지 않음을 나타내기 위해 More PPDU 필드를 0으로 설정되게 할 수도 있다.
국A는 국B로부터의 NDP(1022)에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있다. 이어 국A는 국B로부터 수신된 CSI 피드백 및 국A에 의해 결정된 MIMO 채널
추정에 기초하여 가역 교정 벡터들을 계산할 수도 있다. 국A는 국B에 대한 장래의 송신에서 가역 교정 벡터들을 적용시킬 수도 있다.
도11은 명시적 CSI 피드백 및 MPDU 사운딩을 이용한 교정하기 위한 프레임 교환의 예를 도시한다. 국A는 사운딩 PPDU에서 비조정된 RTS 프레임(1110)을 송신할 수도 있다. 프레임(1100)은 CSI 피드백을 요청하기 위해 CSI/조정 필드 세트를 1로 설정되게 하고, 트레이닝 요청을 나타내기 위해 TRQ 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 국B는 국A로부터 수신된 사운딩 PPDU에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있고, CSI 피드백을 생성할 수도 있다. 이어 국B는 비조정된 CTS 프레임(1112)을 송신할 수도 있는데, 이는 사운딩 PPDU에서 CSI 피드백을 전달할 수도 있다. 국A는 국B로부터 수신된 사운딩 PPDUDP 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있으며, MIMO 채널 추정 및 명시적 피드백에 기초하여 가역 교정 벡터를 계산할 수도 있다.
도12는 명시적 CSI 피드백과 NDP 및 MPDU 사운딩을 이용하여 교정하기 위한 프레임 교환을 도시한다. 국A는 비조정된 RTS 프레임(1210)을 송신할 수도 있는데, 이는 CSI 피드백을 요청하기 위해 CSI/조정 필드를 1로 설정되게 할 수도 있다. 국B는 비조정된 CTS 프레임(1212)을 리턴할 수도 있다. 이어 국A는 NDP(1214) 및 비조정된 프레임(1216)을 송신할 수도 있다. 프레임(1216)은 역방향 허용을 나타내기 위해 RDG 필드를 1로 설정되게 하고 트레이닝 요청을 위해 TRQ 필드를 1로 설정되게 한다. 국B는 국A로부터 NDP(1214)에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있으며, CSI 피드백을 설정할 수도 있다. 이어 국B는 사운딩 PPDU에서 비조정된 프레임(1218)을 송신할 수도 있다. 프레임(1218)은 CSI 피드백을 전달할 수도 있으며, 어떤 다른 프레임도 후속하지 않음을 나타내기 위해 More PPDU 필드를 0으로 설정되게 할 수도 있다. 국A는 국B로부터 수신된 사운딩 PPDU에 기초하여 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있으며, MIMO 채널 추정 및 명시적 피드백을 기초로 가역 교정 벡터들을 계산할 수도 있다.
교정은 또한 다른 방식으로 실행될 수도 있다. 예를 들어, RTS 및 CTS 프레임들은 데이터 프레임들 또는 다른 타입의 프레임들로 대체될 수도 있다. 도10의 프레임(1014 및/또는 1020)은 NDP 공지 필드를 1로 설정되게 할 수도 있고, 프레임(1018 및/또는 1024)은 생략될 수도 있다. 국B는 국A로부터의 트레이닝 요청 이 후 가능하면 빠르게 NDP 또는 사운딩 PPDU를 전송할 수도 있다. 국B는 NDP 또는 사운딩 PPDU와 관련하여, 또는 더 늦은 때 중 하나에서 CSI 피드백을 전송할 수도 있다.
도10, 11 및 12에 도시된 바와 같이, 교정은 교정 특정 메시지 및 프레임 교환들을 이용하지 않고 지원될 수도 있다. 교정을 위해, CSI 피드백 요청은 도3 및 표1에 도시된 바와 같이, HT 제어 필드에서 CSI/조정 필드를 이용하여 전송될 수도 있다. 일 설계에서, 트레이닝 요청이 CSI 피드백 요청과 동일한 프레임에 포함될 때, 최고 정밀도 CSI 행렬들이 가역 교정 벡터들을 도출하도록 사용하기 위해 전달될 수도 있다. 다른 설계에서, 목적 필드는 교정의 시작을 나타내고, 교정을 위해 전송된 프레임들을 식별하기 위해 사용될 수도 있다.
도13은 교정을 위해 CSI 피드백을 전송하도록 사용될 수도 있는 관리 프레임(1300)의 구조를 도시한다. 프레임(1300)은 MIMO 제어 필드 및 MIMO CSI 행렬 보고( Matrices Report) 필드와 같은 다양한 필드들을 포함한다. MIMO 제어 필드는 그룹(Ng) 필드 및 계수 크기 필드와 같은 다양한 필드들을 포함한다. 교정을 위해, 그룹 필드는, 어떠한 서브캐리어들의 그룹도 없음을 의미하는, Ng=1에 대해 0으로 설정될 수도 있어서, CSI 행렬은 송신을 위해 사용될 수도 있는 각각의 서브캐리어들{-28, ..., -1, +1, ... +28}에 대해 제공될 수도 있다. 교정 크기 필드는 8비트의 정밀도(최고 정밀도)가 각각의 CSI 행렬의 각각의 엘리먼트에 대해 사용될 것을 의미하는, Nb=9에 대해 3으로 설정될 수도 있다. MIMO CSI 행렬 보고 필드는 송신을 위해 사용될 수도 있는 각각의 서브캐리어에 대해 CSI 행렬을 전달 할 수도 있는데, 각각의 행렬 엘리먼트는 최고 정밀도로 표현된다.
