KR20170043551A

KR20170043551A - 무선랜 시스템에서 멀티 유저 프레임 전송 방법

Info

Publication number: KR20170043551A
Application number: KR1020177006209A
Authority: KR
Inventors: 이욱봉; 류기선; 김정기; 최진수; 조한규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2017-04-21
Also published as: JP6397120B2; US20170223731A1; JP2017530590A; EP3179815B1; EP3179815A1; WO2016021858A1; KR102148654B1; EP3179815A4; CN106576362B; CN106576362A; US10136450B2

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 STA가 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행하는 방법에 있어서, 컬러링 비트가 포함된 프레임을 수신하는 단계; 상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속한 BSS(Basic Service Set)임을 나타내면 CCA 레벨을 제1 레벨로 변경하고, 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내면 CCA 레벨을 제2 레벨로 변경하는 단계; 및 상기 제1 레벨 또는 제2 레벨에 따라 CCA를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 프레임이 OFDM에 기반한 프레임 포맷인 경우, 상기 프레임은 컬러링 디스에이블 비트를 포함하고, 상기 컬러링 디스에이블 비트가 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 지시하는 경우, 상기 STA는 상기 컬러링 비트가 지시하는 정보에 무관하게 CCA 레벨의 변경을 수행하지 않는, CCA 수행 방법이다.

Description

무선랜 시스템에서 멀티 유저 프레임 전송 방법

이하의 설명은 무선 통신 시스템에서 멀티 유저 프레임을 전송하는 방법 및 이를 수행하는 스테이션 장치에 대한 것이다.

먼저 본 발명이 적용될 수 있는 시스템의 일례로서 무선랜(wireless local area network, WLAN) 시스템에 대해 설명한다.

무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.

상술한 무선랜 표준은 최대 160MHz 대역폭을 사용하고, 8개의 공간 스트림을 지원하여 최대 1Gbit/s의 속도를 지원하는 IEEE 802.11ac 표준을 거쳐, IEEE 802.11ax 표준화에 대한 논의가 이루어지고 있다.

본 발명에서는 멀티 유저 프레임의 전송하는 방법, 특히 여러 STA가 멀티 유저 프레임 전송을 위한 동기를 어떻게 다룰 것인가를 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 CCA를 수행하는 STA 장치에 있어서, 수신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 컬러링 비트가 포함된 프레임을 수신하고, 상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속한 BSS(Basic Service Set)임을 나타내면 CCA 레벨을 제1 레벨로 변경하고, 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내면 CCA 레벨을 제2 레벨로 변경하며, 상기 제1 레벨 또는 제2 레벨에 따라 CCA를 수행하며, 상기 프레임이 OFDM에 기반한 프레임 포맷인 경우, 상기 프레임은 컬러링 디스에이블 비트를 포함하고, 상기 컬러링 디스에이블 비트가 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 지시하는 경우, 상기 STA는 상기 컬러링 비트가 지시하는 정보에 무관하게 CCA 레벨의 변경을 수행하지 않는, STA 장치이다.

상기 컬러링 디스에이블 비트가 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 지시하는 경우, 상기 CCA 레벨의 변경은 상기 트리거 프레임에 관련된 상향링크 프레임 수신시 수행될 수 있다.

상기 STA는 상기 프레임을 디코딩하여 프로텍션 구간 정보를 획득할 수 있다.

상기 STA는 상기 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않을 수 있다.

상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속한 BSS임을 나타내면, 상기 STA는 상기 제1 레벨에 무관하게 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않을 수 있다.

상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내고, 상기 STA는 상기 상향링크 프레임의 수신 레벨이 상기 제2 레벨보다 크면, 상기 STA는 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않을 수 있다.

상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내고, 상기 STA는 상기 상향링크 프레임의 수신 레벨이 상기 제2 레벨보다 작으면, 상기 STA는 프로텍션 구간에서 전송을 수행할 수 있다.

상기 제1 레벨은 상기 CCA 레벨의 변경이 수행되지 않은 경우보다 낮은 값이며, 상기 제2 레벨은 상기 CCA 레벨의 변경이 수행되지 않은 경우보다 높은 값일 수 있다.

