KR20170077128A - 무선 통신 시스템에서 다중 사용자 송수신을 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 다중 사용자 송수신을 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 WLAN(Wireless LAN) 시스템에서 STA(Station) 장치의 데이터 전송 방법에 있어서, 물리 프리앰블(physical preamble) 및 데이터 필드를 포함하는 피지컬 프로토콜 데이터 유닛(PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성하는 단계; 및
상기 PPDU를 전송하는 단계; 를 포함하되, 상기 데이터 필드가 제1 내지 제4 파일럿 톤을 포함하는 106톤 자원 유닛을 이용하여 전송되는 경우, 상기 제1 내지 제4 파일럿 톤의 위치는, 상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 4개의 26톤 자원 유닛에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일하거나, 또는 상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 2개의 52톤 자원 유닛들에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 다중 사용자 송수신을 위한 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차세대 WirelessLAN 시스템의 새로운 프레임 및 뉴머롤로지에 적용 가능한 효율적인 톤 플랜을 제안한다.
와이파이(Wi-Fi)는 2.4GHz, 5GHz 또는 60GHz 주파수 대역에서 기기가 인터넷에 접속 가능하게 하는 WLAN(Wireless Local Area Network) 기술이다.
WLAN은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11 표준에 기반한다. IEEE 802.11의 WNG SC(Wireless Next Generation Standing Committee)는 차세대 WLAN(wireless local area network)을 중장기적으로 고민하는 애드혹 위원회(committee)이다.
IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 최대 600Mbps 데이터 처리 속도(data rate)를 제공하는 고처리율(HT: High Throughput)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다.
WLAN의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, 초고처리율(VHT: Very High Throughput)를 지원하는 차세대 WLAN 시스템은 IEEE 802.11n WLAN 시스템의 다음 버전으로서, IEEE 802.11ac가 새롭게 제정되었다. IEEE 802.11ac는 80MHz 대역폭 전송 및/또는 더 높은 대역폭 전송(예를 들어, 160MHz)을 통해 1Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하고, 주로 5 GHz 대역에서 동작한다.
최근에는 IEEE 802.11ac이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 WLAN 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다.
일명 IEEE 802.11ax 또는 고효율(HEW: High Efficiency) WLAN라고 불리는 차세대 WLAN 태스크 그룹에서 주로 논의되는 IEEE 802.11ax의 범위(scope)는 1) 2.4GHz 및 5GHz 등의 대역에서 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area throughput) 향상, 3) 간섭 소스가 존재하는 환경, 밀집한 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경 및 높은 사용자 부하가 존재하는 환경과 같은 실제 실내 환경 및 실외 환경에서 성능을 향상 등을 포함한다.
IEEE 802.11ax에서 주로 고려되는 시나리오는 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, IEEE 802.11ax는 이러한 상황에서 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)과 공간 전송률(area throughput) 개선에 대해 논의한다. 특히, 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다.
IEEE 802.11ax에서는 무선 오피스(wireless office), 스마트 홈(smart home), 스타디움(Stadium), 핫스팟(Hotspot), 빌딩/아파트(building/apartment)와 같은 시나리오에 관심이 크며, 해당 시나리오 기반으로 AP와 STA가 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 수행되고 있다.
앞으로 IEEE 802.11ax에서는 하나의 BSS(basic service set)에서의 단일 링크 성능 향상보다는, OBSS(overlapping basic service set) 환경에서의 시스템 성능 향상 및 실외 환경 성능 개선, 그리고 셀룰러 오프로딩(cellular offloading) 등에 대한 논의가 활발할 것으로 예상된다. 이러한 IEEE 802.11ax의 방향성은 차세대 WLAN이 점점 이동 통신과 유사한 기술 범위를 갖게 됨을 의미한다. 최근 스몰 셀(small cell) 및 D2D(Direct-to-Direct) 통신 영역에서 이동 통신과 WLAN 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, IEEE 802.11ax를 기반한 차세대 WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
802.11ax 시스템에서 레가시 WLAN 시스템에 비하여 4배 큰(4x) FFT 크기를 사용하는 경우, 802.11ac 시스템의 파일럿 배치를 그대로 적용하기 어렵게 된다. 따라서, 본 발명에서는 기존 802.11n 및 802.11ac 시스템들에서 제안되었던 톤 플랜을 기반으로 이를 보완 및 확장하여 802.11ax 시스템의 뉴머롤로지에 적합하고 효율적인 파일럿 설계 방식을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 WLAN(Wireless LAN) 시스템에서 STA(Station) 장치의 데이터 전송 방법에 있어서, 물리 프리앰블(physical preamble) 및 데이터 필드를 포함하는 피지컬 프로토콜 데이터 유닛(PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성하는 단계; 및
상기 PPDU를 전송하는 단계; 를 포함하되, 상기 데이터 필드가 제1 내지 제4 파일럿 톤을 포함하는 106톤 자원 유닛을 이용하여 전송되는 경우, 상기 제1 내지 제4 파일럿 톤의 위치는, 상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 4개의 26톤 자원 유닛에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일하거나, 또는 상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 2개의 52톤 자원 유닛들에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일할 수 있다.