도14는 국에 의한 빔포밍을 지원하기 위한 프로세스(1400)를 도시한다. 국은 트레이닝 요청을 수신(블록 1412)할 수도 있고, 트레이닝 요청에 응답하여 제1 사운딩 프레임을 전송(블록 1414)할 수도 있다. 국은 빔포밍을 위해 명시적 피드백을 위한 요청을 수신(블록 1416)할 수도 있고, 제2 사운딩 프레임을 수신(블록 1418)할 수도 있다. 국은 제2 사운딩 프레임(블록 1420)에 기초하여 명시적 피드백을 생성할 수도 있고, 명시적 피드백에 대한 요청에 응답하여 명시적 피드백을 전송(1422)할 수도 있다. 블록(1412 내지 1422)에서의 프로세싱은 하나 이상의 독립 프레임 교환들을 위한 것일 수도 있다. 블록(1412 내지 1422)에서의 프로세싱은 빔포밍을 위해 암시적 피드백과 명시적 피드백 모두를 지원하기 위해 앞서 주어진 성능들을 활용할 수도 있다. 특히, 사운딩 PPDU들의 송신 및 수신은 각각 블록(1414 및 1418)에 커버될 수도 있다. 사운딩 PPDU를 전송함으로써 트레이닝 요청에 대한 응답은 블록(1412 및 1414)에서 커버될 수 있다. 명시적 피드백을 위한 요청에 대한 응답은 블록(1416 내지 1422)에서 커버된다.
각각의 프레임은 IEEE 802.11n 또는 소정의 다른 타입의 PDU에 대응할 수도 있다. 각각의 사운딩 프레임은 (i) 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 NDP 또는 (ii) 트레이닝 및 데이터 필드들 모두를 갖는 프레임일 수도 있다. 명시적 피드백은 CSI 행렬들, 비압축된 빔포밍 피드백 행렬들, 압축된 빔포밍 피드백 행렬들 등을 포함할 수도 있다.
국은 명시적 빔포미일 수도 있으며, 블록(1422)에서 리턴된 명시적 피드백에 기초하여 빔포밍을 이용하여 전송된 조정 프레임을 수신할 수도 있다. 국은 암시적 빔포미일 수도 있고, 블록(1414)에서 전송된 제1 사운딩 프레임으로부터 도출된 암시적 피드백에 기초하여 빔포밍을 이용하여 전송된 조정된 프레임을 수신할 수도 있다. 국은 명시적 빔포머일 수도 있고, 제1 사운딩 프레임으로부터 생성된 명시적 피드백을 수신하고, 수신된 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보(예를 들어, 조정 행렬들)를 도출하고, 조정 정보에 기초하여 빔포밍을 이용하여 조정 프레임을 전송할 수도 있다. 국은 암시적 빔포머일 수도 있으며, 제3 사운딩 프레임을 수신하고, 제3 사운딩 프레임에 기초하여 조정 정보를 도출하고, 조정 정보에 기초한 빔포밍을 이용하여 조정 프레임을 전송할 수도 있다.
도15는 빔포밍을 지원하기 위한 장치(1500)의 설계를 도시한다. 장치(1500)는 트레이닝 요청을 위한 수단(모듈 1512), 트레이닝 요청에 응답하여 제1 사운딩 프레임을 전송하는 수단(모듈 1514), 빔포밍을 위해 명시적 피드백을 위한 요청을 수신하는 수단(모듈 1516), 제2 사운딩 프레임을 수신하는 수단(모듈 1518), 제2 사운딩 프레임에 기초하여 명시적 피드백을 생성하는 수단(모듈 1520), 및 명시적 피드백에 대한 요청에 응답하여 명시적 피드백을 전송하는 수단을 포함한다.
도16은 NDP 사운딩 및 명시적 피드백을 이용하여 빔포밍을 하기 위한 프로세스(1600)를 도시한다. 국은 명시적 피드백에 대한 요청을 이용하여 제1 프레임(예를 들어, 도4의 프레임(410))을 전송(블록 1612)할 수도 있다. 국은 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 NDP(예를 들어, NDP(414))를 전송(블록 1614)할 수도 있다. 국은 예를 들어, 프레임(418)인, NDP 에 기초하여 도출된 명시적 피드백을 갖는 제2 프레임을 수신(블록 1616)할 수도 있다. 국은 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보를 도출(블록 1618)할 수도 있으며, 조정 정보에 기초한 빔포밍을 이용하여 조정 프레임(예를 들어, 프레임(420))을 전송(블록 1620)할 수도 있다.
국은 제1 프레임으로서 RTS 프레임을 전송하고, RTS 프레임에 응답하여 CTS 프레임을 수신하며, CTS 프레임의 SIFS 시간 내에 NDP를 전송할 수도 있다. 국은 NDP의 SIFS 시간 내에 RDG를 갖는 제3 프레임(예를 들어, 프레임(416))을 전송할 수도 있으며 제3 프레임 이후 제2 프레임을 수신할 수도 있다. 국은 NDP가 후속할 것이라는 공지인, 제1 프레임 또는 제3 프레임 중 하나를 포함할 수도 있다.