상기 프레임은 HE-PPDU(High Efficiency PLCP protocol data unit)) 프레임일 수 있다.

상기 컬러링 비트 및 상기 컬러링 디스에이블 비트는 HE-SIG 필드에 포함된 것일 수 있다.

상기 프레임이 OFDM에 기반한 프레임 포맷이 아닌 경우, 상기 STA는 상기 프레임을 디코딩함으로써 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 인식할 수 있다.

상기 STA는 상기 프레임을 디코딩함으로써 프로텍션 구간 정보를 획득할 수 있다.

본 발명에 의하면 STA들이 효율적으로 동기를 조절하고, 멀티 유저 프레임을 전송할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 무선랜 시스템에서 사용될 수 있는 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 IEEE 802.11ac 표준 기술에 따른 프레임 포맷을 나타낸다.
도 5는 프레임 시간간격을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 멀티 유저 프레임 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다.

상술한 바와 같이 이하의 설명은 무선랜 시스템에서 프레임을 전송하는 방법 및 이를 수행하는 스테이션 장치에 대한 것이다. 이를 위해 먼저 본 발명이 적용되는 무선랜 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.

도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다.

STA는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP) STA와 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. 단순히 AP라고 할 때는 AP STA를 가리키고, STA이라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.

그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.

BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.

도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 STA 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP STA 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서 직접 통신도 가능하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.

이상을 바탕으로 무선랜 시스템에서 이용될 수 있는 프레임 구조에 대해 설명한다.

도 3은 무선랜 시스템에서 사용될 수 있는 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로 도 3의 도면부호 310은 IEEE 802.11a/g 표준에 따른 단말용 물리계층 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU: Physical Layer Protocol Data Unit) 포맷을 도시하며, 도면부호 320 및 330은 IEEE 802.11n 표준에 따른 단말용 PPDU 포맷을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이 IEEE 802.11n 방식을 지원하는 단말을 HT-를 지칭되는 프레임을 이용한다.

더 구체적으로, 도면부호 320은 IEEE 802.11n 단말의 HT-mixed format PPDU를, 330은 HT-greenfield format PPDU를 나타낸다.

도면부호 340은 각각의 PPDU에서 데이터 영역의 구성을 나타내며, 데이터 영역은 PSDU (Physical Service Data Unit)를 포함하게 된다.

도 4는 IEEE 802.11ac 표준 기술에 따른 프레임 포맷을 나타낸다.

도 4에 도시된 바와 같이 IEEE 802.11ac 표준에 따른 단말은 VHT- 로 표기되는 필드를 지원한다.

구체적으로 도 4에 표기된 각 필드들은 다음과 같다.

Field	Description
L-STF	Non-HT Short Training field
L-LTF	Non-HT Long Training field
L-SIG	Non-HT SIGNAL field
VHT-SIG-A	VHT Signal A field
VHT-STF	VHT Short Training field
VHT-LTF	VHT Long Training field
VHT-SIG-B	VHT SIGNAL B field
Data	The Data field carries the PSDU(s)

프레임 간 시간 간격(IFS: Inter-Frame Space)

두 프레임 사이의 시간 간격을 IFS(Inter-Frame Space)로 정의할 수 있다. STA는 캐리어 센싱(carrier sensing)을 통해 IFS 동안 채널이 사용되는지를 판단할 수 있다. DCF MAC계층은 네 가지 IFS를 정의하고 있고, 이에 의해 무선 매체를 점유하는 우선권이 결정될 수 있다.

IFS는 STA의 비트율과는 관계가 없이 물리 계층에 따라 특정한 값이 설정될 수 있다. IFS의 종류는 SIFS(Short IFS),　PIFS(PCF IFS),　DIFS(DCF IFS), EIFS(Extended IFS)와 같다. SIFS(Short IFS)는 RTS/CTS, ACK 프레임 전송 시 사용되며, 최고 우선 순위를 가질 수 있다.　PIFS(PCF IFS)는 PCF 프레임 전송 시 사용되고,　DIFS(DCF IFS)는 DCF 프레임 전송 시 사용될 수 있다. EIFS(Extended IFS)는 프레임 전송 오류 발생 시에만 사용되며, 고정된 간격을 가지지 않는다.

