KR20160035542A

KR20160035542A - 사운딩 방법

Info

Publication number: KR20160035542A
Application number: KR1020150116576A
Authority: KR
Inventors: 권용진; 박현구; 오종의; 최인경
Original assignee: 뉴라컴 인코포레이티드
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2016-03-31

Abstract

수신 디바이스의 사운딩 방법이 제공된다. 수신 디바이스는 송신 디바이스로부터 NDPA 프레임을 수신하고, NPDA 프레임을 수신한 후에 송신 디바이스로부터 NDP 프레임을 수신한다. 수신 디바이스는 NDP 프레임을 수신한 후에, 소정의 대역이 분할된 복수의 서브채널 중 자신에게 할당된 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 피드백 프레임을 송신 디바이스로 전송한다.

Description

사운딩 방법{SOUNDING METHOD}

본 발명은 사운딩 방법에 관한 것으로, 특히 무선 근거리 통신망(wireless local area network, WLAN)(앞으로 "무선랜"이라 함)에서의 사운딩 방법에 관한 것이다.

무선랜은 2.4 GHz 또는 5 GHz의 비허가 대역(unlicensed band)를 사용하여 데이터를 송수신하는 것으로, 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 2.4 GHz 밴드를 지원하는 IEEE 802.11a 표준(IEEE Std 802.11a-1999)이 공개되고, 2003년에 5 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(high efficiency, HE) 무선랜을 개발하고 있다.

HE 또는 그 이후의 무선랜에서는 다중 사용자 전송이 사용될 가능성이 있다. 예를 들면, 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 등의 방식을 통해 복수의 디바이스로 동시에 데이터를 전송하거나 복수의 디바이스가 동시에 데이터를 전송하는 방식이 사용될 수 있다.

다중 사용자 전송을 위해서 주어진 대역폭을 복수의 서브채널을 분할하여서 다중 사용자에게 할당할 수 있다. 이 경우, 전송 이득을 높이기 위해서 복수의 서브채널에 빔포밍과 같은 방식을 적용할 수 있다. 이를 위해서는 복수의 서브채널에 대한 사운딩 절차가 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 과제는 다중 사용자 전송을 위한 사운딩 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 제1 수신 디바이스의 사운딩 방법이 제공된다. 상기 사운딩 방법은, 송신 디바이스로부터 널 데이터 패킷 알림(null data packet announcement, NDPA) 프레임을 수신하는 단계, 상기 NPDA 프레임을 수신한 후에 상기 송신 디바이스로부터 널 데이터 패킷(null data packet, NDP) 프레임을 수신하는 단계, 그리고 상기 NDP 프레임을 수신한 후에, 소정의 대역이 분할된 복수의 서브채널 중 상기 제1 수신 디바이스에 할당된 제1 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함한다.

상기 서브채널 정보는 상기 제1 서브채널의 평균 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 포함할 수 있다.

상기 서브채널 정보는 복수의 시공간 스트림 각각에서의 상기 제1 서브채널의 평균 SNR을 포함할 수 있다.

상기 피드백 프레임은 상기 제1 서브채널을 제외한 다른 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 복수의 서브채널 중 제2 서브채널이 할당된 제2 수신 디바이스로부터 상기 제2 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 제2 피드백 프레임이 상기 송신 디바이스로 전송되기 전에 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계 또는 상기 제2 수신 디바이스로부터 상기 제2 피드백 프레임이 상기 송신 디바이스로 전송된 후에 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 복수의 서브채널 중 제2 서브채널이 할당된 제2 수신 디바이스로부터 상기 제2 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 제2 피드백 프레임이 상기 송신 디바이스로 전송되는 동안, 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 피드백 프레임으로 전송할 데이터의 길이가 소정 길이보다 짧은 경우 상기 피드백 프레임의 데이터 필드에 패드 비트를 추가하거나, 상기 피드백 프레임으로 전송할 데이터의 길이가 상기 소정 길이보다 긴 경우 상기 데이터를 복수의 단편으로 분할하고 분할한 단편을 상기 피드백 프레임의 데이터 필드에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 NDPA 프레임 또는 상기 NDP 프레임이 상기 소정 길이에 대응하는 정보를 지시할 수 있다.

상기 NDPA 프레임 또는 상기 NDP 프레임이 상기 제1 서브채널의 할당 정보를 포함할 수 있다.

상기 피드백 프레임은 상기 제1 서브채널을 포함하는 소정 개수의 서브채널 각각에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하고, 상기 서브채널 정보에 기초해서 상기 제1 서브채널이 할당될 수 있다.

이때, 상기 NDPA 프레임은 상기 소정 개수에 대한 정보를 포함할 수 있다.

또한 상기 송신 디바이스로부터 상기 복수의 서브채널 중에서 다른 수신 디바이스에서 이미 선택된 서브채널을 지시하는 선택된 서브채널 정보를 포함하는 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 소정 개수의 서브채널은 상기 복수의 서브채널 중에서 상기 선택된 서브채널을 포함하지 않을 수 있다.

이때, 상기 선택된 서브채널 정보는 상기 복수의 서브채널에 각각 대응하는 복수의 비트를 가지는 비트맵으로 표현되고, 상기 복수의 비트에서 각 비트의 소정의 값이 대응하는 서브채널이 다른 수신 디바이스에 의해 선택된 것을 지시할 수 있다.

상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 NDP 프레임을 수신한 후에 상기 복수의 서브채널 각각에 대해서 측정한 측정 정보를 포함하는 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계, 상기 송신 디바이스로부터 상기 복수의 서브채널의 할당 정보를 포함하는 채널 피드백 트리거 프레임을 수신하는 단계, 그리고 상기 채널 피드백 트리거 프레임을 수신한 후에 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 제2 수신 디바이스가 상기 복수의 서브채널 각각에 대해서 측정한 측정 정보를 포함하는 제2 서브채널 정보 프레임을 전송하기 전에 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하거나, 상기 제2 수신 디바이스가 상기 제2 서브채널 정보 프레임을 전송한 후에 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 제2 수신 디바이스로부터 상기 복수의 서브채널 각각에 대해서 측정한 측정 정보를 포함하는 제2 서브채널 정보 프레임이 상기 송신 디바이스로 전송되는 동안, 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 사운딩 방법은, 송신 디바이스로부터 트리거 프레임을 수신하는 단계, 그리고 상기 트리거 프레임을 수신한 후에 상기 송신 디바이스로 복수의 롱 트레이닝 필드를 포함하는 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 롱 트레이닝 필드에는 복수의 수신 디바이스 중 상기 제1 수신 디바이스에 할당된 소정의 식별 코드가 곱해질 수 있다.

이때, 상기 복수의 롱 트레이닝 필드의 개수는 상기 복수의 수신 디바이스의 개수와 동일할 수 있다.

또한 상기 트리거 프레임은 각 수신 디바이스에 할당되는 소정의 식별 코드에 대한 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 송신 디바이스의 사운딩 방법이 제공된다. 상기 사운딩 방법은, 복수의 수신 디바이스로 NDPA 프레임을 전송하는 단계, 상기 NPDA 프레임을 전송한 후에 상기 복수의 수신 디바이스로 NDP 프레임을 전송하는 단계, 그리고 상기 NDP 프레임을 전송한 후에, 각 수신 디바이스로부터 대역이 분할된 복수의 서브채널 중 각 수신 디바이스에 할당된 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 피드백 프레임을 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 수신 디바이스의 사운딩 장치가 제공된다. 상기 사운딩 장치는 프로세서 및 트랜시버를 포함한다. 상기 트랜시버는, 송신 디바이스로부터 NDPA 프레임을 수신하고, 상기 NPDA 프레임을 수신한 후에 상기 송신 디바이스로부터 NDP 프레임을 수신한다. 상기 프로세서는, 상기 NDP 프레임을 수신한 후에, 소정의 대역이 분할된 복수의 서브채널 중 상기 제1 수신 디바이스에 할당된 제1 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 피드백 프레임을 생성하고, 상기 트랜시버는 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 송신 디바이스의 사운딩 장치가 제공된다. 상기 사운딩 장치는 프로세서 및 트랜시버를 포함한다. 상기 프로세서는 NDPA 프레임과 NDP 프레임을 생성한다. 상기 트랜시버는, 복수의 수신 디바이스로 상기 NDPA 프레임을 전송하고, 상기 NPDA 프레임을 전송한 후에 상기 복수의 수신 디바이스로 NDP 프레임을 전송하고, 상기 NDP 프레임을 전송한 후에, 각 수신 디바이스로부터 대역이 분할된 복수의 서브채널 중 각 수신 디바이스에 할당된 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 피드백 프레임을 수신한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 소정의 대역이 분할된 복수의 서브채널이 할당된 복수의 수신 디바이스와 송신 디바이스의 사운딩 절차가 제공될 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 프레임간 간격 관계를 보여주는 도면이다.
도 5는 채널에서 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위한 CSMA/CA 방식에 따른 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 예를 나타내는 도다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 사운딩 절차를 예시하는 도면이다.
도 8, 도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 CB 프레임을 예시하는 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 서브채널 할당 통지 방법을 예시하는 도면이다.
도 14, 도 15, 도 16 및 도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 CB 프레임의 병렬 전송 방법을 예시하는 도면이다.
도 18, 도 19, 도 20, 도 21, 도 22, 도 23 및 도 24는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 서브채널 할당 방법을 예시하는 도면이다.
도 25, 도 26 및 도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 LTF 프레임을 예시하는 도면이다.

