KR20130042577A - 스테이션 그룹 관리를 위해 구성된 액세스 포인트 및 스테이션-관리 그룹 관리 방법 - Google Patents

스테이션 그룹 관리를 위해 구성된 액세스 포인트 및 스테이션-관리 그룹 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에는 스테이션 그룹 관리를 위해 구성된 액세스 포인트 및 무선 네트워크에서 스테이션-관리 그룹을 관리하는 방법의 실시예가 일반적으로 설명된다. 일부 실시예에서, 상기 액세스 포인트는 그룹 할당 메시지를 선택된 스테이션에 전송하고 응답 프레임이 수신되는 스테이션들을 포함하도록 스테이션-관리 그룹을 설정할 수 있다. 상기 액세스 포인트는 또한 MU-MIMO 기술을 이용하여 DL MU-MIMO 전송을 상기 스테이션-관리 그룹의 상기 스테이션들에 전송할 수 있다. 명시적 그룹 삭제가 이용된 경우, 상기 액세스 포인트는 그룹 삭제 메시지를 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 전송함으로써 상기 그룹에서 일부 스테이션들을 명시적으로 삭제할 수 있다. 암묵적 그룹 삭제가 이용된 경우, 상기 액세스 포인트는 DL MU-MIMO 전송 또는 그룹 업데이트 메시지를 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 전송하는 것을 억제함으로써 상기 그룹 할당 메시지에 표시된 미리 결정된 시간 기간 후 상기 그룹에서 일부 스테이션들을 암묵적으로 삭제할 수 있다.

Description

스테이션 그룹 관리를 위해 구성된 액세스 포인트 및 스테이션-관리 그룹 관리 방법{ACCESS POINT CONFIGURED FOR STATION GROUP MANAGEMENT AND METHOD FOR MANAGING STATION-MANAGEMENT GROUPS}
본 발명의 실시예는 와이파이(wireless-fidelity: WiFi) 통신을 포함한 무선 통신에 관한 것이다. 일부 실시예는 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MU-MIMO) 통신에 관한 것이다. 일부 실시예는 다운링크 공간 분할 다중 액세스(DL-SDMA) 기술을 이용한 MU-MIMO 시스템에 관한 것이다. 일부 실시예는 802.11ac 표준과 같은, IEEE 802.11 표준들 중 하나에 따라 동작하는 MU-MIMO 시스템에 관한 것이다.
MU-MIMO 시스템은 다수의 공간 채널을 이용하여 다수의 스테이션(stations)으로/로부터 두 개 이상의 안테나를 이용하여 신호를 동시에 전송 및 수신한다. MU-MIMO 시스템에서는, 서로 다른 공간 채널을 통해 전송하기 위해 서로 다른 스테이션의 신호를 프리코딩(precoded)하여, 그 스테이션들이 특정 스테이션에 대해 의도된 데이터를 분리해 내도록 한다. MU-MIMO 시스템의 한가지 문제는 스테이션 그룹을 관리하고 유지하는 것이다.
따라서, 스테이션 그룹 관리를 위해 구성된 액세스 포인트 및 스테이션-관리 그룹 관리 방법이 일반적으로 필요하다.
도 1은 일부 실시예에 따른 기본 서비스 세트(BSS)를 예시한다.
도 2a는 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 명시적으로 삭제하도록 구성된 그룹 할당 메시지의 프레임 포맷을 예시한다.
도 2b는 일부 실시예에 따른 그룹 삭제 메시지의 프레임 포맷을 예시한다.
도 2c는 일부 실시예에 따른 DL MU-MIMO 전송을 예시한다.
도 3은 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 명시적으로 삭제하도록 구성된 액세스 포인트의 상태도이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 명시적으로 삭제하도록 구성된 스테이션의 상태도이다.
도 5는 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제하도록 구성된 그룹 할당 메시지의 프레임 포맷을 예시한다.
도 6은 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제하도록 구성된 액세스 포인트의 상태도이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제하도록 구성된 스테이션의 상태도이다.
다음의 설명 및 도면은 구체적인 실시예를 당업자가 실시가능하도록 충분히 예시한다. 다른 실시예는 구조적, 논리적, 전기적, 프로세스, 및 다른 변경을 포함할 수 있다. 일부 실시예의 일부분 및 특징은 다른 실시예의 일부분 및 특징에 포함되거나, 또는 이를 대신할 수 있다. 특허청구범위에 기술된 실시예들은 그 특허청구범위의 가능한 모든 등가물을 망라한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 기본 서비스 세트(basic service set: BSS)를 예시한다. BSS(100)는 액세스 포인트(AP)(102) 및 이와 연관된 다수의 통신 스테이션(stations)(STA)(104)을 포함한다. 실시예에 따르면, 액세스 포인트(102)는 MU-MIMO 기술을 이용하여 데이터 프레임을 스테이션-관리 그룹의 일부인 스테이션들(104)에 전송하도록 구성된다. 이하에서 더욱 상세히 설명된 바와 같이, 액세스 포인트(102)는 BSS(100) 내에서 스테이션-관리 그룹(105) 및 스테이션-관리 그룹(115)과 같은 하나 이상의 스테이션-관리 그룹을 설정하고, 유지하고 삭제할 수 있다. 스테이션(104)은 또한 피어 투 피어 링크(107)를 이용하여 간섭하지 않는 피어 링크 그룹을 유지할 수 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 액세스 포인트(102)는 MU-MIMO 기술을 이용하여 데이터 프레임(103)을 스테이션-관리 그룹(105)의 일부인 스테이션(104)에 전송하도록 구성된다. 액세스 포인트(102)는 또한 MU-MIMO 기술을 이용하여 데이터 프레임(113)을 스테이션-관리 그룹(115)의 일부인 스테이션(104)에 전송하도록 구성될 수 있다. 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)에 전송된 데이터 프레임(1O3), 및 스테이션-관리 그룹(115)의 스테이션(104)에 전송된 데이터 프레임(113)은 다운링크(DL) MU-MIMO 전송이라 지칭될 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 더욱 상세히 설명된다.