각 IFS 간의 관계는 매체 상에서 시간 간격(time gap)으로 정의되며, 관련된 속성은 아래 도 5와 같이 물리 계층에 의하여 제공된다.

도 5는 IFS의 관계를 예시하는 도면이다. 모든 매체 타이밍에서 PPDU의 마지막 심볼의 종료 시점이 전송 종료를 나타내며, 다음 PPDU의 프리앰블의 처음 심볼이 전송 시작을 나타낸다. 모든 MAC 타이밍은 PHY-TXEND.confirm 프리미티브, PHYTXSTART.confirm 프리미티브, PHY-RXSTART.indication 프리미티브 및 PHY-RXEND.indication 프리미티브를 참조하여 정해질 수 있다.

도 5를 참조하면, SIFS 시간(aSIFSTime)과 슬롯 시간(aSlotTime)은 물리 계층 별로 결정될 수 있다. SIFS 시간은 고정된 값을 가지며, 슬롯 시간은 무선 지연 시간(aAirPropagationTime) 변화에 따라 동적으로 변화할 수 있다. SIFS, PIFS, DIFS는 각각 다음 수학식 1 내지 3과 같이 정의될 수 있으며, 각 수학식에서 괄호 안의 값은 일반적으로 사용되는 수치이다. 다만, 이 값은 단말 별 및/또는 위치 별로 달라질 수 있다.

도 6에는 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 HE-PPDU(High Efficiency PLCP protocol data unit) 프레임 포맷의 예시가 도시되어 있다.

도 6(a)의 예는 12.8us HE-SIGA 필드를 포함하고, 1 심볼 HE-STF 필드, HE-LTF 필드, 1 심볼 HE-SIGB 필드를 포함할 수 있다. HE-STF 시작부터, 256, 512, 1024, 2048 FFT가 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz HE PPDU 포맷에 각각 적용될 수 있다. HE PPDU 프리앰블 길이는 8(L-STF)+8(L-LTF)+4(L-SIG)+12.8(HE-SIGA)+16(HE-STF)+X(times)16(HE-LTF)+16(HE-SIGB) = 80.8us (X=1 case) 일 수 있다.

도 6(b)의 PPDU 포맷은 1심볼 HE-STF 필드, 1 심볼 HE-SIG 필드, HE-LTF 필드를 포함할 수 있다. HE-STF 시작부터, 256, 512, 1024, 2048 FFT가 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz HE PPDU 포맷에 각각 적용될 수 있다. HE PPDU 프리앰블 길이는 8(L-STF)+8(L-LTF)+4(L-SIG)+16(HE-STF)+16(HE-SIGA) +X(times)16(HE-LTF) = 68us (X=1 case)일 수 있다.

도 6(c)의 PPDU 포맷은 1심볼 HE-STF 필드, 1 심볼 HE-SIG 필드를 포함할 수 있다. HE-STF 시작부터, 256, 512, 1024, 2048 FFT 가 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz HE PPDU 포맷에 각각 적용될 수 있다. HE PPDU 프리앰블 길이는 8(L-STF)+8(L-LTF)+4(L-SIG)+16(HE-STF)+16(HE-SIGA) = 52us일 수 있다.

IEEE 802.11ax에서는 STA와 AP가 매우 많은 상황을 고려하고 있으며, 이러한 경우에 주파수 재사용(frequency reuse)률을 올리기 위해서 다양한 방법으로 CCA 레벨을 올리려는 노력을 하고 있다.