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 디바이스는 액세스 포인트(access point, AP)와 non-AP 스테이션(non-AP station, non-AP STA)을 포함할 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(N_SS)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 N_SS개의 공간 스트림으로부터 N_STS개의 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.

이제 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 사운딩 방법에 대해서 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 예를 나타내는 도다.

도 6을 참고하면, 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)(600)는 복수의 무선랜 디바이스를 포함한다. 복수의 무선랜 디바이스 중 디바이스(610)는 빔포머(beamformer) 디바이스이고, 나머지 디바이스(621, 622, 623, 624)는 빔포미 디바이스일 수 있다. 빔포머 디바이스(610)는 빔포밍 스티어링 행렬(beamforming steering matrix)를 사용해서 PHY 프로토콜 데이터 유닛(PHY protocol data unit, PPDU)를 전송하는 디바이스일 수 있다. 빔포미 디바이스(621, 622, 623, 624)는 빔포밍 스티어링 행렬을 사용해서 전송된 PPDU를 수신하는 디바이스일 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의상 4개의 빔포미 디바이스(621, 622, 623, 624)를 예시하였지만, 빔포미 디바이스(621, 622, 623, 624)의 개수는 이에 한정되지 않는다.

어떤 실시예에서, 빔포머 디바이스는 AP이고, 빔포미 디바이스는 STA일 수 있다.

빔포머 디바이스(610)와 빔포미 디바이스(621, 622, 623, 624)는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 지원한다. 예를 들면, 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크는 IEEE 802.11ax 태스크 그룹에서 개발되고 있는 고효율(high efficiency, HE) 무선랜일 수 있다. 아래에서는 설명의 편의상 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 HE 무선랜으로 가정하여서 설명한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서는 소정의 대역을 복수의 복수의 서브대역(즉, 서브채널)로 구분하고, 복수의 서브채널을 복수의 빔포머 디바이스에 할당한다. 이때, 하나의 서브채널이 하나의 빔포머 디바이스에 할당될 수 있다. 이와는 달리, 둘 이상의 서브채널이 하나의 빔포머 디바이스에 할당되거나, 하나의 서브채널이 둘 이상의 빔포머 디바이스에 할당될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 복수의 서브채널로의 전송을 위해 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency-division multiple access, OFDMA) 방식을 사용할 수 있다.

한편, BSS(600)는 이전 버전의 디바이스를 더 포함할 수 있다. 이전 버전의 디바이스는 예를 들면 IEEE 802.11a 표준(IEEE Std 802.11a-1999), IEEE 802.11b 표준(IEEE Std 802.11b-1999) 또는 IEEE 802.11g 표준(IEEE Std 802.11g-2003)을 지원하는 디바이스(앞으로 "Legacy 디바이스"라 함), 높은 수율(higher throughput, HT) 향상을 위한 IEEE 802.11n 표준(IEEE Std 802.11n-2009)을 지원하는 디바이스(앞으로 "HT 디바이스 "라 함) 및/또는 매우 높은 수율(very high throughput, VHT) 향상을 위한 IEEE 802.11ac 표준(IEEE 802.11ac-2013)를 지원하는 디바이스(앞으로 "VHT 디바이스"라 함)을 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 사운딩 절차를 예시하는 도면이다.

도 7을 참고하면, 먼저 빔포머 디바이스가 널 데이터 패킷 알림(null data packet announcement, NDPA) 프레임을 빔포미 디바이스로 전송하고, SIFS 후에 널 데이터 패킷(NDP) 프레임을 빔포미 디바이스로 전송한다. NDP 프레임을 수신한 복수의 빔포미 디바이스 중에서 첫 번째 빔포미 디바이스(빔포미 디바이스 1)는 SIFS 후에 NDP 프레임에 대한 응답으로 피드백 프레임, 예를 들면 압축된 빔포밍(compressed beamforming, CB) 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백한다. 빔포미 디바이스 1로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 SIFS 후에 빔포밍 보고 폴(beamforming report poll, BR-poll) 프레임을 두 번째 빔포미 디바이스(빔포미 디바이스 2)로 전송한다. BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 2는 SIFS 후에 수신한 BR 폴 프레임에 대한 응답으로 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백한다. 빔포미 디바이스 2로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 SIFS 후에 BR 폴 프레임을 세 번째 빔포미 디바이스(빔포미 디바이스 3)로 전송한다. BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 3은 SIFS 후에 수신한 BR 폴 프레임에 대한 응답으로 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백한다. 빔포미 디바이스 3으로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 SIFS 후에 BR 폴 프레임을 네 번째 빔포미 디바이스(빔포미 디바이스 4)로 전송한다. BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 4는 SIFS 후에 수신한 BR 폴 프레임에 대한 응답으로 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백한다.

어떤 실시예에서, 각 빔포머 디바이스가 전송하는 CB 프레임은 피드백 정보로서 빔포밍 보고 정보를 포함한다. 한 실시예에서, 빔포밍 보고 정보는 압축된 빔포밍 보고 정보일 수 있다.

도 8, 도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 CB 프레임을 예시하는 도면이다.

도 8을 참고하면, 어떤 실시예에서 각 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 복수의 서브채널 각각에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함한다. 빔포미 디바이스는 NDP 프레임으로 서브채널 정보를 측정할 수 있다. 한 실시예에서 서브채널에 대한 서브채널 정보는 평균 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 포함할 수 있다. 서브채널이 Ns개인 경우, 압축된 빔포밍 보고 정보는 서브채널 1의 평균 SNR, 서브채널 2의 평균 SNR, ..., 서브채널 Ns의 평균 SNR을 포함한다.

서브채널 i의 평균 SNR은, 서브채널 i의 복수의 서브캐리어에 대해서 서브캐리어당 SNR을 계산하고 서브캐리어당 SNR들의 산술 평균을 계산함으로써 구해질 수 있다. 이때, 복수의 시공간 스트림(space-time stream)이 사용되는 경우, 복수의 시공간 스트림에 대해서 서브캐리어당 SNR들의 산술 평균을 평균함으로써 서브채널 i의 평균 SNR이 계산될 수 있다.

도 9를 참고하면, 다른 실시예에서 각 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 복수의 시공간 스트림(space-time stream) 각각에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함한다. 빔포미 디바이스는 NDP 프레임으로 서브채널 정보를 측정할 수 있다. 어떤 실시예에서 시공간 스트림의 서브채널 정보는 시공간 스트림의 평균 SNR 정보를 포함할 수 있다.

어떤 실시예에서 STBC 인코더에서 입력 데이터가 Nc개의 시공간 스트림으로 확산된 경우에, 압축된 빔포밍 보고 정보는 시공간 스트림 1의 평균 SNR 정보, 시공간 스트림 2의 평균 SNR 정보, ..., 시공간 스트림 Nc의 평균 SNR 정보를 포함한다. 또한 각 시공간 스트림의 평균 SNR 정보는 복수의 서브채널 각각에 대해서 평균 SNR을 포함한다. 즉, 시공간 스트림 j의 평균 SNR 정보는 서브채널 1의 평균 SNR, 서브채널 2의 평균 SNR, ..., 서브채널 Ns의 평균 SNR을 포함한다.

