KR20150124389A - 시그널링 방법 - Google Patents

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KR20150124389A
KR20150124389A KR1020150049155A KR20150049155A KR20150124389A KR 20150124389 A KR20150124389 A KR 20150124389A KR 1020150049155 A KR1020150049155 A KR 1020150049155A KR 20150049155 A KR20150049155 A KR 20150049155A KR 20150124389 A KR20150124389 A KR 20150124389A
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frame
field
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hew
signaling
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KR1020150049155A
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이일구
신정철
오종의
유창완
박현구
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뉴라컴 인코포레이티드
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Abstract

무선랜에서 디바이스의 시그널링 방법이 제공된다. 시그널링 방법은 주소 필드에 시그널링 정보를 포함시키는 단계, 주소 필드를 포함하는 MAC 프레임을 생성하는 단계, 그리고 MAC 프레임을 데이터 필드에 포함시킨 PHY 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

시그널링 방법{SIGNALING METHOD}
본 발명은 시그널링 방법에 관한 것으로, 특히 무선 근거리 통신망(wireless local area network, WLAN)(앞으로 "무선랜"이라 함)에서의 시그널링 방법에 관한 것이다.
무선랜은 IEEE 파트 11에서 "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications"의 이름으로 표준화가 진행되고 있다. 1999년 원 표준이 공개된 후에, 보정안을 통해 새로운 버전의 표준이 계속 공개되고 있다. 1999년에 5 GHz 밴드를 지원하는 IEEE 802.11a 표준(IEEE Std 802.11a-1999)이 공개되고, 2003년에 2.4 GHz 밴드를 지원하는 IEEE 802.11g 표준(IEEE Std 802.11g-2003)이 공개되었으며, 이들 표준을 레거시(legacy)라 한다. 이어서, 높은 수율(higher throughput, HT) 향상을 위한 IEEE 802.11n 표준(IEEE Std 802.11n-2009)이 2009년에 공개되었고, 매우 높은 수율(very high throughput, VHT) 향상을 위한 IEEE 802.11ac 표준(IEEE 802.11ac-2013)이 2013년에 공개되었다. 현재 IEEE 802.11ax 태스크 그룹에서는 고밀도 환경에서의 시스템 수율을 향상시킬 수 있는 고효율 무선랜(high efficiency WLAN, HEW)을 개발하고 있다.
이러한 무선랜 환경에서 송신 디바이스가 전송한 프레임을 수신 디바이스가 성공적으로 수신해서 복호할 수 있도록, 송신 디바이스는 프레임의 시그널 필드에 시그널링 정보를 포함시켜서 프레임을 전송한다. 이때, 시그널링 정보가 증가하는 경우 시그널 필드에 포함되는 심볼의 개수를 증가시켜야 하지만, 시그널 필드에 포함되는 심볼의 개수를 증가시키면 최소 프레임의 길이가 길어지므로 전송 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서 심볼의 개수를 증가시키지 않고 시그널링 정보를 추가로 전송하는 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시그널링 정보를 추가로 전송할 수 있는 시그널링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 디바이스의 시그널링 방법이 제공된다. 상기 시그널링 방법은 주소 필드에 시그널링 정보를 포함시키는 단계, 상기 주소 필드를 포함하는 MAC 프레임을 생성하는 단계, 그리고 상기 MAC 프레임을 데이터 필드에 포함시킨 PHY 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
상기 주소 필드는, 상기 디바이스의 주소 또는 상기 MAC 프레임을 수신할 디바이스의 주소를 압축한 압축 주소를 더 포함할 수 있다.
상기 주소 필드는, 상기 MAC 프레임을 수신할 복수의 디바이스의 주소를 각각 압축한 복수의 압축 주소를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 시그널링 정보는 상기 복수의 압축 주소의 개수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 시그널링 정보는 상기 복수의 디바이스 각각의 전용 시그널링 정보를 포함할 수 있다.
상기 주소 필드의 모든 바이트가 상기 시그널링 정보에 할당되며, 상기 시그널링 정보는 상기 디바이스가 속한 BSS 정보를 포함할 수 있다.
이때, 상기 BSS 정보는 인접한 BSS와 구분하기 위한 BSS 컬러 식별자를 포함할 수 있다.
또는 상기 BSS 정보는 상기 디바이스의 결합 식별자의 일부 비트와 BSS의 식별자에 의해 생성되는 부분 결합 식별자를 포함할 수 있다.
상기 PHY 프레임은, 상기 주소 필드로 상기 시그널링 정보를 전송하는지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다.
상기 시그널링 정보가 상기 지시자를 포함할 수 있다.
상기 MAC 프레임은 프레임 제어 필드를 더 포함하며, 상기 지시자는 상기 프레임 제어 필드의 서브타입 필드의 소정 값에 의해 전송될 수 있다.
상기 MAC 프레임은 프레임 제어 필드를 더 포함하며, 상기 지시자는 상기 프레임 제어 필드의 소정 비트에 의해 전송될 수 있다.
상기 지시자는 상기 주소 필드의 소정 비트에 의해 전송될 수 있다.
상기 MAC 프레임은 기간 필드를 포함하며, 상기 지시자는 상기 기간 필드의 소정 값에 의해 전송될 수 있다.
상기 데이터 필드는 서비스 필드를 포함하고, 상기 지시자는 상기 서비스 필드 중 여덟 번째부터 열 여섯 번째 비트 중 소정 비트에 의해 전송될 수 있다.
상기 데이터 필드는 서비스 필드를 포함하고, 상기 서비스 필드의 처음 7 비트는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트에 대응할 수 있다. 이때, 상기 지시자는 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 소정 비트에 의해 전송될 수 있다.
상기 소정 비트는 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 또는 다섯 번째 비트를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 디바이스의 시그널링 방법이 제공된다. 상기 시그널링 방법은, PHY 프레임을 수신하는 단계, 상기 PHY 프레임의 데이터 필드로부터 MAC 프레임을 추출하는 단계, 그리고 상기 MAC 프레임의 주소 필드로부터 시그널링 정보를 추출하는 단계를 포함한다.
상기 주소 필드는, 상기 디바이스의 주소 또는 상기 MAC 프레임을 수신할 디바이스의 주소를 압축한 압축 주소를 포함할 수 있다.
상기 주소 필드의 모든 바이트가 상기 시그널링 정보에 할당되며, 상기 시그널링 정보는 상기 디바이스가 속한 BSS 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 디바이스의 시그널링 장치가 제공된다. 상기 시그널링 장치는 프로세서와 트랜시버를 포함한다. 상기 프로세서는 주소 필드에 시그널링 정보를 포함시키고, 상기 주소 필드를 포함하는 MAC 프레임을 생성하며, 상기 MAC 프레임을 데이터 필드에 포함시킨 PHY 프레임을 생성한다. 상기 트랜시버는 상기 PHY 프레임을 전송한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 디바이스의 시그널링 장치가 제공된다. 상기 시그널링 장치는 프로세서와 트랜시버를 포함한다. 상기 트랜시버는 PHY 프레임을 수신한다. 상기 프로세서는 상기 PHY 프레임의 데이터 필드로부터 MAC 프레임을 추출하고, 상기 MAC 프레임의 주소 필드로부터 시그널링 정보를 추출한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 주소 필드를 통해서 시그널링 정보를 추가로 전송할 수 있다.
도 1은 무선랜 디바이스의 구조를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 2는 무선랜에서의 송신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 3은 무선랜에서의 수신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 4는 IFS 관계를 보여주는 도면이다.
도 5는 채널에서 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위한 CSMA/CA 방식에 따른 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 무선랜 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 7은 무선랜에서의 RTS 프레임의 포맷을 예시하는 도면이다.
도 8은 무선랜에서의 CTS 프레임의 포맷을 예시하는 도면이다.
도 9는 무선랜에서의 관리 프레임의 포맷을 예시하는 도면이다.
도 10은 무선랜에서의 데이터 필드의 구조를 예시하는 도면이다.
도 11 및 도 12는 무선랜에서의 하향링크 전송의 한 예를 설명하는 도면이다.
도 13 및 도 14는 무선랜에서의 상향링크 전송의 한 예를 설명하는 도면이다.
도 15는 무선랜에서의 상향링크 전송의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 요청 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 응답 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 18, 도 19, 도 20 및 도 21은 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 프레임에 포함되는 주소 필드를 예시하는 도면이다.
도 22, 도 23, 도 24, 도 25, 도 26 및 도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압축 주소를 사용하는 요청 프레임을 예시하는 도면이다.
도 28 및 도 29는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압축 주소를 사용하는 다양한 응답 프레임을 예시하는 도면이다.
도 30, 도 31 및 도 32는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압축 주소를 사용하지 않는 요청 프레임을 예시하는 도면이다.
도 33은 본 발명의 한 실시예에 따른 압축 주소를 사용하지 않는 응답 프레임을 예시하는 도면이다.
도 34는 도 30 내지 도 33에 도시한 요청 프레임 및 응답 프레임의 전송의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 35는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 프레임 제어 필드를 예시하는 도면이다.
도 36 및 도 37은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 요청 프레임의 TA 필드를 예시하는 도면이다.
도 38은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 서비스 필드를 예시하는 도면이다.
도 39는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 스크램블러 생성기를 예시하는 도면이다.
도 40, 도 41, 도 42, 도 43, 도 44 및 도 45는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 BSS 컬러 ID를 시그널링 정보로 전송하는 예를 설명하는 도면이다.
도 46, 도 47, 도 48 및 도 49은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 캘리브레이션 정보 및/또는 자원 할당 정보를 시그널링 정보로 전송하는 예를 설명하는 도면이다.
도 50은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 전력 절약 정보를 시그널링 정보로 전송하는 예를 설명하는 도면이다.
도 51은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 동적 CCA 정보를 시그널링 정보로 전송하는 예를 설명하는 도면이다.
도 52 및 도 53은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 디바이스에서의 시그널링 방법을 예시하는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
무선 근거리 통신망(wireless local area network, WLAN)(앞으로 "무선랜"이라 함)에서 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)는 복수의 무선랜 디바이스를 포함한다. 무선랜 디바이스는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11 표준에 따른 매체 접근 제어(medium access control, MAC) 계층과 물리(physical, PHY) 계층 등을 포함할 수 있다. 복수의 무선랜 디바이스 중 적어도 하나의 무선랜 디바이스는 액세스 포인트(access point, AP)이고, 나머지 무선랜 디바이스는 non-AP 스테이션(non-AP station, non-AP STA)일 수 있다. 혹은 에드 혹 (Ad-hoc) 네트워킹에서, 복수의 무선랜 디바이스는 모두 non-AP 스테이션일 수 있다. 통상, 스테이션(STA)은 액세스 포인트(AP) 및 non-AP 스테이션을 통칭하는 경우로도 사용되나, 편의상 non-AP 스테이션을 스테이션(station, STA) 이라고 약칭하기도 한다.
도 1은 무선랜 디바이스의 구조를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 1을 참고하면 무선랜 디바이스(1)는 베이스밴드 프로세서(10), 라디오 주파수(radio frequency, RF) 트랜시버(20), 안테나부(30), 메모리(40), 입력 인터페이스 유닛(50), 출력 인터페이스 유닛(60) 및 버스(70)를 포함한다.
베이스밴드 프로세서(10)는 본 명세서에서 기재된 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, MAC 프로세서(11), PHY 프로세서(15)를 포함한다.
일 실시예에서, MAC 프로세서(11)는 MAC 소프트웨어 처리부(12)와 MAC 하드웨어 처리부(13)를 포함할 수 있다. 이때, 메모리(40)는 MAC 계층의 일부 기능을 포함하는 소프트웨어(앞으로 "MAC 소프트웨어"라 한다)를 포함하고, MAC 소프트웨어 처리부(12)는 이 MAC 소프트웨어를 구동하여 MAC의 일부 기능을 구현하고, MAC 하드웨어 처리부(13)는 MAC 계층의 나머지 기능을 하드웨어(앞으로 "MAC 하드웨어"라 한다)로서 구현할 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
PHY 프로세서(15)는 송신 신호 처리부(100)와 수신 신호 처리부(200)를 포함한다.
베이스밴드 프로세서(10), 메모리(40), 입력 인터페이스 유닛(50) 및 출력 인터페이스 유닛(60)은 버스(70)를 통해서 서로 통신할 수 있다.
RF 트랜시버(20)는 RF 송신기(21)와 RF 수신기(22)를 포함한다.
메모리(40)는 MAC 소프트웨어 이외에도 운영 체제 (operating system), 애플리케이션 (application) 등을 저장할 수 있으며, 입력 인터페이스 유닛(50)은 사용자로부터 정보를 획득하고, 출력 인터페이스 유닛(60)은 사용자에게 정보를 출력한다.
안테나부(30)는 하나 이상의 안테나를 포함한다. 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output, MIMO) 또는 다중 사용자 MIMO(multi-user MIMO, MU-MIMO)를 사용하는 경우, 안테나부(30)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다.
도 2는 무선랜에서의 송신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 2를 참고하면, 송신 신호 처리부(100)는 인코더(110), 인터리버(120), 매퍼(130), 역 푸리에 변환기(140), 보호 구간(guard interval, GI) 삽입기(150)를 포함한다.
인코더(110)는 입력 데이터를 부호화하며, 예를 들면 순방향 오류 수정(forward error correction, FEC) 인코더일 수 있다. FEC 인코더는 이진 컨볼루션 코드(binary convolutional code, BCC) 인코더를 포함할 수 있는데, 이 경우 천공(puncturing) 장치가 이에 포함될 수 있다. 또는 FEC 인코더는 저밀도 패리티 검사(low-density parity-check, LDPC) 인코더를 포함할 수 있다.
송신 신호 처리부(100)는 0 또는 1의 긴 동일 시퀀스가 발생되는 확률을 줄이기 위해서 입력 데이터를 부호화하기 앞서 스크램블하는 스크램블러(scrambler)를 더 포함할 수 있다. 인코더(110)로서 복수의 BCC 인코더가 사용되면, 송신 신호 처리부(100)는 스크램블된 비트를 복수의 BCC 인코더로 역다중화하기 위한 인코더 파서(encoder parser)를 더 포함할 수 있다. 인코더(110)로서 LDPC 인코더가 사용되는 경우, 송신 신호 처리부(100)는 인코더 파서를 사용하지 않을 수 있다.
인터리버(120)는 인코더(110)에서 출력되는 스트림의 비트들을 인터리빙하여 순서를 변경한다. 인터리빙은 인코더(110)로서 BCC 인코더가 사용될 때만 적용될 수도 있다. 매퍼(130)는 인터리버(120)에서 출력되는 비트열을 성상점(constellation points)에 매핑한다. 인코더(110)로서 LDPC 인코더가 사용되는 경우, 매퍼(130)는 성상점 매핑 외에 LDPC 톤 매핑(LDPC tone mapping)을 더 수행할 수 있다.
MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 송신 신호 처리부(100)는 공간 스트림(spatial stream)의 개수(NSS)에 해당하는 복수의 인터리버(120)와 복수의 매퍼(130)를 사용할 수 있다. 이때, 송신 신호 처리부(100)는 복수의 BCC 인코더 또는 LDPC 인코더의 출력을 서로 다른 인터리버(120) 또는 매퍼(130)로 제공될 복수의 블록으로 분할하는 스트림 파서를 더 포함할 수 있다. 또한 송신 신호 처리부(100)는 성상점을 NSS개의 공간 스트림으로부터 NSTS개의 시공간(space-time) 스트림으로 확산하는 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC) 인코더와 시공간 스트림을 전송 체인(transmit chains)으로 매핑하는 공간 매퍼를 더 포함할 수 있다. 공간 매퍼는 직접 매핑(direct mapping), 공간 확산(spatial expansion), 빔포밍(beamforming) 등의 방법을 사용할 수 있다.
역 푸리에 변환기(140)는 역 이산 푸리에 변환(inverse discrete Fourier transform, IDFT) 또는 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)을 사용하여 매퍼(130) 또는 공간 매퍼에서 출력되는 성상점 블록을 시간 영역 블록, 즉 심볼로 변환한다. STBC 인코더와 공간 매퍼를 사용하는 경우, 역 푸리에 변환기(140)는 전송 체인별로 제공될 수 있다.
MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 송신 신호 처리부는 의도하지 않은 빔포밍을 방지하기 위해서 역 푸리에 변환 전 또는 후에 사이클릭 시프트 다이버시티(cyclic shift diversity, CSD)를 삽입할 수 있다. CSD는 전송 체인마다 특정되거나 시공간 스트림마다 특정될 수 있다. 또는 CSD는 공간 매퍼의 일부로서 적용될 수도 있다.
또한 MU-MIMO를 사용하는 경우, 공간 매퍼 전의 일부 블록은 사용자별로 제공될 수도 있다.
GI 삽입기(150)는 심볼의 앞에 GI를 삽입한다. 송신 신호 처리부(100)는 GI를 삽입한 후에 심볼의 에지를 부드럽게 윈도우잉(windowing)할 수 있다. RF 송신기(21)는 심볼을 RF 신호로 변환해서 안테나를 통해 송신한다. MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, GI 삽입기(150)와 RF 송신기(21)는 전송 체인별로 제공될 수 있다.
도 3은 무선랜에서의 수신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 3을 참고하면, 수신 신호 처리부(200)는 GI 제거기(220), 푸리에 변환기(230), 디매퍼(240), 디인터리버(250) 및 디코더(260)를 포함한다.
RF 수신기(22)는 안테나를 통해 RF 신호를 수신하여서 심볼로 변환하고, GI 제거기(220)는 심볼에서 GI를 제거한다. MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, RF 수신기(22)와 GI 제거기(220)는 수신 체인별로 제공될 수 있다.