실시예에 따르면, 액세스 포인트(102)는 스테이션-관리 그룹(105)에 대하여 스테이션(104)을 선택할 수 있고 그룹 할당 메시지를 선택된 스테이션(104)에 전송할 수 있다. 액세스 포인트(102)는 또한 응답 프레임이 수신된 스테이션(104)을 포함하는 스테이션-관리 그룹(105)을 설정할 수 있다. 응답 프레임은 확인응답(ACK) 프레임 또는 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 포함하는 프레임일 수 있다. 스테이션-관리 그룹(105)이 설정된 동안, 액세스 포인트(102)는 MU-MIMO 기술을 이용하여 데이터 프레임(103)을 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)에 전송할 수 있다.
액세스 포인트(102)는 또한 그룹 삭제 메시지를 스테이션(104)에 전송함으로써 스테이션-관리 그룹(105)에서 그 스테이션(104)을 명시적으로(explicitly) 삭제하거나, 또는 DL MU-MIMO 전송 또는 그룹 업데이트 메시지를 스테이션(104)에 전송하는 것을 억제함으로써 스테이션-관리 그룹(105)에서 그 스테이션(104)을 암묵적으로(implicitly) 삭제할 수 있다. 이러한 실시예는 이하에서 더욱 상세히 설명된다.
BSS(100)의 액세스 포인트(102) 및 스테이션(104)은 IEEE 802.11의 반송파-감지 다중 액세스/충돌 회피(carrier-sense multiple access with collision avoidance: CSMA/CA) 기술과 같이 무선 매체에 액세스하는 반송파-감지 다중 액세스 기술(CSMA)을 구현할 수 있다. 액세스 포인트(102) 및 스테이션(104)은 또한 IEEE 802.11ac의 MU-MIMO 기술을 구현할 수 있다.
액세스 포인트(102) 및 스테이션(104)은 무선 송수신기, 처리 회로 및 메모리를 포함하여 본 명세서에서 기술된 동작을 구현하는 개별의 여러 기능 요소를 포함할 수 있다. 이러한 기능 요소 중 하나 이상은 디지털 신호 프로세서(DSPs), 및/또는 다른 하드웨어 요소를 포함하는 처리 요소와 같은 소프트웨어 구성 요소들의 조합에 의해 결합되고 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 요소는 하나 이상의 마이크로프로세서, DSPs, 주문형 집적 회로(ASICs), 무선 주파수 집적 회로(RFICs) 및 적어도 본 명세서에서 기술된 기능을 수행하는 각종 하드웨어 및 로직 회로의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 스테이션(104)은 개인 휴대정보 단말기(PDA), 무선 통신 기능을 갖춘 랩탑 또는 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 웹 태블릿, 무선 전화기, 무선 헤드셋, 페이저, 인스턴트 메시징 장치, 디지털 카메라, 액세스 포인트, 텔레비전, 의료 기기(예컨대, 심박동수(heart rate) 모니터, 혈압(blood pressure) 모니터 등), 또는 정보를 무선으로 수신 및/또는 전송할 수 있는 다른 기기와 같은 유선 또는 모바일 무선 통신 디바이스일 수 있다.
도 2a는 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 명시적으로 삭제하도록 구성된 그룹 할당 메시지의 프레임 포맷을 예시한다. 그룹 할당 메시지(202)는 스테이션들(104)(도 1) 중 어느 것이 스테이션-관리 그룹(105)(도 1)의 일부로 선택되는지를 표시하기 위해 액세스 포인트(102)(도 1)에 의해 전송될 수 있다. 그룹 할당 메시지(202)의 각 필드 위의 숫자는 필드들 각각의 길이를 바이트 단위로 나타낼 수 있다.
실시예에 따르면, 그룹 할당 메시지(202)는 프레임 바디(frame body) 내에 스테이션-관리 그룹(105)을 식별하는 그룹 식별(ID) 필드(204) 및 스테이션-관리 그룹(105)에 대해 선택된 스테이션들(104)의 연관된 ID들을 식별하는 다수의 연관된 식별자(AID) 필드(206)를 포함한다. 그룹 할당 메시지(202)는 브로드캐스트 또는 유니캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 브로드캐스트 방식으로 전송된 경우, 그룹 할당 메시지(202)의 수신자 어드레스(RA)는 브로드캐스트 어드레스이다.
그룹 할당 메시지(202)의 프레임 바디는 또한 메시지가 그룹 할당 메시지임을 표시하는 카테고리 필드 및 액션 필드, 및 프레임 바디의 길이를 표시하는 길이 필드를 포함할 수 있다.
도 2b는 일부 실시예에 따른 그룹 삭제 메시지의 프레임 포맷을 예시한다. 그룹 삭제 메시지(232)는 설정된 스테이션-관리 그룹(105)(도 1)을 삭제하거나 또는 설정된 스테이션-관리 그룹(105)에서 하나 이상의 스테이션(104)(도 1)을 제거하기 위해 액세스 포인트(102)(도 1)에 의해 전송될 수 있다. 그룹 할당 메시지(232)의 각 필드 위의 숫자는 필드들 각각의 길이를 바이트 단위로 나타낼 수 있다. 스테이션-관리 그룹에서 하나 이상의 스테이션을 제거하도록 구성된 경우, 그룹 삭제 메시지(232)는 스테이션 삭제 메시지로 간주될 수 있다.