또한, 상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에는, 상기 4개의 26톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 위치한 상기 4개의 26톤 자원 유닛들 중 두 번째 및 세 번째 26톤 자원 유닛들 사이에 위치함, 또는 상기 2개의 52톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 위치한 상기 2개의 52톤 자원 유닛들 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 파일럿 톤의 위치는 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 및 상기 제4 파일럿 톤의 위치는 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일할 수 있다.
또한, 각 26톤 자원 유닛에 포함된 26개 톤들이 인덱스 0 내지 25에 순차적으로 위치하는 경우, 상기 각 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들은 상기 인덱스 6 및 20에 각각 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 6에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며, 상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 6에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며, 상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 20에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며, 상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 20에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일할 수 있다.
또한, 상기 106톤 자원 유닛에 포함된 106개의 톤들이 0 내지 105의 인덱스에 순차적으로 위치하는 경우, 상기 제1 파일럿 톤은 상기 인덱스 6에 위치하며, 상기 제2 파일럿 톤은 상기 인덱스 32에 위치하며, 상기 제3 파일럿 톤은 상기 인덱스 74에 위치하며, 및 상기 제4 파일럿 톤은 상기 인덱스 100에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 WLAN(Wireless LAN) 시스템의 STA(Station) 장치에 있어서, 무선 신호를 송수신하는, RF 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하는, 프로세서; 를 포함하고, 상기 프로세서는, 물리 프리앰블(physical preamble) 및 데이터 필드를 포함하는 피지컬 프로토콜 데이터 유닛(PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성하고, 상기 PPDU를 전송하되, 상기 데이터 필드가 제1 내지 제4 파일럿 톤을 포함하는 106톤 자원 유닛을 이용하여 전송되는 경우, 상기 제1 내지 제4 파일럿 톤의 위치는, 상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 4개의 26톤 자원 유닛에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일하거나, 또는 상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 2개의 52톤 자원 유닛들에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일할 수 있다.
또한, 상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에는, 상기 4개의 26톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 위치한 상기 4개의 26톤 자원 유닛들 중 두 번째 및 세 번째 26톤 자원 유닛들 사이에 위치함, 또는 상기 2개의 52톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 위치한 상기 2개의 52톤 자원 유닛들 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 및 상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일할 수 있다.
또한, 각 26톤 자원 유닛에 포함된 26개 톤들이 인덱스 0 내지 25에 순차적으로 위치하는 경우, 상기 각 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들은 상기 인덱스 6 및 20에 각각 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 6에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며, 상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 6에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며, 상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 20에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며, 상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 20에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일할 수 있다.
또한, 상기 106톤 자원 유닛에 포함된 106개의 톤들이 0 내지 105의 인덱스에 순차적으로 위치하는 경우, 상기 제1 파일럿 톤은 상기 인덱스 6에 위치하며, 상기 제2 파일럿 톤은 상기 인덱스 32에 위치하며, 상기 제3 파일럿 톤은 상기 인덱스 74에 위치하며, 및 상기 제4 파일럿 톤은 상기 인덱스 100에 위치할 수 있다.
본 발명은 종래의 WLAN 시스템의 프리앰블 및 PLCP 헤더의 오버헤드를 줄이고 효율적인 PPDU 전송 구조를 설계하여 시스템의 효율성을 증진시킬 수 있다. 구체적으로 기존 IEEE 802.11n 시스템에서 제안된 multi stream pilot 설계 방식을 보완 및 확장하여 차세대 WLAN 시스템의 새로운 프레임 구조 및 뉴머롤로지(numerology)에 적용 가능한 효율적인 pilot 설계 방법을 제안한다.
이외에 본 발명의 다양한 효과에 관하여는 이하 도면을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처(layer architecture)의 구조를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non-HT 포맷 PPDU 및 HT 포맷 PPDU를 예시한다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상(constellation)을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 HT 포맷을 예시한다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반적인 링크 셋업(link setup) 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE(High Efficiency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다.
도 15 내지 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDMA 다중 사용자(multi-user) 전송 방식에서 자원 할당 단위를 예시하는 도면이다.
도 16에서는 PPDU 대역폭이 40MHz인 경우를 예시한다.
도 17에서는 PPDU 대역폭이 80MHz인 경우를 예시한다.
도 18은 기존 시스템의 파일럿 톤 플랜을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 19 내지 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 스트림 개수에 따른 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 값을 생성하기 위한 시퀀스 그룹을 정리한 표이다.
도 24 및 25는 본 발명의 일 실시예에 따라 스트림 개수에 따른 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다.
도 26 및 27은 본 발명의 일 실시예에 따라 스트림 개수에 따른 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 값을 생성하기 위한 시퀀스 그룹을 정리한 표이다.
도 29 및 30은 본 발명의 일 실시예에 따라 스트림 개수에 따른 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 값을 생성하기 위한 시퀀스 그룹을 정리한 표이다.
도 32는 106톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤의 위치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따라 STA별 할당된 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 장치의 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 명세서에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 아닌 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
더욱이, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 실시예를 상세하게 설명하지만, 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.11 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
시스템 일반
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트(transparent)한 스테이션(STA: Station) 이동성을 지원하는 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(BSS: Basic Service Set)는 IEEE 802.11 시스템에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다.
도 1 에서는 3개의 BSS(BSS 1 내지 BSS 3)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2개의 STA이 포함되는 것(STA 1 및 STA 2 는 BSS 1에 포함되고, STA 3 및 STA 4는 BSS 2에 포함되며, STA 5 및 STA 6은 BSS 3에 포함됨)을 예시적으로 도시한다.