도17은 명시적 피드백 및 NDP 사운딩을 이용하는 빔포밍을 위한 장치(1700)를 도시한다. 장치(1700)는 명시적 프레임을 위한 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하는 모듈(모듈 1712), 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 NDP를 전송하는 수단(모듈 1714), NDP에 기초하여 도출된 명시적 피드백을 이용하여 제2 프레임을 수신하는 수단(모듈 1716), 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보를 도출하는 수단(1718), 및 조정 정보에 기초한 빔포밍을 이용하여 조정 프레임을 전송하는 수단(모듈 1720)을 포함한다.
도18은 암시적 피드백 및 NDP 사운딩을 이용한 빔포밍을 위한 프로세스(1800)를 도시한다. 국은 트레이닝 요청을 갖는 제1 프레임(예를 들어, 도5의 프레임(514)을 전송(블록 1812)할 수도 있다. 국은 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 NDP(예를 들어, NDP(518))를 수신(블록 1814)할 수도 있다. 국은 NDP에 기초하여 조정 정보를 도출(블록 1816)할 수도 있으며, 조정 정보에 기초한 빔포밍을 이용하여 조정 프레임(예를 들어, 프레임(522))을 전송(블록 1818)할 수도 있다.
국은 RTS 프레임(예를 들어, 프레임(510))을 전송하고, RTS 프레임에 응답하여 CTS 프레임(예를 들어, 프레임(512))을 수신하고, CTS 프레임 후에 제1 프레임을 전송할 수도 있다. 국은 제1 프레임에 RDG를 포함하고, 제1 프레임에 응답하여 제2 프레임(예를 들어, 프레임(516))을 수신하고, 제2 프레임 이후에 NDP를 수신할 수도 있다. 제2 프레임은 NDP가 후속할 것이라는 공지를 포함할 수도 있다. 제2 프레임은 또한 다른 프레임이 후속할 것이라는 표시를 포함하며, 이어 국은 어떠한 프레임도 후속하지 않을 것이라는 표시를 갖는 제3 프레임(예를 들어, 프레임(520))을 수신할 수도 있다.
도19는 암시적 피드백 및 NDP 사운딩을 이용한 빔포밍을 위한 장치(1900)를 도시한다. 장치(1900)는 제3 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하는 수단(모듈 1912), 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 NDP를 수신하는 수단(모듈(1914)), NDP에 기초하여 조정 정보를 도출하는 수단(모듈 1916), 및 조정 정보에 기초하여 빔포밍을 이용하여 조정 프레임을 전송하는 수단(모듈 1918)을 포함한다.
도20은 암시적 피드백 및 NDP 사운딩을 이용한 양방향 빔포밍을 위한 프로세스(2000)를 도시한다. 국은 트레이닝 요청을 갖는 제1 프레임(도6의 프레임(614 또는 618))을 전송(블록 2012)할 수도 있다. 국은 제1 프레임 이전 또는 이후에, 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 제1 NDP(예를 들어, NDP(616))를 전송(블록 2014)할 수도 있다. 국은 제1 NDP로부터 도출된 제1 조정 정보에 기초한 빔포밍을 이용하여 제1 조정된 프레임(예를 들어, 프레임(620))을 수신(블록 2016)할 수도 있다. 국은 트레이닝 요청에 응답하여 제2 NDP(예를 들어, NDP(622))를 수신(블록 2018)할 수도 있으며, 제2 NDP에 기초하여 제2 조정 정보를 도출(블록 2020)할 수도 있다. 이어 국은 제2 조정 정보에 기초하여 빔포밍을 이용하여 제2 조정 프레임(예를 들어, 프레임(626))을 전송(블록 2022)할 수도 있다.
국은 RTS 프레임(예를 들어, 프레임(610))을 전송하고, RTS 프레임에 응답하여 CTS 프레임(예를 들어, 프레임(612))을 수신하고, CTS 프레임 이후에 제1 프레임을 전송할 수도 있다. 제1 프레임 및/또는 제1 조정 프레임은 NDP가 후속할 것이라는 공지를 포함할 수도 있다.
도21은 암시적 피드백 및 NDP 사운딩을 이용한 양방향 빔포밍을 위한 장치(2100)를 도시한다. 장치(2100)는 트레이닝 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하는 수단(모듈 2112), 제1 프레임 이전 또는 이후에, 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 제1 NDP를 전송하는 수단(모듈 2114), 제1 NDP로부터 도출된 제1 조정 정보에 기초한 빔포밍을 이용하여 제1 조정 프레임을 수신하는 수단(모듈 2116), 트레이닝 요청에 응답하여 제2 NDP를 수신하는 수단(모듈 2118), 제2 NDP에 기초하여 제2 조정 정보를 도출하는 수단(모듈 2120), 및 제2 조정 정보에 기초한 빔포밍을 이용하여 제2 조정 프레임을 전송하는 수단(모듈 2122)을 포함한다.