예를 들어서, 미디엄이 busy한 것을 판단하는 기준(preamble detection의 경우)을 -82dBm에서 -70dBm을 바꾸고, 신호가 -75dBm으로 수신된다면, 기존에는 미디엄이 busy하다고 판단한 반면, 새로 바뀐 CCA 레벨로는 미디엄이 idle하다고 판단할 수 있다. 이때, 같은 BSS (같은 AP와 통신하는 STA들과 그 AP로 이루어진 set)에 속하는지 아닌지를 판단해야 할 필요가 있다. 보다 상세히, 만약에 같은 BSS에 속하는 경우, 같은 수신국으로 전송을 하게 되거나 또는 송신하고 있는 장치로 전송하게 되어 충돌/간섭이 발생할 수 있다.

이러한 문제의 해결을 위해 BSS 컬러링(coloring)이 사용될 수 있다. 구체적으로, BSS 컬러링 비트를 BSS 별로 최대한 다르게 세팅해주고, STA가 신호을 수신하였을 때 BSS 컬러링 비트를 확인하여, 자신이 속한 BSS인 경우 아주 작은 레벨의 신호가 수신되더라도 신호를 전송하지 않고, 자신이 속하지 않은 BSS인 경우에는 새로 바뀐 CCA level로 미디엄이 busy한지 아닌지를 판단할 수 있다.

한편, 802.11 ax에서는 멀티 유저 상향링크 전송을 위해 AP가 미디엄에 액세스하여 idle하면 OFDM에 기반한 트리거 프레임(또는 CTX 프레임)을 전송할 수 있다. 트리거 프레임에 의해 지시된 STA는 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 트리거 프레임에 있는 상향링크 할당 정보는 MAC 데이터 또는 물리 제어 채널(예를 들어, HE-SIG)를 통해 전송될 수 있다. 도 7에는 이와 같은 트리거 프레임의 전송과 다중 사용자(multi user, MU)의 상향링크 전송이 간략하게 도시되어 있다.

이하에서는 802.11 ax 환경에서 BSS 컬러링을 적용하여 CCA 레벨이 변경되는 경우 효율적인 전송을 수행하기 위한 방법들이 설명된다.

실시예 1

앞서 잠시 언급된 바와 같이 STA는 컬러링 비트가 포함된 프레임을 수신한 후, 컬러링 비트가 STA가 속한 BSS임을 나타내면 CCA 레벨을 제1 레벨로 변경하고, 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내면 CCA 레벨을 제2 레벨로 변경할 수 있다. 그리고, 제1 레벨 또는 제2 레벨에 따라 CCA를 수행할 수 있다. 여기서, 제1 레벨은 CCA 레벨의 변경이 수행되지 않은 경우보다 낮은 값일 수 있고, 제2 레벨은 상기 CCA 레벨의 변경이 수행되지 않은 경우보다 높은 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 레벨은 0으로 설정되어 수신 신호가 STA 자신이 속한 BSS인 경우 항상 미디엄이 busy한 것으로 판단하게 할 수도 있다.

상기 수신된 프레임이 OFDM에 기반한 프레임 포맷인 경우(즉, 트리거 프레임 또는 CTX 프레임인 경우), 상기 프레임은 컬러링 디스에이블 비트를 포함할 수 있다. 그리고, 컬러링 디스에이블 비트가 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 지시하는 경우, 상기 STA는 상기 컬러링 비트가 지시하는 정보에 무관하게 CCA 레벨의 변경을 수행하지 않을 수 있다. 즉, 트리거 프레임에 컬러링 디스에이블 비트(이 명칭은 예시적인 것이며 본 발명의 설명에 따른 동작을 수행하게 하는 비트, 지시자는 본 발명의 범위에 포함된다)를 포함시키며, 이 컬러링 디스에이블 비트는 현재 프레임이 트리거 프레임임을 알려주는 역할을 수행한다. 이는 현재 프레임이 트리거 프레임이므로 CCA 레벨 변경, 미디엄의 busy 여부 판단을 수행하지 말라고 지시하는 비트로도 해석된다.

