KR20110030272A - 프레임 전송방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

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Abstract

무선랜 시스템에서 프레임 전송방법을 제공한다. 본 발명에 따른 프레임 전송방법은 제1 제어신호를 전방향(omni-directional)으로 전송하고, 제2 제어신호를 전송하는 것을 포함하되, 제1 제어신호는 제2 제어신호의 복수의 목적 스테이션 각각이 제2 제어신호를 수신하는데 필요한 정보를 포함하고, 제2 제어신호는 복수의 목적 스테이션에 대하여 공간 다중화된 데이터를 상기 복수의 목적 스테이션이 수신하는데 필요한 복수의 목적 스테이션 각각에 대한 제어정보를 포함한다.

Description

프레임 전송방법 및 이를 지원하는 장치{Method and Apparatus of transmitting frame}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 VHT 무선랜 시스템에서의 프레임 전송방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player, PMP) 등과 같은 휴대형 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
WLAN 기술의 표준화 기구인 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802가 1980년 2월에 설립된 이래, 많은 표준화 작업이 수행되고 있다.
초기의 WLAN 기술은 IEEE 802.11을 통해 2.4GHz 주파수를 사용하여 주파수 호핑, 대역 확산, 적외선 통신 등으로 1~2Mbps의 속도를 지원한 이래, 최근에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 적용하여 최대 54Mbps의 속도를 지원할 수 있다. 이외에도 IEEE 802.11에서는 QoS(Quality for Service)의 향상, 액세스 포인트(Access Point) 프로토콜 호환, 보안 강화(Security Enhancement), 무선 자원 측정(Radio Resource measurement), 차량 환경을 위한 무선 접속 (Wireless Access Vehicular Environment), 빠른 로밍(Fast Roaming), 메쉬 네트워크(Mesh Network), 외부 네트워크와의 상호작용(Interworking with External Network), 무선 네트워크 관리(Wireless Network Management) 등 다양한 기술의 표준을 실용화 또는 개발 중에 있다.
그리고 무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 비교적 최근에 제정된 기술 규격으로써 IEEE 802.11n이 있다. IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput, HT)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다. 또한, 이 규격은 데이터 신뢰성을 높이기 위해 중복되는 사본을 여러 개 전송하는 코딩 방식을 사용할 뿐만 아니라, 속도를 증가시키기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM)을 사용할 수도 있다.
WLAN의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, 최근에는 IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 WLAN 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. 초고처리율(Very High Throughput, VHT) 무선랜 시스템은 1Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 최근에 새롭게 제안되고 있는 IEEE 802.11 무선랜 시스템 중의 하나이다. VHT 무선랜 시스템이란 명칭은 임의적인 것이며, 현재는 1Gbps 이상의 쓰루풋을 제공하기 위하여 4X4 MIMO 및 80MHz 또는 그 이상의 채널 대역폭을 사용하는 시스템에 대한 실현 가능성 테스트(feasibility test)가 진행되고 있다.
현재 논의되고 있는 VHT 무선랜 시스템은 그 사용 주파수 대역으로 6GHz 이하의 대역과 60GHz 대역을 이용하는 두 가지 방법이 논의되고 있다. 6GHz 이하의 주파수 대역을 사용하는 경우 6GHz 이하의 주파수 대역을 사용하고 있는 종래의 무선랜 시스템과의 공존 가능성 등이 문제될 수 있다.
한편, IEEE 802.11 의 물리계층 아키텍처(PHY layer architecture)는 PLME(PHY Layer Management Entity), PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 부계층, PMD(Physical Medium Dependent) 부계층으로 구성된다. PLME는 MLME(MAC Layer Management Entity)와 협조하여 물리계층의 관리기능을 제공한다. PLCP 부계층은 MAC 계층과 PMD 계층 사이에서 MAC 계층의 지시에 따라 MAC 계층으로부터 받은 MPDU(MAC Protocol Data Unit)를 PMD 부계층에 전달하거나, PMD 부계층으로부터 오는 프레임을 MAC 계층에 전달한다. PMD 부계층은 PLCP의 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 두 스테이션간 물리 계층 개체(entity)의 송수신이 가능하도록 한다.