도22는 NDP 사운딩을 이용한 교정에 대한 프로세스(2200)를 도시한다. 국은 교정을 위해 명시적 피드백에 대한 요청을 갖는 제1 프레임(예를 들어, 도10의 프레임(1014) 또는 도12의 프레임(1210))을 전송(블록 2212)할 수도 있다. 국은 또한 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 NDP(예를 들어, NDP(1016 또는 1214))를 전송(블록 2214)할 수도 있다. 국은 명시적 피드백을 갖는 제2 프레임(예를 들어, 도10의 프레임(1020) 또는 도12의 프레임(1218))을 수신(블록 2216)할 수도 있다. 국은 또한 사운딩 프레임을 수신(블록 2218)할 수도 있는데, 이는 도10의 NDP(1022)와 같은 NDP 또는 도12의 프레임(1218)과 같은 트레이닝 및 데이터 필드들 모두를 갖는 프레임 중 하나일 수도 있다. 국은 사운딩 프레임에 기초하여 채널 추정을 도출(블록 2220)할 수도 있다. 이어 국은 채널 추정 및 명시적 피드백에 기초하여 교정을 실행(예를 들어, 가역 교정 벡터들을 도출할 수도 있다(블록 2222).
제1 프레임은 트레이닝 요청 및 NDP가 후속할 것이라는 공지를 포함할 수도 있다. 택일적으로, 국은 NDP 이후에 트레이닝 요청을 갖는 제3 프레임(예를 들어, 도10의 프레임(1018) 또는 도12의 프레임(1216))을 전송할 수도 있다. 소정의 경우, 사운딩 프레임은 트레이닝 요청에 응답하여 전송될 수도 있다.
도23은 NDP 사운딩을 이용한 교정을 위한 장치(2300)를 도시한다. 장치(2300)는 교정을 위해 명시적 피드백을 위한 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하는 수단(모듈 2312), 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖 지 않는 NDP를 전송하는 수단(모듈 2314), 명시적 피드백을 갖는 제2 프레임을 수신하는 수단(모듈 2316), 사운딩 프레임을 수신하는 수단(모듈 2318), 사운딩 프레임에 기초하여 채널 추정을 도출하는 수단(모듈 2320), 및 채널 추정 및 명시적 피드백에 기초하여 교정을 실행하는 수단(2322)을 포함한다.
도24는 교정을 위해 CSI 피드백을 전송하기 위한 프로세스(2400)를 도시한다. 국은 예를 들어, 도10의 프레임, 도11의 프레임(1110), 또는 도12의 프레임(1210)에서 교정을 위해 CSI 피드백을 위한 요청을 수신(블록 2412)할 수도 있다. 국은 예를 들어, 도10에서 NDP(1016), 도11의 프레임(1110), 또는 도12의 NDP(1214)인 사운딩 프레임을 또한 수신(블록 2414)할 수도 있다. 국은 사운딩 프레임에 기초하여 CSI 피드백을 생성(블록 2416)할 있고, 서브캐리어들의 그룹핑이 없고 최고 정밀도를 갖는 CSI 피드백을 전송(블록 2418)할 수도 있다.
국은 도13에 도시된 바와 같이, 그룹핑 필드 및 계수 크기 필드를 갖는 관리 프레임에서 CSI 피드백을 전송할 수도 있다. 국은 서브캐리어들의 그룹핑이 없음(Ng=1)을 나타내기 위해 그룹핑 필드를 0으로 설정되게 할 수도 있고, CSI 피드백의 최고 정밀도를 위한 8비트(Nb=8)를 나타내기 위해 계수 크기 필드를 3으로 설정되게 할 수도 있다. CSI 피드백은 송신을 위해 이용가능한 다수의 서브캐리어들 각각을 위해 CSI 행렬을 포함할 수도 있다.
도25는 교정을 위한 CSI 피드백을 전송하기 위한 프로세스(2500)를 도시한다. 장치(2500)는 교정을 위해 CSI 피드백을 위한 요청을 수신하는 수단(모듈 2512), 사운딩 프레임을 수신하는 수단(모듈 2514), 사운딩 프레임에 기초하여 CSI 피드백을 생성하는 수단(모듈 2516), 및 서브캐리어들의 그룹핑이 없고 최고 정밀도를 갖는 CSI 피드백을 전송하는 수단(모듈 2518)을 포함한다.
도15, 17, 19, 21, 23 및 25에서 모듈들은 프로세서들, 전자 장치들, 하드웨어 장치들, 전자 컴포넌트들, 논리 회로들, 메모리들 등 또는 이들의 소정 결합을 포함할 수도 있다.
도14 내지 25는 도4, 5, 6, 10, 11 및 12에서 국A에 의한 프로세싱을 개시한다. 국B에 의한 프로세싱은 국A에 의한 프로세싱에 상보적이며, 도14 내지 25에 상보적인 도면들의 세트에 의해 개시될 수도 있다. 도7, 8 및 9에서 국A 및 국B에 의한 프로세싱은 또한 이러한 도면들에 도시된 바와 같이 실행될 수도 있다.