푸리에 변환기(230)는 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform, DFT) 또는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT)을 사용하여 심볼, 즉 시간 영역 블록을 주파수 영역의 성상점으로 변환한다. 푸리에 변환기(230)는 수신 체인별로 제공될 수 있다.
MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 푸리에 변환된 수신 체인을 시공간 스트림의 성상점으로 변환하는 공간 디매퍼(spatial demapper)와 성상점을 시공간 스트림으로부터 공간 스트림으로 역확산하는 STBC 디코더를 포함할 수 있다.
디매퍼(240)는 푸리에 변환기(230) 또는 STBC 디코더에서 출력되는 성상점 블록을 비트 스트림으로 디매핑한다. 수신 신호가 LDPC 인코딩된 경우, 디매퍼(240)는 성상점 디매핑 전에 LDPC 톤 디매핑(LDPC tone demapping)을 더 수행할 수 있다. 디인터리버(250)는 디매퍼(240)에서 출력되는 스트림의 비트들을 디인터리빙한다. 디인터리빙은 수신 신호가 BCC 인코딩된 경우에만 적용될 수 있다.
MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 공간 스트림의 개수에 해당하는 복수의 디매퍼(240)와 복수의 디인터리버(250)를 사용할 수 있다. 이때, 수신 신호 처리부(200)는 복수의 디인터리버(250)에서 출력되는 스트림을 결합하는 스트림 디파서(stream deparser)를 더 포함할 수 있다.
디코더(260)는 디인터리버(250) 또는 스트림 디파서에서 출력되는 스트림을 복호화하며, 예를 들면 FEC 디코더일 수 있다. FEC 디코더는 BCC 디코더 또는 LDPC 디코더를 포함할 수 있다. 수신 신호 처리부(200)는 디코더(260)에서 복호된 데이터를 디스크램블하는 디스크램블러를 더 포함할 수 있다. 디코더(260)로서 복수의 BCC 디코더가 사용되는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 디코딩된 데이터를 다중화하기 위한 인코더 디파서(encoder deparser)를 더 포함할 수 있다. 디코더(260)로서 LDPC 디코더가 사용되는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 인코더 디파서를 사용하지 않을 수 있다.
도 4는 프레임간 간격(interframe space, IFS) 관계를 보여주는 도면이다.
무선랜 디바이스들 사이에서 데이터 프레임(data frame), 제어 프레임(control frame), 관리 프레임(management frame)이 교환될 수 있다.
데이터 프레임은 상위 레이어에 포워드되는 데이터의 전송을 위해 사용되는 프레임이며, 매체가 idle이 된 때로부터 DIFS (distributed coordination function IFS) 경과 후 백오프 수행 후 전송된다. 관리 프레임은 상위 레이어에 포워드되지 않는 관리 정보의 교환을 위해 사용되는 프레임으로서, DIFS 또는 PIFS (point coordination function IFS)와 같은 IFS 경과 후 백오프 수행 후 전송된다. 관리 프레임의 서브타입 프레임으로 Beacon, Association request/response, probe request/response, authentication request/response 등이 있다. 제어 프레임은 매체에 액세스를 제어하기 위하여 사용되는 프레임이다. 제어 프레임의 서브 타입 프레임으로 RTS, CTS, ACK 등이 있다. 제어 프레임은 다른 프레임의 응답 프레임이 아닌 경우 DIFS 경과 후 백오프 수행 후 전송되고, 다른 프레임의 응답 프레임인 경우 SIFS (short IFS) 경과 후 백오프 없이 전송된다. 프레임의 타입과 서브 타입은 프레임 제어 필드 내의 type 필드와 subtype 필드에 의해 식별될 수 있다.
한편, QoS (Quality of Service) STA은 프레임이 속하는 access category (AC)를 위한 AIFS(arbitration IFS), 즉 AIFS[AC] 경과 후 백오프 수행 후 프레임을 전송할 수 있다. 이때, AIFS[AC]가 사용될 수 있는 프레임은 데이터 프레임, 관리 프레임 및 응답 프레임이 아닌 제어 프레임이 될 수 있다.
도 5는 채널에서 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위한 CSMA(carrier sense multiple access)/CA(collision avoidance) 방식에 따른 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참고하면, 제1 디바이스(STA1)는 데이터를 전송하고자 하는 송신 디바이스를 의미하고, 제2 디바이스(STA2)는 제1 디바이스(STA1)부터 전송되는 데이터를 수신하는 수신 디바이스를 의미한다. 제3 디바이스(STA3)는 제1 디바이스(STA1)로부터 전송되는 프레임 및/또는 제2 디바이스(STA2)로부터 전송되는 프레임을 수신할 수 있는 영역에 위치할 수 있다.
제1 디바이스(STA1)는 캐리어 센싱(carrier sensing)을 통해 채널이 사용되고 있는지를 판단할 수 있다. 제1 디바이스(STA1)는 채널에 존재하는 에너지의 크기 또는 신호의 상관성(correlation)을 기반으로 채널의 점유 상태를 판단할 수 있고, 또는 NAV(network allocation vector) 타이머(timer)를 사용하여 채널의 점유 상태를 판단할 수 있다.
제1 디바이스(STA1)는 DIFS 동안 채널이 다른 디바이스에 의해 사용되지 않는 것으로 판단된 경우(즉, 채널이 아이들(idle) 상태인 경우) 백오프 수행 후 RTS(request to send) 프레임을 제2 디바이스(STA2)에 전송할 수 있다. 제2 디바이스(STA2)는 RTS 프레임을 수신한 경우 SIFS 후에 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS(clear to send) 프레임을 제1 디바이스(STA1)에 전송할 수 있다.
한편, 제3 디바이스(STA3)는 RTS 프레임을 수신한 경우 RTS 프레임에 포함된 기간(duration) 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + CTS 프레임 + SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 또는 제3 디바이스(STA3)는 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임에 포함된 기간 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 제3 디바이스(STA3)는 NAV 타이머가 만료되기 전에 새로운 프레임을 수신한 경우 새로운 프레임에 포함된 기간 정보를 사용하여 NAV 타이머를 갱신할 수 있다. 제3 디바이스(STA3)는 NAV 타이머가 만료되기 전까지 채널 접속을 시도하지 않는다.
제1 디바이스(STA1)는 제2 디바이스(STA2)로부터 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임의 수신이 완료된 시점부터 SIFS 후에 데이터 프레임을 제2 디바이스(STA2)에 전송할 수 있다. 제2 디바이스(STA2)는 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 SIFS 후에 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 제1 디바이스(STA1)에 전송할 수 있다.
제3 디바이스(STA3)는 NAV 타이머가 만료된 경우 캐리어 센싱을 통해 채널이 사용되고 있는지를 판단할 수 있다. 제3 디바이스(STA3)는 NAV 타이머의 만료 후부터 DIFS 동안 채널이 다른 디바이스에 의해 사용되지 않은 것으로 판단된 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우(CW)가 지난 후에 채널 접속을 시도할 수 있다.
도 6은 무선랜 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 6을 참고하면, 무선랜의 프레임, 특히 MAC 프레임은 MAC 헤더(610), 프레임 바디 필드(620) 및 프레임 체크 시퀀스(frame check sequence, FCS) 필드(630)를 포함한다.
MAC 헤더(610)는 프레임 제어 필드(611), 기간/ID 필드(612), 적어도 하나의 주소 필드(613, 614, 615, 617) 및 시퀀스 제어 필드(616)를 포함한다. 적어도 하나의 주소 필드(613, 614, 615, 617)는 네 개의 주소 필드(주소 1, 주소 2, 주소 3, 주소 4)를 포함하며, 네 개의 주소 필드 중 일부는 프레임 타입 및 서브타입에 따라 존재하지 않을 수도 있다. 프레임 바디 필드(620)는 가변 길이를 가지는 필드로 프레임 타입에 특정된 정보를 포함하며, 프레임 타입 및 서브타입에 따라 존재하지 않을 수도 있다. FCS 필드(630)는 프레임의 끝에 위치하며, CRC(cyclic redundancy check), 예를 들면 32 비트 CRC를 포함한다.
프레임 제어 필드(611)는 타입 필드와 서브타입 필드를 포함한다. 타입 필드와 서브타입 필드는 프레임의 기능을 식별한다. 타입 필드는 제어, 데이터 및 관리의 세 가지 타입 중 하나를 식별한다. 이들 타입은 각각 아래 표 1에 다양한 서브타입을 가지며, 서브타입은 서브타입 필드에 의해 식별된다.
Type value
b3 b2
Type
description
Subtype value
b7 b6 b5 b4
Subtype description
00 Management 0000 Association request
00 Management 0001 Association response
00 Management 0010 Reassociation request
00 Management 0011 Reassociation response
00 Management 0100 Probe request
00 Management 0101 Probe response
00 Management 0110 Timing Advertisement
00 Management 0111 Reserved
00 Management 1000 Beacon
00 Management 1001 ATIM
00 Management 1010 Disassociation
00 Management 1011 Authentication
00 Management 1100 Deauthentication
00 Management 1101 Action
00 Management 1110 Action No Ack
00 Management 1111 Reserved
01 Control 0000-0011 Reserved
01 Control 0100 Beamforming Report Poll
01 Control 0101 VHT NDP Announcement
01 Control 0111 Control Wrapper
01 Control 1000 Block Ack Request (BlockAckReq)
01 Control 1001 Block Ack (BlockAck)
01 Control 1010 PS-Poll
01 Control 1011 RTS
01 Control 1100 CTS
01 Control 1101 ACK
01 Control 1110 CF-End
01 Control 1111 CF-End + CF-Ack
10 Data 0000 Data
10 Data 0001 Data + CF-Ack
10 Data 0010 Data + CF-Poll
10 Data 0011 Data + CF-Ack + CF-Poll
10 Data 0100 Null (no data)
10 Data 0101 CF-Ack (no data)
10 Data 0110 CF-Poll (no data)
10 Data 0111 CF-Ack + CF-Poll (no data)
10 Data 1000 QoS Data
10 Data 1001 QoS Data + CF-Ack
10 Data 1010 QoS Data + CF-Poll
10 Data 1011 QoS Data + CF-Ack + CF-Poll
10 Data 1100 QoS Null (no data)
10 Data 1101 Reserved
10 Data 1110 QoS CF-Poll (no data)
10 Data 1111 QoS CF-Ack + CF-Poll (no data)
11 Reserved 0000-1111 Reserved
프레임 제어 필드(611)는 다른 정보를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서 프레임 제어 필드(611)는 분배 시스템(distribution system, DS)으로(앞으로 "To DS"라 함) 필드와 DS로부터(앞으로 "From DS"라 함) 필드를 포함할 수 있다. DS로 향할 데이터 프레임에서 To DS 필드가 '1'로 설정되고, DS에서 나오는 데이터 프레임에서 From DS 필드가 '1'로 설정된다.
기간/ID 필드(612)는 예를 들면 16 비트의 길이를 가지며, 그 필드의 내용은 프레임 타입과 서브타입에 따라 달라진다. 또한 기간/ID 필드(612)의 내용은 프레임이 CFP(contention-free period) 동안 전송되는지 또는 전송하는 디바이스의 QoS(quality of service) 능력에 따라 달라질 수도 있다. 어떤 실시예에서 기간/ID 필드(612)는 아래와 같은 정보를 포함할 수 있다.
(1) 서브타입인 PS-Poll(power save poll)인 제어 프레임에서, 기간/ID 필드(612)는 프레임을 전송한 디바이스의 결합 식별자(association identifier, AID)를 14개의 LSB(least significant bits)로 운반한다. 이때, 2개의 MSB(most significant bits)는 1로 설정된다. AID의 값은 1에서 2007의 범위 내에 있다.
(2) CFP 동안 포인트 코디네이터(point coordinator, PC) 및 non-QoS 디바이스에 의해 전송된 프레임에서, 기간/ID 필드(612)는 32768의 고정된 값으로 설정된다.
(3) non-QoS 디바이스에 의해 전송된 모든 다른 프레임 및 QoS 디바이스에 의해 전송된 제어 프레임에서, 기간/ID 필드(612)는 각 프레임 타입에 대해 정의된 기간 값을 포함한다.
(4) QoS 디바이스에 의해 전송된 데이터 및 관리 프레임에서, 기간/ID 필드(612)는 각 프레임 타입에 대해 정의된 기간 값을 포함한다.
(3) 및 (4)의 경우 기간/ID 필드는 기간 필드로 불린다.
예를 들면 기간/ID 필드(612)는 아래 표 2와 같이 주어질 수 있다.
Bits 0-13 Bit 14 Bit 15 사용
0-32767 0 CP 동안 전송된 PS-Poll 프레임 이외의 모든 프레임 내에서, 그리고 CFP 동안 전송된 프레임을 위한 HCF(hybrid coordination function) 하에서의 기간 값(마이크로세컨드 단위로)
0 0 1 CFP 동안 전송된 프레임 내에서 PCF(point coordination function) 하에서의 고정된 값
1-16383 0 1 Reserved
0 1 1 Reserved
1-2007 1 1 PS-Poll 프레임에서의 AID
2008-16383 1 1 Reserved
어떤 실시예에서 주소 필드는 네 개의 주소 필드(613, 614, 615, 617)를 포함할 수 있으며, 각 주소 필드는 48 비트 MAC 주소일 수 있다. 네 개의 주소 필드(613, 614, 615, 617)는 BSS 식별자(BSS identifier, BSSID), 소스 주소(source address, SA), 목적지 주소(destination address, DA), 수신기 주소(receiver address, RA) 및 송신기 주소(transmitter address, TA) 중 적어도 하나를 포함한다.
BSSID는 BSS에서 AP의 48 비트 주소이거나 독립 BSS(independent BSS, IBSS)에서의 46 비트 난수이다. 소스 주소(SA)는 전송되는 MSDU(MAC service data unit)의 발신지(originator)를 식별한다. 목적지 주소(DA)는 MSDU가 궁극적으로 배달되는 엔터티의 개별 MAC 주소이다. 수신기 주소(RA)는 무선 매체(wireless medium) 상에서의 즉각적 수신처(immediate recipient)의 주소이다. 송신기 주소(TA)는 무선 매체 상으로 전송한 디바이스의 주소이다.
표 3은 네 개의 주소 필드(주소 1, 주소 2, 주소 3, 주소 4)와 결합하여 To DS 필드와 From DS 필드의 사용 방법을 설명한다.
To
DS
From
DS
주소 1 주소 2 주소 3 주소 4 의미
0 0 DA SA BSSID N/A BSS 내의 디바이스에서 디바이스로의 데이터 프레임
0 1 DA BSSID Source Address N/A DS에서 나오는 데이터 프레임
1 0 BSSID SA DA N/A DS로 향하는 데이터 프레임
1 1 RA TA DA SA AP에서 AP로 분배되는 WDS(wireless DS) 프레임
To DS 필드가 0이고, From DS가 0인 경우는 MSDU가 BSS에서 나오지 않고 소스 및 목적지 디바이스가 동일 BSS 내에 있는 경우에 해당한다.
To DS 필드가 0이고 From DS가 필드가 1인 경우는 프레임이 DS로부터 BSS의 개별 디바이스로 전달되는 경우에 해당한다. BSS 내의 디바이스는 주소 1 필드를 살펴보고 자신이 수신처인지를 판단한다. 주소 2 필드는 ACK(acknowledgement) 프레임이 전송되는 주소를 포함하고, 주소 3 필드는 MSDU 발신지의 주소를 포함한다.
To DS 필드가 1이고 From DS 필드가 0인 경우는 디바이스가 DS 상으로 프레임을 전달하기를 원하는 경우에 해당한다. BSS 내의 모든 디바이스는 주소 1 필드를 살펴보고 프레임이 자신에게 의도된 건지 확인한다. 프레임은 DS를 경유할 필요가 있고 AP가 이에 대한 책임이 있으므로, 주소 1 필드는 AP의 주소를 포함한다. 주소 2 필드는 ACK 프레임이 전송될 주소를 포함하고, 주소 3 필드는 프레임의 최종 수신처의 주소를 포함한다.
To DS 필드가 1이고 From DS 필드가 1인 경우는 DS가 무선 DS(WDS)일 때 적용된다. 주소 1 필드는 DS에서 프레임의 다음 즉각적 수신처의 AP에서의 수신기 주소를 포함한다. 주소 2 필드는 ACK 프레임이 전송될 주소를 포함한다. 주소 3 필드는 BSS에서 프레임의 최종 수신처의 주소를 포함하고, 주소 4 필드는 프레임의 발신지 주소를 포함한다.
MAC 주소는 개별 주소(individual address)와 그룹 주소(group address)의 두 가지 타입이 있다. 개별 주소는 네트워크 상의 특정 디바이스에 할당된 주소이다. 그룹 주소는 주어진 네트워크에서 하나 이상의 디바이스에 의해 사용될 수 있는 다중 목적지 주소(multidestination address)이다. 그룹 주소에는 멀티캐스트 그룹 주소(multicast-group address)와 브로드캐스트 주소(broadcast address)의 두 가지 종류가 있다.
BSSID 필드는 MAC 주소와 같은 포맷의 48 비트 필드로, 각 BSS를 유일하게 식별한다. 인프라스트럭쳐 BSS에서, BSSID 필드의 값은 BSS의 AP에서 디바이스에 의해 현재 사용 중인 MAC 주소이다.
DA 필드는 프레임 바디 필드(620)에 포함된 MSDU(또는 그 단편) 또는 A-MSDU(aggregate MSDU)의 최종 수신처로 의도된 MAC 엔터티를 식별하는 개별 또는 그룹 주소를 포함한다.