컬러링 디스에이블 비트가 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 지시하는 경우, CCA 레벨의 변경은 상기 트리거 프레임에 관련된 상향링크 프레임 수신시 수행될 수 있다. 즉, 트리거 프레임이 AP로부터 전송되면, 이에 상응하여 STA들의 상향링크 프레임이 전송되므로, 트리거 프레임에서 CCA 레벨 변경, 미디엄 busy 여부 판단을 수행하지 않도록 하는 것이다. 만약, 트리거 프레임과 관련하여 CCA 레벨 변경, 이에 기초한 미디엄 busy 여부 판단을 수행하고 STA가 전송을 수행하면, 트리거 프레임에 관련된 상향링크 신호의 수신에 간섭으로 작용할 것이다.

계속해서, STA는 상기 프레임을 디코딩하여 프로텍션 구간 정보를 획득할 수 있고, STA는 상기 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않는다.

컬러링 비트가 STA가 속한 BSS임을 나타내면, 상기 STA는 상기 제1 레벨에 무관하게 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않을 수 있다.

컬러링 비트가 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내고, STA는 상기 상향링크 프레임의 수신 레벨이 상기 제2 레벨보다 크면, 상기 STA는 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않을 수 있다. 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내고, STA는 상향링크 프레임의 수신 레벨이 상기 제2 레벨보다 작으면, STA는 프로텍션 구간에서 전송을 수행할 수 있다.

만약 프레임이 OFDM에 기반한 프레임 포맷이 아닌 경우, 즉, 컬러링 비트가 802.11 ax 프레임 포맷 이외의 프레임으로 전송되는 경우, STA는 프레임을 디코딩함으로써 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 인식할 수 있다. 또한, STA는 프레임을 디코딩함으로써 프로텍션 구간 정보를 획득할 수 있다.

트리거 프레임은 HE-PPDU(High Efficiency PLCP protocol data unit) 프레임이고, 컬러링 비트 및 상기 컬러링 디스에이블 비트는 HE-SIG 필드에 포함된 것일 수 있다.

상술한 설명에서 컬러링 디스에이블 비트가 별도로 정의되는 것 대신, 기존 BSS coloring bit (BSS-ID bit) 필드의 reserved된 필드가 사용될 수도 있다.

실시예 2

실시예 1의 연장선 상에서, 트리거 프레임이 같은 BSS 내의 장치가 전송한 경우, 트리거 프레임을 들은 STA는 CCA 레벨에 적용 없이 프로텍션구간 동안 전송하지 않을 수 있다. 만약, STA가 트리거 프레임은 듣지 못하고, UL 데이터는 들은 경우 CCA 레벨에 적용 없이 프로텍션구간 동안 전송을 수행하지 않을 수 있다.

한편, 트리거 프레임이 다른 BSS내의 장치가 전송한 경우, 다른 BSS 내의 장치는 다음과 같이 동작할 수 있다.

첫 번째로, 트리거 프레임이 새로운 CCA 레벨보다 큰 경우, 프로텍션구간 동안 전송하지 않을 수 있다.

두 번째로, 트리거 프레임이 새로운 CCA 레벨보다 크지 않고, (기다리고) UL 데이터는 새로운 CCA 레벨보다 큰 경우, 프로텍션구간 동안 전송을 수행하지 않을 수 있다.

세 번째로, 트리거 프레임이 새로운 CCA 레벨보다 크지 않고, UL 데이터도 새로운 CCA 레벨보다 크지 않은 경우: 미디엄이 idle하다고 판단하고, backoff 및 data 전송을 수행할 수 있다.

실시예 3

실시예 3은 트리거 프레임이 아닌, RTS, CTS 프레임에 관련된 것이다.

RTS/CTS가 802.11 ax 프레임 포맷으로 전송되는 경우 장치는 802.11 ax의 프레임이 RTS/CTS라는 것을 인지한다. 이때 송신자는, 802.11 ax 프레임의 HE-SIG내에 BSS 컬러링 디스에이블 비트를 1로 셋팅해서 해당 프레임이 RTS/CTS 프레임일 수 있다는 것을 알려줄 수 있다. 이때, 장치는 추가적으로 해당 프레임을 디코딩해서 프로텍션 구간을 획득할 수 있다. (L-SIG 또는 MAC duration)

RTS/CTS가 같은 BSS내의 장치가 전송하는 경우, 해당 BSS 내의 장치는 다음 각 경우에서 각각의 동작을 수행할 수 있다.