도26은 국A 및 국B의 구조의 블록도로서, 이들 각각은 도1의 국들(120) 중 하나 또는 액세스 포인트(110)일 수도 있다. 국A는 데이터 송신 및 수신을 위해 사용될 수도 있는 다수(T)의 안테나들(2624a 내지 2624t)을 갖추고 있다. 국B는 데이터 송신 및 수신을 위해 사용될 수도 있는 다수(R)의 안테나들(2652a 내지 2652r)을 갖추고 있다.
국A에서, 송신(TX) 데이트 프로세서(2614)는 데이터 소스(2612)로부터 트래픽 데이터 및/또는 제어기/프로세서(2630)로부터 다른 데이터를 수신할 수도 있다. TX 데이터 프로세서(2614)는 수신된 데이터를 프로세싱(예를 들어, 포맷, 인코딩, 인터리빙 및 심볼 맵핑)할 수도 있고 데이터에 대한 변조 심볼들인 데이터 심볼들을 생성할 수도 있다. TX 공간 프로세서(2620)는 데이터 심볼들을 트레이닝 심볼들과 멀티플렉싱하고, 조정 행렬들을 이용하여 송신 공간 프로세싱을 실행하고, 출 력 심볼들의 T 개의 스트림들을 T 개의 변조기(MOD)(2622 내지 2622t)에 제공할 수도 있다. 트레이닝 심볼들은 공통적으로 파일럿 심볼로 불릴 수도 있다. 각각의 변조기(2622)는 출력 칩 스트림을 생성하기 위해(예를 들어, OFDM을 위해) 자신의 출력 심볼 스트림을 프로세싱할 수도 있다. 각각의 변조기(2622)는 변조된 신호를 생성하기 위해 자신의 출력 칩 스트림을 추가로 조절(예를 들어, 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 상향 변환)할 수도 있다. 변조기들(2622a 내지 2622t)로부터의 T 개의 변조된 신호들이 안테나들(2624a 내지 2624t)로부터 각각 송신될 수도 있다.
국B에서, R개의 안테나들(2652a 내지 2652r)은 국A로부터 변조된 신호들을 수신할 수도 있으며, 각각의 안테나(2652)들은 수신된 신호를 각각의 변조기(DEMOD)(2654)로 제공할 수도 있다. 각각의 변조기(2654)는 수신된 심볼들을 획득하기 위해 변조기들(2622)에 의해 실행된 프로세싱에 대한 상보적인 프로세싱을 실행할 수도 있다. 수신(RX) 공간 프로세서(2660)는 모든 변조기들(2654a) 내지 2654r로부터 수신된 심볼들에 대한 공간 매칭 필터링을 실행하고, 국A에 의해 송신된 데이터 심볼들의 추정치들인 데이터 심볼 추정치들을 제공할 수도 있다. RX 데이터 프로세서(2670)는 데이터 심볼 추정치들을 추가로 프로세싱(예를 들어, 심볼 디맵핑, 디인터리빙, 및 디코딩)하고 디코딩된 데이터를 데이터 싱크(2672) 및/또는 제어기/프로세서(2680)에 제공할 수도 있다.
채널 프로세서(2678)는 국A로부터 수신된 트레이닝 심볼들을 프로세싱하고, MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있다. 프로세서(2678)는 대응하는 빔포밍 행렬을 획득하기 위해, 예를 들어, 식(1)로 나타낸 바와 같이, 해당 서브캐리어들의 각각 의 그룹 또는 각각의 서브캐리어에 대해 채널 행렬을 분석할 수도 있다. 프로세서(2678)는 각각의 채널 행렬들에 대한 피드백 정보 또는 (비압축 또는 압축) 빔포밍 행렬들을 생성할 수도 있다. 프로세서(2678)는 국A로 전송하기 위해 피드백 정보를 제어기/프로세서(2680)로 제공할 수도 있다. 프로세서(2678)는 대응하는 채널 행렬 및/또는 빔포밍 행렬에 기초하여 해당 서브캐리어들의 각각의 그룹 또는 각각의 서브캐리어에 대한 공간 필터 행렬을 또한 도출할 수도 있다. 프로세서(2678)는 공간 매칭 필터링을 위해 공간 필터 행렬들을 RX 공간 프로세서(2660)로 제공할 수도 있다.
국B로부터 국A로 송신을 위한 프로세싱은 국A로부터 국B로의 송신을 위한 프로세싱과 상이하거나 동일할 수도 있다. 데이터 소스(2686)로부터의 트래픽 데이터 및/또는 제어기/프로세서(2680)로부터의 다른 데이터(예를 들어, 피드백 정보)가 TX 데이터 프로세서(2688)에 의해 프로세싱(예를 들어, 인코딩, 인터리빙, 및 변조)될 수도 있으며, 조정 행렬들과 추가로 멀티플렉싱되고 조정 행렬들을 이용하여 TX 공간 프로세서(2690)에 의해 공간적으로 프로세싱될 수도 있다. TX 공간 프로세서(2690)로부터의 출력 심볼들은 안테나(2652a 내지 2652r)들을 통해 전송될 수도 있는 R 변조된 신호들을 생성하기 위해 변조기들(2654a 내지 2654r)에 의해 추가로 프로세싱될 수도 있다.