그룹 삭제 메시지(232)는 스테이션-관리 그룹(105) 중 삭제 대상인 하나 이상의 스테이션(104)으로 어드레싱될 수 있다. 그룹 삭제 메시지(232)는 프레임 바디 내에 스테이션-관리 그룹(105)을 식별하는 그룹 ID 필드(234)를 포함할 수 있다. 그룹 삭제 메시지(232)는 RA 필드를 이용하여 그룹에서 제거되는 스테이션으로 어드레싱될 수 있다.
그룹 삭제 메시지(232)의 프레임 바디는 또한 메시지가 그룹 할당 메시지임을 표시하는 카테고리 필드 및 액션 필드, 및 프레임 바디의 길이를 표시하는 길이 필드를 포함할 수 있다.
도 2c는 일부 실시예에 따른 DL MU MIMO 전송을 예시한다. DL MU MIMO 전송(240)은 액세스 포인트에 의해, 설정된 스테이션-관리 그룹의 일부인 스테이션에 전송될 수 있다. DL MU MIMO 전송(240)은 MU-MIMO 기술에 따라 스테이션-관리 그룹(105)(도 1)에 전송되는 데이터 프레임(103)(도 1), 또는 MU-MIMO 기술에 따라 스테이션-관리 그룹(115)(도 1)에 전송되는 데이터 프레임(113)(도 1)에 해당할 수 있다. DL MU MIMO 전송(240)은 공간적으로 분리된 데이터 패킷들(250)을 스테이션-관리 그룹의 스테이션들(104) 중 적어도 일부로 동시에 전송하는 것을 포함할 수 있다.
도 2c에 예시된 바와 같이, 공간적으로 분리된 데이터 패킷들(250)은 동일한 주파수 스펙트럼 내에서 동시에 전송되는 데이터 패킷(251), 데이터 패킷(252) 및 데이터 패킷(253)과 같은 다수의 개개의 데이터 패킷을 포함할 수 있다. 데이터 패킷(251)은 제1 스테이션(STA1)을 대상으로 할 수 있고, 데이터 패킷(252)은 제2 스테이션(STA2)을 대상으로 할 수 있으며 데이터 패킷(253)은 제3 스테이션(STA3)을 대상으로 할 수 있다. 비록 도 2c에는 개개의 데이터 패킷들(251, 252, 253)이 개별적으로 예시되어 있지만, 이는 이들 패킷이 개별의 주파수 채널을 통해 전송된다는 것을 의미하지 않는다.
일부 실시예에서, 각 데이터 패킷(250)은 수신측 스테이션의 수신을 위해 개별적으로 프리코딩(precoded)될 수 있다. 이러한 실시예는 이하에서 더욱 상세히 설명된다.
공간적으로 분리된 개개의 데이터 패킷들(250)은 동일한 일련의 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 주파수 부반송파를 포함할 수 있는 동일한 주파수 채널을 통해 동시에 전송될 수 있다. 개개의 데이터 패킷들(250) 각각은 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션들(104) 중 하나에 어드레싱되고 그에 의한 수신을 위해 프리코딩될 수 있다. 이러한 실시예에서, 개개의 데이터 패킷들은 동시에 전송될 수 있고 각 데이터 패킷(250)은 서로 다른 공간 채널을 통해 전송될 수 있다. 이러한 실시예에서, DL MU MIMO 또는 DL SDMA 기술이 이용될 수 있다.
일부 실시예에서, DL MU MIMO 전송(240)을 전송하는데 단일 주파수 채널이 이용될 수 있다. 일부 IEEE 802.11ac 실시예에서, DL MU-MIMO 전송(240)을 전송하는데 1차 주파수 채널과 7개까지의 2차 주파수 채널이 이용될 수 있다. 각 주파수 채널은 20MHZ 주파수 채널일 수 있고 다수의 OFDM 부반송파를 이용할 수 있다.
DL MU-MIMO 전송(240)의 다수의 개개의 데이터 패킷들(250)은 액세스 포인트(102)에 의해 CSMA/CA 기술에 따라 단일 프레임으로서 전송될 수 있다. 개개의 데이터 패킷들(250)을 전송한 후, 액세스 포인트(102)는 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)으로부터 블록 확인응답(BA)(255)과 같은 개개의 확인응답(255)을 수신할 수 있다. 확인응답(255)은 스테이션에 의해, DL MU-MIMO 전송(240)의 수신에 응답하여 동일한 주파수 채널을 통해 CSMA/CA 기술에 따라 전송될 수 있다. 비록 도 2c에는 블록 확인응답들(255)이 예시되어 있지만, 이는 이들이 서로 다른 주파수 채널을 통해 전송된다는 것을 의미하지 않는다.
DL MU-MIMO 전송(240)은 무엇보다도 하나 이상의 훈련(training) 필드 및 하나 이상의 시그널링(signaling) 필드를 포함할 수 있는 단일 프레임일 수 있다. DL MU-MIMO 전송(240)은 IEEE 802.11 표준에 따라 구성될 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 명시적으로 삭제하도록 구성된 액세스 포인트의 상태도이다. 액세스 포인트(102)(도 1)와 같은 액세스 포인트는 상태도(300)에 따라 동작할 수 있다. 유휴 상태(301) 동안, 액세스 포인트(102)는 스테이션 그룹 관리 활동에 대해 유휴상태에 있다. 그룹 할당 메시지(202)(도 2a)와 같은 그룹 할당 메시지를 선택된 스테이션(104)(도 1)에 전송한 후, 액세스 포인트(102)는 그룹 셋업 대기 상태(302)에 진입할 수 있다. 선택된 스테이션들(104) 중 하나 이상으로부터 응답 프레임이 수신되면, 액세스 포인트(102)는 응답 프레임이 수신된 스테이션들(104)을 포함하도록 스테이션-관리 그룹(105)을 설정하고 설정 상태(304)에 진입할 수 있다. 설정 상태(304)에 있는 동안, 액세스 포인트(102)는 MU-MIMO 기술을 이용하여 DL MU-MIMO 전송(240)을 설정된 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)에 전송할 수 있다. 설정 상태(304)에 있는 동안, 액세스 포인트(102)는 그룹 삭제 메시지(232)(도 2b) 또는 스테이션 삭제 메시지를 전송함으로써 스테이션-관리 그룹(105)을 명시적으로 삭제하고 삭제 대기 상태(306)에 진입할 수 있다. 삭제 대기 상태(306) 동안, 액세스 포인트(102)는 스테이션들이 그룹 삭제 메시지(232)의 수신을 확인응답할 때까지 대기할 수 있다. 모든 스테이션(104)이 스테이션-관리 그룹(105)에서 삭제되거나 또는 재시도 한계(retry limit)에 도달한 후, 액세스 포인트(102)는 유휴 상태(301)로 되돌아갈 수 있다.