도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 기본 서비스 영역(BSA: Basic Service Area)이라고 칭할 수 있다. STA가 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
IEEE 802.11 시스템에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(IBSS: Independent BSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS 3이 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.
STA의 켜지거나 꺼짐, STA가 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA는 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반 구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA는 BSS에 연계(associated)되어야 한다. 이러한 연계(association)는 동적으로 설정될 수 있고, 분배 시스템 서비스(DSS: Distribution System Service)의 이용을 포함할 수 있다.
802.11 시스템에서 직접적인 STA-대-STA의 거리는 물리 계층(PHY: physical) 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 STA 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배 시스템(DS: Distribution System)이 구성될 수 있다.
DS는 BSS들이 상호 연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.
DS는 논리적인 개념이며 분배 시스템 매체(DSM: Distribution System Medium)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체(WM: Wireless Medium)와 분배 시스템 매체(DSM: Distribution System Medium)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 시스템의 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 시스템 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 시스템 구조가 특정될 수 있다.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 장치를 지원할 수 있다.
AP는, 연계된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 개체를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 도시하는 STA 2 및 STA 3은 STA의 기능성을 가지면서, 연계된 STA들(STA 1 및 STA 4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 개체이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.
AP에 연계된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 전송 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.
임의의(arbitrary) 크기 및 복잡도를 가지는 무선 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성될 수 있다. IEEE 802.11 시스템에서는 이러한 방식의 네트워크를 확장된 서비스 세트(ESS: Extended Service Set) 네트워크라고 칭한다. ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다. 그러나, ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS 네트워크는 논리 링크 제어(LLC: Logical Link Control) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트(transparent)하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로(동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다.
IEEE 802.11 시스템에서는 도 1 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다.
구체적으로, BSS들은 부분적으로 중첩될 수 있고, 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한, BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고, 논리적으로는 BSS들 간의 거리에 제한은 없다. 또한, BSS들은 물리적으로 동일한 위치에 위치할 수 있고, 이는 리던던시(redundancy)를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 또는 그 이상의 ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 ad-hoc 네트워크가 동작하는 경우나, 상이한 기관(organizations)에 의해서 물리적으로 중첩되는 IEEE 802.11 네트워크들이 구성되는 경우나, 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.
WLAN 시스템에서 STA은 IEEE 802.11의 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control)/PHY 규정에 따라 동작하는 장치이다. STA의 기능이 AP와 개별적으로 구분되지 않는 한, STA는 AP STA과 비-AP STA(non-AP STA)를 포함할 수 있다. 다만, STA과 AP 간에 통신이 수행된다고 할 때, STA은 non-AP STA으로 이해될 수 있다. 도 1의 예시에서 STA 1, STA 4, STA 5 및 STA 6은 non-AP STA에 해당하고, STA 2 및 STA 3은 AP STA 에 해당한다.
Non-AP STA는 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 장치에 해당한다. 이하의 설명에서 non-AP STA는 무선 장치(wireless device), 단말(terminal), 사용자 장치(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 무선 단말(wireless terminal), 무선 송수신 유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 네트워크 인터페이스 장치(network interface device), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치 등으로 칭할 수도 있다.
또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국(BS: Base Station), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(eNB: evolved Node-B), 기저 송수신 시스템(BTS: Base Transceiver System), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.
이하, 본 명세서에서 하향링크(DL: downlink)는 AP에서 non-AP STA로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 non-AP STA에서 AP로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 AP의 일부이고, 수신기는 non-AP STA의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 non-AP STA의 일부이고, 수신기는 AP의 일부일 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처(layer architecture)의 구조를 예시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처는 MAC 서브계층(MAC(Medium Access Control) sublayer/layer)과 PHY 서브계층/계층(Physical sublayer/layer)을 포함할 수 있다.
PHY는 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체(entity)와 PMD(Physical Medium Dependent) 개체로 구분될 수도 있다. 이 경우, PLCP 개체는 MAC과 데이터 프레임을 연결하는 역할을 수행하고, PMD 개체는 2개 또는 그 이상의 STA과 데이터를 무선으로 송수신하는 역할을 수행한다.
MAC과 PHY 모두 관리 개체(Management Entity)를 포함할 수 있으며, 각각 MAC 서브계층 관리 개체(MLME: MAC Sublayer Management Entity)과 PHY 서브계층 관리 개체(PLME: Physical Sublayer Management Entity)로 지칭할 수 있다. 이들 관리 개체는 계층 관리 함수의 동작을 통해 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다. MLME는 PLME와 연결되어 MAC의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있고, 마찬가지로 PLME도 MLME와 연결되어 PHY의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위하여, SME(Station Management Entity)가 각 STA 내에 존재할 수 있다. SME는 각 계층과 독립적인 관리 개체로서, MLME와 PLME로부터 계층 기반 상태 정보를 수집하거나 각 계층의 특정 파라미터들의 값을 설정한다. SME는 일반 시스템 관리 개체들을 대신하여 이러한 기능을 수행할 수 있으며, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
MLME, PLME 및 SME은 프리미티브(primitive)를 기반의 다양한 방법으로 상호 작용(interact)할 수 있다. 구체적으로, XX-GET.request 프리미티브는 관리 정보 베이스 속성(MIB attribute: Management Information Base attribute)의 값을 요청하기 위해 사용되고, XX-GET.confirm 프리미티브는 상태가 'SUCCESS'라면, 해당 MIB 속성 값을 리턴(return)하고, 그 외의 경우에는 상태 필드에 오류 표시를 하여 리턴한다. XX-SET.request 프리미티브는 지정된 MIB 속성을 주어진 값으로 설정하도록 요청하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작으로 의미하고 있다면, 이 요청은 그 특정 동작의 실행을 요청한다. 그리고, XX-SET.confirm 프리미티브는 상태가 'SUCCESS'라면, 이는 지정된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 의미한다. 그 외의 경우에는, 상태 필드는 오류 상황을 나타낸다. 이 MIB 속성이 특정 동작을 의미한다면, 이 프리미티브는 해당 동작의 수행된 것을 확인해 줄 수 있다.