SA 필드는 프레임 바디 필드(620)에 포함된 MSDU(또는 그 단편) 또는 A-MSDU(aggregate MSDU)의 전달이 시작된 MAC 엔터티를 식별하는 개별 주소를 포함한다.
RA 필드는 프레임 바디 필드(620)에 포함된 정보에 대한 무선 매체 상에서 의도된 즉각적 수신처 디바이스를 식별하는 개별 또는 그룹 주소를 포함한다.
TA 필드는 무선 매체 상에서 프레임 바디 필드(620)에 포함된 MPDU를 전송한 디바이스를 식별하는 개별 주소를 포함한다.
시퀀스 제어 필드(614)는 시퀀스 번호와 단편 번호의 두 개의 필드로 분할된다. 시퀀스 번호는 12 비트이고 단편 번호는 4 비트일 수 있다. 시퀀스 번호는 ACK 프레임에서는 사용되지 않는다. 시퀀스 번호는 MSDU와 MMPDU(MAC management data protocol unit)에 존재하고, 복제 프레임을 검출하는데 사용된다. 단편 번호는 첫 번째 단편에서 0으로 설정되고, 이어지는 단편마다 1씩 증가한다. 단편 번호는 단편의 재전송에서는 일정하다.
프레임 바디 필드(620)는 개별 프레임 타입 및 서브타입에 특정된 정보를 포함한다. 최소 프레임 바디는 0 옥텟(octet)이다.
FCS 필드(630)는 예를 들면 32 비트 CRC를 포함한다. FCS는 MAC 헤더(610)와 프레임 바디 필드(620)의 모든 필드에 대해서 계산된다.
아래에서는 개별 프레임 타입의 포맷에 대해서 설명한다.
먼저 도 7 및 도 8을 참고로 하여 제어 프레임의 포맷에 대해서 설명한다.
도 7은 무선랜에서의 RTS 프레임의 포맷을 예시하는 도면이며, 도 8은 무선랜에서의 CTS 프레임의 포맷을 예시하는 도면이다.
도 7을 참고하면, 제어 프레임 중 RTS 프레임은 프레임 제어 필드(711), 기간 필드(712), RA 필드(713), TA 필드(714) 및 FCS 필드(730)를 포함한다.
non-QoS 디바이스가 전송한 모든 RTS 프레임에 대해서, 기간 필드(712)의 기간 값은 계류 중인 데이터 또는 관리 프레임을 전송하는데 요구되는 마이크로세컨드 단위의 시간에 하나의 CTS 프레임, 하나의 ACK 프레임 및 세 개의 SIFS 구간을 더한 시간이다. 계산된 기간이 소수점 마이크로세컨드를 포함하면 그 값은 다음 정수로 올림 연산된다.
RTS 프레임의 RA 필드(713)의 RA는, 무선 매체 상에서, 계류 중인 데이터 또는 관리 프레임이나 RTS 프레임의 의도된 즉각적 수신처인 디바이스의 주소이다. TA 필드(714)의 TA는 RTS 프레임을 전송하는 디바이스의 주소이다.
도 8을 참고하면, 제어 프레임 중 CTS 프레임은 프레임 제어 필드(811), 기간 필드(812), RA 필드(813) 및 FCS 필드(830)를 포함한다.
CTS 프레임이 RTS 프레임에 이어질 때, CTS 프레임의 RA 필드(813)는 CTS 프레임이 응답으로 되는 직전 RTS 프레임의 TA 필드로부터 복사된다. CTS 프레임이 프레임 교환에서 첫 번째 프레임일 때, RA 필드(813)는 송신지의 MAC 주소로 설정된다.
RTS 프레임에 대한 응답으로 non-QoS 디바이스가 전송하는 모든 CTS 프레임에 대해서, 기간 필드(812)의 기간 값은 직전 RTS 프레임의 기간 필드에서 CTS 프레임을 전송하는데 필요한 마이크로세컨드 단위의 시간과 SIFS 구간을 뺀 시간이다. 계산된 기간이 소수점 마이크로세컨드를 포함하면 그 값은 다음 정수로 올림 연산된다.
non-QoS 디바이스에서, CTS 프레임이 프레임 교환에서 첫 번째 프레임이고 계류 중인 데이터 또는 관리 프레임이 ACK를 요구하면, 기간 값은 계류 중인 데이터 또는 관리 프레임을 전송하는데 필요한 마이크로세컨드 단위의 시간에 두 개의 SIFS 구간과 하나의 ACK 프레임을 더한 시간이다. non-QoS 디바이스에서, CTS 프레임이 프레임 교환에서 첫 번째 프레임이고 계류 중인 데이터 또는 관리 프레임이 ACK를 요구하지 않으면, 기간 값은 계류 중인 데이터 또는 관리 프레임을 전송하는데 필요한 마이크로세컨드 단위의 시간에 하나의 SIFS 구간을 더한 시간이다. 계산된 기간이 소수점 마이크로세컨드를 포함하면 그 값은 다음 정수로 올림 연산된다.
제어 프레임 중 ACK 프레임도 도 8에 도시한 CTS 프레임과 동일한 구조를 가진다.
ACK 프레임의 RA 필드(813)는 직전 데이터, 관리, 블록 ACK 요청(BlockAckReq control), 블록 ACK(BlockAck) 또는 PS-Poll 프레임의 주소 2 필드로부터 복사된다.
non-QoS 디바이스에 의해 전송된 ACK 프레임에서, 기간 필드(812)의 기간 값은 직전 데이터, 관리, 블록 ACK 요청(block ACK request, BlockAckReq), 블록 ACK(BlockAck) 또는 PS-Poll 프레임의 기간/ID 필드로부터 얻어지는 값에서 ACK 프레임을 전송하는데 필요한 마이크로세컨드 단위의 시간과 SIFS 구간을 뺀 시간이다. 계산된 기간이 소수점 마이크로세컨드를 포함하면 그 값은 다음 정수로 올림 연산된다.
다음 관리 프레임에 대해서 설명한다.
도 9는 무선랜에서의 관리 프레임의 포맷을 예시하는 도면이다.
도 9를 참고하면, 관리 프레임은 프레임 제어 필드(911), 기간 필드(912), DA 필드(913), SA 필드(914), BSSID 필드(915), 시퀀스 제어 필드(916), 프레임 바디(920) 및 FCS 필드(930)를 포함한다.
관리 프레임은 비컨(beacon), ATIM(announcement traffic indication message), 결합 요청(association request), 재결합 요청(reassociation request), 분리(disassociation), 인증(authentication), 비인증(deauthentication) 프레임을 포함한다.
앞서 설명한 것처럼, DA 필드(913)는 MSDU가 궁극적으로 배달되는 엔터티의 개별 MAC 주소인 목적지 주소로 설정되고, SA 필드(914)는 MSDU의 발신지의 개별 MAC 주소인 소스 주소로 설정된다. BSSID 필드(915)는 BSSID로 설정된다.
도 10은 무선랜에서의 데이터 필드의 구조를 예시하는 도면이다.
앞서 설명한 MAC 프레임은 PHY 프레임, 예를 들면 PLCP(physical layer convergence procedure) 프레임의 데이터 필드에 삽입된다. 이때, 도 10에 도시한 것처럼 데이터 필드는 서비스 필드(service field)(1010), 데이터 비트(data bits)(1020), 테일 비트(tail bits)(1030)를 포함하고, 필요한 경우 패드 비트(pad bits)(1040)를 더 포함한다. 서비스 필드(1010)는 데이터 필드의 처음 16 비트에 해당할 수 있다. 서비스 필드(1010)의 처음 7 비트는 스크램블러 초기화 비트(scrambler initialization bits)(1011)일 수 있다. 스크램블러 초기화 비트는 디스크램블러(descrambler)와 동기화하는데 사용되며, 수신기에서 스크램블러의 초기 상태(initial state)의 추정을 가능하도록 0으로 설정될 수 있다. 남은 9 비트는 예약된 비트(1012)로 0으로 설정될 수 있다.
생성기 다항식 G(D)=D7+D4+1을 사용하는 길이 127 프레임 동기 스크램블러가 사용될 수 있다. 이때, 생성기 다항식은 7 비트의 스크램블러 시드(scrambler seed)(1050)로부터 127 비트의 시퀀스를 반복적으로 생성하여서 스크램블링 시퀀스(1060)를 생성한다. 따라서 스크램블러 시드(1050)와 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트(1061)는 일대일로 매핑된다. 또한 스크램블러 초기화 비트가 "0000000"으로 설정되어 있으므로, 스크램블링 전의 데이터 필드를 스크램블링 시퀀스로 스크램블링하여 출력되는 데이터(1070)의 처음 7 비트(1071)는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트(1061)와 동일하다. 따라서 수신 스테이션은 수신한 프레임에서 데이터 필드의 처음 7 비트를 스크램블러 시드로 결정하여서 송신 스테이션과 동일한 스크램블링 시퀀스를 생성하고, 이에 따라 데이터 필드를 디스크램블링할 수 있다.
다음 무선랜에서의 RTS 프레임과 CTS 프레임의 동작에 대해서 설명한다.
도 11 및 도 12는 무선랜에서의 하향링크 전송의 한 예를 설명하는 도면이며, 도 13 및 도 14는 무선랜에서의 상향링크 전송의 한 예를 설명하는 도면이고, 도 15는 무선랜에서의 상향링크 전송의 다른 예를 설명하는 도면이다. 도 11 내지 도 15에서는 디바이스(AP)를 액세스 포인트로, 디바이스(STA1, STA2, STA3)를 non-AP 스테이션으로 가정한다.
도 11 및 도 12를 참고하면, 송신 디바이스(AP)가 수신 디바이스(STA1)로 보낼 하향링크 데이터가 있는 경우 RTS 프레임을 송신하여서 이를 알린다. 이때 RTS 프레임의 RA 필드는 수신 디바이스(STA1)의 주소로 설정된다. 수신 디바이스(STA1)는 자신의 주소 값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 일치함을 인식한다. RTS 프레임을 수신한 다른 디바이스(STA2)는 자신의 주소 값이 RTS 프레임의 RA 필드와 일치하지 않는 경우, RTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 업데이트한다. 즉, 송신 디바이스(AP)의 커버리지인 RTS 보호 영역 내에 포함된 디바이스들은 RTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 업데이트할 수 있다.
자신의 주소 값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 일치함을 인식한 수신 디바이스(STA1)는 송신 디바이스(AP)로 데이터를 송신해도 된다는 것을 알리기 위해 SIFS 경과 후에 CTS 프레임을 송신한다. 이때 CTS 프레임의 RA 필드는 RTS 프레임의 TA 필드와 동일한 값으로 설정된다. 송신 디바이스(AP)는 자신의 주소 값이 CTS 프레임의 RA 필드의 값과 일치함을 인식한다. CTS 프레임을 수신한 다른 디바이스(STA3)는 주소 값이 CTS 프레임의 RA 필드와 일치하지 않는 경우, CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 업데이트한다. 즉, 수신 디바이스(STA1)의 커버리지인 CTS 보호 영역 내에 포함된 디바이스들은 CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 업데이트할 수 있다.
CTS 프레임을 수신한 송신 디바이스(AP)는 SIFS 경과 후에 데이터 프레임을 송신하고, 데이터 프레임을 수신한 수신 디바이스(STA1)는 SIFS 경과 후에 ACK 프레임을 송신한다.
도 13 및 도 14를 참고하면, 송신 디바이스(STA1)가 수신 디바이스(AP)로 보낼 상향링크 데이터가 있는 경우 RTS 프레임을 송신한다. 이때 RTS 프레임의 RA 필드는 수신 디바이스(AP)의 주소로 설정된다. 수신 디바이스(AP)는 자신의 주소 값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 일치함을 인식한다. RTS 프레임을 수신한 다른 디바이스(STA3)는 자신의 주소 값이 RTS 프레임의 RA 필드와 일치하지 않는 경우, RTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 업데이트한다. 즉, 송신 디바이스(STA1)의 커버리지인 RTS 보호 영역 내에 포함된 디바이스들은 RTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 업데이트할 수 있다.
자신의 주소 값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 일치함을 인식한 수신 디바이스(AP)는 SIFS 경과 후에 CTS 프레임을 송신한다. 이때 CTS 프레임의 RA 필드는 RTS 프레임의 TA 필드와 동일한 값으로 설정된다. 송신 디바이스(STA1)는 자신의 주소 값이 CTS 프레임의 RA 필드의 값과 일치함을 인식한다. CTS 프레임을 수신한 다른 디바이스(STA2)는 주소 값이 CTS 프레임의 RA 필드와 일치하지 않는 경우, CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 업데이트한다. 즉, 수신 디바이스(AP)의 커버리지인 CTS 보호 영역 내에 포함된 디바이스들은 CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 업데이트할 수 있다.
CTS 프레임을 수신한 송신 디바이스(STA1)는 SIFS 경과 후에 상향링크 데이터 프레임을 송신하고, 데이터 프레임을 수신한 수신 디바이스(AP)는 SIFS 경과 후에 ACK 프레임을 송신한다.
한편, 도 15에 도시한 것처럼 디바이스(STA1)가 RTS 프레임을 송신할 때, 다른 디바이스(STA2)가 RTS 프레임을 송신하는 경우, 두 디바이스(STA1, STA2)로부터의 RTS 프레임이 수신 디바이스에서 충돌한다. 이에 따라 수신 디바이스(AP)는 CTS 프레임을 송신하지 않는다. CTS 프레임을 수신하지 못한 두 디바이스(STA1, STA2)는 각각 랜덤 백오프 후에 다시 RTS 프레임을 수신한다. 예를 들어, 수신 디바이스(AP)가 디바이스(STA1)로부터의 RTS 프레임을 정상적으로 수신한 경우, RA 필드를 디바이스(STA1)의 TA 필드 값으로 설정한 CTS 프레임을 송신한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 시그널링 방법에 대해서 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크는 앞서 설명한 무선랜일 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크는 무선랜 중에서 IEEE 802.11ax 태스크 그룹에서 개발되고 있는 고효율 무선랜(high efficiency WLAN, HEW)일 수 있다. 아래에서는 설명의 편의상 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 HEW로 가정하여서 설명한다.
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 요청 프레임 구조를 예시하는 도면이고, 도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 응답 프레임 구조를 예시하는 도면이다. 도 16 및 도 17에 도시한 프레임 구조는 PHY 프레임, 예를 들면 PLCP 프레임 구조이다.
도 16을 참고하면, 요청 프레임은 레거시 쇼트 트레이닝 필드(legacy short training field, L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(legacy long training field, L-LTF), 레거시 시그널 필드(legacy signal field, L-SIG) 및 데이터 필드를 포함한다. 데이터 필드는 서비스 필드, MAC 프레임 부분 및 테일 비트를 포함하며, 필요한 경우 패드 비트를 더 포함한다. MAC 프레임 부분은 프레임 제어 필드(1611), 기간 필드(1612), 주소 필드 및 FCS 필드(1630)를 포함하며, 주소 필드는 RA 필드(1613)와 TA 필드(1614)를 포함할 수 있다.
도 17을 참고하면, 요청 프레임에 대한 응답 프레임은 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 레거시 시그널 필드(L-SIG) 및 데이터 필드를 포함한다. 데이터 필드는 서비스 필드, MAC 프레임 부분 및 테일 비트를 포함하며, 필요한 경우 패드 비트를 더 포함한다. MAC 프레임 부분은 프레임 제어 필드(1711), 기간 필드(1712), 주소 필드(1713) 및 FCS 필드(1730)를 포함하며, 주소 필드는 RA 필드를 포함할 수 있다.
요청 프레임은 한 예로 RTS 프레임일 수 있으며, 응답 프레임은 한 예로 CTS 프레임일 수 있다.
이때, 요청 프레임을 수신하는 수신 디바이스는 자신의 주소 값과 요청 프레임의 RA 필드의 주소 값이 일치하는지를 판단하면 되고, 요청 프레임을 수신하는 다른 디바이스는 자신의 주소 값과 요청 프레임의 RA 필드의 주소 값이 일치하지 않는지를 판단하면 된다. 또한 송신 디바이스는 자신의 주소 값과 응답 프레임의 RA 필드의 주소 값이 일치하는지를 판단하면 되고, 응답 프레임을 수신하는 다른 디바이스는 자신의 주소 값과 요청 프레임의 RA 필드의 주소 값이 일치하지 않는지를 판단하면 된다. 이때, 요청 프레임의 TA 필드의 값이 응답 프레임의 RA 필드로 복사될 수 있다. 따라서 요청 프레임 또는 응답 프레임을 수신하는 디바이스는 RA 필드 또는 TA 필드의 주소 값과 자신의 주소 값의 일치 여부를 판단하면 된다.
이와 같이 주소 값은 식별자(ID)의 특성을 가지므로, 본 발명의 한 실시예에서는 압축 ID의 개념을 사용한다. 즉, 본 발명의 한 실시예에서는 RA 필드 또는 TA 필드에 압축된(compressed) 주소 값을 입력하고, RA 필드 또는 TA 필드의 나머지 비트를 시그널링 정보에 사용한다.
도 18, 도 19, 도 20 및 도 21은 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 프레임에 포함되는 주소 필드를 예시하는 도면이다. 어떤 실시예에서 주소 필드는 앞서 설명한 요청 프레임 또는 응답 프레임에 포함될 수 있다. 또한 어떤 실시예에서 주소 필드는 RA 필드 또는 TA 필드일 수 있다.