상태도(300)에 예시된 바와 같이, 액세스 포인트(102)는 미리 결정된 시간 기간 내에서 선택된 스테이션들(104) 중 어느 스테이션으로부터도 응답 프레임이 수신되지 않은 경우 그룹 셋업 대기 상태(302)에서 유휴 상태(301)로 되돌아갈 수 있다. 액세스 포인트(102)는 또한 삭제 대기 상태(306)에 있는 동안 스테이션 삭제 메시지의 송신을 재시도하고 그룹 내에 스테이션이 남아 있는 경우 설정된 상태(304)로 되돌아갈 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 명시적으로 삭제하도록 구성된 스테이션의 상태도이다. 통신 스테이션(104)(도 1)과 같은 통신 스테이션은 상태도(400)에 따라 동작할 수 있다. 유휴 상태(402) 동안, 통신 스테이션(104)은 액세스 포인트(102)(도 1)로부터 그룹 할당 메시지(202)(도 2a)를 수신하고 그룹 셋업 대기 상태(404)에 진입할 수 있다. 그룹 할당 메시지(202)에 응답하여, 통신 스테이션(104)은 그룹 할당 메시지(202)에 표시된 스테이션-관리 그룹(105)(도 1)에 가입할 것이라는 것을 표시한 응답 프레임, 이를 테면, ACK 프레임 또는 CSI 피드백을 포함하는 프레임을 송신하고 설정 상태(406)에 진입할 수 있다. 설정 상태(406) 동안, 통신 스테이션(104)은 스테이션-관리 그룹(105)의 멤버이고 액세스 포인트(102)로부터 DL MU-MIMO 전송(240)(도 2c)을 수신할 수 있다. 이러한 명시적 그룹 삭제 실시예에서, 통신 스테이션(104)은 액세스 포인트로부터 그룹 삭제 메시지를 수신할 때까지 설정 상태(406)로 유지할 수 있다.
도 5는 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제하도록 구성된 그룹 할당 메시지의 프레임 포맷을 예시한다. 그룹 할당 메시지(502)는 액세스 포인트(102)(도 1)에 의해, 스테이션-관리 그룹(105)(도 1)의 일부로 선택된 스테이션(104)(도 1)에 전송될 수 있다. 그룹 할당 메시지(502)의 각 필드 위의 숫자는 필드 각각의 길이를 바이트 단위로 나타낼 수 있다.
실시예에 따르면, 그룹 할당 메시지(502)는 프레임 바디 내에 스테이션-관리 그룹(105)을 식별하는 그룹 ID 필드(504) 및 스테이션-관리 그룹(105)에 대해 선택된 스테이션들(104)의 연관된 ID들을 식별하는 다수의 AID 필드(506)를 포함한다. 그룹 할당 메시지(502)의 프레임 바디는 또한 그룹 멤버십(membership)의 최대 지속기간(duration)을 표시하는 타임아웃 필드(514)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 액세스 포인트(102)는 타임아웃 필드(514)에 표시된 미리 결정된 시간 기간 후에 그룹 업데이트 메시지 또는 DL MU-MIMO 전송(240)이 설정된 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션으로 송신되지 않은 경우 스테이션-관리 그룹을 자동으로 삭제할 것이다. 이러한 실시예는 이하에서 더욱 상세히 설명된다. 일부 실시예에서, 타임아웃 필드(514)는 타임아웃 간격을 밀리세컨드 단위로 표시할 수 있다.
그룹 할당 메시지(502)의 프레임 바디는 또한 이 메시지가 암묵적 그룹 삭제를 위해 구성된 그룹 할당 메시지임을 표시하는 카테고리 필드, 액션 필드, 및 프레임 바디의 길이를 표시하는 길이 필드를 포함할 수 있다. 그룹 할당 메시지(502), 그룹 할당 메시지(202)(도 2a), 및 그룹 삭제 메시지(232)(도 2b)의 프레임 바디에는 다른 필드도 포함될 수 있다.
이러한 실시예에서, 스테이션-관리 그룹은 10 밀리세컨드에서 몇 시간과 같이 훨씬 장시간까지의 시간 기간 동안 설정될 수 있다. 명시적 그룹 삭제 및 암묵적 그룹 삭제 실시예 양자에서 스테이션-관리 그룹을 설정 및 재설정하면 액세스 포인트가 무엇보다도 개개의 스테이션의 트래픽 패턴 및 채널 상태의 변동에 기초하여 스테이션-관리 그룹의 멤버들을 동적으로 업데이트 및 변경할 수 있다.