PLCP 부계층은 MPDU를 MAC 계층으로부터 받아 PMD 부계층으로 전달하는 과정에서 물리계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙인다. 이때 부가되는 필드는 MPDU에 PLCP 프리앰블(preamble), PLCP 헤더(header), 데이터 필드 위에 필요한 꼬리 비트(Tail Bits) 등이 될 수 있다. PLCP 프리앰블은 PSDU(PLCP Service Data Unit = MPDU)가 전송되기 전에 수신기로 하여금 동기화 기능과 안테나 다이버시티를 준비하도록 하는 역할을 한다. PLCP 헤더는 프레임에 대한 정보, 이를테면 PSDU의 길이(PSDU Length Word. PLW), PSDU 부분의 데이터 속도, 헤더 에러 검사(Header Error Check) 정보를 포함한다.
PLCP 부계층에서 MPDU에 상술한 필드를 부가하여 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)를 생성하여 PMD 부계층을 거쳐 수신 스테이션으로 전송하고, 수신 스테이션은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리앰블, PLCP 헤더로부터 데이터 복원에 필요한 정보를 얻어 데이터를 복원한다.
IEEE 802.11 a/b/g/n 등 다양한 레가시 스테이션과 VHT 스테이션이 공존할 때, PLCP 포맷에 따라 레가시 스테이션은 이를 인식할 수 없거나, 잘못 인식하여 오동작 할 수 있다. 이를 위해 모든 전송 데이터에 모든 스테이션이 인식할 수 있도록 레가시 스테이션이 인식할 수 있는 PLCP 포맷과 VHT 스테이션을 위한 포맷을 덧붙이는 경우 그 오버헤드가 커서 무선자원의 효율적인 활용을 저해한다. 또한, MU-MIMO를 지원하는 무선랜 시스템에서 무선 프레임이 다중사용자에 대한 공간 다중화(Spatial Division Multiple Access, SDMA)되어 전송될 때 전송대상이 아닌 스테이션은 이를 인식할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다. IEEE 802.11a/b/g/n 스테이션 및 MU-MIMO를 지원하는 VHT 스테이션이 공존하는 무선랜 시스템에서 효율적인 데이터 전송을 위한 새로운 PLCP 포맷에 대한 고려가 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 IEEE 802.11a/b/g STA(staion), IEEE 802.11n STA 및 VHT STA의 조합으로 구성된 무선랜 시스템에서 효율적인 데이터 전송을 위한 PLCP 프레임 포맷을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 프레임 전송방법은 제1 제어신호를 전방향(omni-directional)으로 전송하고, 제2 제어신호를 전송하는 것을 포함하되, 제1 제어신호는 제2 제어신호의 복수의 목적 스테이션 각각이 제2 제어신호를 수신하는데 필요한 정보를 포함하고, 제2 제어신호는 복수의 목적 스테이션에 대하여 공간 다중화된 데이터를 상기 복수의 목적 스테이션이 수신하는데 필요한 복수의 목적 스테이션 각각에 대한 제어정보를 포함한다.