PHY는 MAC에 TXVECTOR, RXVECTOR 및 PHYCONFIG_VECTOR를 통해 인터페이스(interface)를 제공한다. TXVECTOR는 PHY에게 PPDU 별 전송 파라미터를 지원한다. RXVECTOR를 이용하여, PHY는 MAC에게 수신한 PPDU 파마리터를 알려준다. TXVECTOR는 MAC에서 PHY에게 PHY-TXSTART.request 프리미티브를 통해 전달되고, RXVECTOR는 PHY에서 MAC에게 PHY-RXSTART.indication 프리미티브를 통해 전달된다.
PHYCONFIG_VECTOR를 이용하여 MAC는 프레임 전송 또는 수신과 무관하게 PHY의 동작을 설정한다.
각 서브계층(또는 계층)에서의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
MAC은 상위 계층(예를 들어, LLC)으로부터 전달 받은 MAC 서비스 데이터 유닛(MSDU: MAC Service Data Unit) 또는 MSDU의 조각(fragment)에 MAC 헤더(header)와 프레임 체크 시퀀스(FCS: Frame Check Sequence)을 부착하여 하나 이상의 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDU: MAC Protocol Data Unit)을 생성한다. 생성된 MPDU는 PHY로 전달된다.
A-MSDU(aggregated MSDU) 기법(scheme)이 사용되는 경우, 복수 개의 MSDU는 단일의 A-MSDU(aggregated MSDU)로 병합될 수 있다. MSDU 병합 동작은 MAC 상위 계층에서 수행될 수 있다. A-MSDU는 단일의 MPDU(조각화(fragment)되지 않는 경우)로 PHY에게 전달된다.
PHY는 MAC으로부터 전달 받은 물리 서비스 데이터 유닛(PSDU: Physical Service Data Unit)에 물리 계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙여 물리 프로토콜 데이터 유닛(PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성한다. PPDU는 무선 매체를 통해 전송된다.
PSDU는 PHY가 MAC으로부터 수신한 것이고, MPDU는 MAC이 PHY에게 전송한 것이므로, PSDU는 실질적으로 MPDU와 동일하다.
A-MPDU(aggregated MPDU) 기법(scheme)이 사용되는 경우, 복수의 MPDU(이때, 각 MPDU는 A-MSDU를 나를 수 있다.)는 단일의 A-MPDU로 병합될 수 있다. MPDU 병합 동작은 MAC 하위 계층에서 수행될 수 있다. A-MPDU는 다양한 타입의 MPDU(예를 들어, QoS 데이터, ACK(Acknowledge), 블록 ACK(BlockAck) 등)이 병합될 수 있다. PHY는 MAC으로 단일의 PSDU로써 A-MPDU를 수신한다. 즉, PSDU는 복수의 MPDU로 구성된다. 따라서, A-MPDU는 단일의 PPDU 내에서 무선 매체를 통해 전송된다.
PPDU(Physical Protocol Data Unit) 포맷
PPDU(Physical Protocol Data Unit)는 물리 계층에서 발생되는 데이터 블록을 의미한다. 이하, 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 WLAN 시스템을 기초로 PPDU 포맷을 설명한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non-HT 포맷 PPDU 및 HT 포맷 PPDU를 예시한다.
도 3의 (a)는 IEEE 802.11a/g 시스템을 지원하기 위한 non-HT 포맷 PPDU을 예시한다. non-HT PPDU은 레거시(legacy) PPDU으로도 불릴 수 있다.
도 3의 (a)를 참조하면, non-HT 포맷 PPDU은 L-STF(Legacy(또는, Non-HT) Short Training field), L-LTF(Legacy(또는, Non-HT) Long Training field) 및 L-SIG(Legacy(또는 Non-HT) SIGNAL) 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 데이터 필드를 포함하여 구성된다.
L-STF는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF는 프레임 타이밍 획득(frame timing acquisition), 자동 이득 제어(AGC: Automatic Gain Control), 다이버시티 검출(diversity detection), 대략적인 주파수/시간 동기화(coarse frequency/time synchronization)을 위해 사용될 수 있다.
L-LTF는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 추정(channel estimation)을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위한 제어 정보를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. L-SIG 필드는 데이터율(data rate), 데이터 길이(data length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 3의 (b)는 IEEE 802.11n 시스템 및 IEEE 802.11a/g 시스템을 모두 지원하기 위한 HT 혼합 포맷 PPDU(HT-mixed format PPDU)을 예시한다.