도 6은 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제하도록 구성된 액세스 포인트의 상태도이다. 액세스 포인트(102)(도 1)와 같은 액세스 포인트는 상태도(600)에 따라 동작할 수 있다. 유휴 상태(601) 동안, 액세스 포인트(102)는 스테이션 그룹 관리 활동에 대해 유휴상태에 있다. 그룹 할당 메시지(502)(도 5)와 같은 그룹 할당 메시지를 선택된 스테이션(104)(도 1)에 전송한 후, 액세스 포인트(102)는 그룹 셋업 대기 상태(602)에 진입할 수 있다. 선택된 스테이션들(104) 중 하나 이상으로부터 응답 프레임이 수신되면, 액세스 포인트(102)는 응답 프레임이 수신된 스테이션들(104)을 포함하도록 스테이션-관리 그룹(105)을 설정하고 설정 상태(604)에 진입하고 스테이션-관리 그룹(105)(도 1)을 설정할 수 있다. 설정 상태(604)에 있는 동안, 액세스 포인트(102)는 DL MU-MIMO 전송(240)(도 2c)을 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)에 전송할 수 있다. 설정 상태(604)에 있는 동안, 액세스 포인트(102)는 타임아웃 필드(514)(도 5)에 표시된 미리 결정된 시간 기간 후에 DL MU-MIMO 전송(240) 또는 그룹 업데이트 메시지를 설정된 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)에 전송하는 것을 억제함으로써 스테이션-관리 그룹(105)을 암묵적으로 삭제하고 유휴 상태(601)로 되돌아갈 수 있다. 설정 상태(604)에 있는 동안, 액세스 포인트(102)는 DL MU-MIMO 전송(240)에 응답하여 스테이션(104)으로부터 확인응답 프레임 또는 CSI 피드백을 대기하면서 유지 대기 상태(606)에 진입할 수 있다. 확인응답이 수신되지 않은 경우 통상의 기술에 따라 데이터 패킷이 재전송될 수 있다.
상태도(600)에 예시된 바와 같이, 액세스 포인트(102)는 미리 결정된 시간 기간 내에서 선택된 스테이션들(104) 중 어느 스테이션으로부터도 응답 프레임이 수신되지 않은 경우 그룹 셋업 대기 상태(602)에서 유휴 상태(301)로 되돌아갈 수 있다. 액세스 포인트(102)는 또한 DL MU-MIMO 전송(240)에 응답하지 않는 스테이션에 대해 재시도 한계에 도달한 후 미리 결정된 시간 기간 후에 유휴 상태(601)로 되돌아갈 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제하도록 구성된 통신 스테이션의 상태도이다. 통신 스테이션들(104)(도 1) 중 하나와 같은 통신 스테이션은 상태도(700)에 따라 동작할 수 있다. 유휴 상태(702) 동안, 통신 스테이션(104)은 액세스 포인트(102)(도 1)로부터 그룹 할당 메시지(502)(도 5)를 수신하고 그룹 셋업 대기 상태(704)에 진입할 수 있다. 그룹 할당 메시지(502)에 응답하여, 통신 스테이션(104)은 표시된 스테이션-관리 그룹에 가입할 것이라는 것을 표시한 응답 프레임, 이를 테면, ACK 프레임 또는 CSI 피드백을 포함하는 프레임을 송신하고 설정 상태(706)에 진입할 수 있다. 설정 상태(706) 동안, 통신 스테이션(104)은 액세스 포인트(102)로부터 DL MU-MIMO 전송(240)(도 2c)을 수신할 수 있다. 통신 스테이션(104)은 그룹 할당 메시지(502)의 타임아웃 필드(514)(도 5)에 표시된 미리 결정된 시간 기간 동안 더 이상 어떠한 DL MU-MIMO 전송(240) 또는 그룹 업데이트 메시지도 수신하지 않을 때까지 설정 상태(706)로 유지할 수 있다.
전술한 바와 같은 도 1, 도 2a, 도 2b, 도 2c, 및 도 5를 참조하면, 액세스 포인트(102)는 그룹 할당 메시지를 선택된 스테이션(104)에 전송함으로써 하나 이상의 스테이션-관리 그룹(105)을 셋업하고 관리하도록 구성된다. 그룹 할당 메시지(202)(도 2a)는 액세스 포인트(102)가 명시적 그룹 삭제를 이용할 경우 전송될 수 있고, 그룹 할당 메시지(502)(도 5)는 액세스 포인트(102)가 암묵적 그룹 삭제를 이용할 경우 전송될 수 있다. 액세스 포인트(102)는 응답 프레임이 수신된 스테이션들을 포함하도록 스테이션-관리 그룹(105)을 설정할 수 있다. 액세스 포인트(102)는 MU-MIMO 기술을 이용하여 DL MU-MIMO 전송(240)을 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션에 전송할 수 있다. 액세스 포인트(102)는 그룹 삭제 메시지(232)를 그룹의 스테이션에 전송함으로써 스테이션-관리 그룹을 명시적으로 삭제하거나 또는 미리 결정된 시간 기간 동안 DL MU-MIMO 전송(240) 또는 그룹 업데이트 메시지를 그룹의 스테이션에 전송하는 것을 억제함으로써 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제할 수 있다. 일부 실시예에서, 액세스 포인트(102)는 하나 보다 많은 스테이션-관리 그룹을 동시에 설정할 수 있다.