MU-MIMO를 지원하는 VHT STA를 위한 제어신호를 효율적으로 전송하고, 레가시 STA과의 호환성을 보장하는 프레임 포맷을 구성/제공하여 STA과의 공존을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 3는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 6는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 7는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 11는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 13는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 14는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 15는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 16는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 17은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선장치를 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 후술하는 실시예에서는 6GHz 이하의 주파수 대역에서 동작하는 초고처리율(Very High Throughput, VHT) 무선랜 시스템에서 다중 사용자에 대하여 공간 다중화된 데이터를 MU-MIMO 전송하는 경우에 유용하게 적용될 수 있지만 여기에만 한정되는 것은 아니다. 후술하는 본 발명의 기술적 사상은 사용 주파수 대역과 무관하게 복수의 스테이션에게 공간 다중화된 데이터를 동시에 전송하는 무선 통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
이하에서 VHT STA를 제외한 종래의 STA(non-VHT STA)을 레가시(legacy) STA이라 칭한다. 레가시 STA는 IEEE 802.11 a/b/g 표준을 지원하는 non-HT STA, IEEE 802.11n 표준을 지원하는 HT STA을 포함한다. 이하에서 언급되는 본 발명이 제안하는 다양한 PLCP 프레임 포맷에서 동일한 명칭으로 지칭되는 각 필드의 기능은 특별한 언급이 없으면 본 명세서의 전 범위 내에서 동일하다.
본 발명이 제안하는 PLCP 프레임 포맷에 따른 PLCP 프레임은 STA의 PLCP 부계층에서 생성되고 PMD 부계층을 거쳐 다중 안테나를 이용하여 본 발명이 제안하는 PLCP 프레임 전송방식으로 전송 목적 STA으로 전송된다. 이하에서 도면을 참조하여 기술되는 PLCP 프레임 포맷 및 구성하는 필드의 전송방법은 본 발명의 다양한 실시예의 일례로서 필드의 전송순서는 도면에 도시된 바에 한정되지 아니하며 이하의 기술에서 그 전송순서를 특정하지 아니하는 한 그 순서를 달리할 수 있으며 일부 필드가 생략되거나 필요에 따라 추가될 수 있다. 이하의 PLCP 프레임 포맷 및 그 전송방법은 BSS를 구성하는 STA의 종류 및 수, 전송하여야 할 데이터의 양, 우선순위 등에 따라 적응적으로 선택되어 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명이 제안하는 VHT-GF PLCP 프레임 포맷의 일례를 나타낸 블록도이다.
본 발명이 제안하는 VHT-GF PLCP 프레임은 훈련 필드(training field), 시그널 필드(SIG field) 및 데이터 필드를 포함한다. 시그널 필드에는 수신 STA이 데이터를 복조하고 디코딩 하는데 필요한 제어정보가 포함되며 그 명칭은 임의적인 것으로 제어정보 또는 제어신호 등으로 다양하게 표현될 수 있다.본 발명이 제안하는 VHT-GF PLCP 프레임은 VHT-GF-STF(VHT Green Field Short Training Field), VHT-LTF1(VHT Long Training Field 1), VHT-SIG1(150) 순으로 전송된다. VHT-GF-STF, VHT-LTF1은 프레임의 타이밍 획득, AGC(automatic gain control) 컨버전스, 채널 추정을 위한 제어신호를 담고 있다. VHT-GF-STF, VHT-LTF1, VHT-SIG1(150)은 전방향(omni-directional) 전송된다. BSS(Basic Service Set)의 VHT STA들이 전방향 전송되는 VHT-GF-STF, VHT-LTF1, VHT-SIG1(150)을 수신하여 채널이 사용중임을 알 수 있다.
VHT-SIG1(150) 이후에 전송되는 VHT-SIG2(160), VHT-LTF, 데이터 필드는 SDMA(space division muliple access) 프리코딩하여 빔포밍 전송된다. VHT-SIG2(160), VHT-LTF, 데이터 필드는 MU-MIMO로 복수의 목적 STA로 전송되기 때문에 목적 STA별로 개별화된 정보를 전송할 수 있다.