시공간 스트림 j에서의 서브채널 i의 평균 SNR은, 시공간 스트림 j에서의 서브채널 i의 복수의 서브캐리어에 대해서 서브캐리어당 SNR을 계산하고 서브캐리어당 SNR들의 산술 평균을 계산함으로써 구해질 수 있다.

한편, 본 발명의 한 실시예에서 복수의 빔포미 디바이스에는 각각 대응하는 서브채널이 할당되어 있으므로, 각 빔포미 디바이스가 전체 서브채널에 대해서 피드백 정보를 제공하지 않아도 된다. 도 10 및 도 11에 도시한 것처럼, 어떤 실시예에서 각 빔포머 디바이스는 할당된 서브채널에 대해서만 피드백 정보를 제공할 수 있다.

도 10을 참고하면, 또 다른 실시예에서 각 빔포미 디바이스가 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 해당 빔포미 디바이스에 할당된 서브채널의 서브채널 정보를 포함한다. 어떤 실시예에서 서브채널 정보는 서브채널의 평균 SNR을 포함할 수 있다. 빔포미 디바이스 1이 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 서브채널 1의 평균 SNR을 포함하고, 빔포미 디바이스 2가 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 서브채널 2의 평균 SNR을 포함하며, 빔포미 디바이스 3이 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 서브채널 3의 평균 SNR을 포함하고, 빔포미 디바이스 4가 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 서브채널 4의 평균 SNR을 포함한다.

도 11을 참고하면, 또 다른 실시예에서 각 빔포미 디바이스가 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 복수의 시공간 스트림에 대해서 해당 빔포미 디바이스에 할당된 서브채널의 서브채널 정보를 포함한다. 어떤 실시예에서 서브채널 정보는 서브채널의 평균 SNR을 포함할 수 있다. 빔포미 디바이스 1이 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 복수의 시공간 스트림의 서브채널 1의 평균 SNR을 포함하고, 빔포미 디바이스 2가 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 복수의 시공간 스트림의 서브채널 2의 평균 SNR을 포함하며, 빔포미 디바이스 3이 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 복수의 시공간 스트림의 서브채널 3의 평균 SNR을 포함하고, 빔포미 디바이스 4가 피드백하는 CB 프레임의 압축된 빔포밍 보고 정보는 복수의 시공간 스트림의 서브채널 4의 평균 SNR을 포함한다.

도 10 및 도 11에서 예시한 실시예에 따르면 각 빔포미 디바이스는 할당된 서브채널에 대해서만 피드백 정보를 제공하므로, CB 프레임의 오버헤드를 줄일 수 있다.

도 8 내지 도 11을 참고하여 설명한 것처럼, 빔포머 디바이스가 CB 프레임을 통해 복수의 빔포미 디바이스로부터 각 서브채널의 평균 SNR 정보를 수신하면, 수신한 평균 SNR 정보에 기초해서 빔포밍을 통해 전송할 프레임의 코딩 및 변조 방식(coding and modulation scheme, MCS)을 결정할 수 있다.

다시 도 8 내지 도 11을 참고하면, 어떤 실시예에서 압축된 빔포밍 정보는 빔포밍 피드백 행렬 정보를 더 포함할 수 있다. 이때, 빔포밍 피드백 행렬 정보는 압축된 빔포밍 피드백 행렬 정보일 수 있다. 압축된 빔포밍 피드백 행렬 정보는 빔포머 디바이스가 스티어링 행렬을 결정하는데 사용할 압축된 빔포밍 피드백 행렬을 나타내는 각도의 형태로 제공될 수 있다.

어떤 실시예에서 CB 프레임은 MAC 헤더, 프레임 바디 필드 및 FCS 필드를 포함하는 관리 프레임일 수 있다. 프레임 바디 필드는 압축된 빔포밍 보고 정보 외에 액션(action)/카테고리(category) 필드, MIMO 제어(MIMO control) 필드 및 MU 전용 빔포밍 보고(MU exclusive beamforming report) 필드를 더 포함할 수 있다.

액션/카테고리 필드는 확장된 관리 액션을 특정하기 위한 메커니즘을 제공하며, 카테고리 필드와 액션 상세 필드를 포함할 수 있다. 이때 카테고리 필드는 미리 정의된 값들 중 하나의 값으로 설정되며, 예를 들면 도 8 내지 도 11에서 설명한 CB 프레임의 카테고리에 대응하는 값으로 설정될 수 있다. 액션 상세 필드는 액션의 상세한 내용을 포함한다.

MIMO 제어 필드는 MIMO 전송이 사용되는 경우에 MIMO 전송에 필요한 제어 값을 전달한다. 예를 들면, MIMO 제어 필드는 압축된 빔포밍 피드백 행렬의 제어 값을 전달할 수 있다. MU 전용 빔포밍 보고 필드는 스티어링 행렬을 결정하는데 사용될 수 있다.

다음 빔포머 디바이스가 빔포미 디바이스에게 할당된 서브채널을 알려주는 방법에 대해서 도 12 및 도 13을 참고로 하여 설명한다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 서브채널 할당 통지 방법을 예시하는 도면이다.

도 12를 참고하면, NDPA 프레임이 각 빔포미 디바이스에 할당된 서브채널 정보를 포함한다.

어떤 실시예에서, NDPA 프레임은 레거시 프레임 포맷을 가질 수 있다. 즉, NDPA 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 필드에는 MAC 프레임이 삽입되며, MAC 프레임은 MAC 헤더와 프레임 바디 필드를 포함한다. 프레임 바디 필드는 스테이션 정보 필드(STA Info)를 포함한다. 복수의 빔포미 디바이스(스테이션)이 존재하는 경우 프레임 바디 필드는 복수의 빔포미 디바이스에 각각 대응하는 복수의 스테이션 정보 필드(STA Info 1, ..., STA Info n)을 포함한다.

각 스테이션 정보 필드(STA Info i)는 대응하는 빔포미 디바이스의 정보와 대응하는 빔포미 디바이스에 할당된 서브채널의 할당 정보를 포함한다. 빔포미 디바이스의 정보는 빔포미 디바이스의 결합 식별자(association identifier, AID)의 일부 LSB를 포함할 수 있다. 서브채널 할당 정보는 할당된 서브채널의 위치를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면 20 MHz 대역폭의 대역이 네 개의 5 MHz 서브채널로 분할되는 경우에, 네 개의 5 MHz 서브채널(서브채널 1, 서브채널 2, 서브채널 3, 서브채널 4)는 2 비트에 의해 정의되는 네 개의 값 '00', '01', '10', '11'에 각각 대응할 수 있다. 따라서 서브채널 할당 정보는 할당된 서브채널에 따라 네 개의 값 '00', '01', '10', '11' 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다.

따라서 NDPA 프레임을 수신한 복수의 빔포미 디바이스는 스테이션 정보 필드를 통해 자신에게 할당된 서브채널을 확인할 수 있다.

도 13을 참고하면, NDP 프레임이 각 빔포미 디바이스에 할당된 서브채널 할당 정보를 포함한다.

어떤 실시예에서, NDP 프레임은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크, 즉 HE 무선랜에서 정의되는 프레임 포맷(앞으로 "HE 프레임 포맷"이라 함)을 가질 수 있다. 즉, NDP 프레임은 레거시 호환 파트와 HE 호환 파트를 포함한다.

레거시 호환 파트는 레거시 프리앰블로 복원될 수 있으며, HE 호환 파트는 HE 프리앰블로 복원될 수 있다. 레거시 호환 파트는 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 레거시 시그널 필드(L-SIG) 및 HE 시그널 필드(HE-SIG-A)를 포함한다. 이때, 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF) 및 레거시 시그널 필드(L-SIG)가 레거시 프리앰블에 해당한다. HE 시그널 필드(HE-SIG-A)는 HE 무선랜을 지원하는 디바이스를 위한 시그널링 정보를 전달하며, 시그널링 정보 중 일부로서 서브채널 할당 정보를 포함할 수 있다. 서브채널 할당 정보는 각 빔포미 디바이스에게 할당된 서브채널의 정보를 포함한다.