도 3의 (b)를 참조하면, HT 혼합 포맷 PPDU은 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 HT-SIG(HT-Signal) 필드, HT-STF(HT Short Training field), HT-LTF(HT Long Training field)로 구성되는 HT 포맷 프리앰블 및 데이터 필드를 포함하여 구성된다.
L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드는 하위 호환성(backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 필드까지 non-HT 포맷과 동일하다. L-STA은 HT 혼합 PPDU를 수신하여도 L-LTF, L-LTF 및 L-SIG 필드를 통해 데이터 필드를 해석할 수 있다. 다만 L-LTF는 HT-STA이 HT 혼합 PPDU를 수신하고 L-SIG 필드 및 HT-SIG 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다.
HT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 HT-SIG 필드 이용하여 HT-혼합 포맷 PPDU임을 알 수 있으며, 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.
HT-LTF 필드는 데이터 필드의 복조를 위한 채널 추정에 사용될 수 있다. IEEE 802.11n은 SU-MIMO(Single-User Multi-Input and Multi-Output)를 지원하므로 복수의 공간 스트림으로 전송되는 데이터 필드 각각에 대하여 채널 추정을 위해 HT-LTF 필드는 복수로 구성될 수 있다.
HT-LTF 필드는 공간 스트림에 대한 채널 추정을 위하여 사용되는 데이터 HT-LTF(data HT-LTF)와 풀 채널 사운딩(full channel sounding)을 위해 추가적으로 사용되는 확장 HT-LTF(extension HT-LTF)로 구성될 수 있다. 따라서, 복수의 HT-LTF는 전송되는 공간 스트림의 개수보다 같거나 많을 수 있다.
HT-혼합 포맷 PPDU은 L-STA도 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 하기 위해 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드가 가장 먼저 전송된다. 이후 HT-STA을 위하여 전송되는 데이터의 복조 및 디코딩을 위해 HT-SIG 필드가 전송된다.
HT-SIG 필드까지는 빔포밍을 수행하지 않고 전송하여 L-STA 및 HT-STA이 해당 PPDU를 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 하고, 이후 전송되는 HT-STF, HT-LTF 및 데이터 필드는 프리코딩을 통한 무선 신호 전송이 수행된다. 여기서 프리코딩을 하여 수신하는 STA에서 프리코딩에 의한 전력이 가변 되는 부분을 감안할 수 있도록 HT-STF 필드를 전송하고 그 이후에 복수의 HT-LTF 및 데이터 필드를 전송한다.
도 3의 (c)는 IEEE 802.11n 시스템만을 지원하기 위한 HT-GF 포맷 PPDU(HT-greenfield format PPDU)을 예시한다.
도 3의 (c)를 참조하면, HT-GF 포맷 PPDU은 HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG 필드, 복수의 HT-LTF2 및 데이터 필드를 포함한다.
HT-GF-STF는 프레임 타이밍 획득 및 AGC를 위해 사용된다.
HT-LTF1는 채널 추정을 위해 사용된다.
HT-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위해 사용된다.
HT-LTF2는 데이터 필드의 복조를 위한 채널 추정에 사용된다. 마찬가지로 HT-STA은 SU-MIMO를 사용하므로 복수의 공간 스트림으로 전송되는 데이터 필드 각각에 대하여 채널 추정을 요하므로 HT-LTF2는 복수로 구성될 수 있다.
복수의 HT-LTF2는 HT 혼합 PPDU의 HT-LTF 필드와 유사하게 복수의 Data HT-LTF와 복수의 확장 HT-LTF로 구성될 수 있다.
도 3의 (a) 내지 (c)에서 데이터 필드는 페이로드(payload)로서, 서비스 필드(SERVICE field), 스크램블링된 PSDU(scrambled PSDU) 필드, 테일 비트(Tail bits), 패딩 비트(padding bits)를 포함할 수 있다. 데이터 필드의 모든 비트는 스크램블된다.
도 3의 (d)는 데이터 필드에 포함되는 서비스 필드를 나타낸다. 서비스 필드는 16 비트를 가진다. 각 비트는 0번부터 15번까지 부여되며, 0번 비트부터 순차적으로 전송된다. 0번부터 6번 비트는 0으로 설정되고, 수신단 내 디스크램블러(descrambler)를 동기화하기 위하여 사용된다.
IEEE 802.11ac WLAN 시스템은 무선채널을 효율적으로 이용하기 위하여 복수의 STA들이 동시에 채널에 액세스하는 하향링크 MU-MIMO(Multi User Multiple Input Multiple Output) 방식의 전송을 지원한다. MU-MIMO 전송 방식에 따르면, AP가 MIMO 페어링(pairing)된 하나 이상의 STA에게 동시에 패킷을 전송할 수 있다.
DL MU 전송(downlink multi-user transmission)은 하나 이상의 안테나를 통해 AP가 동일한 시간 자원을 통해 PPDU를 복수의 non-AP STA에게 전송하는 기술을 의미한다.
이하, MU PPDU는 MU-MIMO 기술 또는 OFDMA 기술을 이용하여 하나 이상의 STA을 위한 하나 이상의 PSDU를 전달하는 PPDU를 의미한다. 그리고, SU PPDU는 하나의 PSDU만을 전달할 수 있거나 PSDU가 존재하지 않는 포맷을 가진 PPDU를 의미한다.