프리코딩 없이 전방향 전송되는 VHT-SIG1(150)에는 VHT-SIG2(160)를 수신하는데 필요한 정보와 목적 STA 전체에 대한 공통정보가 포함되고, 프리코딩 후 빔포밍하여 전송되는 VHT-SIG2(160)에는 목적 STA 각각에 대한 개별화된 정보가 포함된다. 일례로, VHT-SIG1(150)에는 목적 STA에 대한 데이터 전송시간을 지시하는 정보가 포함되어 BSS의 모든 VHT STA가 이를 수신하여 데이터 전송시간 동안 채널이 사용될 것임을 알 수 있도록 할 수 있다. 목적 STA이외의 STA는 이를 바탕으로 NAV를 설정하여 전송이 이루어지는 동안 채널 접근을 보류할 수 있다. VHT SIG2(160)에는 데이터 전송의 목적 STA이 복조 및 디코딩을 위해 필요한 파라미터가 포함된다. 일례로 개별 STA마다 사용된 MCS, 채널의 대역폭 정보, 공간 스트림의 수, 전송파워에 관한 정보가 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 2의 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷은 도 1의 VHT-GF-PLCP 프레임에서 VHT-SIG1과 VHT-SIG2 사이에 VHT-LTF2(254)를 더 전송하는 일례를 나타낸 것이다. VHT-LTF2(254)는 VHT-SIG2 전에 전송되어 수신 STA로 하여금 뒤이어 전송될 VHT-SIG2를 수신하기 위한 채널 추정에 사용할 제어정보를 제공한다.
도 3는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 3의 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷은 도 2의 VHT-GF-PLCP 프레임에서 VHT-SIG1과 VHT-LTF2 사이에 VHT-STF(352)를 더 전송하는 일례를 나타낸 것이다. VHT-STF(352)를 더 전송하는 것은 수신 STA로 하여금 전방향 전송에서 빔포밍 전송으로 전송방식이 변경됨에 따라 변화할 수 있는 전송파워를 AGC에서 적절히 보상할 수 있도록 하는 제어신호를 전송하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
VHT-GF-STF, VHT-LTF1, 하나의 VHT-SIG(450)를 전방향으로 전송하여 BSS의 모든 STA이 수신할 수 있도록 하고 이후 프리코딩을 수행하여 빔포밍 전송되는 VHT-STF, VHT-LTF, 데이터 필드를 전송한다.
도 5는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 5의 VHT-GF-PLCP 프레임은 도 4의 VHT-GF-PLCP 프레임과 마찬가지로 VHT-GF-STF, VHT-LTF1, VHT-SIG1(550), VHT-SIG2(560)를 전방향으로 전송하여 BSS의 모든 STA이 수신할 수 있도록 하고 이후 프리코딩을 수행하여 빔포밍 전송되는 VHT-STF, VHT-LTF, 데이터 필드를 전송한다. 이때, 복수의 목적 STA에 대해 공간 다중화된 데이터를 전송할 때, MU-MIMO 통하는 스트림의 개수가 가변적(variable)일 수 있으므로 이에 따라 제어정보 역시 가변적일 수 있다. 도 5의 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷은 도 4의 VHT-SIG(450)를 VHT-SIG 1(550), VHT-SIG 2(560)로 나누어 가변적인 개별 목적 STA에 대한 제어정보를 포함하는 VHT-SIG2(560)의 크기에 대한 정보를 VHT-SIG1(550)이 지시할 수 있도록 한다.
도 6는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 6의 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷은 VHT-GF-STF, VHT-LTF1, VHT-SIG1 및 VHT-SIG2를 전방향 전송하고 이후 VHT-STF, VHT-LTF 및 데이터 필드를 프리코딩 후 빔포밍 전송하는 일례이다. 도 6의 VHT-GF-PLCP 프레임은 MU-MIMO 전송을 하는 도1 내지 도5의 VHT-GF-PLCP 프레임의 경우와 달리 SU-MIMO 전송을 하는 경우에 사용될 수 있는 PLCP 프레임의 일례이다. 두 VHT-SIG(VHT-SIG1, VHT-SIG2)를 모두 전방향 전송하는 것은 MU-MIMO 전송의 경우와 달리 SDMA 전송이 이루어지지 않으므로 서로 다른 STA으로 향하는 PLCP 프레임의 충돌, 간섭 문제가 발생하지 않기 때문이다.