일부 실시예에서, 응답 프레임은 그룹 할당 메시지(202 또는 502)의 수신에 응답하여 선택된 스테이션들(104) 중 적어도 일부에 의해 전송되고, 액세스 포인트(102)는 미리 결정된 시간 기간 내에 응답 프레임이 수신된 스테이션(104)을 포함하도록 스테이션-관리 그룹(105)을 설정한다. 이러한 실시예에서, 응답 프레임은 확인응답 프레임이고, 그룹 할당 메시지를 수신하는 모든 스테이션은 확인응답 프레임을 반송한다. 확인응답 프레임의 수신에 기초하여, 액세스 포인트(102)는 스테이션-관리 그룹에 어느 스테이션을 포함할지를 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 액세스 포인트(102)는 미리 결정된 시간 기간 내에 스테이션-관리 그룹(105)을 설정하려 시도할 수 있다. 이 시간 기간 동안, 액세스 포인트(102)는 하나 이상의 그룹 할당 메시지를 선택된 스테이션(104)에 전송할 수 있다. 이 시간 기간 내에 응답하는 스테이션(104)은 표시된 스테이션-관리 그룹(105)의 일부가 될 수 있다.
일부 실시예에서, 액세스 포인트(102)는 그룹 삭제 메시지(232)를 설정된 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션들(104) 중 하나 이상에 전송함으로써 설정된 스테이션-관리 그룹(105)에서 하나 이상의 스테이션(104)을 명시적으로 삭제할 수 있다. 일부 실시예에서, 액세스 포인트(102)는 미리 결정된 시간 기간 동안 DL MU-MIMO 전송(240) 또는 그룹 업데이트 메시지를 하나 이상의 스테이션(104)에 전송하는 것을 억제함으로써 설정된 스테이션-관리 그룹(105)에서 하나 이상의 스테이션(104)을 암묵적으로 삭제할 수 있다. 스테이션-관리 그룹에서 삭제된 스테이션(104)은 현재 스테이션-관리 그룹의 일부인 스테이션을 식별하는 액세스 포인트(102)의 메모리에서 삭제될 수 있다.
액세스 포인트(102)가 암묵적 그룹 삭제를 위해 구성된 경우, 스테이션이 제거되거나 또는 스테이션-관리 그룹(105)이 삭제됨을 나타내는 명시적 메시지가 설정된 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)에 전송될 필요가 없다. 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션은 전술한 바와 같이 미리 결정된 시간 기간 동안 DL MU-MIMO 전송(240) 또는 그룹 업데이트 메시지를 전송하는 것을 억제함으로써 자동으로 삭제된다.
액세스 포인트(102)가 명시적 삭제를 위해 구성된 경우, 스테이션(104)은 확인응답 프레임으로 그룹 삭제 메시지(232)에 응답할 수 있다. 이러한 응답을 하는 스테이션(104)은 액세스 포인트(102)에 의해 확인응답 프레임이 수신된 후 스테이션-관리 그룹(105)에서 삭제될 수 있다.
전술한 바와 같이, DL MU-MIMO 전송(240)은 DL MU MIMO 또는 DL SDMA 기술을 이용하여 공간적으로 분리된 데이터 패킷들(250)을 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션들(1O4) 중 적어도 일부에 동시에 전송하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 액세스 포인트(102)뿐만 아니라 송수신 스테이션(104)에 의해 빔형성(beamforming)이 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 스테이션-관리 그룹은 SDMA 기술이 DL MU-MIMO 전송(240)을 전송하는데 이용된 경우 DL SDMA 그룹일 수 있다.
DL-SDMA을 이용하는 실시예에서, 개개의 데이터 패킷(251, 252, 및 253)은 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)의 CSI 매트릭스에 기초하여 프리코딩될 수 있다. 이러한 실시예에서, 프로코딩 매트릭스는 각 스테이션(104)의 CSI로부터 생성될 수 있고, 프리코딩 매트릭스는 DL MU-MIMO 전송(240) 내에서의 동시 전송을 위해 개개의 데이터 패킷을 프리코딩하는데 이용될 수 있다. 스테이션(104)은 스테이션의 CSI 또는 CSI 매트릭스에 기초하여 자신의 패킷을 다른 스테이션에 대해 의도된 패킷들과 분리하는 처리 회로를 포함한다. 이러한 실시예 중 일부 실시예에서, 그룹 할당 메시지(202)는 스테이션(104)에 의해 자신의 CSI를 결정하는 사운딩(sounding) 프레임으로서 이용될 수 있다.
액세스 포인트(102)는 BSS(100) 내의 액세스 포인트와 연관된 스테이션(104)의 CSI에 기초하여 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션(104)을 선택하도록 구성될 수 있다. 비록 요구조건은 아니지만, 스테이션-관리 그룹(105)에 대해 자신들의 CSI 사이에서 차이가 가장 큰 스테이션들(104)이 선택될 수 있다. 이러한 실시예에서, 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션들(104) 사이에서 CSI 차이가 클수록 프리코딩에 의해 공간 채널 분리를 더 크게 하여, 스테이션(104)이 그의 데이터 패킷을 DL MU-MIMO 전송(240) 내에서 다른 데이터 패킷들과 용이하게 분리할 수 있다. 일부 실시예에서, 피어 스테이션들(104) 사이의 상이한 피어 투 피어 링크들(107)의 간섭 패턴에 기초하여, 액세스 포인트(102)는 서로의 방향성(directional) 전송에 간섭을 야기하지 않고 그룹 내의 피어 투 피어 링크들(107)이 동시에 통신하는데 사용될 수 있도록 상이한 스테이션-관리 그룹들(105 및 115)에 대해 스테이션들(104)을 선택할 수 있다. 비록 도 1에는 스테이션-관리 그룹(105)의 스테이션들(104)이 함께 배치되고 스테이션-관리 그룹(115)의 스테이션들이 함께 배치되는 것이 예시되어 있지만, 이는 자신들의 CSI에 기초하여 스테이션-관리 그룹에 대해 스테이션들(104)이 선택되는 경우가 아닐 수 있다.