MU-MIMO 전송을 위하여 802.11n 제어 정보의 크기에 비하여 STA에 전송되는 제어 정보의 크기가 상대적으로 클 수 있다. MU-MIMO 지원을 위해 추가적으로 요구되는 제어 정보의 일례로, 각 STA에 의해 수신되는 공간적 스트림(spatial stream)의 수를 지시하는 정보, 각 STA에 전송되는 데이터의 변조 및 코딩 관련 정보 등이 이에 해당될 수 있다.
따라서, 복수의 STA에 동시에 데이터 서비스를 제공하기 위하여 MU-MIMO 전송이 수행될 때, 전송되는 제어 정보의 크기는 수신하는 STA의 수에 따라 증가될 수 있다.
이와 같이 증가되는 제어 정보의 크기를 효율적으로 전송하기 위하여, MU-MIMO 전송을 위해 요구되는 복수의 제어 정보는 모든 STA에 공통으로 요구되는 공통 제어 정보(common control information)와 특정 STA에 개별적으로 요구되는 전용 제어 정보(dedicated control information)의 두 가지 타입의 정보로 구분하여 전송될 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다.
도 4는 IEEE 802.11ac 시스템을 지원하기 위한 VHT 포맷 PPDU(VHT format PPDU)을 예시한다.
도 4를 참조하면, VHT 포맷 PPDU은 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 VHT-SIG-A(VHT-Signal-A) 필드, VHT-STF(VHT Short Training field), VHT-LTF(VHT Long Training field), VHT-SIG-B(VHT-Signal-B) 필드로 구성되는 VHT 포맷 프리앰블 및 데이터 필드를 포함하여 구성된다.
L-STF, L-LTF 및 L-SIG는 하위 호환성(backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 필드까지 non-HT 포맷과 동일하다. 다만, L-LTF는 L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다.
L-STF, L-LTF, L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드는 20MHz 채널 단위로 반복되어 전송될 수 있다. 예를 들어, PPDU가 4개의 20MHz 채널(즉, 80 MHz 대역폭)을 통해 전송될 때, L-STF, L-LTF, L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드는 매 20MHz 채널에서 반복되어 전송될 수 있다.
VHT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 VHT-SIG-A 필드 이용하여 VHT 포맷 PPDU임을 알 수 있으며, 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.
VHT 포맷 PPDU은 L-STA도 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 하기 위해 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드가 가장 먼저 전송된다. 이후, VHT-STA을 위하여 전송되는 데이터의 복조 및 디코딩을 위해 VHT-SIG-A 필드가 전송된다.
VHT-SIG-A 필드는 AP와 MIMO 페이링된(paired) VHT STA들에게 공통되는 제어 정보 전송을 위한 필드로서, 이는 수신된 VHT 포맷 PPDU를 해석하기 위한 제어 정보를 포함하고 있다.
VHT-SIG-A 필드는 VHT-SIG-A1 필드와 VHT-SIG-A2 필드를 포함할 수 있다.
VHT-SIG-A1 필드는 사용하는 채널 대역폭(BW: bandwidth) 정보, 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)의 적용 여부, MU-MIMO에서 그룹핑된 STA들의 그룹의 지시하기 위한 그룹 식별 정보(Group ID: Group Identifier), 사용되는 스트림의 개수(NSTS: Number of space-time stream)/부분 AID(Partial AID(association Identifier))에 대한 정보 및 전송 파워 세이브 금지(Transmit power save forbidden) 정보를 포함할 수 있다. 여기서, Group ID는 MU-MIMO 전송을 지원하기 위해 전송 대상 STA 그룹에 대하여 할당되는 식별자를 의미하며, 현재 사용된 MIMO 전송 방법이 MU-MIMO인지 또는 SU-MIMO 인지 여부를 나타낼 수 있다.
표 1은 VHT-SIG-A1 필드를 예시하는 표이다.
Figure pct00001
VHT-SIG-A2 필드는 짧은 보호구간(GI: Guard Interval) 사용 여부에 대한 정보, 포워드 에러 정정(FEC: Forward Error Correction) 정보, 단일 사용자에 대한 MCS(Modulation and Coding Scheme)에 관한 정보, 복수 사용자에 대한 채널 코딩의 종류에 관한 정보, 빔포밍 관련 정보, CRC(Cyclic Redundancy Checking)를 위한 여분 비트(redundancy bits)와 컨벌루셔널 디코딩(convolutional decoder)의 테일 비트(tail bit) 등을 포함할 수 있다.
표 2는 VHT-SIG-A2 필드를 예시하는 표이다.
Figure pct00002
VHT-STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다. VHT-STF 필드 구간(duration)은 4㎲이다. 20MHz 전송 대역에서 VHT-STF를 구성하는 데 사용되는 주파수 도메인 시퀀스는 L-STF와 동일할 수 있다. 40MHz/80MHz 전송 대역에서의 VHT-STF는 20MHz 전송 대역에서의 주파수 도메인 시퀀스를 20MHz 단위로 복제하고, 상기 복제된 20MHz 단위로 위상 회전을 수행함으로써 구성될 수 있다.