VHT-SIG1(650), VHT-SIG2(660)에는 VHT-GF-PLCP 프레임이 MU-MIMO의 VHT-GF-PLCP 프레임인지 SU-MIMO의 VHT-GF-PLCP 프레임인지 식별할 수 있도록 하는 지시자(indicator)를 서브 필드 형태로 포함될 수 있다. 예를 들어 VHT-GF-PLCP 프레임의 유형을 지시하는 정보를 담은 유형 서브필드(type subfield)가 0으로 설정되어 전송되는 경우 수신 STA는 SU-MIMO VHT-GF-PLCP 프레임으로, 유형 서브필드(type subfield)가 1로 설정되어 전송되는 경우 수신 STA는 MU-MIMO VHT-GF-PLCP 프레임으로 인식할 수 있다.
VHT-SIG2(660) 이후 전송방식의 변화에 따른 AGC에서의 보상을 위한 제어신호를 담은 VHT-STF를 전송하는데, VHT-STF부터 프리코딩을 거쳐 빔포밍 전송한다.
도 7는 본 발명이 제안하는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 7는 SU-MIMO에서 사용할 수 있는 VHT-GF-PLCP 프레임 포맷으로 BSS의 다른 STA에게 VHT-SIG1조차 전송할 필요가 없는 경우에 사용될 수 있다. 도 7의 VHT-GF-PLCP 프레임은 도 6의 예에서와 달리 모든 필드가 SDMA 프리코딩되어 전송된다. 프레임 전송에서 전송방식의 변화가 없어 도 6의 PLCP 프레임 포맷과 달리 VHT-STF가 생략될 수 있다.
도 8은 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 일례를 나타낸 블록도이다.
본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임은 레가시 STA를 위한 훈련 필드(training field)와 시그널 필드(SIG field)를 포함한다. 레가시 STA를 위한 훈련 필드와 시그널 필드는 VHT STA을 위한 훈련필드와 시그널 필드 전송에 앞서 먼저 전송되어 레가시 STA가 이를 수신하여 채널이 사용되고 있음을 알 수 있도록 한다.
도 8을 참조하면 레가시 STA를 위한 훈련 필드인 L-STF(legacy short training field), L-LTF(legacy long training field)가 먼저 전송된다. L-STF는 프레임의 타이밍 획득(frame timing acquisition)과 AGC(automatic gain control) 컨버전스(convergence)를 위하여 사용되며, L-LTF는 시그널 필드(SIG field)와 데이터를 복조하기 위한 채널 추정(channel estimation)에 사용된다.
훈련 필드에 이어 시그널 필드가 전송되는데, non-HT STA를 위한 L-SIG, HT STA를 위한 HT-SIG가 전송될 수 있다. HT-SIG는 도 1의 예에서와 같이 L-SIG에 이어 하나의 필드로 전송되거나, 필요에 따라 L-SIG에 포함되어 전송될 수 있다. L-SIG, HT-SIG에는 이후에 전송되는 데이터 필드를 복조하고 디코딩(decoding)하는데 필요한 MCS(modulation and coding scheme) 정보가 들어있다.
레가시 STA을 위한 훈련필드와 시그널 필드가 전송되고 이후 VHT STA을 위한 필드가 전송된다. VHT STA을 위한 필드로 VHT-STF, VHT-LTF1, VHT-SIG, 개별 STA와의 채널 추정을 위한 VHT-LTF 및 확장 VHT-LTF가 전송될 수 있다. VHT STA를 위한 훈련필드와 시그널 필드가 전송된 이후 데이터 필드가 전송된다.