HE 호환 파트는 HE 프리앰블을 포함하며, 추가적인 HE 시그널 필드(HE-SIG-B)를 더 포함할 수 있다. HE 프리앰블은 채널 추정에 사용될 수 있는 트레이닝 필드로, HE 호환 파트의 자동 이득 제어를 위해 사용될 수 있는 HE 쇼트 트레이닝 필드(HE short training field, HE-STF)와 HE 호환 파트의 채널 추정을 위해 사용될 수 있는 HE 롱 트레이닝 필드(HE long training field, HE-LTF)를 포함할 수 있다. 한편, NDP 프레임의 경우 HE 호환 파트는 데이터 필드를 포함하지 않는다.

따라서 NDP 프레임을 수신한 복수의 빔포미 디바이스는 HE 시그널 필드로 전달되는 서브채널 할당 정보를 통해 자신에게 할당된 서브채널을 확인할 수 있다.

어떤 실시예에서 HE 롱 트레이닝 필드(HE-LTF)는 서브채널 별로 채널을 추정할 수 있도록 도 13에 도시한 것처럼 서브채널 별로 전송될 수 있다.

어떤 실시예에서, 기존 무선랜, 예를 들면 VHT 무선랜과 IEEE 802.11ah 표준에 따른 무선랜을 지원하는 장비를 재활용하는 경우에 서브채널의 대역폭 단위는 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz로 될 수 있다. 따라서 분할되는 서브채널의 개수에서 각 서브채널에는 아래 표 1과 같이 대역폭이 할당될 수 있다.

표 1에서 (a,b)는 두 개의 서브채널에 각각 a 및 b의 대역폭이 할당되는 경우를 나타내며, (a,b,c)는 세 개의 서브채널에 각각 a, b 및 c의 대역폭이 할당되는 경우를 나타내고, (a,b,c,d)는 네 개의 서브채널에 각각 a, b, c 및 d의 대역폭이 할당되는 경우를 나타낸다.

표 1을 참고하면, 20 MHz 대역폭을 2명의 사용자에게 할당하는 경우 20 MHz 대역폭을 두 개의 10 MHz 서브채널로 분할할 수 있다. 20 MHz 대역폭을 3명의 사용자에게 할당하는 경우 20 MHz 대역폭을 10 MHz, 5 MHz 및 5 MHz 서브채널, 5 MHz, 10 MHz 및 5 MHz 서브채널, 또는 5 MHz, 5 MHz 및 10 MHz 서브채널로 분할할 수 있다. 20 MHz 대역폭을 4명의 사용자에게 할당하는 경우 20 MHz 대역폭을 10 MHz, 5 MHz, 2.5 MHz 및 2.5 MHz 서브채널, 10 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz 및 2.5 MHz 서브채널, 10 MHz, 2.5 MHz, 2.5 MHz 및 5 MHz 서브채널, 5 MHz, 10 MHz, 2.5 MHz 및 2.5 MHz 서브채널, 2.5 MHz, 10 MHz, 5 MHz 및 2.5 MHz 서브채널, 2.5 MHz, 10 MHz, 2.5 MHz 및 5 MHz 서브채널, 5 MHz, 2.5 MHz, 10 MHz 및 2.5 MHz 서브채널, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz 및 2.5 MHz 서브채널, 2.5 MHz, 2.5 MHz, 10 MHz 및 5 MHz 서브채널, 5 MHz, 2.5 MHz, 2.5 MHz 및 10 MHz 서브채널, 2.5 MHz, 5 MHz, 2.5 MHz 및 10 MHz 서브채널, 2.5 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz 및 10 MHz 서브채널, 또는 5 MHz, 5 MHz, 5 MHz 및 5 MHz로 분할할 수 있다.

표 1에 나타낸 것처럼, 40 MHz 대역폭, 80 MHz 대역폭 및 160 MHz 대역폭도 앞에서 설명한 것과 동일한 방식으로 분할될 수 있다.

한 실시예에서, 표 1의 예에서는 각 대역폭에서 총 17개의 서브채널 분할 방식이 존재하므로, 이들 서브채널 분할 방식을 구별하기 위해서 서브채널 할당 정보는 5 비트를 가질 수 있다. 이때, 17개의 서브채널 분할 방식은 5 비트에 의해 표현되는 0부터 31까지의 값 중에서 0부터 16까지의 값에 대응할 수 있다.

다른 실시예에서, 사용자가 1명인 경우에는 직교 주파수 다중 분할(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)으로 전송되므로, 서브채널 할당 정보는 OFDM과 OFDMA를 구별하기 위한 1 비트를 더 가질 수 있다. 즉, 서브채널 할당 정보는 6 비트를 가질 수도 있다.

또 다른 실시예에서, OFDM은 5 비트의 서브채널 할당 정보에 의해 표현되는 0부터 31까지의 값 중에서 17개의 서브채널 분할 방식에 대응하지 않는 값(17부터 31까지의 값) 중에서 어느 하나의 값에 의해 지시될 수도 있다.

한편, 도 7에서 복수의 빔포미 디바이스가 CB 프레임을 차례로 전송하는 것으로 도시하였지만, 복수의 빔포미 디바이스가 CB 프레임을 병렬로 전송할 수도 있다. 아래에서는 이러한 실시예에 대해서 도 14 내지 도 17을 참고로 하여 설명한다.

도 14, 도 15, 도 16 및 도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 CB 프레임의 병렬 전송 방법을 예시하는 도면이다. 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 CB 프레임을 병렬로 전송하는 한 예를 나타내고, 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 CB 프레임을 병렬로 전송하는 다른 예를 나타내고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 CB 프레임의 남은 단편을 전송하는 예를 나타낸다.

도 14를 참고하면, 어떤 실시예에서 복수의 빔포미 디바이스가 CB 프레임을 병렬로 전송한다. 한 실시예에서, 복수의 빔포미 디바이스는 상향링크 OFDMA로 CB 프레임을 전송할 수 있다.

각 빔포미 디바이스가 전송하는 CB 프레임은 데이터 필드에 자신에게 할당된 서브채널의 빔포밍 보고 정보를 포함한다. 어떤 실시예에서 각 빔포미 디바이스는 자신에게 할당된 서브채널에서 CB 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들면, 빔포미 디바이스 1은 서브채널 1에서 CB 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 2는 서브채널 2에서 CB 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 3은 서브채널 3에서 CB 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 4는 서브채널 4에서 CB 프레임을 전송할 수 있다.

어떤 실시예에서 CB 프레임은 HE 프레임 포맷을 가질 수 있다. 한 실시예에서, 각 빔포미 디바이스는 CB 프레임의 레거시 호환 파트는 전체 서브채널에서 전송하고, HE 호환 파트는 자신에게 할당된 서브채널에서 전송할 수 있다.

레거시 호환 파트는 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 레거시 시그널 필드(L-SIG) 및 HE 시그널 필드(HE-SIG-A)를 포함한다. HE 호환 파트는 HE 프리앰블 및 데이터 필드를 포함하며, 추가적인 HE 시그널 필드(HE-SIG-B)를 더 포함할 수 있다. HE 프리앰블은 HE 쇼트 트레이닝 필드(HE-STF)와 HE 롱 트레이닝 필드(HE-LTF)를 포함할 수 있다.

이와 같이 복수의 빔포미 디바이스가 CB 프레임을 병렬로 전송하면, 차례로 CB 프레임을 전송하는 경우에 비해서 CB 프레임 전송에 필요한 시간을 줄일 수 있다. 또한 각 빔포미 디바이스는 할당된 서브채널의 빔포밍 보고 정보를 전송할 수 있으므로, CB 프레임의 오버헤드를 줄일 수 있다.

한편, 도 14에 도시한 것처럼, 복수의 빔포미 디바이스가 전송하는 CB 프레임의 길이, 즉 CB 프레임의 데이터 필드의 길이가 다를 수 있다. 따라서 길이가 다른 CB 프레임을 병렬로 수신하는 경우, 빔포머 디바이스는 수신한 CB 프레임을 디코딩하지 못할 수 있다. CB 프레임에서 데이터 필드의 길이는 각 빔포미 디바이스에 의해 결정되므로, 각 빔포미 디바이스는 다른 빔포미 디바이스의 데이터 필드의 길이를 알 수 없어서 데이터 필드의 길이를 맞추기 위한 패딩을 수행할 수도 없다.