도 18을 참고하면, 한 실시예에 따른 주소 필드는 시그널 필드(HEW signal field, HEW-SIG)(1810)와 압축 주소 필드(compressed address)(1820)를 포함한다. 시그널 필드(HEW-SIG)(1810)는 시그널링 정보를 전달하며, 압축 주소 필드(1820)는 압축 주소를 전달한다. 시그널링 정보는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜이 적용되는 디바이스, 예를 들면 HEW 디바이스 사이에서 시그널링을 위해 필요한 정보이다. 압축 주소는 디바이스를 구분하기 위한 주소로 예를 들면 MAC 주소를 압축한 주소일 수 있다. 특히, 압축 주소는 해당 주소 필드를 포함하는 프레임을 수신할 디바이스의 주소 또는 해당 프레임을 송신하는 디바이스의 주소를 압축한 주소일 수 있다.
예를 들어, 주소 필드가 6 바이트를 사용하는 경우, 주소를 N 바이트의 압축 주소로 압축하고, 나머지 (6-N) 바이트를 시그널 필드에 사용할 수 있다.
어떤 실시예에서, 시그널 필드(HEW-SIG)는 요청 프레임 또는 응답 프레임의 전송 모드가 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하는 시그널링 전송 모드인지 여부를 지시하는 시그널링 지시자를 더 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서, 도 18과 달리 주소 필드에서 압축 주소 필드(1820)가 앞에 위치하고 시그널 필드(HEW-SIG)(1810)가 압축 주소 필드(1820) 뒤에 위치할 수 있다.
도 19를 참고하면, 다른 실시예에 따른 주소 필드는 시그널 필드(HEW-SIG)(1910)와 복수의 압축 주소 필드(1921, 1922, ..., 192N)를 포함한다.
복수의 압축 주소 필드(1921, 1922, ..., 192N)는 각각 해당 주소 필드(1921, 1922, ..., 192N)를 포함하는 프레임을 수신할 복수의 HEW 디바이스의 주소를 압축한 주소를 포함할 수 있다.
시그널 필드(HEW-SIG)(1910)는 HEW 디바이스를 위한 시그널링 정보를 전달한다. 어떤 실시예에서 시그널 필드(HEW-SIG)(1910)는 압축 주소 필드(1921, 1922, ..., 192N), 즉 압축 주소의 개수에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
도 20을 참고하면, 또 다른 실시예에 따른 주소 필드는 복수의 시그널 필드(HEW-SIG1, HEW-SIG2, ..., HEW-SIGn)(2011, 2012, ..., 201N)과 복수의 시그널 필드(HEW-SIG1, HEW-SIG2, ..., HEW-SIGn)(2011, 2012, ..., 201N)에 각각 대응하는 복수의 압축 주소 필드(2021, 2022, ..., 202N)를 포함한다. 즉, 주소 필드는 복수의 시그널 필드와 압축 주소 필드의 조합을 포함한다. 각 시그널 필드(HEW-SIGi)는 HEW 디바이스를 위한 시그널링 정보를 전달한다.
어떤 실시예에서, 각 시그널 필드(HEW-SIGi)는 대응하는 압축 주소 필드의 압축 주소에서 지시하는 디바이스 전용의 시그널링 정보를 전달할 수 있다. 한 실시예에서, 복수의 압축 주소 필드(2021, 2022, ..., 202N)에서 지시하는 복수의 디바이스에 공통되는 시그널링 정보를 전달하는 시그널 필드가 별도로 전송될 수 있다.
어떤 실시예에서, 도 21에 도시한 것처럼, 각 압축 주소 필드(202i)가 대응하는 시그널 필드(HEW-SIGi)(201i)의 앞에 위치할 수 있다.
다음 도 18 내지 도 21을 참고로 하여 설명한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 주소 필드를 포함하는 프레임에 대해서 설명한다.
도 22, 도 23, 도 24, 도 25, 도 26 및 도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압축 주소를 사용하는 요청 프레임을 예시하는 도면이며, 도 28 및 도 29는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압축 주소를 사용하는 응답 프레임을 예시하는 도면이다. 도 22, 도 23, 도 24, 도 25, 도 26, 도 26, 도 28 및 도 29에서는 설명의 편의상 프레임의 데이터 필드만 도시하였으며, 데이터 필드에서 테일 비트와 패드 비트는 도시를 생략하였다. 또한 주소 필드가 6 바이트인 것으로 가정하였다.
도 22 및 도 23을 참고하면, 요청 프레임의 RA 필드와 TA 필드가 모두 압축 주소를 사용한다. RA 필드는 시그널 필드(HEW-SIG-A)와 압축 주소 필드(2212)를 포함하며, 압축 주소 필드(2212)는 요청 프레임을 수신할 디바이스의 주소인 RA를 압축한 주소(압축 RA)를 전달한다. TA 필드는 시그널 필드(HEW-SIG-B)와 압축 주소 필드(2222)를 포함하며, 압축 주소 필드(2222)는 요청 프레임을 전송하는 디바이스의 주소인 TA를 압축한 주소(압축 TA)를 전달한다.
이때, 도 22에 도시한 요청 프레임에서는 RA 필드와 TA 필드에서 각각 시그널 필드(HEW-SIG-A, HEW-SIG-B)에 이어서 압축 주소 필드(2212, 2222)가 위치하고, 도 23에 도시한 요청 프레임에서는 RA 필드와 TA 필드에서 각각 압축 주소 필드(2212, 2222)에 이어서 시그널 필드(HEW-SIG-A, HEW-SIG-B)가 위치한다. 아래에서는 도 22에 도시한 요청 프레임을 유형 1의 요청 프레임이라 하고, 도 23에 도시한 요청 프레임을 유형 2의 요청 프레임이라 한다.
압축 주소가 N 바이트를 사용하는 경우, 유형 1 및 유형 2의 요청 프레임은 두 시그널 필드(HEW-SIG-A, HEW-SIG-B)를 통해 2*(6-N) 바이트의 시그널링 정보를 전달할 수 있다.
도 24 및 도 25을 참고하면, 요청 프레임의 TA 필드가 압축 주소를 사용한다. TA 필드는 시그널 필드(HEW-SIG-A)와 압축 주소 필드(2412)를 포함하며, 압축 주소 필드(2412)는 요청 프레임을 전송하는 디바이스의 주소인 TA를 압축한 주소(압축 TA)를 전달한다.
이때, 도 24에 도시한 요청 프레임에서는 TA 필드에서 시그널 필드(HEW-SIG-A)에 이어서 압축 주소 필드(2412)가 위치하고, 도 25에 도시한 요청 프레임에서는 TA 필드에서 압축 주소 필드(2412)에 이어서 시그널 필드(HEW-SIG-A)가 위치한다. 아래에서는 도 24에 도시한 요청 프레임을 유형 3의 요청 프레임이라 하고, 도 25에 도시한 요청 프레임을 유형 4의 요청 프레임이라 한다.
압축 주소가 N 바이트를 사용하는 경우, 유형 3 및 유형 4의 요청 프레임은 두 시그널 필드(HEW-SIG-A)를 통해 (6-N) 바이트의 시그널링 정보를 전달할 수 있다.
도 26 및 도 27을 참고하면, 요청 프레임의 RA 필드가 압축 주소를 사용한다. RA 필드는 시그널 필드(HEW-SIG-A)와 압축 주소 필드(2612)를 포함하며, 압축 주소 필드는 요청 프레임을 수신할 디바이스의 주소인 RA를 압축한 주소(압축 RA)를 전달한다.
이때, 도 26에 도시한 요청 프레임에서는 RA 필드에서 시그널 필드(HEW-SIG-A)에 이어서 압축 주소 필드(2612)가 위치하고, 도 27에 도시한 요청 프레임에서는 RA 필드에서 압축 주소 필드(2612)에 이어서 시그널 필드(HEW-SIG-A)가 위치한다. 아래에서는 도 26에 도시한 요청 프레임을 유형 5의 요청 프레임이라 하고, 도 27에 도시한 요청 프레임을 유형 6의 요청 프레임이라 한다.
압축 주소가 N 바이트를 사용하는 경우, 유형 5 및 유형 6의 요청 프레임은 두 시그널 필드(HEW-SIG-A)를 통해 (6-N) 바이트의 시그널링 정보를 전달할 수 있다.
한편, 도 16에 도시한 요청 프레임, 즉 압축 주소를 사용하지 않는 요청 프레임이 본 발명의 실시예에서 사용될 수도 있다. 아래에서는 이러한 요청 프레임을 유형 7의 요청 프레임이라 한다.
한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서는 유형 1, 유형 2, 유형 3, 유형 4, 유형 5, 유형 6 및 유형 7의 요청 프레임 중 어느 하나의 요청 프레임을 사용할 수 있다. 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서는 유형 1 내지 7의 요청 프레임 중 적어도 두 개의 유형의 요청 프레임을 사용할 수 있다. 이 경우, HEW 디바이스는 사용하는 적어도 두 개의 유형의 요청 프레임 중 어느 하나를 선택해서 전송할 수 있다.
한편, HEW 디바이스는 유형 1 내지 7의 요청 프레임을 모두 수신할 수 있으므로, 모든 유형의 요청 프레임에서 시그널링 지시자는 시그널링 전송 모드를 지시할 수 있다.
이와는 달리 기존 무선랜 디바이스, 예를 들면 레거시 디바이스, HT 디바이스 또는 VHT 디바이스는 압축 주소를 사용하는 주소 필드로부터 주소를 식별할 수 없다. 따라서 RA 필드에 압축되지 않은 주소, 즉 기존 무선랜의 주소가 사용되는 유형 3, 유형 4 및 유형 7의 요청 프레임의 경우, 시그널링 지시자가 기존 무선랜 전송 모드, 즉 레거시 전송 모드를 지시할 수 있다.
도 28 및 도 29를 참고하면, 응답 프레임의 RA 필드가 압축 주소를 사용한다. RA 필드는 시그널 필드(HEW-SIG-A)와 압축 주소 필드(2812)를 포함하며, 압축 주소 필드는 응답 프레임을 수신할 디바이스의 주소인 RA를 압축한 주소(압축 RA)를 전달한다.
어떤 실시예에서, 요청 프레임의 TA 필드가 압축 주소 필드를 사용하는 경우, TA 필드의 압축 주소 필드의 압축 주소가 RA 필드의 압축 주소 필드(2812)로 복사될 수 있다. 다른 실시예에서, 요청 프레임의 TA 필드가 압축 주소 필드를 사용하지 않는 경우, 요청 프레임을 수신한 HEW 디바이스는 TA 필드의 주소를 압축해서 응답 프레임의 RA 필드의 압축 주소 필드(2812)로 입력할 수 있다.
이때, 도 28에 도시한 응답 프레임에서는 RA 필드에서 시그널 필드(HEW-SIG-A)에 이어서 압축 주소 필드(2812)가 위치하고, 도 29에 도시한 응답 프레임에서는 RA 필드에서 압축 주소 필드(2812)에 이어서 시그널 필드(HEW-SIG-A)가 위치한다. 아래에서는 도 28에 도시한 응답 프레임을 유형 1의 응답 프레임이라 하고, 도 29에 도시한 응답 프레임을 유형 2의 응답 프레임이라 한다.
압축 주소가 N 바이트를 사용하는 경우, 유형 1 및 유형 2의 응답 프레임은 시그널 필드(HEW-SIG-A)를 통해 (6-N) 바이트의 시그널링 정보를 전달할 수 있다.
한편, 도 17에 도시한 요청 프레임, 즉 압축 주소를 사용하지 않는 응답 프레임이 본 발명의 실시예에서 사용될 수도 있다. 아래에서는 이러한 응답 프레임을 유형 3의 응답 프레임이라 한다.
한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서는 유형 1, 유형 2 및 유형 3의 응답 프레임 중 어느 하나의 응답 프레임을 사용할 수 있다. 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서는 유형 1 내지 3의 응답 프레임 중 적어도 두 개의 유형의 응답 프레임을 사용할 수 있다. 이 경우, HEW 디바이스는 사용하는 적어도 두 개의 유형의 응답 프레임 중 어느 하나를 선택해서 전송할 수 있다.
한편, HEW 디바이스는 유형 1 내지 3의 응답 프레임을 모두 수신할 수 있으므로, 모든 유형의 응답 프레임에서 시그널링 지시자는 시그널링 전송 모드를 지시할 수 있다. 이와는 달리 RA 필드에 압축되지 않은 주소, 즉 기존 무선랜의 주소가 사용되는 유형 3의 응답 프레임의 경우, 시그널링 지시자가 기존 무선랜 전송 모드, 즉 레거시 전송 모드를 지시할 수 있다.
요청 프레임 또는 응답 프레임의 RA 필드가 압축 주소와 시그널링 정보를 포함하는 경우, HEW 디바이스는 RA 필드의 압축 주소로부터 자신이 해당 프레임의 수신처인지를 판단할 수 있다. 이에 따른 HEW 디바이스는 자신이 수신처인 경우 시그널링 정보를 수신하고 또한 해당 프레임에 대한 응답으로 다른 프레임을 송신할 수 있으며, 자신 수신처가 아닌 경우 수신한 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정할 수 있다. 한편, 기존 무선랜 디바이스는 압축 주소와 시그널링 정보에 의해 정의되는 RA 필드의 값이 자신의 주소와 다르므로, 수신한 프레임에 기초해서 NAV를 설정할 수 있다.
다음 디바이스의 주소로부터 압축 주소를 생성하는 방법의 예에 대해서 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 압축 주소는 수학식 1처럼 전달 함수(transfer function)로 디바이스의 주소를 연산하여서 생성될 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서, y는 압축 주소이고, f()는 전달 함수이며, x는 디바이스의 주소이다.
한 예로서, 전달 함수[f(x)]로 해시 함수(hash function)가 사용될 수 있다. 해시 함수는 입력 데이터(x)를 고정된 길이의 데이터로 매핑하는 알고리즘으로, 해시 함수에 의해 얻어지는 값(y)은 해시 값 등으로 불린다. 해시 함수는 결정론적으로 작동하며, 두 해시 값이 다르다면 그 해시 값에 대한 원래 데이터도 다르다.
예를 들면, 해시 함수[f(x)]로 x%8 함수를 사용할 수 있다. 이 해시 함수는 입력 데이터를 3 비트로 압축하는데 사용될 수 있다. 입력 데이터에 따라 여덟 가지의 해시 값이 출력될 수 있으므로, 이 해시 함수를 이용하여 여덟 개의 ID, 즉 주소를 분류할 수 있다.
예를 들면, 원래의 주소가 36, 18, 72, 43, 6인 디바이스가 있을 경우, x%8 함수를 사용하여서 원래 주소를 3 비트로 압축할 수 있다. 즉, 주소 36은 4(=36%8)로 압축되고, 주소 18은 2(=18%8)로 압축되며, 주소 72는 0(=72%8)로 압축되고, 주소 43은 3(=43%8)으로 압축되며, 주소 6은 6(=6%8)으로 압축될 수 있다.
다른 예로서 전달 함수[f(x)]로서 배타적 논리합(exclusive OR, XOR) 함수가 사용될 수 있다. XOR 함수는 인접한 n 비트를 XOR 연산하여 매핑하는 알고리즘이다. 예를 들면 48 비트의 주소에서 인접한 2 비트를 XOR 연산하여 1 비트로 만들면, 48 비트의 주소로부터 24 비트의 압축 주소를 생성할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따르면 주소 필드에 압축 주소를 사용함으로써 남는 공간에 시그널링 정보를 전달할 수 있으므로, 프레임의 길이를 증가시키지 않고 많은 시그널링 정보를 전달할 수 있다. 한편, BSS 내에 존재하는 디바이스의 개수에는 한계가 있으므로, 6 바이트의 주소 중 N 바이트만을 사용하더라도 28*N 개의 디바이스를 구별할 수 있으므로 압축 주소를 사용하는 경우에도 네트워크 성능에 영향을 주지 않을 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에서는 주소 필드의 일부를 압축 주소 필드로 사용하고 나머지를 시그널 필드를 사용하는 경우에 대해서 설명하였지만, 이와는 달리 주소 필드 전체를 시그널링 정보를 전달하는데 사용할 수도 있다. 아래에서는 이러한 실시예에 대해서 설명한다.
도 30, 도 31 및 도 32는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압축 주소를 사용하지 않는 요청 프레임을 예시하는 도면이며, 도 33은 본 발명의 한 실시예에 따른 압축 주소를 사용하지 않는 응답 프레임을 예시하는 도면이고, 도 34는 도 30 내지 도 33에 도시한 요청 프레임 및 응답 프레임의 전송의 한 예를 나타내는 도면이다. 도 30, 도 31, 도 32 및 도 33에서는 설명의 편의상 프레임의 데이터 필드만 도시하였다.
도 30을 참고하면, 요청 프레임의 RA 필드와 TA 필드가 모두 시그널링 정보를 전달하는데 사용된다. 즉, RA 필드는 전체가 시그널 필드(HEW-SIG-A)로 이루어지고, TA 필드도 전체가 시그널 필드(HEW-SIG-B)로 이루어진다.
아래에서는 도 30에 도시한 요청 프레임을 유형 1의 요청 프레임이라 한다. 각 주소 필드가 6 바이트인 경우, 유형 1의 요청 프레임은 12 바이트의 시그널링 정보를 전달할 수 있다.
도 31을 참고하면, 요청 프레임의 TA 필드가 시그널링 정보를 전달하는데 사용된다. RA 필드는 요청 프레임을 수신할 디바이스의 주소인 RA를 포함하며, TA 필드는 전체가 시그널 필드(HEW-SIG-A)로 이루어진다.