도 8의 예에서 레가시 STA을 위한 훈련필드와 시그널 필드는 레가시 STA이 인식할 수 있도록 프리코딩없이 CSD(cyclic shift)만을 수행하여 전방향으로 전송된다. CSD는 신호 전송 과정에서 역 이산 푸리에 변환(Inverse discrete Fourier transform, IDFT) 전 또는 후에 수행될 수 있는데 이는 의도하지 않은 빔포밍이 생성되는 것을 방지하는 역할을 한다. CSD는 전송기 체인(transmitter chain)별로 수행되거나, 시공간 스트림(space time stream)별로 수행될 수 있으며, 공간 맵퍼(spatial mapper)의 일부로 적용될 수 있다. 이후 VHT STA을 위한 훈련필드, 시그널 필드 및 데이터 필드는 CSD와 프리코딩을 거쳐 빔포밍되어 전송될 수 있다.
도 9와 도 10은 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 9와 도 10의 VHT-mixed PLCP 프레임은 도 8의 VHT-mixed PLCP 프레임과 동일한 필드와 동일한 전송순서를 갖는다. 다만, 도 9의 VHT-mixed PLCP 프레임은 VHT-SIG1까지 전방향 전송하고 이후 VHT-SIG2부터 SDMA 프리코딩하여 전송한다. 도 10의 VHT-mixed PLCP 프레임은 도 9의 예에서 VHT-STF부터 VHT-SIG1까지 프리코딩하여 전송한다는 점을 달리한다.
도 11는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 레가시 STA을 위한 훈련필드와 시그널 필드 및 VHT STA을 위한 시그널 필드 VHT-SIG를 전방향 전송된다. 이후 VHT-STF부터 데이터 필드까지 SDMA 프리코딩되어 전송된다. 여기에서 VHT-SIG 필드에는 수신 STAd이 수신한 데이터를 복조하고 디코딩하기 위한 제어정보가 포함된다.
도 12는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed-GF PLCP 프레임 포맷의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 12의 VHT-mixed-GF PLCP 포맷은 IEEE 802.11n HT STA과 VHT STA만으로 구성된 무선랜 시스템 또는 non-HT STA에 대한 고려가 필요하지 않은 경우에 효과적인 PLCP 프레임 포맷이다. VHT-mixed-GF PLCP 프레임은 non-HT STA에 대한 고려가 필요하지 아니하므로 L-STF, L-LTF, L-SIG를 전송하지 아니한다. 다만 HT STA이 PLCP 프레임을 인식할 수 있도록 HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG를 먼저 전송하고 VHT STA를 위한 VHT SIG와 VHT-LTF, 그리고 데이터 필드를 전송한다.
도 12의 VHT-mixed-GF PLCP 프레임은 모든 필드가 프리코딩 되어 프리코딩된 값이 모든 필드에 적용되기 때문에 VHT-STF 없이 HT-SIG, VHT-SIG 이후 VHT-LTF들과 데이터 필드가 바로 전송된다.
도 13는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed-GF PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 12의 예에서와 달리 VHT-SIG까지 전방향 전송하여 BSS내의 모든 HT STA과 VHT STA이 HT-SIG와 VHT-SIG를 수신할 수 있도록 한다. 그 이후에 전송되는 필드는 프리코딩을 하여 전송하므로 VHT-STF가 먼저 전송되고 VHT-LTF들과 데이터 프레임이 전송된다.
도 14는 본 발명이 제안하는 VHT-mixed-GF PLCP 프레임 포맷의 다른 일례를 나타낸 블록도이다.
도 14의 VHT-mixed-GF PLCP 프레임은 HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG, VHT-SIG1까지 전방향(omni-directional)하게 전송되고, 다음으로 전송되는 필드들은 모두 프리코딩되어 VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIG2, VHT-LTF들 그리고 데이터 필드를 순으로 순차적으로 전송된다. 여기서 추가적으로 VHT-SIG1은 전송이 되지 않고, 데이터의 복조와 디코딩을 위한 파라미터는 VHT-SIG2에 전송될 수 있다. 이 경우, HT-SIG에 전송된 서브필드의 정보가 재활용될 수 있다. 수신 STA은 VHT-SIG2의 정보를 토대로 데이터 필드의 복조와 디코딩을 수행할 수 있다. 도 14의 PLCP 프레임 포맷의 일부 필드는 필요에 따라 생략될 수 있는데 도 15와 도 16는 그 일례를 보여준다.