도 15를 참고하면, 어떤 실시예에서 각 빔포미 디바이스는 최대 CB 길이에 자신의 CB 프레임의 길이를 맞추어서 CB 프레임을 전송할 수 있다. 따라서 빔포미 디바이스는 자신의 CB 프레임에서 데이터 필드를 통해 전송할 데이터의 길이가 최대 CB 길이보다 짧은 경우 데이터 필드의 남는 공간에 패드 비트를 추가하는 패딩을 수행할 수 있다. 자신의 CB 프레임에서 데이터 필드를 통해 전송할 데이터의 길이가 최대 CB 길이보다 긴 경우, 빔포미 디바이스는 빔포밍 보고 정보를 두 개 이상의 단편(fragment)로 분할하여서 두 개 이상의 CB 프레임을 전송할 수 있다.

어떤 실시예에서 빔포머 디바이스는 빔포밍 보고 정보를 포함하는 MAC 서비스 데이터 유닛(MAC service data unit, MSDU) 또는 MAC 관리 프토토콜 데이터 유닛(MAC management protocol data unit, MMPDU)를 두 개 이상의 더 작은 MAC 데이터 프로토콜 유닛(MAC protocol data unit, MPDU)로 분할할 수 있다. 그리고 빔포머 디바이스는 분할된 두 개 이상의 MPDU를 각각 포함하는 두 개 이상의 CB 프레임을 전송할 수 있다.

어떤 실시예에서, 빔포머 디바이스는 최대 CB 길이, 예를 들면 CB 프레임에서 데이터 필드의 최대 길이 또는 CB 프레임의 최대 길이를 빔포미 디바이스에게 지시할 수 있다.

한 실시예에서 빔포머 디바이스는 NDPA 프레임으로 최대 CB 길이를 지시할 수 있다. 예를 들면, 실시예에서 NDPA 프레임의 데이터 필드, 즉 NPD 알림 프레임에 삽입된 MAC 프레임의 프레임 바디 필드가 최대 CB 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서 빔포머 디바이스는 NDP 프레임으로 최대 CB 길이를 지시할 수 있다. 예를 들면, NDP 프레임의 HE 시그널 필드(HE-SIG-A)가 최대 CB 길이를 시그널링 정보로서 포함할 수 있다.

이와 같이 빔포머 디바이스가 NDPA 프레임 또는 NDP 프레임으로 최대 CB 길이를 지시하는 경우, 빔포머 디바이스와 빔포미 디바이스는 사운딩 절차를 수행할 때마다 최대 CB 길이를 변경할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 최대 CB 길이로 인해 빔포미 디바이스가 불필요한 패딩 또는 분할을 수행하여 MAC 효율이 떨어질 수 있다. 따라서 빔포머 디바이스가 다른 정보에 기초하여서 최대 CB 길이를 선택할 수 있다. 예를 들면, 빔포머 디바이스가 기존에 사용한 CB 프레임 길이 또는 안테나의 개수 등에 기초해서 최대 CB 길이를 결정할 수 있다.

도 16을 참고하면, 어떤 실시예에서, 빔포밍 보고 정보가 분할되는 경우에, 빔포머 디바이스는 첫 번째 CB 프레임을 복수의 빔포미 디바이스로부터 수신한 후에, 단편이 남아 있는 빔포미 디바이스로 남아 있는 단편을 전송할 수 있도록 BR 폴 프레임을 전송할 수 있다. BR 폴 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 남아 있는 단편을 포함하는 다음 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 전송한다.

어떤 실시예에서, CB 프레임의 MAC 헤더가 남은 단편이 있는지를 지시할 수 있다. 한 실시예에서, MAC 헤더의 추가 단편(more fragment) 필드가 남은 단편이 있는지를 지시할 수 있다. 그러므로 빔포머 디바이스는 수신한 CB 프레임의 MAC 헤더를 기초로 단편이 남아 있는 빔포미 디바이스를 결정할 수 있다.

어떤 실시예에서 복수의 빔포미 디바이스가 남아 있는 단편을 가지는 경우, 남아 있는 단편을 포함하는 CB 프레임을 병렬로 전송할 수 있다. 한 실시예에서, 다음 CB 프레임을 병렬로 전송할 때, 각 빔포미 디바이스는 자신에게 할당된 서브채널에서 다음 CB 프레임을 전송할 수 있다.

다른 실시예에서, 빔포밍에 참여 하는 복수의 빔포미 디바이스 중에서 일부 빔포미 디바이스에서는 CB 프레임의 피드백이 종료될 수도 있다. 이 경우, 다음 CB 프레임을 전송할 때, 남은 빔포미 디바이스는 첫 번째 CB 프레임을 전송한 서브채널과는 다른 서브채널을 사용할 수 있다. 예를 들면, 도 17에 도시한 것처럼 빔포미 디바이스 1과 빔포미 디바이스 2에서는 CB 프레임의 피드백에 종료되고 빔포미 디바이스 3과 빔포미 디바이스 4에 단편이 남아 있는 경우, 빔포미 디바이스 3은 서브채널 1과 2를 통해 CB 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 4는 서브채널 3과 4를 통해 CB 프레임을 전송할 수 있다. 이를 위해, 빔포머 디바이스는 BR 폴 프레임에 변경된 서브채널 할당 정보를 포함시킬 수 있다. 서브채널이 변경되는 경우 최대 CB 길이도 변경될 수 있으므로, BR 폴 프레임은 최대 CB 길이를 더 포함할 수 있다.

어떤 실시예에서 BR 폴 프레임은 수신하지 못한 단편에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라 빔포머 디바이스는 빔포머 디바이스가 수신하지 못한 단편을 포함하는 CB 프레임을 재전송할 수 있다.

다음 사운딩 절차에서 서브채널을 할당하는 실시예에 대해서 도 18 내지 도 21을 참고로 하여 설명한다.

도 18, 도 19, 도 20, 도 21, 도 22, 도 23 및 도 24는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 서브채널 할당 방법을 예시하는 도면이다.

도 18을 참고하면, 한 실시예에서 빔포머 디바이스가 NDPA 프레임을 빔포미 디바이스로 전송한다. NDPA 프레임은 빔포미 디바이스가 CB 프레임을 통해서 피드백할 최상의(best) 서브채널의 개수에 대한 정보를 포함한다. 어떤 실시예에서, NDPA 프레임을 최상의 N개의 서브채널에 피드백 정보를 전송할 것을 요청하는 정보, 즉 N을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 여기서 N은 1 이상의 정수이며, 빔포머 디바이스에 의해 결정될 수 있다. NDPA 프레임을 전송하고 SIFS 경과 후에, 빔포머 디바이스는 빔포미 디바이스로 NDP 프레임을 전송한다.

NDP 프레임을 수신한 복수의 빔포미 디바이스는 CB 프레임을 차례로 전송한다. CB 프레임은 최상의 N개의 서브채널에 대한 피드백 정보를 포함할 수 있다.

어떤 실시예에서, NDP 프레임을 수신한 복수의 빔포미 디바이스 중에서 빔포미 디바이스 1는 SIFS 후에 NDPA 프레임에 대한 응답으로 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백한다. 빔포미 디바이스 1이 전송하는 CB 프레임은 복수의 서브채널 중에서 빔포미 디바이스 1에서 최상의 N개의 서브채널에 대한 피드백 정보를 포함한다.

빔포미 디바이스 1로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 SIFS 후에 BR 폴 프레임을 빔포미 디바이스 2로 전송한다. 한 실시예에서, 빔포머 디바이스는 빔포미 디바이스 1이 피드백한 최상의 N개의 서브채널에 대한 피드백 정보에 기초해서 하나의 서브채널을 선택한다. BR 폴 프레임은 이전 빔포미 디바이스, 즉 빔포미 디바이스 1을 위해 선택한 서브채널을 지시하는 선택된 서브채널 정보를 포함한다. 한 실시예에서 선택된 서브채널 정보는 비트맵 형태로 표현된 선택된 서브채널 비트맵(selected subchannel bitmap) 필드로 전달될 수 있다. 선택된 서브채널 비트맵은 복수의 서브채널에 각각 대응하는 복수의 비트를 가지며, 각 비트가 소정의 값(예를 들면 '1')을 가지는 경우 해당 비트에 대응하는 서브채널이 이전 빔포미 디바이스를 위해 선택된 것을 지시한다.

BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 2는 선택된 서브채널 정보에 기초해서 복수의 서브채널 중에서 자신의 최상의 N개의 서브채널을 선택하고, 선택한 서브채널에 대한 피드백 정보를 포함하는 CB 프레임을 전송한다. 한 실시예에서, 빔포미 디바이스 2는 선택된 서브채널 정보에 기초해서 복수의 서브채널 중에서 이전 빔포미 디바이스(즉, 빔포미 디바이스 1)를 위해 선택된 서브채널을 제외한 서브채널에서 N개의 서브채널을 선택할 수 있다.

빔포미 디바이스 2로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 SIFS 후에 BR 폴 프레임을 빔포미 디바이스 3으로 전송한다. 한 실시예에서, 빔포머 디바이스는 빔포미 디바이스 2가 피드백한 최상의 N개의 서브채널에 대한 피드백 정보에 기초해서 하나의 서브채널을 선택한다. BR 폴 프레임은 이전 빔포미 디바이스, 즉 빔포미 디바이스 1과 2를 위해 선택한 서브채널을 지시하는 선택된 서브채널 정보를 포함한다. 한 실시예에서 선택된 서브채널 정보는 이전 빔포미 디바이스(즉, 빔포미 디바이스 1 및 2)를 위해 선택된 서브채널에 대응하는 비트가 소정의 값을 가지는 선택된 서브채널 비트맵일 수 있다.

앞서 설명한 것처럼, BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 3은 선택된 서브채널 정보에 기초해서 자신의 최상의 N개의 서브채널을 선택하고, 선택한 서브채널에 대한 피드백 정보를 포함하는 CB 프레임을 전송한다. 빔포미 디바이스 3으로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 최상의 N개의 서브채널에 대한 피드백 정보에 기초해서 빔포미 디바이스 3을 위한 서브채널을 선택하고, 이전 빔포미 디바이스의 선택된 서브채널 정보를 포함하는 BR 폴 프레임을 빔포미 디바이스 4로 전송한다. BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 4는 선택된 서브채널 정보에 기초해서 자신의 최상의 N개의 서브채널을 선택하고, 선택한 서브채널에 대한 피드백 정보를 포함하는 CB 프레임을 전송한다. 빔포미 디바이스 4로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 최상의 N개의 서브채널에 대한 피드백 정보에 기초해서 빔포미 디바이스 4을 위한 서브채널을 선택한다.

이러한 과정을 통해서 빔포머 디바이스는 빔포미 디바이스에게 서브채널을 할당할 수 있다. 그리고 빔포머 디바이스는 빔포미 디바이스를 위해 선택한 서브채널의 할당 정보를 빔포미 디바이스에게 제공할 수 있다. 어떤 실시예에서 빔포머 디바이스는 HE 시그널 필드로 서브채널 할당 정보를 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예에 따르면, 도 7을 참고로 하여 설명한 사운딩 절차를 활용해서 빔포미 디바이스에게 서브채널을 할당할 수 있다.

도 19를 참고하면, 다른 실시예에서 빔포머 디바이스가 NDPA 프레임을 빔포미 디바이스로 전송하고, SIFS 경과 후에 빔포미 디바이스로 NDP 프레임을 전송한다.

각 빔포미 디바이스는 NDP 프레임으로 복수의 서브채널의 서브채널 정보를 측정하고, 복수의 서브채널 각각에 대해서 측정한 정보를 포함하는 서브채널 정보 프레임을 빔포머 디바이스로 전송한다. 어떤 실시예에서 측정 정보는 서브채널의 평균 SNR을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서 복수의 빔포미 디바이스는 서브채널 정보 프레임을 병렬로 전송할 수 있다.

복수의 빔포미 디바이스로부터 서브채널 정보 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 서브채널의 서브채널 정보에 기초하여 각 빔포미 디바이스에 서브채널을 할당한다. 빔포머 디바이스는 서브채널의 할당 정보를 포함하는 채널 피드백 트리거링 프레임을 빔포미 디바이스로 전송한다. 어떤 실시예에서 채널 피드백 트리거링 프레임은 NDPA 프레임 또는 NDP 프레임과 유사한 포맷을 가질 수 있다. NDPA 프레임과 유사한 포맷을 가지는 경우, 채널 피드백 트리거 프레임의 데이터 필드에 삽입된 MAC 프레임의 프레임 바디 필드가 서브채널 할당 정보를 포함할 수 있다. NDP 프레임과 유사한 포맷을 가지는 경우, 채널 피드백 트리거 프레임의 HE 시그널 필드(HE-SIG-A 또는 HE-SIG-B)가 서브채널 할당 정보를 포함할 수 있다.

채널 피드백 트리거 프레임을 수신한 복수의 빔포미 디바이스 중에서 빔포미 디바이스 1은 SIFS 후에 채널 피드백 트리거 프레임에 대한 응답으로 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백한다. 빔포미 디바이스 1로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 BR 폴 프레임을 빔포미 디바이스 2로 전송한다. BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 2는 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백하고, 빔포미 디바이스 2로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 BR 폴 프레임을 빔포미 디바이스 3으로 전송한다. BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 3은 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백하고, 빔포미 디바이스 3으로부터 CB 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 BR 폴 프레임을 빔포미 디바이스 4로 전송한다. BR 폴 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 4는 CB 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백한다.

어떤 실시예에서 각 빔포미 디바이스가 전송하는 CB 프레임은 도 8 내지 도 11을 참고로 하여 설명한 것처럼 자신에게 할당된 서브채널의 서브채널 정보를 포함한다.

도 20을 참고하면, 다른 실시예에서 복수의 빔포미 디바이스는 채널 피드백 트리거 프레임을 수신한 후에 CB 프레임을 병렬로 전송한다. 어떤 실시예에서, 복수의 빔포미 디바이스는 상향링크 OFDMA로 CB 프레임을 전송할 수 있다.

각 빔포미 디바이스는 채널 피드백 트리거 프레임을 통해 자신에게 할당된 서브채널을 확인할 수 있으므로, 할당된 서브채널을 통해서 CB 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들면, 빔포미 디바이스 1은 서브채널 1에서 CB 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 2는 서브채널 2에서 CB 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 3은 서브채널 3에서 CB 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 4는 서브채널 4에서 CB 프레임을 전송할 수 있다.

도 21 및 도 22를 참고하면, 또 다른 실시예에서 복수의 빔포미 디바이스는 서브채널 정보 프레임을 차례로 전송한다.

각 빔포미 디바이스는 NDP 프레임으로 복수의 서브채널의 서브채널 정보를 측정하고, 먼저 빔포미 디바이스 1이 측정 정보를 포함하는 서브채널 정보 프레임을 빔포머 디바이스로 전송한다. 빔포미 디바이스 1로부터 서브채널 정보 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 서브채널 정보 트리거 프레임을 빔포미 디바이스 2로 전송한다. 서브채널 정보 트리거 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 2는 측정 정보를 포함하는 서브채널 정보 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백하고, 빔포미 디바이스 2로부터 서브채널 정보 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 서브채널 정보 트리거 프레임을 빔포미 디바이스 3으로 전송한다. 서브채널 정보 트리거 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 3은 측정 정보를 포함하는 서브채널 정보 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백하고, 빔포미 디바이스 3으로부터 서브채널 프레임을 수신한 빔포머 디바이스는 서브채널 정보 트리거 프레임을 빔포미 디바이스 4로 전송한다. 서브채널 정보 트리거 프레임을 수신한 빔포미 디바이스 4는 측정 정보를 포함하는 서브채널 정보 프레임을 빔포머 디바이스로 피드백한다.

이러한 과정을 통해서 빔포머 디바이스는 복수의 빔포미 디바이스로부터 서브채널의 측정 정보를 수신하고, 이를 기초로 복수의 빔포미 다바이스로 서브채널을 할당하고 서브채널 할당 정보를 포함하는 채널 피드백 트리거 프레임을 복수의 빔포미 디바이스로 제공할 수 있다.