국A에서, 국B로부터 변조된 신호들은 안테나들(2624a 내지 2624t)에 의해 수신될 수도 있고 수신된 심볼들을 획득하기 위해 복조기들(2622a 내지 2622t)에 의해 프로세싱될 수도 있다. RX 공간 프로세서(2640)는 수신된 심볼들에 대한 공간 매칭 필터링을 실행하고 데이터 심볼 추정치들을 제공할 수도 있다. RX 데이터 프로세서(2642)는 데이터 심볼 추정치들을 추가로 프로세싱하고, 디코딩된 데이터를 데이터 싱크(2644)로 제공하고, 피드백 정보를 제어기/프로세서(2630)로 제공할 수도 있다. 프로세서(2630)는 피드백 정보에 기초하여 조정 행렬들을 도출할 수도 있다.
채널 프로세서(2628)는 국B로부터 수신된 트레이닝 심볼들을 프로세싱하고 MIMO 채널 응답을 추정할 수도 있다. 프로세서(2628)는 대응하는 빔포밍 행렬을 획득하기 위해 해당 서브캐리어들의 각각의 그룹 또는 각각의 서브캐리어에 대해 채널 행렬을 분석할 수도 있다. 프로세서(2628)는 또한 해당 서브캐리어들의 각각의 그룹 또는 각각의 서브캐리어에 대한 공간 필터 행렬을 도출할 수도 있다. 프로세서(2628)는 공간 매칭 필터링을 위해 RX 공간 프로세서(2640)로 공간 필터 행렬들을 제공할 수도 있고, 국B로의 피드백을 위해 제어기/프로세서(2630)로 채널 행렬들 또는 빔포밍 행렬들을 제공할 수도 있다.
제어기들/프로세서들(2630 및 2680)은 국A 및 국B에서의 동작을 각각 제어할 수도 잇다. 메모리들(2632 및 2682)은 국A 및 국B 각각에 대해 데이터 및 프로그램 코드들을 저장할 수도 있다. 프로세서들(2628, 2630, 2678, 2680 및/또는 다른 프로세서들은 개시된 프로세스들 및 함수들(예를 들어, 도14의 프로세스(1400), 도16의 프로세스(1600), 도18의 프로세스(1800), 도20의 프로세스(2000), 도22의 프로세스(2200) 등)을 실행할 수도 있다.
설명된 신호 송신 기술은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 이 러한 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현의 경우, 상기 기술들을 실행하기 위해 사용되는 신호를 프로세싱 유닛은 상기 프로세서는 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 처리기(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그램가능한 논리 장치(PLD), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 제어기, 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 설명된 기능을 실행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 컴퓨터 또는 이들의 조합으로 구성된다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현의 경우, 기술들은 개시된 기능들을 실행하는 모듈(예를 들어, 절차, 기능 등)을 이용하여 구현될 수도 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 명령은 메모리(예를 들어, 도26의 메모리(2632 또는 2682))에 저장되고 프로세서(예를 들어, 프로세서(2630 또는 2680))에 의해 실행될 수도 있다. 메모리는 프로세서 내에서 또는 프로세서 외부에서 구현될 수도 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현들은 RAM, ROM, NVRAM, PROM, EEPROM, 플래시 메모리, CD, 자기 또는 광학 데이터 저장 소등과 같은 다른 프로세서 판독 가능 매체에 저장될 수도 있다.
전술한 사항은 당업자가 본 발명을 이용할 수 있도록 제공된다. 실시예에 대한 다양한 변경이 기술 분야의 당업자에게 명백하며, 한정된 일반 원칙은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 다른 실시예에 적용가능하다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되지 않으며 설명된 원칙과 새로운 특징에 부합하는 광의의 사상과 조화된다.

Claims (59)

  1. 트레이닝 요청을 수신하고, 상기 트레이닝 요청에 응답하여 제1 사운딩 프레임을 전송하고, 빔포밍을 위해 명시적 피드백을 위한 요청을 수신하고, 제2 사운딩 프레임을 수신하고, 상기 제2 사운딩 프레임에 기초하여 명시적 피드백을 생성하고, 명시적 피드백에 대한 요청에 응답하여 상기 명시적 피드백을 전송하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    적어도 하나의 프로세서에 결합된 메모리를 포함하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 명시적 피드백에 기초하여 전송된 조정 프레임을 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 사운딩 프레임으로부터 도출된 암시적 피드백에 기초하여 전송된 조정 프레임을 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 사운딩 프레임에 기초하여 도출된 명시적 피드백을 수신하고, 상기 수신된 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보를 도출하고, 상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 제3 사운딩 프레임을 수신하고, 상기 제3 사운딩 프레임에 기초하여 조정 정보를 도출하고, 상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 사운딩 프레임들 각각은 트레이닝 및 데이터 필드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 사운딩 프레임들 각각은 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 널 데이터 패킷(NDP: Null Data Packet)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 사운딩 프레임들 각각은 트레이닝 및 데이터 필드들을 갖는 프레임 또는 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 널 데이터 패킷(NDP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 명시적 피드백은 채널 상태 정보(CSI) 행렬들, 비압축된 빔포밍 피드백 행렬들, 압축된 빔포밍 피드백 행렬들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 사운딩 프레임들은 IEEE 802.11의 물리적 계층 컨버젼스 프로토콜(PLCP) 프로토콜 데이터 유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 트레이닝 요청을 수신하는 단계;
    상기 트레이닝 요청에 응답하여 제1 사운딩 프레임을 전송하는 단계;
    빔포밍을 위해 명시적 피드백을 위한 요청을 수신하는 단계;
    제2 사운딩 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제2 사운딩 프레임에 기초하여 상기 명시적 피드백을 생성하는 단계; 및
    명시적 피드백에 대한 요청에 응답하여 상기 명시적 피드백을 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 사운딩 프레임으로부터 도출된 상기 암시적 피드백 또는 명시적 피드백 중 하나에 기초하여 전송된 조정 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 사운딩 프레임에 기초하여 도출된 명시적 피드백을 수신하는 단계;