STA가 RTS를 듣고, CTS를 들은 경우, CCA 레벨에 적용 없이 프로텍션 구간 동안 전송하지 않을 수 있다. 만약, STA가 RTS를 듣고, CTS를 듣지 못하고, RTS를 보낸 장치로부터 DATA 전송이 있는 경우, CCA 레벨에 적용 없이 프로텍션 구간 동안 전송하지 않을 수 있다. 또한, STA가 RTS를 듣고, CTS를 듣지 못하고, RTS를 보낸 장치로부터 DATA 전송을 듣지 않은 경우, NAV(또는 TXOP)를 terminate시키고, 다시 backoff procedure를 수행할 수 있다. STA가 RTS는 듣지 못하고, CTS는 들은 경우, CCA 레벨에 적용 없이 프로텍션 구간 동안 전송하지 않을 수 있다.

RTS/CTS가 다른 BSS내의 장치가 전송하는 경우, 다른 BSS 내의 장치는 다음과 같이 동작할 수 있다.

RTS와 CTS가 새로운 CCA 레벨보다 큰 경우, 프로텍션 구간 동안 전송하지 않 을 수 있다. RTS가 새로운 CCA 레벨보다 크고, CTS는 새로운 CCA 레벨보다 크지 않고, RTS를 보낸 장치로부터의 DATA가 새로운 CCA 레벨보다 큰 경우, 프로텍션 구간 동안 전송하지 않을 수 있다. RTS가 새로운 CCA 레벨보다 크고, CTS는 새로운 CCA 레벨보다 크지 않고, RTS를 보낸 장치로부터 DATA가 새로운 CCA 레벨보다 크지 않은 경우, NAV(또는 TXOP)를 terminate시키고, 다시 backoff procedure를 수행한다. RTS가 새로운 CCA 레벨보다 크지 않고, CTS는 새로운 CCA 레벨보다 큰 경우, 프로텍션 구간 동안 전송하지 않을 수 있다.

상기 설명에서 새로운 CCA 레벨보다 크지 않은 것은 신호 레벨이 너무 낮아서 해당 프레임을 인지조차 못하는 경우를 포함한다.

만약, RTS/CTS가 802.11 ax 프레임 포맷 이외의 프레임으로 전송되는 경우, 장치는 해당 프레임을 decoding해서 해당 프레임이 RTS/CTS라는 것과 프로텍션 구간을 획득할 수 있다.

상기 실시예들은 RTS 및 CTS, 트리거 프레임/CTX를 802.11 ax 프레임 포맷으로 전송하는 경우 BSS 컬러링 비트 외에, BSS 컬러링 디스에이블 비트를 추가하여 해당 프레임이 RTS, CTS 또는 CTX라는 것을 해당 프레임을 수신하는 장치가 알게 하고, 다른 프레임과는 다른 방법으로 CCA를 적용하게 하는 것이다.

이때, TXOP duration은 L-SIG의 length field 를 통해서 획득할 수도 있고, 해당 PPDU의 MAC duration으로 획득할 수도 있다. L-SIG의 length field로 TXOP duration을 알려주는 경우, HE-SIG에서 PPDU의 length를 추가적으로 알려줄 수 있다. 추가적으로, CTX를 전송하는 장치는 UL 데이터 수신국(즉, AP)이므로, CTX를 전송하는 장치와 간섭을 주는 장치가 강한 간섭을 주는 위치에 있다면, UL 데이터를 전송하는 장치의 신호 크기에 상관없이 미디엄이 busy하다고 판단하게 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 장치 구성

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

AP(10)는 프로세서(11), 메모리(12), 송수신기(13)를 포함할 수 있다. STA(20)는 프로세서(21), 메모리(22), 송수신기(23)를 포함할 수 있다. 송수신기(13 및 23)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 송수신기(13 및 21)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(12 및 22)에 저장되고, 프로세서(11 및 21)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리(12 및 22)는 프로세서(11 및 21)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(11 및 21)의 외부에 설치되어 프로세서(11 및 21)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.