한 실시예에서 채널 피드백 트리거 프레임을 수신한 복수의 빔포미 디바이스는 도 21에 도시한 것처럼 CB 프레임을 차례로 전송할 수 있다.

다른 실시예에서 채널 피드백 트리거 프레임을 수신한 복수의 빔포미 디바이스는 도 22에 도시한 것처럼 CB 프레임을 병렬로 전송할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예에 따르면, 서브채널 할당 절차를 수행한 후에 할당된 서브채널에 대해서 피드백을 제공할 수 있다. 따라서 사운딩 절차가 서브채널 할당 절차와 채널 피드백 절차로 분리될 수 있다.

도 23을 참고하면, 어떤 실시예에서 빔포머 디바이스가 직접 서브채널을 측정하여서 서브채널을 할당할 수 있다.

이를 위해 빔포머 디바이스는 트리거 프레임을 복수의 빔포미 디바이스로 전송하고, 복수의 빔포미 디바이스는 빔포머 디바이스로 채널 측정용 프레임을 병렬로 전송한다.

빔포머 디바이스는 채널 측정용 프레임으로부터 각 빔포미 디바이스의 서브채널을 측정하고, 서브채널의 측정 정보에 기초해서 복수의 빔포미로 서브채널을 할당한다. 어떤 실시예에서 빔포머 디바이스는 각 빔포미 디바이스에 대해서 서브채널 각각의 평균 SNR을 측정하고, 평균 SNR에 기초해서 서브채널을 할당할 수 있다.

다음 빔포머 디바이스는 위에서 설명한 실시예와 유사하게 사운딩 절차를 수행한다. 예를 들면, 도 7을 참고로 하여 설명한 것처럼 빔포머 디바이스는 NDPA 프레임과 NDP 프레임을 차례로 복수의 빔포미 디바이스로 전송하고, 복수의 빔포미 디바이스는 차례로 CB 프레임을 피드백할 수 있다. 한 실시예에서 도 23에 도시한 것처럼 NDPA 프레임이 서브채널 할당 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 NDP 프레임의 HE 시그널 필드(HE-SIG-A 또는 HE-SIG-B)가 서브채널 할당 정보를 포함할 수 있다.

도 24를 참고하면, 다른 실시예에서 복수의 빔포미 디바이스가 CB 프레임을 병렬로 전송할 수 있다.

어떤 실시예에서 채널 측정을 위해서 롱 트레이닝 필드(LTF)가 사용될 수 있으므로, 빔포미 디바이스가 전송하는 채널 측정용 프레임은 롱 트레이닝 필드를 포함하는 LTF 프레임일 수 있다. 이 경우 복수의 빔포미 디바이스가 전송하는 LTF 프레임을 구분하기 위해서 복수의 빔포미 디바이스는 코드 분할 다중 접속(code division multiple access, CDMA) 방식으로 LTF 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 롱 트레이닝 필드(LTF)에 소정의 식별 코드(예를 들면, 하다마드 직교 코드)를 사용하여 복수의 디바이스를 구분할 수 있다. 이를 위해 빔포머 디바이스가 전송하는 트리거 프레임은 복수의 빔포미 디바이스가 사용할 롱 트레이닝 필드의 정보를 포함할 수 있다. 한 실시예에서 롱 트레이닝 필드의 정보는 LTF 프레임을 전송할 빔포미 디바이스, 즉 사용자의 수와 각 빔포미 디바이스가 사용할 코드, 즉 식별 코드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

도 25, 도 26 및 도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 LTF 프레임을 예시하는 도면이다.

도 25, 도 26 및 도 27을 참고하면, LTF 프레임은 레거시 호환 파트와 HE 호환 파트를 포함한다. 레거시 호환 파트는 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 레거시 시그널 필드(L-SIG) 및 HE 시그널 필드(HE-SIG-A)를 포함한다. 레거시 호환 파트로는 복수의 빔포미 디바이스가 공통의 정보를 전송한다.

HE 호환 파트는 서브채널 측정을 위해 사용될 복수의 HE 롱 트레이닝 필드(HE-LTFi)를 포함한다. HE 호환 파트는 HE 호환 파트의 자동 이득 제어를 위해 사용될 수 있는 HE 쇼트 트레이닝 필드(HE-STF)를 더 포함할 수 있다. 또한 HE 호환 파트는 추가적인 HE 시그널 필드(HE-SIG-B)를 더 포함할 수 있다.

도 25에 도시한 것처럼, 두 개의 빔포미 디바이스가 LTF 프레임을 전송하는 경우, 빔포머 디바이스는 두 가지 식별 코드에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이때, LTF 프레임은 두 개의 HE 롱 트레이닝 필드(HE-LTF1, HE-LTF2)를 포함할 수 있다. 예를 들면 수학식 1에 정의된 코드 행렬이 사용될 수 있다. 이때, 코드 행렬에서 첫 번째 행의 식별 코드([1 -1])가 빔포미 디바이스 1에게 할당되고, 두 번째 행의 식별 코드([1 1])가 빔포미 디바이스 2에게 할당될 수 있다. 그러면 빔포미 디바이스 1은 HE-LTF1에 1을 곱하고 HE-LTF2에 -1을 곱하여 LTF 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 2는 HE-LTF1에 1을 곱하고 HE-LTF2에 1을 곱하여 LTF 프레임을 전송할 수 있다. 이를 위해 트리거 프레임은 코드 행렬의 정보와 각 빔포미 디바이스가 사용할 행의 정보를 포함할 수 있다. 또는 코드 행렬이 빔포머 디바이스와 빔포미 디바이스 사이에 약속되어 있는 경우, 트리거 프레임은 빔포미 디바이스의 수와 각 빔포미 디바이스가 사용할 행의 정보를 포함할 수 있다.

도 26에 도시한 것처럼, 세 개의 빔포미 디바이스가 LTF 프레임을 전송하는 경우, 빔포머 디바이스는 세 가지 식별 코드에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이때, LTF 프레임은 세 개의 HE 롱 트레이닝 필드(HE-LTF1, HE-LTF2, HE-LTF3)를 포함할 수 있다. 예를 들면 수학식 2에 정의된 코드 행렬이 사용될 수 있다. 이때, 코드 행렬에서 첫 번째 행의 식별 코드([1 -1 1])가 빔포미 디바이스 1에게 할당되고, 두 번째 행의 식별 코드([1 -w¹ w²])가 빔포미 디바이스 2에게 할당되고, 세 번째 행의 식별 코드([1 -w² w⁴])가 빔포미 디바이스 3에게 할당될 수 있다. 그러면 빔포미 디바이스 1은 HE-LTF1에 1을 곱하고 HE-LTF2에 -1을 곱하고 HE-LTF3에 1을 곱하여 LTF 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 2는 HE-LTF1에 1을 곱하고 HE-LTF2에 -w¹을 곱하고 HE-LTF3에 w²을 곱하여 LTF 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 3은 HE-LTF1에 1을 곱하고 HE-LTF2에 -w²을 곱하고 HE-LTF3에 w⁴을 곱하여 LTF 프레임을 전송할 수 있다.

도 27에 도시한 것처럼, 네 개의 빔포미 디바이스가 LTF 프레임을 전송하는 경우, 빔포머 디바이스는 네 가지 식별 코드에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이때, LTF 프레임은 네 개의 HE 롱 트레이닝 필드(HE-LTF1, HE-LTF2, HE-LTF3, HE-LTF4)를 포함할 수 있다. 예를 들면 수학식 3에 정의된 코드 행렬이 사용될 수 있다. 이때, 코드 행렬에서 첫 번째 행의 식별 코드([1 -1 1 1])가 빔포미 디바이스 1에게 할당되고, 두 번째 행의 식별 코드([1 1 -1 1])가 빔포미 디바이스 2에게 할당되고, 세 번째 행의 식별 코드([1 1 1 -1])가 빔포미 디바이스 3에게 할당되고, 네 번째 행의 식별 코드([-1 1 1 1])가 빔포미 디바이스 4에게 할당될 수 있다. 그러면 빔포미 디바이스 1은 HE-LTF1에 1을 곱하고 HE-LTF2에 -1을 곱하고 HE-LTF3에 1을 곱하고 HE-LTF4에 1을 곱하여 LTF 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 2는 HE-LTF1에 1을 곱하고 HE-LTF2에 1을 곱하고 HE-LTF3에 -1을 곱하고 HE-LTF4에 1을 곱하여 LTF 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 3은 HE-LTF1에 1을 곱하고 HE-LTF2에 1을 곱하고 HE-LTF3에 1을 곱하고 HE-LTF4에 -1을 곱하여 LTF 프레임을 전송하고, 빔포미 디바이스 1은 HE-LTF1에 -1을 곱하고 HE-LTF2에 1을 곱하고 HE-LTF3에 1을 곱하고 HE-LTF4에 1을 곱하여 LTF 프레임을 전송할 수 있다.