    상기 수신된 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    제3 사운딩 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제3 사운딩 프레임에 기초하여 조정 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 트레이닝 요청을 수신하는 수단;
    상기 트레이닝 요청에 응답하여 제1 사운딩 프레임을 전송하는 수단;
    빔포밍을 위해 명시적 피드백을 위한 요청을 수신하는 수단;
    제2 사운딩 프레임을 수신하는 수단;
    상기 제2 사운딩 프레임에 기초하여 상기 명시적 피드백을 생성하는 수단; 및
    명시적 피드백에 대한 요청에 응답하여 상기 명시적 피드백을 전송하는 수단을 포함하는, 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 사운딩 프레임으로부터 도출된 암시적 피드백 또는 명시적 피드백 중 하나에 기초하여 전송된 조정 프레임을 수신하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 사운딩 프레임에 기초하여 도출된 명시적 피드백을 수신하는 수단;
    상기 수신된 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보를 도출하는 수단; 및
    상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    제3 사운딩 프레임을 수신하는 수단;
    상기 제3 사운딩 프레임에 기초하여 조정 정보를 도출하는 수단; 및
    상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하는 수단을 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 장치.
  19. 명령어들이 저장되어 있는 프로세서 판독 가능 매체로서,
    트레이닝 요청을 수신하기 위한 제1 명령어 세트;
    상기 트레이닝 요청에 응답하여 제1 사운딩 프레임을 전송하기 위한 제2 명령어 세트;
    빔포밍을 위해 명시적 피드백을 위한 요청을 수신하기 위한 제3 명령어 세트;
    제2 사운딩 프레임을 수신하기 위한 제4 명령어 세트;
    상기 제2 사운딩 프레임에 기초하여 명시적 피드백을 생성하기 위한 제5 명령어 세트; 및
    명시적 피드백에 대한 요청에 응답하여 상기 명시적 피드백을 전송하기 위한 제6 명령어 세트를 포함하는,
    프로세서 판독 가능 매체.
  20. 명시적 피드백을 위한 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하고, 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 널 데이터 패킷(NDP)을 전송하고, 상기 NDP에 기초하여 도출된 상기 명시적 피드백을 갖는 제2 프레임을 수신하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 결합된 메모리를 포함하는, 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보를 도출하고, 상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 RTS(Request to Send) 프레임을 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 CTS(Clear to Send) 프레임을 수신하고 상기 CTS 프레임의 짧은 프레임간 공간(SIFS) 시간 내에 NDP를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 NDP의 짧은 프레임간 공간(SIFS) 시간 내에 역방향 허용을 갖는 제3 프레임을 전송하고, 상기 제3 프레임 이후 상기 제2 프레임을 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 프레임 또는 상기 제3 프레임에, NDP가 후속할 것이라는 공지를 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 명시적 피드백을 위한 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하는 단계;
    적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 널 데이터 패킷(NDP)을 전송하는 단계; 및
    상기 NDP에 기초하여 도출된 상기 명시적 피드백을 갖는 제2 프레임을 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 명시적 피드백에 기초하여 조정 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 제1 프레임으로서 RTS(Request to Send) 프레임에 응답하여 CTS( Clear to Send) 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 NDP는 상기 CTS 프레임의 짧은 프레임간 공간(SIFS) 시간 내에 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 NDP의 짧은 프레임간 공간(SIFS) 시간 내에 역방향 허용을 갖는 제3 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 프레임은 상기 제3 프레임 이후 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    NDP가 후속할 것이라는 공지를 상기 제1 프레임 또는 상기 제3 프레임에 포함하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 Null Data Packet(NDP)을 수신하고, 상기 NDP에 기초하여 조정 정보를 도출하고, 상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 결합된 메모리를 포함하는, 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 트레이닝 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하고, 상기 트레이닝 요청에 응답하여 상기 NDP를 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 프레임에서 역방향 허용을 전송하 고, 상기 제1 프레임 이후 제2 프레임을 수신하고, 상기 제2 프레임 이후 상기 NDP를 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제2 프레임은 NDP가 후속할 것이라는 공지를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 제2 프레임은 다른 프레임이 후속할 것이라는 표시를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제2 프레임 이후 제3 프레임을 수신하도록 구성되며, 상기 제3 프레임은 다른 어떠한 프레임도 후속하지 않을 것이라는 표시를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제30항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 RTS(Request to Send) 프레임을 전송하고, 상기 RTS 프레임에 응답하여 CTS(Clear to Send) 프레임을 수신하고, 상기 CTS 프레임 이후 상기 제1 프레임을 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 Null Data Packet(NDP)을 수신하는 단계;
    상기 NDP에 기초하여 조정 정보를 도출하는 단계;
    상기 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    트레이닝 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하며, 상기 NDP는 상기 트레이닝 요청에 응답하여 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제1 프레임에 역방향 허용을 전송하는 단계; 및