도 15, 도 16은 도 14의 예에서 각각 VHT-STF 또는 VHT-LTF1이 생략된 형태로서 STA의 구현에 따라 변형될 수 있는 VHT-mixed-GF PLCP 프레임 포맷의 일례이다.
도 1 내지 도 16의 다양한 PLCP 프레임 포맷에서 VHT-SIG의 정보 복소 심볼(information complex symbol)들은 HT-SIG의 정보 복소 심볼에 대비하여 복소 심볼 성상 점(constellation point)이 90˚ 회전된 것을 사용하는 것을 제안한다. 즉, HT-SIG의 정보 비트(information bit)들이 +j, -j로 변조 되었다면 VHT-SIG는 +j, -j를 90˚ 회전한 +1,-1로 변조되어 복소 심볼로 변환하여 전송하는 것이다.
도 17은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선장치를 나타낸 블록도이다. 무선장치는 AP 또는 non-AP STA의 일부일 수 있다.
무선 장치(1700)는 프레임 생성부(1715)와 프레임 전송부(1735)를 포함한다. 프레임 생성부는 전술한 실시예에 따른 PLCP 프레임을 생성한다 프레임 전송부는 생성된 프레임을 다중 안테나를 통해 전송한다
프레임 생성부와 프레임 전송부는 프로세서의 형태로 하나의 칩으로 구현될 수 있다. 프레임을 생성하는 실시에는 소프트웨어 모듈로 구성되어 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 무선랜 시스템에서 프레임 전송방법에 있어서,
    제1 제어신호를 전방향(omni-directional)으로 전송하고,
    제2 제어신호를 전송하는 것을 포함하되,
    상기 제1 제어신호는 상기 제2 제어신호의 복수의 목적 스테이션 각각이 상기 제2 제어신호를 수신하는데 필요한 정보를 포함하고,
    상기 제2 제어신호는 상기 복수의 목적 스테이션에 대하여 공간 다중화된 데이터를 상기 복수의 목적 스테이션이 수신하는데 필요한 상기 복수의 목적 스테이션 각각에 대한 제어정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 제어신호는 상기 복수의 목적 스테이션에 대하여 공간 다중화된 SDMA(spatail division multiple access) 데이터를 전송하는데 소요되는 전송시간 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 제어신호는 상기 제2 제어신호에 뒤이어 전송되는 데이터 프레임과 동일한 SDMA 프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩 되고, 빔포밍되어 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 제어신호 또는 상기 제2 제어신호는 MCS(modulation and coding scheme) 정보, 채널 대역폭 정보, 공간 스트림(spatial stream) 개수정보, 전송파워 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 제어신호 와 상기 제2 제어신호에는 서로 다른 CSD(cyclic shift) 또는 프리코딩 행렬을 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 제어신호 전송 이전에 상기 제1 제어신호 수신에 사용되는 채널 추정을 위한 제1 LTF(Long Training Field)가 전송되는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 제어신호 전송 이후 상기 제2 제어신호 전송 이전에 상기 제2 제어신호 수신에 사용되는 채널 추정을 위한 제2 LTF(Long Training Field)가 전송되는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선랜 시스템에서 제어신호를 전송하는 무선장치에 있어서,
    제2 제어신호를 수신하는데 필요한 정보를 담고 있는 제1 제어신호 및 복수의 목적 스테이션에 대한 제어정보를 담고 있는 상기 제2 제어신호를 포함하는 프레임을 생성하는 프레임 생성부; 및
    상기 프레임을 다중 안테나를 통해 상기 제1 제어신호는 전방향 전송하고 상기 제2 제어신호는 빔포밍하여 전송하는 프레임 전송부;를 포함하는 무선 장치.
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