도 32를 참고하면, 요청 프레임의 RA 필드가 시그널링 정보를 전달하는데 사용된다. TA 필드는 요청 프레임을 전송하는 디바이스의 주소인 TA를 포함하며, RA 필드는 전체가 시그널 필드(HEW-SIG-A)로 이루어진다.
아래에서는 도 31에 도시한 요청 프레임을 유형 2의 요청 프레임이라 하고, 도 32에 도시한 요청 프레임을 유형 3의 요청 프레임이라 한다. 주소 필드가 6 바이트인 경우, 유형 2 및 3의 요청 프레임은 6 바이트의 시그널링 정보를 전달할 수 있다.
한편, 도 16에 도시한 요청 프레임, 즉 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하지 않는 요청 프레임이 본 발명의 실시예에서 사용될 수도 있다. 아래에서는 이러한 요청 프레임을 유형 4의 요청 프레임이라 한다.
한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서는 유형 1, 유형 2, 유형 3 및 유형 4의 요청 프레임 중 어느 하나의 요청 프레임을 사용할 수 있다. 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서는 유형 1 내지 4의 요청 프레임 중 적어도 두 개의 유형의 요청 프레임을 사용할 수 있다. 이 경우, HEW 디바이스는 사용하는 적어도 두 개의 유형의 요청 프레임 중 어느 하나를 선택해서 전송할 수 있다.
도 33을 참고하면, 응답 프레임의 RA 필드가 시그널링 정보를 전달하는데 사용된다. 즉, RA 필드는 전체가 시그널 필드(HEW-SIG-A)로 이루어진다. 아래에서는 도 33에 도시한 응답 프레임을 유형 1의 응답 프레임이라 한다. 주소 필드가 6 바이트인 경우, 유형 1의 응답 프레임은 6 바이트의 시그널링 정보를 전달할 수 있다.
한편, 도 17에 도시한 응답 프레임, 즉 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하지 않는 응답 프레임이 본 발명의 실시예에서 사용될 수도 있다. 아래에서는 이러한 응답 프레임을 유형 2의 응답 프레임이라 한다.
어떤 실시예에 따르면, 도 30 내지 도 33을 참고로 하여 설명한 요청 프레임 또는 응답 프레임은 BSS 내의 HEW 디바이스가 보고하는 프레임에 의해 OBSS가 존재하지 않는다고 판단되는 경우 또는 BSS 내에서 기존 무선랜 디바이스가 존재하지 않아서 HEW 디바이스가 HEW 그린필드로 모드로 동작 가능한 경우에 적용될 수 있다. 이 경우, 주소 필드의 시그널 필드 또는 PHY 프레임의 시그널 필드가 BSS 정보를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서 BSS 정보는 BSS 컬러 ID(BSS color ID) 및/또는 부분 결합 ID(partial association ID, PAID)를 포함할 수 있다. BSS 컬러 ID는 인접한 BSS를 구분하는데 사용되는 ID로서, 예를 들면 3 비트를 가질 수 있다. PAID는 결합 ID(association ID)의 일부 비트와 BSS의 ID(BSSID)의 조합에 의해 생성되는 ID로서, 예를 들면 9 비트를 가질 수 있다.
예를 들면 도 34에 도시한 것처럼, 송신 HEW 디바이스(HEW AP)가 유형 2의 요청 프레임을 전송할 수 있다. 그러면 유형 2의 요청 프레임을 수신하는 HEW 디바이스(HEW STA1, HEW STA2) 중에서 요청 프레임의 RA 필드에 지정된 주소가 자신의 주소 값과 일치하는 HEW 디바이스(HEW STA1)가 유형 1의 응답 프레임을 전송할 수 있다. 송신 HEW 디바이스(HEW AP)는 응답 프레임의 시그널 필드(HEW-SIG-A)에서 지시하는 BSS 정보로부터 해당 응답 프레임이 자신의 BSS 내에서 전송되는 것, 즉 자신이 전송한 요청 프레임에 대한 응답으로서 전송되는 것을 알 수 있다. 이때, BSS 정보는 응답 프레임의 RA 필드에 설정된 시그널 필드(HEW-SIG-A)가 아니라 다른 시그널 필드를 통해서 전송될 수도 있다. 이에 따라 송신 HEW 디바이스(HEW AP)는 HEW 디바이스(HEW STA1)로 데이터 프레임을 전송하고, HEW 디바이스(HEW STA1)로부터 ACK 프레임을 수신할 수 있다.
한편, 다른 HEW 디바이스(HEW STA2)는 유형 2의 요청 프레임의 RA 필드에서 지시하는 주소가 자신의 주소 값과 일치하지 않으므로, 요청 프레임의 기간 필드에서 지시하는 값에 따라 NAV를 설정한다. 또한 HEW 디바이스(HEW STA2)가 응답 프레임을 수신하는 경우 응답 프레임의 기간 필드에서 지시하는 값에 따라 NAV를 설정할 수 있다.
또한 HEW AP가 유형 3의 요청 프레임을 전송할 수 있다. 그러면 유형 3의 요청 프레임을 수신하는 HEW 디바이스(HEW STA1, HEW STA2)는 유형 3의 요청 프레임의 시그널 필드(HEW-SIG-A)에 설정된 BSS 정보에 포함된 PAID로부터 요청 프레임의 수신처가 자신인지를 판단할 수 있다. 이때, BSS 정보는 요청 프레임의 RA 필드에 설정된 시그널 필드(HEW-SIG-A)가 아니라 다른 시그널 필드를 통해서 전송될 수도 있다.
따라서 요청 프레임의 수신처에 해당하는 HEW 디바이스(HEW STA1)는 유형 1의 응답 프레임을 전송할 수 있다. 송신 HEW 디바이스(HEW AP)는 응답 프레임의 시그널 필드(HEW-SIG-A)에서 지시하는 BSS 정보로부터 해당 응답 프레임이 자신의 BSS 내에서 전송되는 것을 알 수 있다. 이에 따라 송신 HEW 디바이스(HEW AP)는 HEW 디바이스(HEW STA1)으로 데이터 프레임을 전송하고, HEW 디바이스(HEW STA1)로부터 ACK 프레임을 수신할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따르면 주소 필드 전체로 시그널링 정보를 전달할 수 있으므로, 프레임의 길이를 증가시키지 않고 많은 시그널링 정보를 전달할 수 있다.
다음 요청 프레임 또는 응답 프레임이 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전송하는 것을 지시하기 위한 실시예에 대해서 도 35, 도 36, 도 37, 도 38 및 도 39를 참고로 하여 설명한다.
도 35는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 프레임 제어 필드를 예시하는 도면이며, 도 36 및 도 37은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 요청 프레임의 TA 필드를 예시하는 도면이고, 도 38은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 서비스 필드를 예시하는 도면이다.
한 실시예에 따르면, 도 35에 도시한 것처럼 요청 프레임 또는 응답 프레임의 프레임 제어 필드가 해당 프레임이 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전송하는 시그널링 전송 모드인지를 지시하는 시그널링 지시자를 포함한다.
프레임 제어 필드는 프로토콜 버전(protocol version) 필드, 타입 필드, 서브타입 필드, To DS 필드, From DS 필드, 추가 단편(more fragments) 필드, 재시도(retry) 필드, 전력 관리(power management) 필드, 추가 데이터(more data) 필드, 보호 프레임(protected frame) 필드 및 순서(order) 필드를 포함한다.
프로토콜 버전 필드는 2 비트의 길이를 가지고, 표준의 프로토콜 버전을 포함한다.
타입 필드와 서브필드는 앞서 설명한 것처럼 프레임의 타입과 서브타입을 지시한다. 타입 필드는 2 비트의 길이를 가지고, 서브타입 필드는 4 비트의 길이를 가진다.
To DS 필드와 From DS 필드는 각각 1 비트의 길이를 가지고, DS로 향할 데이터 프레임에서 To DS 필드가 '1'로 설정되고, DS에서 나오는 데이터 프레임에서 From DS 필드가 '1'로 설정된다. 추가 단편 필드는 1 비트의 길이를 가지고, 현재 MSDU 또는 현재 MMPDU의 다른 단편을 가지는 데이터 또는 관리 프레임에서 '1'로 설정된다. 재시도 필드는 1 비트의 길이를 가지고, 앞선 프레임의 재전송이 데이터 또는 관리 프레임에서 '1'로 설정된다.
전력 관리 필드는 1 비트의 길이를 가지고, 디바이스의 전력 관리 모드를 지시하는데 사용된다. 전력 관리 필드는 디바이스가 파워 세이브 모드인 경우 '1'로 설정되고 액티브 모드인 경우 '0'으로 설정된다.
추가 데이터 필드는 1 비트의 길이를 가지고, 액세스 포인트에서 스테이션을 위해 하나 이상의 버퍼링한 MSDU 또는 MMPDU를 가지는 경우에 해당 스테이션을 지시하기 위해서 사용된다. 추가 데이터 필드는 데이터 또는 관리 프레임에서 유효하며, 스테이션을 위해 하나 이상의 버퍼링된 MSDU 또는 MMPDU가 존재하는 경우에 '1'로 설정된다. 보호 프레임 필드는 1 비트의 길이를 가지고, 데이터 또는 관리 프레임의 프레임 바디 필드가 암호 캡슐화 알고리즘(cryptographic encapsulation algorithm)에 의해 처리된 정보를 포함하는 경우에 '1'로 설정된다. 순서 필드는 1 비트의 길이를 가지고, 데이터 또는 관리 프레임에서 사용된다.
한 실시예에서, 프레임 제어 필드의 서브타입 필드가 시그널링 지시자를 포함한다. 요청 프레임 또는 응답 프레임은 제어 프레임에 속한다. 다시 표 1을 참고하면, 프레임 타입이 제어 프레임인 경우에, 서브타입 필드의 "0000"부터 "0011"까지의 값이 예약되어 있으므로, 이 값 중 어느 하나를 시그널링 지시자로 사용할 수 있다.
예를 들면 "0010" 값을 요청 프레임의 시그널링 지시자로, "0011" 값을 응답 프레임의 시그널링 지시자로 사용할 수 있다. 따라서 프레임의 타입 필드가 "01"을 가지고 서브타입 필드가 "0010"을 가지는 경우에, 해당 프레임을 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하는 요청 프레임으로 정의할 수 있다. 프레임의 타입 필드가 "01"을 가지고 서브타입 필드가 "0011"을 가지는 경우에, 해당 프레임을 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하는 응답 프레임으로 정의할 수 있다.
다른 실시예에서, 프레임 제어 필드 중 데이터 또는 관리 프레임에서만 사용되는 필드를 시그널링 지시자로 사용한다. 도 30을 참고하여 설명한 것처럼, 프레임 제어 필드 중에서 To DS 필드, From DS 필드, 추가 단편 필드, 재시도 필드, 추가 데이터 필드, 보호 프레임 필드 및 순서 필드가 데이터 또는 관리 프레임에서만 사용되므로, 제어 프레임에서 이들 필드는 '0'으로 설정되어 있다. 따라서 이들 필드 중 어느 하나의 필드를 시그널링 지시자로 할당할 수 있다. 예를 들면, 추가 단편 필드를 시그널링 지시자로 할당하는 경우, 요청 프레임 또는 응답 프레임의 프레임 제어 필드의 추가 단편 필드가 '1'로 설정되어 있으면, 해당 프레임을 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하는 프레임으로 정의할 수 있다.
어떤 실시예에서, 시그널링 지시를 위해 2 비트 이상이 필요한 경우, To DS 필드, From DS 필드, 추가 단편 필드, 재시도 필드, 추가 데이터 필드, 보호 프레임 필드 및 순서 필드 중 적어도 두 개의 필드를 시그널링 지시자로 사용할 수 있다.
또 다른 실시예에서 요청 프레임의 TA 필드의 일부 비트를 시그널링 지시자로 사용한다.
기존 무선랜에서는 TA 필드의 MSB가 개별 주소와 그룹 주소를 지시하기 위한 개별/그룹 지시자(individual/group indicator)로 사용되었으며, 특히 IEEE 802.11ac 표준에서는 TA 필드의 MSB, 즉 개별/그룹 지시자를 동적 대역폭(dynamic bandwidth) 사용 여부를 지시하는 동적 대역폭 지시자로 사용했다.
그러므로 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 동적 대역폭을 지원하지 않는 경우, 도 36에 도시한 것처럼 요청 프레임에서 TA 필드의 MSB를 시그널링 지시자로 사용한다. 어떤 실시예에서, 시그널링 지시를 위해 2 비트 이상이 필요한 경우, 처음 N개의 MSB를 시그널링 지시자로 사용할 수 있다.
이와는 달리 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 동적 대역폭을 지원하는 경우, 도 37에 도시한 것처럼 TA 필드의 첫 번째 MSB를 동적 대역폭 지시자로 사용하고, TA 필드의 두 번째 MSB(MSB+1)를 시그널링 지시자로 사용할 수 있다. 어떤 실시예에서, 시그널링 지시를 위해 2 비트 이상이 필요한 경우, 두 번째부터 N번째까지의 MSB를 시그널링 지시자로 사용할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 요청 프레임 또는 응답 프레임의 기간 필드를 지시자로 사용한다.
다시 표 2를 참고하면, 요청 프레임 또는 응답 프레임에서는 기간 필드의 비트 0-14(Bits 0-14)가 기간 값으로 사용되고, 비트 15는 사용되지 않는다. 따라서 기간 필드의 비트 15를 시그널링 지시자로 사용할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 요청 프레임 또는 응답 프레임이 포함된 데이터 필드의 서비스 필드의 일부 비트를 시그널링 지시자로 사용한다.
도 38에 도시한 것처럼, 서비스 필드 중 처음 7개의 비트는 스크램블러 초기화 비트이고 다음 9 비트는 예약 비트이다. 따라서 예약 비트 중 적어도 하나의 비트를 시그널링 지시자로 사용할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 요청 프레임 또는 응답 프레임이 포함된 데이터 필드의 서비스 필드에서 스클램블러 초기화 비트의 일부 비트를 시그널링 지시자로 사용한다. 어떤 실시예에서 스크램블러 초기화 비트의 네 번째 비트(비트 3) 또는 다섯 번째 비트(비트 4)를 시그널링 지시자로 사용할 수 있다.
먼저, 스크램블러 초기화 비트의 네 번째 비트(비트 3)을 시그널링 지시자로 사용하는 실시예에 대해서 표 4 내지 표 11을 참고로 하여 설명한다.
PHY 프레임의 데이터 필드는 스크램블러, 예를 들면 프레임 동기화 스크램블러로 스크램블링된다. 스크램블러에 의해 127 비트 스크램블링 시퀀스가 반복적으로 생성되어 스크램블링 시퀀스가 출력된다. 이때, 동일한 스크램블러가 송신기와 수신기에 사용된다.
127 비트 시퀀스는 스크램블러를 초기화하는데 사용되는 7 비트의 스크램블러 시드와 스크램블러의 7차 생성기 다항식에 의해 결정된다. 이 경우, 127 비트 시퀀스의 처음 7 비트, 즉 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트는 스크램블러 시드와 동일하다. 또한 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트, 즉 스크램블러 시드는 TXVECTOR 또는 RXVECTOR 파라미터에 의해 결정된다. TXVECTOR는 MAC 서브레이어에 로컬 PHY 엔터티로 제공하는 파라미터의 리스트이며, RXVECTOR는 PHY에서 로컬 MAC 엔터티로 제공하는 파라미터의 리스트이다.
디바이스에서 프레임을 전송할 때, 아래 표 4에서 설명한 TXVECTOR 파라미터인 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하지 않으면, 스크램블러의 초기 상태는 의사 랜덤 비제로 상태(pseudo-random non-zero state)로 설정된다. 즉 의사 랜덤 비제로 시드에 의해 스크램블링 시퀀스가 결정된다. TXVECTOR 파라미터인 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하면, 처음 스크램블링 시퀀스 7개의 비트는 표 4와 같이 설정된다.
이때, 스크램블링 시퀀스의 나머지 비트는 예를 들면 도 39에 도시한 것처럼 생성될 수 있다. 도 39에 예시한 스크램블러는 생성기 다항식 G(X)=X7+X4+1을 사용하는 경우이다. 스크램블러는 X4와 X7에 해당하는 레지스터의 값을 XOR 연산하여 출력하고, 출력되는 비트를 다시 레지스터로 차례로 입력한다. 이때, 스크램블러는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트는 XOR 연산 없이 그대로 출력하고, 처음 7 비트가 7개의 레지스터에 모두 입력된 후에 여덟 번째 비트부터 XOR 연산을 통해 출력한다. 그리고 스크램블러는 출력되는 비트로 데이터 필드의 비트를 스크램블링한다.
표 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 TXVECTOR와 RXVECTOR 파라미터에 따른 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 나타낸다.