일부 실시예에서, 스테이션-관리 그룹(105)에서 스테이션(104)이 (명시적으로 또는 암묵적으로) 제거된 이후 액세스 포인트(102)가 스테이션(104)의 트래픽을 버퍼한 경우, 액세스 포인트(102)는 그 트래픽을 DL MU-MIMO 전송(240)의 일부로서가 아니라 그 버퍼된 트래픽을 유니캐스트 트래픽으로서 스테이션에 전송할 수 있다.
일부 실시예에서, 스테이션(104)은 그 스테이션의 CSI가 변하였거나(예를 들어, 프리코딩에 의해 신호 분리가 충분하도록 스테이션(104)의 CSI가 다른 스테이션의 CSI와 충분히 다르지 않은 경우) 또는 그 스테이션(104)에 대해 트래픽이 없는 경우 그룹에서 제거될 수 있다.
독자로 하여금 본 발명의 기술적인 특징 및 요지를 확인하게 하는 요약을 요하는 37 C.F.R. 섹션 1.72(b)에 따르기 위해 요약서가 제공된다. 이 요약서는 특허청구범위의 범주 또는 의미를 한정하거나 해석하는 것으로 사용되지 않을 것이라는 조건으로 제시된다. 이로써 다음의 특허청구범위는 상세한 설명에 포함되며, 각 청구항은 개별의 실시예로서 자체적으로 존재한다.

Claims (20)

  1. 스테이션(station)-관리 그룹을 셋업 및 관리하도록 구성된 액세스 포인트로서, 상기 액세스 포인트는,
    선택된 스테이션들에 그룹 할당 메시지를 전송하고,
    응답 프레임들이 수신된 스테이션들을 포함하도록 상기 스테이션-관리 그룹을 설정하고,
    상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 다운링크(DL) 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MU-MIMO) 전송으로서 데이터 프레임들을 전송하고,
    상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 그룹 삭제 메시지를 전송함으로써 상기 스테이션-관리 그룹에서 스테이션들을 명시적으로(explicitly) 삭제하거나, 또는
    상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 DL MU-MIMO 전송들 또는 그룹 업데이트 메시지들을 전송하는 것을 억제함으로써 상기 스테이션-관리 그룹에서 스테이션들을 암묵적으로(implicitly) 삭제하도록 구성되는 액세스 포인트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 응답 프레임들은 상기 그룹 할당 메시지의 수신에 응답하여 상기 선택된 스테이션들 중 적어도 일부에 의해 전송되고,
    상기 액세스 포인트는 미리 결정된 시간 기간 내에 응답 프레임들이 수신된 스테이션들을 포함하도록 상기 스테이션-관리 그룹을 설정하는 액세스 포인트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스테이션-관리 그룹은 DL MU-MIMO 전송들 또는 그룹 업데이트 메시지들이 상기 스테이션-관리 그룹의 모든 스테이션들에 송신되지 않는 경우, 미리 결정된 시간 기간 후에 상기 액세스 포인트에 의해 암묵적으로 삭제되는 액세스 포인트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그룹의 스테이션들 중 하나 이상의 스테이션에 그룹 삭제 메시지를 전송함으로써 상기 스테이션-관리 그룹에서 상기 하나 이상의 스테이션을 명시적으로 삭제하거나,
    상기 그룹의 모든 스테이션들에 그룹 삭제 메시지를 전송함으로써 상기 스테이션-관리 그룹에서 모든 스테이션들을 명시적으로 삭제하거나,
    상기 그룹의 하나 이상의 스테이션에 DL MU-MIMO 전송 또는 상기 그룹 업데이트 메시지들을 전송하는 것을 억제함으로써 미리 결정된 시간 기간 후에 상기 스테이션-관리 그룹에서 하나 이상의 스테이션을 암묵적으로 삭제하거나, 또는
    상기 그룹의 모든 스테이션들에 임의의 DL MU-MIMO 전송들 또는 상기 그룹 업데이트 메시지들을 전송하는 것을 억제함으로써 미리 결정된 시간 기간 후에 상기 스테이션-관리 그룹에서 모든 스테이션들을 암묵적으로 삭제하도록 더 구성되는 액세스 포인트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 DL MU-MIMO 전송은 상기 스테이션-관리 그룹이 설정된 후 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 전송되고,
    상기 DL MU-MIMO 전송은 공간적으로 분리된 데이터 패킷들을 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 동시에 전송하는 것을 포함하는 액세스 포인트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 공간적으로 분리된 데이터 패킷들은 동일 주파수 채널을 통해 동시에 전송되는 복수의 개개의 데이터 패킷들을 포함하고,
    상기 개개의 데이터 패킷들 각각은 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들 중 하나에 어드레싱되고 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들 중 하나에 의한 수신을 위해 프리코딩되는 액세스 포인트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 액세스 포인트로부터의 상기 DL MU MIMO 전송은 CSMA/CA 기술에 따른 단일 전송이고,
    상기 DL MU-MIMO 전송을 전송한 후, 상기 액세스 포인트는 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들로부터 개개의 확인응답을 수신하도록 구성되며,
    상기 확인응답은 CSMA/CA 기술에 따라 상기 스테이션들에 의해 전송되는 액세스 포인트.