어떤 실시예에서 LTF 프레임이 추가적인 시그널 필드(HE-SIG-B)를 포함하는 경우, 복수의 빔포미 디바이스는 시그널 필드(HE-SIG-B)에 동일한 시퀀스를 곱해서 공통의 정보를 전송할 수 있다. 이와는 달리 복수의 빔포미 디바이스는 시그널 필드(HE-SIG-B)에 서로 다른 시퀀스를 곱해서 다른 정보를 전송할 수 있다. 이때, 시그널 필드(HE-SIG-B)에 곱해지는 시퀀스는 HE 롱 트레이닝 필드에 사용되는 식별 코드와 동일할 수 있다.

도 25, 도 26 및 도 27에서는 20 MHz 대역폭을 기준으로 설명하였지만, 다른 대역폭에서도 동일한 코드 행렬을 사용하여서 각 빔포미 디바이스에서 코드 행렬의 대응하는 시퀀스를 사용할 수 있다.

이와 같이 복수의 빔포미 디바이스에서 서로 다른 식별 코드를 사용하여서 LTF 프레임을 전송하면, 빔포머 디바이스는 수신한 HE 롱 트레이닝 필드를 역확산(dispreading)하여서 각 빔포미 디바이스의 서브채널별 평균 SNR을 측정할 수 있다.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예에 대해 설명하였지만, 이들 다양한 실시예는 반드시 단독으로 구현될 필요는 없고, 둘 이상의 실시예가 결합될 수도 있다. 또한 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

제1 수신 디바이스의 사운딩 방법으로서,
송신 디바이스로부터 널 데이터 패킷 알림(null data packet announcement, NDPA) 프레임을 수신하는 단계,
상기 NPDA 프레임을 수신한 후에 상기 송신 디바이스로부터 널 데이터 패킷(null data packet, NDP) 프레임을 수신하는 단계, 그리고
상기 NDP 프레임을 수신한 후에, 소정의 대역이 분할된 복수의 서브채널 중 상기 제1 수신 디바이스에 할당된 제1 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계
를 포함하는 사운딩 방법.
제1항에서,
상기 서브채널 정보는 상기 제1 서브채널의 평균 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)를 포함하는 사운딩 방법.
제1항에서,
상기 서브채널 정보는 복수의 시공간 스트림 각각에서의 상기 제1 서브채널의 평균 SNR을 포함하는 사운딩 방법.
제1항에서,
상기 피드백 프레임은 상기 제1 서브채널을 제외한 다른 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 더 포함하는 사운딩 방법.
제1항에서,
상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는,
상기 복수의 서브채널 중 제2 서브채널이 할당된 제2 수신 디바이스로부터 상기 제2 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 제2 피드백 프레임이 상기 송신 디바이스로 전송되기 전에 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계 또는 상기 제2 수신 디바이스로부터 상기 제2 피드백 프레임이 상기 송신 디바이스로 전송된 후에 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는
사운딩 방법.
제1항에서,
상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 복수의 서브채널 중 제2 서브채널이 할당된 제2 수신 디바이스로부터 상기 제2 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 제2 피드백 프레임이 상기 송신 디바이스로 전송되는 동안, 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는
사운딩 방법.
제6항에서,
상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 상기 피드백 프레임으로 전송할 데이터의 길이가 소정 길이보다 짧은 경우 상기 피드백 프레임의 데이터 필드에 패드 비트를 추가하거나, 상기 피드백 프레임으로 전송할 데이터의 길이가 상기 소정 길이보다 긴 경우 상기 데이터를 복수의 단편으로 분할하고 분할한 단편을 상기 피드백 프레임의 데이터 필드에 삽입하는 단계를 포함하는 사운딩 방법.
제7항에서,
상기 NDPA 프레임 또는 상기 NDP 프레임이 상기 소정 길이에 대응하는 정보를 지시하는 사운딩 방법.
제1항에서,
상기 NDPA 프레임 또는 상기 NDP 프레임이 상기 제1 서브채널의 할당 정보를 포함하는 사운딩 방법.
제1항에서,
상기 피드백 프레임은 상기 제1 서브채널을 포함하는 소정 개수의 서브채널 각각에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하며,
상기 서브채널 정보에 기초해서 상기 제1 서브채널이 할당되는 사운딩 방법.
제10항에서,
상기 NDPA 프레임은 상기 소정 개수에 대한 정보를 포함하는 사운딩 방법.
제10항에서,
상기 송신 디바이스로부터 상기 복수의 서브채널 중에서 다른 수신 디바이스에서 이미 선택된 서브채널을 지시하는 선택된 서브채널 정보를 포함하는 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하며,
상기 소정 개수의 서브채널은 상기 복수의 서브채널 중에서 상기 선택된 서브채널을 포함하지 않는
사운딩 방법.
제12항에서,
상기 선택된 서브채널 정보는 상기 복수의 서브채널에 각각 대응하는 복수의 비트를 가지는 비트맵으로 표현되며,
상기 복수의 비트에서 각 비트의 소정의 값이 대응하는 서브채널이 다른 수신 디바이스에 의해 선택된 것을 지시하는
사운딩 방법.
제1항에서,
상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는,
상기 NDP 프레임을 수신한 후에 상기 복수의 서브채널 각각에 대해서 측정한 측정 정보를 포함하는 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계,
상기 송신 디바이스로부터 상기 복수의 서브채널의 할당 정보를 포함하는 채널 피드백 트리거 프레임을 수신하는 단계, 그리고
상기 채널 피드백 트리거 프레임을 수신한 후에 상기 피드백 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계
를 포함하는 사운딩 방법.
제14항에서,
상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 제2 수신 디바이스가 상기 복수의 서브채널 각각에 대해서 측정한 측정 정보를 포함하는 제2 서브채널 정보 프레임을 전송하기 전에 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하거나, 상기 제2 수신 디바이스가 상기 제2 서브채널 정보 프레임을 전송한 후에 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는
사운딩 방법.
제14항에서,
상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계는, 제2 수신 디바이스로부터 상기 복수의 서브채널 각각에 대해서 측정한 측정 정보를 포함하는 제2 서브채널 정보 프레임이 상기 송신 디바이스로 전송되는 동안, 상기 서브채널 정보 프레임을 상기 송신 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는
사운딩 방법.
제1항에서,
송신 디바이스로부터 트리거 프레임을 수신하는 단계, 그리고
상기 트리거 프레임을 수신한 후에 상기 송신 디바이스로 복수의 롱 트레이닝 필드를 포함하는 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하며,
상기 복수의 롱 트레이닝 필드에는 복수의 수신 디바이스 중 상기 제1 수신 디바이스에 할당된 소정의 식별 코드가 곱해지는
사운딩 방법.
제17항에서,
상기 복수의 롱 트레이닝 필드의 개수는 상기 복수의 수신 디바이스의 개수와 동일한 사운딩 방법.
제17항에서,
상기 트리거 프레임은 각 수신 디바이스에 할당되는 소정의 식별 코드에 대한 정보를 포함하는 사운딩 방법.
송신 디바이스의 사운딩 방법으로서,
복수의 수신 디바이스로 널 데이터 패킷 알림(null data packet announcement, NDPA) 프레임을 전송하는 단계,
상기 NPDA 프레임을 전송한 후에 상기 복수의 수신 디바이스로 널 데이터 패킷(null data packet, NDP) 프레임을 전송하는 단계, 그리고
상기 NDP 프레임을 전송한 후에, 각 수신 디바이스로부터 대역이 분할된 복수의 서브채널 중 각 수신 디바이스에 할당된 서브채널에 대해서 측정된 서브채널 정보를 포함하는 피드백 프레임을 수신하는 단계
를 포함하는 사운딩 방법.