파라미터 조건 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트
B0-B2 B3 B4 B5-B6
TXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재하지 않음
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같다면 5 비트 의사 랜덤 비제로 정수,
그렇지 않다면 5 비트 의사 랜덤 정수
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT
TXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같고 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 static과 같다면, 4 비트 의사 랜덤 비제로 정수,
그렇지 않다면 4 비트 의사 랜덤 정수
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT
RXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NOT_HT가 존재
- DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 표 6에 따라 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT로 매핑
TXVECTOR HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
HEW_SIG_IN_NON_HT가 존재
3 bit pseudo-random non-zero integer if CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT equals CBW20 and HEW_SIG_IN_NON_HT equals no_hew_sig, and 3-bit pseudo-random integer otherwise HEW_SIG_IN_NON_HT (=0)
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT
RXVECTOR HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
HEW_SIG_IN_NON_HT가 존재
- HEW_SIG_IN_NON_HT (=0)
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT
Mapped according to table 4 to HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT
TXVECTOR HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
HEW_SIG_IN_NON_HT가 존재
3 bit pseudo-random non-zero integer if CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT equals CBW20 and HEW_SIG_IN_NON_HT equals no_color, and 3-bit pseudo-random integer otherwise
HEW_SIG_IN_NON_HT (=1)
HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT
RXVECTOR HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
HEW_SIG_IN_NON_HT가 존재
Mapped according to table 4 to HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT
표 5는 표 4에서 사용하는 TXVECTOR 파라미터 중 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
열거 값 의미
CBW20 채널 대역폭 20 MHz 0
CBW40 채널 대역폭 40 MHz 1
CBW80 채널 대역폭 80 MHz 2
CBW160 또는
CBW80+80
채널 대역폭 160MHz 또는 채널 대역폭 80 MHz + 80 MHz 3
표 6는 표 4에서 사용하는 RXVECTOR 파라미터 중 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터 또는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
CbwInNonHtTemp RXVECTOR 파라미터
0 CBW20
1 CBW40
2 CBW80
3 CBW160 또는 CBW80+80
표 7은 표 4에서 사용하는 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
열거 값
Static 0
Dynamic 1
표 8은 표 4에서 사용하는 TXVECTOR 파라미터 중 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
HEW_SIG_IN_NON_HT (B3) DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT (B4) 열거 값 의미
[B5:B6]
0 1 CBW20 채널 대역폭 20 MHz 0
0 1 CBW40 채널 대역폭 40 MHz 1
0 1 CBW80 채널 대역폭 80 MHz 2
0 1 CBW160 또는
CBW80+80
채널 대역폭 160MHz 또는 채널 대역폭 80 MHz + 80 MHz 3
표 9는 표 4에서 사용하는 TXVECTOR 파라미터 중 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
HEW_SIG_IN_NON_HT (B3) 열거 값 의미 값[B4:B6]
1 HEWSIG0 HEW SIG MODE 0 0
1 HEWSIG1 HEW SIG MODE 1 1
1 HEWSIG2 HEW SIG MODE 2 2
1 HEWSIG3 HEW SIG MODE 3 3
1 HEWSIG4 HEW SIG MODE 4 4
1 HEWSIG5 HEW SIG MODE 5 5
1 HEWSIG6 HEW SIG MODE 6 6
1 HEWSIG7 HEW SIG MODE 7 7
표 10은 표 4에서 사용하는 RXVECTOR 파라미터 중 HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
HewSigModeInNonHtTemp RXVECTOR 파라미터
0 HEWSIG0
1 HEWSIG1
2 HEWSIG2
3 HEWSIG3
4 HEWSIG4
5 HEWSIG5
6 HEWSIG6
7 HEWSIG7
표 11은 표 4에서 사용하는 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
열거 값
Not support HEW signaling 0
Support HEW signaling 1
표 4를 참고하면, TXVECTOR 파라미터 및 RXVECTOR 파라미터로 CH_BANDWIDTH_IN_NOT_HT, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT, HEW_SIG_IN_NON_HT, HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT 등의 파라미터가 존재한다.
표 4에서, CH_BANDWIDTH_IN_NOT_HT 파라미터는 IEEE 802.11ac 표준에서 정의된 파라미터로 표 5 및 표 6과 같이 정의되며, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터도 IEEE 802.11ac 표준에서 정의된 파라미터로 표 7과 같이 정의된다.
표 5를 참고하면, TXVECTOR 파라미터에 포함된 CH_BANDWIDTH_IN_NOT_HT는 CBW20, CBW40, CBW80 및 CBW160 또는 CBW80+80 중 어느 하나로 표현된다. CBW20은 '0'의 값을 가지고 채널 대역폭 20 MHz를 사용하는 것을 의미하며, CBW40은 '1'의 값을 가지고 채널 대역폭 40 MHz를 사용하는 것을 의미한다. CBW80은 '2'의 값을 가지고 채널 대역폭 80 MHz를 사용하는 것을 의미하며, CBW160 또는 CBW80+80은 '3'의 값을 가지고 채널 대역폭 160 MHz 또는 80 MHz + 80 MHz를 사용하는 것을 의미한다.
표 6을 참고하면, CbwInNonHtTemp 값은 RXVECTOR 파라미터인 CH_BANDWIDTH_IN_NOT_HT 또는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터의 CBW20, CBW40, CBW80, CBW160 및 CBW80+80 중 어느 하나로 매핑된다.
표 7을 참고하면, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터는 "static"과 "dynamic" 중 어느 하나로 표현된다. "static"은 '0'의 값을 가지고, 동적 대역폭 할당을 사용하지 않는 것을 지시하며, "dynamic"은 '1'의 값을 가지고, 동적 대역폭 할당을 사용하는 것을 지시한다.
표 4에서 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT, HEW_SIG_IN_NON_HT 및 HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT 파라미터는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 정의된 파라미터이다. HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 표 8 및 표 6과 같이 정의되며, HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터는 표 10 및 표 11과 같이 정의되고, HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT 파라미터는 표 12와 같이 정의된다. 어떤 실시예에서 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 CH_BANDWIDTH_IN_NOT_HT 파라미터로 대체될 수도 있다.
표 8을 참고하면, TXVECTOR 파라미터에 포함된 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 아래에서 설명할 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터가 '0'이고 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 '1'인 경우에 사용된다. HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 CBW20, CBW40, CBW80 및 CBW160 또는 CBW80+80 중 어느 하나로 표현된다. CBW20은 '0'의 값을 가지고 채널 대역폭 20 MHz를 사용하는 것을 의미하며, CBW40은 '1'의 값을 가지고 채널 대역폭 40 MHz를 사용하는 것을 의미한다. CBW80은 '2'의 값을 가지고 채널 대역폭 80 MHz를 사용하는 것을 의미하며, CBW160 또는 CBW80+80은 '3'의 값을 가지고 채널 대역폭 160 MHz 또는 80 MHz + 80 MHz를 사용하는 것을 의미한다.
표 9를 참고하면, TXVECTOR 파라미터에 포함된 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터는 HEWSIG0, HEWSIG1, HEWSIG2, HEWSIG3, HEWSIG4, HEWSIG5, HEWSIG6, HEWSIG7 중 어느 하나로 표현된다. HEWSIG0, HEWSIG1, HEWSIG2, HEWSIG3, HEWSIG4, HEWSIG5, HEWSIG6 및 HEWSIG7는 각각 '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6' 및 '7'의 값을 가지고, 각각 복수의 시그널링 모드, 즉 HEW SIG MODE 0, HEW SIG MODE 1, HEW SIG MODE 2, HEW SIG MODE 3, HEW SIG MODE 4, HEW SIG MODE 5, HEW SIG MODE 6 및 HEW SIG MODE 7를 사용하는 것을 의미한다. 이때, 각 시그널링 모드는 도 17 내지 도 28을 참고로 하여 설명한 다양한 유형의 요청 프레임 또는 응답 프레임 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 또는 다양한 유형의 요청 프레임 또는 응답 프레임 중 어느 하나와 동적 대역폭 할당 여부를 지시할 수 있다. 또는 각 시그널링 모드는 주소 필드를 통해 시그널링 정보의 전송 모드, 동적 대역폭 할당 모드 등의 다양한 모드의 사용 여부를 지시할 수도 있다.
표 10을 참고하면, HewSigModeInNonHtTemp 값은 RXVECTOR 파리미터인 HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT 파라미터의 HEWSIG0, HEWSIG1, HEWSIG2, HEWSIG3, HEWSIG4, HEWSIG5, HEWSIG6 및 HEWSIG7 중 어느 하나로 매핑된다.
표 11을 참고하면, HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터는 시그널링 지시자로 "not support HEW signaling"과 "support HEW signaling" 중 어느 하나로 표현된다. "not support HEW signaling"은 '0'의 값을 가지고, 주소 필드를 통한 시그널링 정보의 전송을 지원하지 않는 것을 지시하며, "support HEW signaling"은 '1'의 값을 가지고, 주소 필드를 통한 시그널링 정보의 전송을 지원하는 것을 지시한다. 어떤 실시예에서, "not support HEW signaling"과 "support HEW signaling"이 각각 '1'과 '0'의 값을 가질 수도 있다.
다시 표 4를 참고하면, 표 4의 첫 번째부터 세 번째 행은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 VHT 디바이스에 대한 역호환성(backward compatibility)을 제공하기 위한 부분에 해당한다.
TXVECTOR 파라미터에 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하고, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하지 않으면, 송신 VHT 디바이스는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 표 4의 첫 번째 행과 같이 설정한다. CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 7 비트의 마지막 2 비트(B5, B6)가 설정된다. 이때, CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터의 값은 LSB가 먼저 전송될 수 있다. 예를 들면, CBW80의 값은 '2'인데 이는 바이너리로 '10'에 해당하므로, 2 비트(B5, B6)는 각각 0, 1로 설정될 수 있다. 그리고 나머지 5 비트(B0-B4)는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 CBW20과 같으면 5 비트 의사 랜덤 비제로 정수로 설정되고, 그렇지 않으면 5 비트 의사 랜덤 정수로 설정된다.
TXVECTOR 파라미터에 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 및 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하면 처음 7 비트를 표 4의 두 번째 행과 같이 설정한다. CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 7 비트의 마지막 2 비트(B5, B6)가 설정되고, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터에 따라 7 비트 중 다섯 번째 비트(B4)가 설정된다. 그리고 나머지 4 비트(B0-B3)는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 CBW20과 같고 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 Static과 같으면 4 비트 의사 랜덤 비제로 정수로 설정되고, 그렇지 않으면 4 비트 의사 랜덤 정수로 설정된다.
수신 VHT 디바이스는 CbwINNonHtTemp 값을 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B5, B6)로 설정하고, 표 6에 표현한 것처럼 CbwINNonHtTemp 값을 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터로 매핑한다. 또한 수신 VHT 디바이스는 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B4)로 설정한다. 한편, 수신 VHT 디바이스의 PHY는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT와 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 알 수 없으므로, 항상 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT와 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR에 포함한다.
표 4의 네 번째부터 일곱 번째 행은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 디바이스, 즉 HEW 디바이스에 해당한다.
HEW 디바이스는 스크램블링 시퀀스의 네 번째 및 다섯 번째 비트(B3, B4)를 이용하여 모드를 선택한다. 이를 위해 HEW 디바이스는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 및 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터를 TXVECTOR 및 RXVECTOR 파라미터에 포함시킨다.
스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 비트(B3)는 시그널링 지시자에 해당하는 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터를 지시하고, 다섯 번째 비트(B4)는 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 지시한다.
네 번째 비트(B3)가 '0'의 값을 가지면, 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하지 않는 것을 지시한다. 그러면 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트(B4)는 동적 대역폭 할당 여부를 지시하기 위한 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터로 사용되고, 여섯 번째 및 일곱 번째 비트(B5, B6)는 채널 대역폭을 지시하기 위한 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터로 사용된다. 따라서 송신 HEW 디바이스는 수신 디바이스가 VHT 디바이스인 경우, B3 비트를 '0'으로 설정하여서 기존의 동적 대역폭 할당을 지시하는데 사용할 수 있다.
네 번째 비트(B3)가 '1'의 값을 가지면, 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하는 것을 지시한다. 그러면 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 마지막 3 비트(B4, B5, B6)는 시그널링 모드를 지시하는데 사용된다. 따라서 송신 HEW 디바이스는 수신 디바이스가 HEW 디바이스인 경우, B3 비트를 '1'로 설정하여서 마지막 3 비트(B4, B5, B6)를 시그널링 모드를 구분하는데 사용할 수 있다. 이때 3 비트(B4, B5, B6)가 사용되므로 최대 8개의 시그널링 모드를 구분할 수 있다.
수신 HEW 디바이스의 PHY는 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없다. 그래서 HEW 디바이스에서 수신 PHY는 항상 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR에 포함한다. 또한 수신 PHY는 항상 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 및 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR에 포함한다.
먼저, HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터가 '0'으로 설정되는 경우에 대해서 설명한다.
송신 HEW 디바이스는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 표 4의 네 번째 행과 같이 설정한다. HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 7 비트의 마지막 2 비트(B5, B6)가 설정된다. 이때, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터의 값은 LSB가 먼저 전송될 수 있다. 예를 들면, CBW80의 값은 '2'인데 이는 바이너리로 '10'에 해당하므로, 2 비트(B5, B6)는 각각 0, 1로 설정될 수 있다. DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터에 따라 7 비트 중 다섯 번째 비트(B4)가 설정된다. 그리고 나머지 3 비트(B0-B2)는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터가 CBW20과 같고 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터가 "Not support HEW singaling"과 같으면 3 비트 의사 랜덤 비제로 정수로 설정되고, 그렇지 않으면 3 비트 의사 랜덤 정수로 설정된다.
수신 HEW 디바이스는 CbwINNonHtTemp 값을 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B5, B6)로 설정하고, 표 6에 표현한 것처럼 CbwINNonHtTemp 값을 RXVECTOR 파라미터인 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터로 매핑한다. 또한 수신 HEW 디바이스는 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B4)로 설정한다. 한편, HEW 디바이스의 수신 PHY는 HEW_SIG_IN_NON_HT, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 및 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없으므로, 항상 HEW_SIG_IN_NON_HT, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 및 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR에 포함한다.
다음, HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터가 '1'로 설정되는 경우에 대해서 설명한다.
송신 HEW 디바이스는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 표 4의 여섯 번째 행과 같이 설정한다. HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 7 비트의 마지막 3 비트(B4, B5, B6)가 설정된다. 이때, HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT 파라미터의 값은 LSB가 먼저 전송될 수 있다. 예를 들면, HEWSIG3의 값은 '3'인데 이는 바이너리로 '011'에 해당하므로, 3 비트(B4, B5, B6)는 각각 1, 1, 0으로 설정될 수 있다. 그리고 나머지 3 비트(B0-B2)는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터가 CBW20과 같고 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터가 "Not support HEW singaling"과 같으면 3 비트 의사 랜덤 비제로 정수로 설정되고, 그렇지 않으면 3 비트 의사 랜덤 정수로 설정된다.
수신 HEW 디바이스는 동안 HewSigModeINNonHtTemp 값을 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B4, B5, B6)로 설정하고, 표 10에 표현한 것처럼 동안 HewSigModeINNonHtTemp 값을 RXVECTOR 파라미터인 HEW_SIG_MODE_IN_NON_HT 파라미터로 매핑한다. 한편, HEW 디바이스의 수신 PHY는 HEW_SIG_IN_NON_HT, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 및 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR 파라미터에 존재하는지 여부를 결정할 수 없으므로, 항상 HEW_SIG_IN_NON_HT, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 및 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR 파라미터에 포함한다.
이와 같이 스크램블링 시퀀스의 7 비트 중 한 비트(B3)를 시그널링 지시자로 사용함으로써, 요청 프레임 또는 응답 프레임의 주소 필드로 시그널링 정보를 전송하는지를 지시하거나 동적 대역폭 할당을 지시할 수 있다.
다음, 스크램블러 초기화 비트의 다섯 번째 비트(비트 4)를 시그널링 지시자로 사용하는 실시예에 대해서 표 12, 표 13 및 표 14를 참고로 하여 설명한다.
표 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 TXVECTOR와 RXVECTOR 파라미터에 따른 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 나타낸다.
파라미터 조건 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트
B0-B2 B3 B4 B5-B6
TXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재하지 않음
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같다면 5 비트 의사 랜덤 비제로 정수,
그렇지 않다면 5 비트 의사 랜덤 정수
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT
TXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같고 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 static과 같다면, 4 비트 의사 랜덤 비제로 정수,
그렇지 않다면 4 비트 의사 랜덤 정수
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT
RXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NOT_HT가 존재
- DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 표 6에 따라 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT로 매핑
TXVECTOR HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT가 존재, HEW_SIG_DYN_BW _NON_HT가 존재 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20 또는 HEWSIG0과 같고 HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT가 HEW signaling과 같다면, 4 비트 의사 랜덤 비제로 정수,
그렇지 않다면 4 비트 의사 랜덤 정수
HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT
HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT
RXVECTOR HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT가 존재, HEW_SIG_DYN_BW _NON_HT가 존재 - HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT
표 13에 따라 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT로 매핑
표 13는 표 12에서 사용하는 TXVECTOR 파라미터 및 RXVECTOR 파라미터 중 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
HEW_SIG_IN_NON_HT (B3) 열거 값 의미 값[B5:B6]
1 CBW20 채널 대역폭 20 MHz 0
1 CBW40 채널 대역폭 40 MHz 1
1 CBW80 채널 대역폭 80 MHz 2
1 CBW160 또는
CBW80+80
채널 대역폭 160MHz 또는 채널 대역폭 80 MHz + 80 MHz 3
0 HEWSIG0 HEW SIG MODE 0 0
0 HEWSIG1 HEW SIG MODE 1 1
0 HEWSIG2 HEW SIG MODE 2 2
0 HEWSIG3 HEW SIG MODE 3 3
표 14는 표 12에서 사용하는 HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
열거 값
HEW signaling 0
Dynamic bandwidth 1
표 12를 참고하면, TXVECTOR 파라미터 및 RXVECTOR 파라미터로 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT, HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT 등의 파라미터가 존재한다.
표 12에서, CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터는 표 5 및 표 6과 같이 정의되고, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터도 표 7과 같이 정의될 수 있다.
표 4에서 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 및 HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT 파라미터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 정의된 파라미터이다. HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 표 13과 같이 정의되며, HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT 파라미터는 표 14와 같이 정의된다.