VHT-LTF는 VHT-STA이 MIMO 채널을 추정하는데 사용된다. VHT WLAN 시스템은 MU-MIMO를 지원하기 때문에, VHT-LTF는 PPDU가 전송되는 공간 스트림의 개수만큼 설정될 수 있다. 추가적으로, 풀 채널 사운딩(full channel sounding)이 지원되는 경우, VHT-LTF의 수는 더 많아질 수 있다.
VHT-SIG-B 필드는 MU-MIMO 페어링된 복수의 VHT-STA이 PPDU를 수신하여 데이터를 획득하는데 필요한 전용 제어 정보를 포함한다. 따라서, VHT-SIG-A 필드에 포함된 공용 제어 정보가 현재 수신된 PPDU가 MU-MIMO 전송을 지시한 경우에만, VHT-STA은 VHT-SIG-B 필드를 디코딩(decoding)하도록 설계될 수 있다. 반면, 공용 제어 정보가 현재 수신된 PPDU가 단일 VHT-STA을 위한 것(SU-MIMO를 포함)임을 지시한 경우 STA은 VHT-SIG-B 필드를 디코딩하지 않도록 설계될 수 있다.
VHT-SIG-B 필드는 각 VHT-STA들의 변조(modulation), 인코딩(encoding) 및 레이트 매칭(rate-matching)에 대한 정보를 포함한다. VHT-SIG-B 필드의 크기는 MIMO 전송의 유형(MU-MIMO 또는 SU-MIMO) 및 PPDU 전송을 위해 사용하는 채널 대역폭에 따라 다를 수 있다.
MU-MIMO를 지원하는 시스템에서 동일한 크기의 PPDU를 AP에 페어링된 STA들에게 전송하기 위하여, PPDU를 구성하는 데이터 필드의 비트 크기를 지시하는 정보 및/또는 특정 필드를 구성하는 비트 스트림 크기를 지시하는 정보가 VHT-SIG-A 필드에 포함될 수 있다.
다만, 효과적으로 PPDU 포맷을 사용하기 위하여 L-SIG 필드가 사용될 수도 있다. 동일한 크기의 PPDU가 모든 STA에게 전송되기 위하여 L-SIG 필드 내 포함되어 전송되는 길이 필드(length field) 및 레이트 필드(rate field)가 필요한 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, MPDU(MAC Protocol Data Unit) 및/또는 A-MPDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit)가 MAC 계층의 바이트(또는 옥텟(oct: octet)) 기반으로 설정되므로 물리 계층에서 추가적인 패딩(padding)이 요구될 수 있다.
도 4에서 데이터 필드는 페이로드(payload)로서, 서비스 필드(SERVICE field), 스크램블링된 PSDU(scrambled PSDU), 테일 비트(tail bits), 패딩 비트(padding bits)를 포함할 수 있다.
위와 같이 여러 가지의 PPDU의 포맷이 혼합되어 사용되기 때문에, STA은 수신한 PPDU의 포맷을 구분할 수 있어야 한다.
여기서, PPDU를 구분한다는 의미(또는, PPDU 포맷을 구분한다는 의미)는 다양한 의미를 가질 수 있다. 예를 들어, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU가 STA에 의해 디코딩(또는, 해석)이 가능한 PPDU인지 여부에 대하여 판단한다는 의미를 포함할 수 있다. 또한, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU가 STA에 의해 지원 가능한 PPDU인지 여부에 대하여 판단한다는 의미일 수도 있다. 또한, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU를 통해 전송된 정보가 어떠한 정보인지를 구분한다는 의미로도 해석될 수 있다.
이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상(constellation)을 예시하는 도면이다.
도 5의 (a)는 non-HT 포맷 PPDU에 포함되는 L-SIG 필드의 성상(constellation)를 예시하고, 도 5의 (b)는 HT 혼합 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전(phase rotation)을 예시하며, 도 5의 (c)는 VHT 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전(phase rotation)을 예시한다.
STA이 non-HT 포맷 PPDU, HT-GF 포맷 PPDU, HT 혼합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분(classification)하기 위하여, L-SIG 필드 및 L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상(constellation)의 위상(phase)이 사용된다. 즉, STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 및/또는 L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상을 기반으로 PPDU 포맷을 구분할 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, L-SIG 필드를 구성하는 OFDM 심볼은 BPSK(Binary Phase Shift Keying)가 이용된다.
먼저, HT-GF 포맷 PPDU를 구분하기 위하여, STA은 수신한 PPDU에서 최초의 SIG 필드가 감지되면, L-SIG 필드인지 여부를 판단한다. 즉, STA은 도 5의 (a)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 실패하면 해당 PPDU가 HT-GF 포맷 PPDU라고 판단할 수 있다.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU, HT 혼합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분(classification)하기 위하여, L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상이 사용될 수 있다. 즉, L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 변조 방법이 서로 다를 수 있으며, STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 이후의 필드에 대한 변조 방법을 기반으로 PPDU 포맷을 구분할 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, HT 혼합 포맷 PPDU를 구분하기 위하여, HT 혼합 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, HT 혼합 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 HT-SIG 필드에 대응되는 OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2의 위상은 모두 반시계 방향으로 90도만큼 회전된다. 즉, OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 QBPSK(Quadrature Binary Phase Shift Keying)가 이용된다. QBPSK 성상은 BPSK 성상을 기준으로 반시계 방향으로 90도만큼 위상이 회전한 성상일 수 있다.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 HT-SIG 필드에 대응되는 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼을 도 5의 (b)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 HT 포맷 PPDU라고 판단한다.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분하기 위하여, L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상이 사용될 수 있다.