  8. 제6항에 있어서, 상기 DL MU MIMO 전송에서 상기 개개의 데이터 패킷들은 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 대한 채널 상태 정보(CSI) 매트릭스에 기초하여 프리코딩되는 액세스 포인트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 액세스 포인트는 상기 액세스 포인트와 연관된 스테이션들의 채널 상태 정보(CSI)에 기초하여 상기 스테이션-관리 그룹에 대해 스테이션들을 선택하도록 구성되고,
    상기 스테이션-관리 그룹에 대하여 자신들의 CSI들 사이에 가장 큰 차이를 갖는 스테이션들 또는 유사한 트래픽 패턴들을 갖는 스테이션들이 선택되며,
    상기 응답 프레임들은 상기 그룹 할당 메시지에 응답하여 상기 선택된 스테이션들에 의해 전송되고, 상기 응답 프레임들은 확인응답 프레임 또는 CSI 피드백을 포함하는 프레임을 포함하는 액세스 포인트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 그룹 할당 메시지는 상기 스테이션-관리 그룹을 식별하는 그룹 식별(ID) 필드 및 상기 스테이션-관리 그룹에 대해 선택된 스테이션들을 식별하는 연관된 식별자(AID)를 포함하는 액세스 포인트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 액세스 포인트가 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제하도록 구성된 경우, 상기 액세스 포인트는 상기 액세스 포인트가 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 DL MU-MIMO 전송들 또는 그룹 업데이트 메시지들을 전송하는 것을 억제한 후에 상기 스테이션-관리 그룹을 암묵적으로 삭제하기 위한 미리 결정된 시간 기간을 표시하는 타임아웃 필드를 더 포함하도록 상기 그룹 할당 메시지를 구성하고,
    상기 액세스 포인트는 상기 미리 결정된 시간 기간 내에 상기 그룹 업데이트 메시지들 또는 상기 DL MU-MIMO 전송들을 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 전송하여 상기 스테이션-관리 그룹의 설정을 유지하도록 더 구성되는 액세스 포인트.
  12. 제1항에 있어서, 상기 액세스 포인트 및 다수의 상기 스테이션들은 IEEE 802.11 표준에 따라 동작하는 기본 서비스 세트(BSS)를 포함하고,
    상기 액세스 포인트는 상기 스테이션-관리 그룹에 대해 상기 BSS로부터 스테이션들을 선택하며,
    상기 액세스 포인트 및 상기 스테이션들은 무선 매체에 액세스하기 위해 IEEE 802.11 표준의 CSMA/CA 기술을 구현하는 액세스 포인트.
  13. 스테이션 그룹 관리 방법으로서,
    선택된 스테이션들에 그룹 할당 메시지를 전송하는 단계,
    응답 프레임들이 수신된 스테이션들을 포함하도록 스테이션-관리 그룹을 설정하는 단계,
    상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 다운링크(DL) 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MU-MIMO) 전송으로서 데이터 프레임들을 전송하는 단계, 및
    상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 그룹 삭제 메시지를 전송함으로써 상기 스테이션-관리 그룹에서 스테이션들을 명시적으로 삭제하거나, 또는
    상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 DL MU-MIMO 전송들 또는 그룹 업데이트 메시지들을 전송하는 것을 억제함으로써 상기 스테이션-관리 그룹에서 스테이션들을 암묵적으로 삭제하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 응답 프레임들은 상기 그룹 할당 메시지의 수신에 응답하여 상기 선택된 스테이션들 중 적어도 일부에 의해 전송되고,
    상기 액세스 포인트는 미리 결정된 시간 기간 내에 응답 프레임들이 수신된 스테이션들을 포함하도록 상기 스테이션-관리 그룹을 설정하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 스테이션-관리 그룹은 DL MU-MIMO 전송들 또는 그룹 업데이트 메시지들이 상기 스테이션-관리 그룹의 모든 스테이션들에 송신되지 않는 경우, 미리 결정된 시간 기간 후에 상기 액세스 포인트에 의해 암묵적으로 삭제되는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 DL MU-MIMO 전송은 상기 스테이션-관리 그룹이 설정된 후 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 전송되고,
    상기 DL MU-MIMO 전송은 공간적으로 분리된 데이터 패킷들을 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 동시에 전송하는 것을 포함하는 방법.
  17. IEEE 802.11 무선 네트워크에서 동작하도록 스테이션 그룹 관리를 위해 구성된 액세스 포인트로서, 상기 액세스 포인트는,
    기본 서비스 세트(BSS)로부터 선택된 스테이션들을 포함하도록 스테이션-관리 그룹을 설정하고,
    상기 설정된 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 DL MU-MIMO 전송들 또는 그룹 업데이트 메시지들 중 적어도 하나를 전송함으로써 상기 스테이션-관리 그룹을 유지하고,
    상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 그룹 삭제 메시지를 전송하거나, 또는 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 DL MU-MIMO 전송들 또는 그룹 업데이트 메시지들을 전송하는 것을 억제함으로써 상기 스테이션-관리 그룹에서 스테이션들을 삭제하도록 구성되는 액세스 포인트.
  18. 제17항에 있어서, 상기 DL MU-MIMO 전송은 공간적으로 분리된 데이터 패킷들을 상기 스테이션-관리 그룹의 스테이션들에 동시에 전송하는 것을 포함하는 액세스 포인트.
  19. 제18항에 있어서, 상기 액세스 포인트는 채널 상태 정보(CSI) 또는 트래픽 패턴에 기초하여 상기 스테이션-관리 그룹에 대해 상기 BSS로부터 스테이션들을 선택하고,
    상기 액세스 포인트 및 상기 스테이션들은 무선 매체에 액세스하기 위해 IEEE 802.11 표준의 CSMA/CA 기술을 구현하는 액세스 포인트.
  20. 제19항에 있어서, 상기 스테이션-관리 그룹에 대해 자신들의 CSI들 사이에 가장 큰 차이를 갖는 스테이션들 또는 유사한 트래픽 패턴들을 갖는 스테이션들이 선택되고,
    상기 액세스 포인트는 상기 스테이션-관리 그룹의 모든 스테이션들에 그룹 삭제 메시지를 전송하거나, 또는 상기 스테이션-관리 그룹의 모든 스테이션들에 상기 DL MU-MIMO 전송들 또는 상기 그룹 업데이트 메시지들을 전송하는 것을 억제함으로써 상기 스테이션-관리 그룹에서 모든 스테이션들을 삭제하도록 구성되는 액세스 포인트.
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