표 13을 참고하면, TXVECTOR 또는 RXVECTOR 파라미터에 포함된 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 다른 용도로 사용된다. HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 시그널링 지시자로 사용할지, 동적 대역폭 지시자로 사용할지를 지시한다. 표 14를 참고하면, HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터는 "HEW signaling"과 "Dynamic bandwidth" 중 어느 하나로 표현된다. "HEW signaling"은 '0'의 값을 가지고, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 시그널링 지시자로 사용하는 것을 지시한다. "Dynamic bandwidth"는 '1'의 값을 가지고, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 동적 대역폭 지시자로 사용하는 것을 지시한다. 어떤 실시예에서, "HEW signaling"과 "Dynamic bandwidth"가 각각 '1'과 '0'의 값을 가질 수도 있다.
다시 표 13을 참고하면, HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터가 '1'의 값을 가지면, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 CBW20, CBW40, CBW80 및 CBW160 또는 CBW80+80 중 어느 하나로 표현된다. CBW20은 '0'의 값을 가지고 채널 대역폭 20 MHz를 사용하는 것을 의미하며, CBW40은 '1'의 값을 가지고 채널 대역폭 40 MHz를 사용하는 것을 의미한다. CBW80은 '2'의 값을 가지고 채널 대역폭 80 MHz를 사용하는 것을 의미하며, CBW160 또는 CBW80+80은 '3'의 값을 가지고 채널 대역폭 160 MHz 또는 80 MHz + 80 MHz를 사용하는 것을 의미한다.
HEW_SIG_IN_NON_HT 파라미터가 '0'의 값을 가지면, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 HEWSIG0, HEWSIG1, HEWSIG2, HEWSIG3 중 어느 하나로 표현된다. HEWSIG0, HEWSIG1, HEWSIG2, HEWSIG3는 각각 '0', '1', '2', '3'의 값을 가지고, 각각 복수의 시그널링 모드, 즉 HEW SIG MODE 0, HEW SIG MODE 1, HEW SIG MODE 2, HEW SIG MODE 3를 사용하는 것을 의미한다. 이때, 각 시그널링 모드는 도 17 내지 도 28을 참고로 하여 설명한 다양한 유형의 요청 프레임 또는 응답 프레임 중 어느 하나를 지시할 수 있다.
다시 표 12를 참고하면, 표 12의 첫 번째부터 세 번째 행은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 VHT 디바이스에 대한 역호환성(backward compatibility)을 제공하기 위한 부분에 해당하며, 앞서 표 4를 참고하여 설명한 것과 동일하다.
표 12의 네 번째 및 다섯 번째 행은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 디바이스, 즉 HEW 디바이스에 해당한다.
HEW 디바이스는 스크램블링 시퀀스의 다섯 번째 비트(B4)를 이용하여 모드를 선택한다. 이를 위해 HEW 디바이스는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 및 HEW_SIG_DN_BW_IN_NON_HT 파라미터를 TXVECTOR 및 RXVECTOR에 포함시킨다. 이때, 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트(B4)가 HEW_SIG_DN_BW_IN_NON_HT 파라미터를 지시한다.
다섯 번째 비트(B4)가 '0'의 값을 가지면, 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전달하는 것을 지시한다. 그러면 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 마지막 두 비트(B5, B6)는 시그널링 모드를 지시하는데 사용된다. 따라서 송신 HEW 디바이스는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 두 비트(B5, B6)를 설정한다. 이때, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터의 값은 LSB가 먼저 전송될 수 있다. 예를 들면, HEWSIG2의 값은 '2'인데 이는 바이너리로 '10'에 해당하므로, 2 비트(B5, B6)는 각각 0, 1로 설정될 수 있다. 그리고 나머지 4 비트(B0-B3)는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터가 CBW20 또는 HEWSIG0과 같고 HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT 파라미터가 "HEW singaling"과 같으면 4 비트 의사 랜덤 비제로 정수로 설정되고, 그렇지 않으면 4 비트 의사 랜덤 정수로 설정된다.
다섯 번째 비트(B4)가 '1'의 값을 가지면, 동적 대역폭 할당을 사용하는 것을 지시한다. 그러면 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 마지막 두 비트(B5, B6)는 할당 대역폭을 지시하는데 사용된다. 따라서 송신 HEW 디바이스는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 두 비트(B5, B6)를 설정한다. 이때, HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터의 값은 LSB가 먼저 전송될 수 있다. 예를 들면, CBW80의 값은 '2'인데 이는 바이너리로 '10'에 해당하므로, 2 비트(B5, B6)는 각각 0, 1로 설정될 수 있다. 그리고 나머지 4 비트(B0-B3)는 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터가 CBW20 또는 HEWSIG0과 같고 HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT 파라미터가 "HEW singaling"과 같으면 4 비트 의사 랜덤 비제로 정수로 설정되고, 그렇지 않으면 4 비트 의사 랜덤 정수로 설정된다.
수신 HEW 디바이스는 HEW_SIG_DYN_BW_IN_NON_HT 파라미터를 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B4)로 설정한다. 또한 수신 HEW 디바이스는 비트(B4)의 값에 따라 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B5, B6)에 의해 정해지는 값을 HEW_SIG_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터로 매핑한다.
이와 같이 스크램블링 시퀀스의 7 비트 중 한 비트(B4)를 시그널링 지시자로 사용함으로써, 요청 프레임 또는 응답 프레임의 주소 필드로 시그널링 정보를 전송하지를 지시하거나 동적 대역폭 할당을 지시할 수 있다.
한 실시예에 따르면 주소 필드를 통해 전송하는 시그널링 정보는 프레임 타입 정보, 식별자와 관련된 정보, 다중 사용자(multi user, MU) 관련 정보, OFDM 또는 OFDMA 등의 전송 모드 정보, 자원 할당 정보, 전력 절약 정보, 캘리브레이션 정보, 동적 클리어 채널 평가(clear channel assessment, CCA) 정보 및 간섭 정보 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 식별자와 관련된 정보는 BSSID, PAID 및/또는 그룹 ID를 포함할 수 있다. 캘리브레이션 정보는 전력, 타이밍 및/또는 주파수의 캘리브레이션을 위한 정보를 포함할 수 있다. 이외에 시그널링 정보는 송신 디바이스와 수신 디바이스의 송수신과 관련된 다른 정보를 더 포함할 수 있다.
다음 본 발명의 실시예에 따른 시그널링 방법에 따른 시그널링 정보를 사용하는 예에 대해서 설명한다.
도 40, 도 41, 도 42, 도 43, 도 44 및 도 45는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 BSS 컬러 ID를 시그널링 정보로 전송하는 예를 설명하는 도면이다. 도 40, 도 41, 도 42, 도 43, 도 44 및 도 45에서 디바이스(AP1, AP2, AP3)는 액세스 포인트로, 디바이스(STA1, STA2, STA3)는 스테이션으로 가정한다.
도 40, 도 41, 도 42 및 도 43을 참고하면, 디바이스(AP3)에 의해 형성되는 BSS가 디바이스(AP1)에 의해 형성되는 BSS(BSS1)와 디바이스(AP2)에 의해 형성되는 BSS(BSS2)의 이웃 BSS(OBSS)이다.
도 40 및 도 41을 참고하면, OBSS에서 송신 디바이스(AP3)가 수신 디바이스(STA3)로 하향링크 데이터를 전송하기 위해서 송신 디바이스(AP3)와 수신 디바이스(STA3) 사이에서 RTS 프레임과 CTS 프레임을 주고 받을 때, RTS 프레임과 CTS 프레임이 BSS 컬러 ID를 시그널링 정보로 포함한다. RTS 프레임과 CTS 프레임에서 시그널링 정보를 전달하는 주소 필드가 OBSS를 지시하는 BSS 컬러 ID를 포함할 수 있다.
이 경우, BSS(BSS1)에 속한 디바이스(STA1)가 OBSS의 디바이스(AP3)가 송신하는 RTS 프레임의 RTS 보호 영역에 포함되고, BSS(BSS2)에 속한 디바이스(STA2)가 OBSS의 디바이스(STA3)가 송신하는 CTS 프레임의 CTS 보호 영역에 포함될 수 있다. 디바이스(STA1)는 RTS 프레임의 BSS 컬러 ID로부터 RTS 프레임이 자신의 BSS에서 전송되는 프레임이 아닌 것으로 판단하고, RTS 프레임에 따라 NAV를 설정하지 않는다. 따라서 디바이스(STA1)는 OBSS에서 전송되는 RTS 프레임과 관계 없이 자신의 BSS(BSS1)에서 디바이스(AP1)와 통신할 수 있다. 또한 디바이스(STA2)는 CTS 프레임의 BSS 컬러 ID로부터 CTS 프레임이 자신의 BSS에서 전송되는 프레임이 아닌 것으로 판단하고, CTS 프레임에 따라 NAV를 설정하지 않는다. 따라서 디바이스(STA2)는 OBSS에서 전송되는 CTS 프레임과 관계 없이 자신의 BSS(BSS2)에서 디바이스(AP2)와 통신할 수 있다.
도 42 및 도 43을 참고하면, OBSS에서 송신 디바이스(STA3)가 수신 디바이스(AP3)로 상향링크 데이터를 전송하기 위해서 송신 디바이스(STA3)와 수신 디바이스(AP3) 사이에서 RTS 프레임과 CTS 프레임을 주고 받을 때, RTS 프레임과 CTS 프레임이 BSS 컬러 ID를 시그널링 정보로 포함한다.
이 경우, BSS(BSS1)에 속한 디바이스(STA1)가 OBSS의 디바이스(AP3)가 송신하는 CTS 프레임의 CTS 보호 영역에 포함되고, BSS(BSS2)에 속한 디바이스(STA2)가 OBSS의 디바이스(STA3)가 송신하는 RTS 프레임의 RTS 보호 영역에 포함될 수 있다. 디바이스(STA1)는 CTS 프레임의 BSS 컬러 ID로부터 CTS 프레임이 자신의 BSS에서 전송되는 프레임이 아닌 것으로 판단하고, CTS 프레임에 따라 NAV를 설정하지 않는다. 또한 디바이스(STA2)는 RTS 프레임의 BSS 컬러 ID로부터 RTS 프레임이 자신의 BSS에서 전송되는 프레임이 아닌 것으로 판단하고, RTS 프레임에 따라 NAV를 설정하지 않는다.
도 44 및 도 45를 참고하면, 디바이스(AP2)에 의해 형성되는 BSS가 디바이스(AP1)에 의해 형성되는 BSS(BSS1)의 이웃 BSS(OBSS)이다.
OBSS에서 송신 디바이스(AP2)가 수신 디바이스(STA2)로 하향링크 데이터를 전송하기 위해서 송신 디바이스(AP2)와 수신 디바이스(STA2) 사이에서 RTS 프레임과 CTS 프레임을 주고 받을 때, RTS 프레임과 CTS 프레임이 BSS 컬러 ID를 시그널링 정보로 포함한다.
이 경우, BSS(BSS1)에 속한 디바이스(STA1)가 OBSS의 디바이스(AP2)가 송신하는 RTS 프레임의 RTS 보호 영역 및 디바이스(STA2)가 송신하는 CTS 프레임의 CTS 보호 영역에 모두 포함될 수 있다. 디바이스(STA1)는 RTS 프레임 및 CTS 프레임의 BSS 컬러 ID로부터 RTS 프레임과 CTS 프레임이 자신의 BSS에서 전송되는 프레임이 아닌 것으로 판단하고, RTS 프레임 및 CTS 프레임에 따라 NAV를 설정하지 않는다. 따라서 디바이스(STA1)는 OBSS에서 전송되는 RTS 프레임 및 CTS 프레임과 관계 없이 자신의 BSS(BSS1)에서 디바이스(AP1)와 통신할 수 있다.
이와 같이 주소 필드를 통해 전송하는 시그널링 정보에 BSS 컬러 ID를 포함시키면, 네트워크 효율을 향상시킬 수 있다.
도 46, 도 47, 도 48 및 도 49은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 캘리브레이션 정보 및/또는 자원 할당 정보를 시그널링 정보로 전송하는 예를 설명하는 도면이며, 도 50은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 전력 절약 정보를 시그널링 정보로 전송하는 예를 설명하는 도면이고, 도 51은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 동적 CCA 정보 또는 간섭 정보를 시그널링 정보로 전송하는 예를 설명하는 도면이다.
도 46, 도 47, 도 48, 도 49, 도 50 및 도 51에서는 무선 통신 네트워크에서 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency-division multiple access, OFDMA) 전송을 사용하는 것으로 가정한다. 또한 도 46, 도 47, 도 48, 도 49, 도 50 및 도 51에서는 OFDMA 전송을 사용할 때 전체 채널폭을 복수의 대역, 예를 들면 네 개의 대역으로 분할하는 것으로 가정한다. 또한 네 개의 대역 중에서 첫 번째 대역은 디바이스(STA1)에 할당되고, 두 번째 및 세 번째 대역은 디바이스(STA2)에 할당되고, 네 번째 대역은 두 디바이스(STA3, STA4)에 할당된 것으로 가정한다. 이때, 두 디바이스(STA3, STA4)는 네 번째 대역을 시간축에서 분할해서 사용할 수 있다. 또한 도 46, 도 47, 도 48, 도 49, 도 50 및 도 51에서 디바이스(AP)는 액세스 포인트로, 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)는 스테이션으로 가정한다.
도 46을 참고하면, 링크 설정(link setup)을 위해서 송신 디바이스(AP)가 복수의 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)가 공통으로 수신할 수 있는 공통 RTS(common RTS, C-RTS) 프레임을 송신한다. C-RTS 프레임은 모든 대역에서 동일한 RTS를 가지는 프레임이다. 이때, C-RTS 프레임의 주소 필드는 복수의 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)의 주소를 압축 주소로 포함하고, 또한 시그널링 정보를 포함할 수 있다. 시그널링 정보는 각 수신 디바이스의 자원 할당 정보를 포함할 수 있다. 자원 할당 정보는 대역 할당 정보(즉, 주파수 할당 정보)를 포함하며, 데이터 필드에서의 심볼 할당 정보(즉, 시간 할당 정보)를 더 포함할 수 있다.
한 실시예에서 C-RTS 프레임의 RA 필드가 복수의 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)의 압축 주소와 시그널링 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, C-RTS 프레임의 RA 필드가 복수의 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)의 압축 주소를 포함하고, TA 필드가 시그널링 정보를 포함할 수 있다.
C-RTS 프레임을 수신한 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4) 중에서 디바이스(STA1)가 SIFS 경과 후에 C-RTS 프레임에 대한 응답으로 공통 CTS(common CTS, C-CTS) 프레임을 전송할 수 있다. 이 경우, 공통 CTS 프레임에는 수신 디바이스(STA1)의 전용 CTS(dedicated CTS, D-CTS) 정보가 피기백(piggyback)될 수 있다.
이때, C-RTS 프레임 또는 C-CTS 프레임은 전체 대역으로 전송되므로, HEW 디바이스뿐만 아니라 기존 무선랜 디바이스도 C-RTS 프레임 또는 C-CTS 프레임을 수신할 수 있다. C-RTS 프레임 또는 C-CTS 프레임을 수신한 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4) 이외의 다른 디바이스는 C-RTS 프레임 또는 C-CTS 프레임의 RA 필드의 값이 자신의 주소와 다르므로, C-RTS 프레임 또는 C-CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정한다.
다음 송신 디바이스(AP)가 전용 RTS(dedicated RTS, D-RTS) 프레임을 전송한다. D-RTS 프레임은 대역 별로 설정된다. 예를 들면, 첫 번째 대역으로 디바이스(STA1)를 위한 D-RTS 프레임이, 두 번째 및 세 번째 대역으로 디바이스(STA2)를 위한 D-RTS 프레임이, 네 번째 대역으로 디바이스(STA3, STA4)를 위한 D-RTS 프레임이 전송될 수 있다. 이때, 각 대역에 해당하는 D-RTS 프레임의 주소 필드는 해당 대역에 할당된 수신 디바이스에 전용된 정보를 시그널링 정보로서 포함한다. 예를 들면, 시그널링 정보는 송신 디바이스와 수신 디바이스 사이의 송신과 수신에 필요한 정보와 상향링크 전송을 위한 캘리브레이션(calibration) 정보를 포함할 수 있다. 한 실시예에서 각 대역의 D-RTS 프레임의 RA 필드가 해당 대역에 할당된 수신 디바이스의 압축 주소와 시그널링 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 각 대역의 D-RTS 프레임의 RA 필드가 해당 대역에 할당된 수신 디바이스의 주소 또는 압축 주소를 포함하고, TA 필드가 시그널링 정보를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서, 송신 디바이스(AP)는 C-CTS 프레임을 수신하고 xIFS 경과 후에 D-RTS 프레임을 전송할 수 있다. xIFS는 SIFS와 동일하게 설정될 수도 있다. 이와는 달리 xIFS는 SIFS와는 다른 시간으로 IFS보다 짧은 시간으로 설정될 수 있다.
D-RTS 프레임을 수신한 디바이스(STA2)는 xIFS 경과 후에 자신의 D-CTS 프레임을 전송하고, 디바이스(STA3)는 디바이스(STA2)가 D-CTS 프레임을 전송하고 xIFS 경과 후에 자신의 D-CTS 프레임을 전송하고, 디바이스(STA4)는 디바이스(STA3)가 D-CTS 프레임을 전송하고 xIFS 경과 후에 자신의 D-CTS 프레임을 전송한다. D-CTS 프레임은 해당 디바이스에 전용된 정보를 시그널링 정보로 포함할 수 있다. 앞서 설명한 것처럼 디바이스(STA1)에 전용된 정보는 C-CTS 프레임에 피기백될 수 있다.