위와 같은 AP 및 STA 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

무선통신시스템에서 STA가 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행하는 방법에 있어서,
컬러링 비트가 포함된 프레임을 수신하는 단계;
상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속한 BSS(Basic Service Set)임을 나타내면 CCA 레벨을 제1 레벨로 변경하고, 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내면 CCA 레벨을 제2 레벨로 변경하는 단계; 및
상기 제1 레벨 또는 제2 레벨에 따라 CCA를 수행하는 단계;
를 포함하며,
상기 프레임이 OFDM에 기반한 프레임 포맷인 경우, 상기 프레임은 컬러링 디스에이블 비트를 포함하고,
상기 컬러링 디스에이블 비트가 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 지시하는 경우, 상기 STA는 상기 컬러링 비트가 지시하는 정보에 무관하게 CCA 레벨의 변경을 수행하지 않는, CCA 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 컬러링 디스에이블 비트가 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 지시하는 경우, 상기 CCA 레벨의 변경은 상기 트리거 프레임에 관련된 상향링크 프레임 수신시 수행되는, CCA 수행 방법.
제2에 있어서,
상기 STA는 상기 프레임을 디코딩하여 프로텍션 구간 정보를 획득하는, CCA 수행 방법.
제3에 있어서,
상기 STA는 상기 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않는, CCA 수행 방법.
제2항에 있어서,
상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속한 BSS임을 나타내면, 상기 STA는 상기 제1 레벨에 무관하게 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않는, CCA 수행 방법.
제2항에 있어서,
상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내고, 상기 STA는 상기 상향링크 프레임의 수신 레벨이 상기 제2 레벨보다 크면, 상기 STA는 프로텍션 구간에서 전송을 수행하지 않는, CCA 수행 방법.
제2항에 있어서,
상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내고, 상기 STA는 상기 상향링크 프레임의 수신 레벨이 상기 제2 레벨보다 작으면, 상기 STA는 프로텍션 구간에서 전송을 수행하는, CCA 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 레벨은 상기 CCA 레벨의 변경이 수행되지 않은 경우보다 낮은 값이며, 상기 제2 레벨은 상기 CCA 레벨의 변경이 수행되지 않은 경우보다 높은 값인, CCA 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 HE-PPDU(High Efficiency PLCP protocol data unit)) 프레임인, CCA 수행 방법.
제9항에 있어서,
상기 컬러링 비트 및 상기 컬러링 디스에이블 비트는 HE-SIG 필드에 포함된 것인, CCA 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 프레임이 OFDM에 기반한 프레임 포맷이 아닌 경우, 상기 STA는 상기 프레임을 디코딩함으로써 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 인식하는, CCA 수행 방법.
제11항에 있어서,
상기 STA는 상기 프레임을 디코딩함으로써 프로텍션 구간 정보를 획득하는, CCA 수행 방법.
무선통신시스템에서 CCA를 수행하는 STA 장치에 있어서,
수신 모듈; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 컬러링 비트가 포함된 프레임을 수신하고, 상기 컬러링 비트가 상기 STA가 속한 BSS(Basic Service Set)임을 나타내면 CCA 레벨을 제1 레벨로 변경하고, 컬러링 비트가 상기 STA가 속하지 않은 BSS임을 나타내면 CCA 레벨을 제2 레벨로 변경하며, 상기 제1 레벨 또는 제2 레벨에 따라 CCA를 수행하며,
상기 프레임이 OFDM에 기반한 프레임 포맷인 경우, 상기 프레임은 컬러링 디스에이블 비트를 포함하고, 상기 컬러링 디스에이블 비트가 상기 프레임이 멀티유저 전송에 관련된 트리거 프레임임을 지시하는 경우, 상기 STA는 상기 컬러링 비트가 지시하는 정보에 무관하게 CCA 레벨의 변경을 수행하지 않는, STA 장치.