    상기 제1 프레임 이후 제2 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 NDP는 상기 제2 프레임 이후 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 트레이닝 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하고, 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 제1 널 데이터 패킷(NDP)을 전송하고, 상기 트레이닝 요청에 응답하여 제2 NDP를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 결합된 메모리를 포함하는, 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 NDP로부터 도출된 조정 정보에 기 초하여 조정 프레임을 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제2 NDP에 기초하여 조정 정보를 도출하고, 상기 제2 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제39항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 NDP가 후속할 것이라는 공지를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제39항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 RTS(Request to Send) 프레임을 전송하고 상기 RTS 프레임에 응답하여 CTS(Clear to Send) 프레임을 수신하고, 상기 CTS 프레임 이후 상기 제1 프레임을 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 트레이닝 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하는 단계;
    적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 제1 널 데이터 패킷(NDP)을 전송하는 단계; 및
    상기 트레이닝 요청에 응답하여 제2 NDP를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 제1 NDP로부터 도출된 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 제2 NDP에 기초하여 조정 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 제2 조정 정보에 기초하여 조정 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 교정을 위해 명시적 피드백에 대한 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하고, 적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 널 데이터 패킷(NDP)을 전송하고, 상기 명시적 피드백을 갖는 제2 프레임을 수신하고, 사운딩 프레임을 수신하고, 상기 사운딩 프레임에 기초하여 채널 추정치를 도출하고, 상기 채널 추정치 및 명시적 피드백에 기초하여 교정을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 결합된 메모리를 포함하는, 장치.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 사운딩 프레임은 NDP를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  49. 제47항에 있어서,
    상기 사운딩 프레임은 트레이닝 및 데이터 필드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  50. 제47항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 트레이닝 요청 및 NDP가 후속할 것이라는 공지를 포함하며, 상기 사운딩 프레임은 상기 트레이닝 요청에 응답하여 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.
  51. 제47항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 NDP 이후 트레이닝 요청을 갖는 제3 프레임을 전송하도록 구성되고, 상기 사운딩 프레임은 상기 트레이닝 요청에 응답하여 전송된 것을 특징으로 하는 장치.
  52. 교정을 위해 명시적 피드백에 대한 요청을 갖는 제1 프레임을 전송하는 단계;
    적어도 하나의 트레이닝 필드를 갖지만 어떠한 데이터 필드도 갖지 않는 널 데이터 패킷(NDP)을 전송하는 단계;
    상기 명시적 피드백을 갖는 제2 프레임을 수신하는 단계;
    사운딩 프레임을 수신하는 단계;
    상기 사운딩 프레임에 기초하여 채널 추정치를 도출하는 단계; 및
    상기 채널 추정치 및 상기 명시적 피드백에 기초하여 교정을 실행하는 단계를 포함하는, 방법.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 트레이닝 요청 및 NDP가 후속할 것이라는 공지를 포함하며, 상기 사운딩 프레임은 상기 트레이닝 요청에 응답하여 전송되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  54. 제52항에 있어서,
    상기 NDP 이후 트레이닝 요청을 갖는 제3 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하며, 상기 사운딩 프레임은 상기 트레이닝 요청에 응답하여 전송된 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 교정을 위해 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 위한 요청을 수신하고, 사운딩 프레임을 수신하고, 상기 사운딩 프레임에 기초하여 상기 CSI 피드백을 생성하고, 서브캐리어들의 어떠한 그룹핑도 없고 최고 정밀도를 갖는 상기 CSI 피드백을 전송하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 결합된 메모리를 포함하는, 장치.
  56. 제55항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 그룹핑 필드 및 계수 크기 필드를 갖는 관리 프레임에 상기 CSI 피드백을 전송하고, 서브캐리어들의 어떠한 그룹핑도 없음을 나타내기 위해 상기 그룹핑 필드를 0으로 설정하고, 상기 CSI 피드백의 최고 정밀도를 위한 8비트들을 나타내기 위해 계수 크기 필드를 3으로 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  57. 제55항에 있어서,
    상기 CSI 피드백은 전송을 위해 이용가능한 다수의 서브캐리어들 각각에 대한 CSI 행렬을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  58. 교정을 위해 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 위한 요청을 수신하는 단계;
    사운딩 프레임을 수신하는 단계;
    상기 사운딩 프레임에 기초하여 상기 CSI 피드백을 생성하는 단계; 및
    서브캐리어들의 어떠한 그룹핑도 없고 최고 정밀도를 갖는 상기 CSI 피드백을 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  59. 제58항에 있어서, 상기 CSI 피드백을 전송하는 단계는,
    그룹핑 필드 및 계수 크기 필드를 갖는 관리 프레임에 상기 CSI 피드백을 전 송하는 단계;
    서브캐리어들의 어떠한 그룹핑도 없음을 나타내기 위해 상기 그룹핑 필드를 0으로 설정하는 단계; 및
    상기 CSI 피드백의 최고 정밀도를 위한 8비트들을 나타내기 위해 계수 크기 필드를 3으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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