이와 같이 주소 필드를 시그널링 정보 전송에 사용함으로써, OFDMA 전송을 위한 캘리브레이션 정보 및/또는 각 디바이스의 송신/수신에 필요한 정보를 전달할 수 있다.
다음 송신 디바이스(AP)는 마지막 D-CTS 프레임을 수신하고 SIFS 경과 후에 데이터 프레임(DATA)을 송신한다. 데이터 프레임(DATA)에는 자원 할당 정보에 따라 각 대역에 해당하는 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)의 데이터가 할당된다. 이때, 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)의 데이터의 길이가 다른 경우, 짧은 길이를 가지는 데이터를 포함하는 데이터 필드에는 패드 비트가 추가될 수 있다.
또한 동일 대역에서 서로 다른 디바이스(STA3, STA4)의 데이터가 전송되는 경우, 데이터 필드에서 서로 다른 디바이스(STA3, STA4)의 데이터는 시분할 방식(time division duplex, TDD)으로 전송될 수 있다. 이때, 서로 다른 디바이스(STA3, STA4)의 데이터 사이에 구분자(delimiter)가 포함될 수 있다.
다음 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)는 송신 디바이스(AP)로부터 데이터 프레임을 수신하고 SIFS 경과 후에 ACK 프레임을 전송한다. 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)는 할당된 대역에서 전용 ACK(dedicated ACK, D-ACK) 프레임을 전송할 수 있다. 이때, 동일 대역을 사용하는 디바이스(STA3, STA4)는 하나의 디바이스(STA3)가 D-ACK 프레임을 전송하고 xIFS 경과 후에, 다른 디바이스(STA4)가 D-ACK 프레임을 전송할 수 있다.
도 47을 참고하면, 송신 디바이스(AP)가 데이터 프레임(DATA)을 전송할 때, 데이터 프레임(DATA)에 각 수신 디바이스가 D-ACK 프레임을 전송할 자원, 예를 들면 대역을 할당할 수 있다. 예를 들면, 송신 디바이스(AP)는 두 개의 대역을 사용하는 디바이스(STA2)에게 두 대역 중 하나의 대역을 D-ACK 프레임을 전송할 대역으로 할당하고, 동일한 대역을 사용하는 두 디바이스(STA3, STA4) 중 하나의 디바이스(STA3)에게 디바이스(STA2)에게 할당하지 않은 대역을 D-ACK 프레임을 전송할 대역으로 할당할 수 있다. 그러면 디바이스(STA1)는 첫 번째 대역으로 D-ACK 프레임을 전소하고, 디바이스(STA2)는 두 번째 대역으로 D-ACK 프레임을 전송하고, 디바이스(STA3)는 세 번째 대역으로 D-ACK 프레임을 전송하고, 디바이스(STA4)는 네 번째 대역으로 D-ACK 프레임을 전송한다. 따라서 모드 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)가 동시에 D-ACK 프레임을 전송할 수 있다.
도 48을 참고하면, 수신 디바이스(STA2, STA3, STA4)가 D-CTS 프레임을 전송할 때 할당된 대역에서만 D-CTS 프레임을 전송할 수도 있다.
도 49를 참고하면, 송신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)와 수신 디바이스(AP) 사이에서 상향링크 OFDMA 전송을 위한 캘리브레이션을 완료한 후에, 각 송신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)는 할당된 대역에서 D-RTS 프레임을 송신한다. 이때, 동일한 대역을 사용하는 두 디바이스(STA3, STA4) 중 하나의 디바이스(STA3)만 D-RTS 프레임을 송신할 수 있다. 이와는 달리 하나의 디바이스(STA3)가 D-RTS 프레임을 전송하고 xIFS 경과 후에 다른 디바이스(STA4)가 D-RTS 프레임을 송신할 수 있다.
D-RTS 프레임을 수신한 디바이스(AP)는 SIFS 경과 후에 D-CTS 프레임을 송신한다. D-CTS 프레임은 대역 별로 설정된다. 예를 들면, 첫 번째 대역으로 디바이스(STA1)를 위한 D-CTS 프레임이, 두 번째 및 세 번째 대역으로 디바이스(STA2)를 위한 D-CTS 프레임이, 네 번째 대역으로 디바이스(STA3, STA4)를 위한 D-CTS 프레임이 전송될 수 있다. 이때, 각 대역에 해당하는 D-CTS 프레임의 RA 필드는 해당 대역에 할당된 수신 디바이스에 전용된 정보를 시그널링 정보로서 포함한다. 예를 들면, 시그널링 정보는 송신 디바이스와 수신 디바이스 사이의 송신과 수신에 필요한 정보 및/또는 자원 할당 정보를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서 각 대역의 D-CTS 프레임의 RA 필드가 시그널링 정보 외에 해당 대역에 할당된 수신 디바이스의 압축 주소를 더 포함할 수 있다.
한편, 송신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4) 중 어느 하나의 디바이스가 C-RTS 프레임을 송신하고, 수신 디바이스(AP)가 복수의 송신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)에 C-CTS 프레임을 송신함으로써, 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 이때, C-CTS 프레임은 송신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)의 자원 할당 정보를 포함할 수도 있다.
다음 각 송신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)는 해당하는 대역의 D-CTS 프레임을 수신하고 SIFS 경과 후에 해당하는 대역에서 데이터 프레임(DATA)을 송신한다. 예를 들면, 디바이스(STA1)는 첫 번째 대역에서 데이터 프레임(DATA)을 전송하고, 디바이스(STA2)는 두 번째 및 세 번째 대역에서 데이터 프레임(DATA)을 전송하고, 디바이스(STA3, STA4)는 네 번째 대역에서 데이터 프레임(DATA)을 전송할 수 있다. 이때, 동일한 대역을 사용하는 두 디바이스(STA3, STA4)는 TDD로 데이터 프레임(DATA)을 전송할 수 있다. 이때, 디바이스(STA4)는 디바이스(STA3)가 데이터 프레임(DATA)을 전송하고 xIFS 경과 후에 데이터 프레임(DATA)을 전송할 수 있다.
다음 수신 디바이스(AP)는 송신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)로부터 데이터 프레임(DATA)을 수신하고 SIFS 경과 후에 D-ACK 프레임을 전송한다. 수신 디바이스(AP)는 각 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)에 대한 ACK를 해당하는 대역에 할당하여서 D-ACK 프레임을 전송할 수 있다. 이때, 동일한 대역을 사용하는 두 디바이스(STA3, STA4)에 대해서는 블록 ACK 타입으로 ACK를 네 번째 대역에 할당할 수 있다. 그러면 디바이스(STA3, STA4)는 블록 ACK의 비트맵 정보로 자신의 ACK를 확인할 수 있다.
도 50을 참고하면, RTS 프레임과 CTS 프레임 교환을 통해 디바이스는 파워 세이브 동작을 수행할 수 있다. 이때, C-RTS 프레임 및/또는 C-CTS 프레임은 주소 필드에 시그널링 정보로서 전력 절약(power saving) 정보를 포함할 수 있다. 한 실시예에서 전력 절약 모드는 수면 모드(sleep mode)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 전력 절약 모드는 저전력 동작 모드(low power operation mode)를 포함할 수 있다. 수면 모드는 디바이스에서 MAC 계층의 로컬 타이머만 활성화하고 나머지 동작은 모두 오프하는 모드일 수 있다. 저전력 동작 모드는 통신 대역폭을 제한하는 모드로 디바이스의 동작 주파수를 낮추거나 일부 동작 회로를 비활성화하여 전력 소모를 줄이는 모드일 수 있다.
어떤 실시예에서는 D-RTS 프레임 및/또는 D-CTS 프레임이 주소 필드에 시그널링 정보로서 전력 절약 정보를 포함할 수 있다.
송신 디바이스(AP)가 수신 디바이스(STA1)로 전송할 데이터가 없는 것으로 가정하면, C-RTS 프레임은 주소 필드에 시그널링 정보로서 수신 디바이스(STA1)의 수면 모드와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 따라서 수신 디바이스(STA1)는 C-CTS 프레임 전송 후에 수면 모드로 들어갈 수 있다. 또한 C-RTS 프레임은 주소 필드에 시그널렁 정보로서 일부 대역이 할당된 디바이스, 예를 들면 수신 디바이스(STA2)의 저전력 동작 모드와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 수신 디바이스(STA2)는 할당된 대역(두 번째 및 세 번째 대역)에서만 프레임을 송수신하면 되므로, 할당된 대역 이외의 대역과 관련된 회로를 비활성화할 수 있다. 따라서 수신 디바이스(STA2)는 C-CTS 프레임 전송 후에 저전력 동작 모드로 들어갈 수 있다. 또한 수신 디바이스(STA3)로 전송될 데이터의 길이가 짧은 경우에, C-RTS 프레임은 주소 필드에 시그널렁 정보로서 수신 디바이스(STA3)의 수면 모드와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 그러면 수신 디바이스(STA3)는 데이터 프레임(DATA)에서 수신할 데이터에 해당하는 이후의 기간부터 수면 모드로 들어갈 수 있다.
또한 송신 디바이스(AP)가 수신 디바이스(STA1)로 전송할 데이터가 없는 경우, 송신 디바이스(AP)는 수신 디바이스(STA1)에 할당된 대역에서 다른 디바이스, 예를 들면 디바이스(STA3)의 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우, C-RTS 프레임 또는 D-RTS 프레임이 다른 대역에서 데이터를 전송한다는 정보를 시그널링 정보로 포함할 수 있다.
이와 같이 주소 필드를 통해 전력 절약 정보를 제공함으로써, 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)는 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 51을 참고하면, 송신 디바이스(AP)는 RTS 프레임과 CTS 프레임 교환을 통해 CCA 임계값을 조절할 수 있다.
송신 디바이스(AP)가 각 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)의 네트워크 환경을 판단하고, D-RTS 프레임의 주소 필드에 시그널링 정보로 CCA 임계값을 조절하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서 CCA 임계값을 조절하기 위한 정보는 CCA 조절 인자 및/또는 간섭 정보를 포함할 수 있다. 간섭 정보는 간섭 신호의 파워 및/또는 간섭 신호의 주기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 수신 디바이스(STA1)에서의 OBSS에 의한 영향이 이전보다 감소하였다면, D-RTS 프레임은 시그널링 정보로 CCA 임계값을 감소시키라는 정보를 포함할 수 있다. 수신 디바이스(STA2)에서의 OBSS에 의한 영향이 이전과 유사하다면, D-RTS 프레임은 시그널링 정보로 CCA 임계값을 유지하라는 정보를 포함할 수 있다. 수신 디바이스(STA3, STA4)에서의 OBSS에 의한 영향이 이전보다 증가하였다면, D-RTS 프레임은 시그널링 정보로 CCA 임계값을 증가시키라는 정보를 포함할 수 있다.
이와 같이 주소 필드를 통해 동적 CCA 정보를 제공함으로써, 수신 디바이스(STA1, STA2, STA3, STA4)는 네트워크 환경에 따라 CCA 임계값을 조절할 수 있으며, 이에 따라 네트워크 효율을 증가시킬 수 있다.
도 52 및 도 53은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 디바이스에서의 시그널링 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 52를 참고하면, 디바이스는 MAC 프레임의 주소 필드에 시그널링 정보를 포함시키고(S5210), 데이터 필드에 MAC 프레임이 포함된 PHY 프레임을 생성한다(S5220). 디바이스는 생성한 PHY 프레임을 전송한다(S5240).
어떤 실시예에 따르면, 디바이스는 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전송하는지를 지시할 수도 있다. 이 경우, 디바이스는 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전송하는 것을 지시하는 시그널링 지시자를 MAC 프레임 또는 PHY 프레임에 추가할 수 있다(S5230). 한편, 도 52에서는 시그널링 지시자를 추가하는 단계(S5230)을 단계 S5220 이후에 도시하였지만, 단계 S5230은 단계 S5210 및/또는 S5220 전에 수행되거나 단계 S5210 및/또는 S5220과 동시에 수행될 수도 있다.
도 53을 참고하면, 디바이스는 PHY 프레임을 수신하고(S5310), 수신한 PHY 프레임의 데이터 필드로부터 MAC 프레임을 추출한다(S5320). 시그널링 지시자가 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전송하는 것을 지시하는 경우, 디바이스는 MAC 프레임의 주소 필드로부터 시그널링 정보를 추출한다(S5340).
어떤 실시예에 따르면, 디바이스는 주소 필드를 통해 시그널링 정보를 전송하는지를 지시할 수도 있다. 이 경우, 디바이스는 PHY 프레임 또는 MAC 프레임으로부터 시그널링 지시자를 식별할 수 있다(S5330). 한편, 도 53에서는 시그널링 지시자를 식별하는 단계(S5330)을 단계 S5320 이후에 도시하였지만, 단계 S5330은 단계 S5320 전에 수행되거나 단계 S5320과 동시에 수행될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 시그널링 방법은 도 1 내지 도 3에 도시한 베이스밴드 프로세서(10)에 의해 실행될 수 있다. 어떤 실시예에서 본 발명의 실시예에 따른 시그널링 방법을 실행하는데 사용되는 명령어 등이 메모리(40)와 같은 기록 매체에 저장되어 있을 수 있다. 어떤 실시예에서 이러한 명령어의 적어도 일부는 MAC 소프트웨어일 수도 있다. 어떤 실시예에서 명령어의 적어도 일부는 외부 서버의 기록 매체로부터 전송되어 메모리(40)에 저장될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 네트워크에서 디바이스의 시그널링 방법으로서,
    주소 필드에 시그널링 정보를 포함시키는 단계,
    상기 주소 필드를 포함하는 매체 접근 제어(medium access control, MAC) 프레임을 생성하는 단계, 그리고
    상기 MAC 프레임을 데이터 필드에 포함시킨 물리 계층(physical layer, PHY) 프레임을 전송하는 단계
    를 포함하는 시그널링 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 주소 필드는, 상기 디바이스의 주소 또는 상기 MAC 프레임을 수신할 디바이스의 주소를 압축한 압축 주소를 더 포함하는 시그널링 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 주소 필드는, 상기 MAC 프레임을 수신할 복수의 디바이스의 주소를 각각 압축한 복수의 압축 주소를 더 포함하는 시그널링 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 시그널링 정보는 상기 복수의 압축 주소의 개수에 대한 정보를 포함하는 시그널링 방법.
  5. 제3항에서,
    상기 시그널링 정보는 상기 복수의 디바이스 각각의 전용 시그널링 정보를 포함하는 시그널링 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 주소 필드의 모든 바이트가 상기 시그널링 정보에 할당되며,
    상기 시그널링 정보는 상기 디바이스가 속한 기본 서비스 세트(basic service set, BSS) 정보를 포함하는
    시그널링 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 BSS 정보는 인접한 BSS와 구분하기 위한 BSS 컬러 식별자를 포함하는 시그널링 방법.
  8. 제6항에서,
    상기 BSS 정보는 상기 디바이스의 결합(association) 식별자의 일부 비트와 BSS의 식별자에 의해 생성되는 부분 결합 식별자를 포함하는 시그널링 방법.
  9. 제1항에서,
    상기 PHY 프레임은, 상기 주소 필드로 상기 시그널링 정보를 전송하는지를 지시하는 지시자를 포함하는 시그널링 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 시그널링 정보가 상기 지시자를 포함하는 시그널링 방법.
  11. 제9항에서,
    상기 MAC 프레임은 프레임 제어 필드를 더 포함하며,
    상기 지시자는 상기 프레임 제어 필드의 서브타입 필드의 소정 값에 의해 전송되는
    시그널링 방법.
  12. 제9항에서,
    상기 MAC 프레임은 프레임 제어 필드를 더 포함하며,
    상기 지시자는 상기 프레임 제어 필드의 소정 비트에 의해 전송되는
    시그널링 방법.
  13. 제9항에서,
    상기 지시자는 상기 주소 필드의 소정 비트에 의해 전송되는 시그널링 방법.
  14. 제9항에서,
    상기 MAC 프레임은 기간 필드를 포함하며,
    상기 지시자는 상기 기간 필드의 소정 값에 의해 전송되는
    시그널링 방법.
  15. 제9항에서,
    상기 데이터 필드는 서비스 필드를 포함하고,
    상기 지시자는 상기 서비스 필드 중 여덟 번째부터 열 여섯 번째 비트 중 소정 비트에 의해 전송되는
    시그널링 방법.
  16. 제9항에서,
    상기 데이터 필드는 서비스 필드를 포함하고,
    상기 서비스 필드의 처음 7 비트는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트에 대응하며,
    상기 지시자는 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 소정 비트에 의해 전송되는
    시그널링 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 소정 비트는 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 또는 다섯 번째 비트를 포함하는 시그널링 방법.
  18. 무선 통신 네트워크에서 디바이스의 시그널링 방법으로서,
    물리 계층(physical layer, PHY) 프레임을 수신하는 단계,
    상기 PHY 프레임의 데이터 필드로부터 매체 접근 제어(medium access control, MAC) 프레임을 추출하는 단계, 그리고
    상기 MAC 프레임의 주소 필드로부터 시그널링 정보를 추출하는 단계
    를 포함하는 시그널링 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 주소 필드는, 상기 디바이스의 주소 또는 상기 MAC 프레임을 수신할 디바이스의 주소를 압축한 압축 주소를 포함하는 시그널링 방법.
  20. 제18항에서,
    상기 주소 필드의 모든 바이트가 상기 시그널링 정보에 할당되며,
    상기 시그널링 정보는 상기 디바이스가 속한 기본 서비스 세트(basic service set, BSS) 정보를 포함하는
    시그널링 방법.
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