도 5의 (c)를 참조하면, VHT 포맷 PPDU를 구분(classification)하기 위하여, VHT 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, VHT 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후의 VHT-SIG-A 필드에 대응되는 OFDM 심볼 #1의 위상은 회전되지 않으나, OFDM 심볼 #2의 위상은 반시계 방향으로 90도만큼 회전된다. 즉, OFDM 심볼 #1에 대한 변조 방법은 BPSK가 이용되고, OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 QBPSK가 이용된다.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 VHT-SIG 필드에 대응되는 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼을 도 5의 (c)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 VHT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다.
반면, 디코딩에 실패하면, STA은 해당 PPDU가 non-HT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다.
MAC 프레임 포맷
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다.
도 6을 참조하면, MAC 프레임(즉, MPDU)은 MAC 헤더(MAC Header), 프레임 몸체(Frame Body) 및 프레임 체크 시퀀스(FCS: frame check sequence)로 구성된다.
MAC Header는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 지속 시간/식별자(Duration/ID) 필드, 주소 1(Address 1) 필드, 주소 2(Address 2) 필드, 주소 3(Address 3) 필드, 시퀀스 제어(Sequence Control) 필드, 주소 4(Address 4) 필드, QoS 제어(QoS Control) 필드 및 HT 제어(HT Control) 필드를 포함하는 영역으로 정의된다.
Frame Control 필드는 해당 MAC 프레임 특성에 대한 정보를 포함한다. Frame Control 필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
Duration/ID 필드는 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입에 따른 다른 값을 가지도록 구현될 수 있다.
만약, 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입이 파워 세이브(PS: power save) 운영을 위한 PS-폴(PS-Poll) 프레임의 경우, Duration/ID 필드는 프레임을 전송한 STA의 AID(association identifier)를 포함하도록 설정될 수 있다. 그 이외의 경우, Duration/ID 필드는 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입에 따라 특정 지속시간 값을 가지도록 설정될 수 있다. 또한, 프레임이 A-MPDU(aggregate-MPDU) 포맷에 포함된 MPDU인 경우, MAC 헤더에 포함된 Duration/ID 필드는 모두 동일한 값을 가지도록 설정될 수도 있다.
Address 1 필드 내지 Address 4 필드는 BSSID, 소스 주소(SA: source address), 목적 주소(DA: destination address), 전송 STA 주소를 나타내는 전송 주소 (TA: Transmitting Address), 수신 STA 주소를 나타내는 수신 주소(RA: Receiving Address)를 지시하기 위하여 사용된다.
한편, TA 필드로 구현된 주소 필드는 대역폭 시그널링 TA(bandwidth signaling TA) 값으로 설정될 수 있으며, 이 경우 TA 필드는 해당 MAC 프레임이 스크램블링 시퀀스에 추가적인 정보를 담고 있음을 지시할 수 있다. 대역폭 시그널링 TA는 해당 MAC 프레임을 전송하는 STA의 MAC 주소로 표현될 수 있으나, MAC 주소에 포함된 개별/그룹 비트(Individual/Group bit)가 특정 값(예를 들어, '1')으로 설정될 수 있다.
Sequence Control 필드는 시퀀스 넘버(sequence number) 및 조각 넘버(fragment number)를 포함하도록 설정된다. 시퀀스 넘버를 해당 MAC 프레임에 할당된 시퀀스 넘버를 지시할 수 있다. 조각 넘버는 해당 MAC 프레임의 각 조각의 넘버를 지시할 수 있다.
QoS Control 필드는 QoS와 관련된 정보를 포함한다. QoS Control 필드는 서브타입(Subtype) 서브필드에서 QoS 데이터 프레임을 지시하는 경우 포함될 수 있다.
HT Control 필드는 HT 및/또는 VHT 송수신 기법과 관련된 제어 정보를 포함한다. HT Control 필드는 제어 래퍼(Control Wrapper) 프레임에 포함된다. 또한, 오더(Order) 서브필드 값이 1인 QoS 데이터(QoS Data) 프레임, 관리(Management) 프레임에 존재한다.
Frame Body는 MAC 페이로드(payload)로 정의되고, 상위 계층에서 전송하고자 하는 데이터가 위치하게 되며, 가변적인 크기를 가진다. 예를 들어, 최대 MPDU의 크기는 11454 옥텟(octets)이고, 최대 PPDU 크기는 5.484 ms일 수 있다.
FCS는 MAC 풋터(footer)로 정의되고, MAC 프레임의 에러 탐색을 위하여 사용된다.
처음 세 필드(Frame Control 필드, Duration/ID 필드 및 Address 1 필드)와 제일 마지막 필드(FCS 필드)는 최소 프레임 포맷을 구성하며, 모든 프레임에 존재한다. 그 외의 필드는 특정 프레임 타입에서만 존재할 수 있다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 HT 포맷을 예시한다.
도 7을 참조하면, HT Control 필드는 VHT 서브필드, HT 제어 미들(HT Control Middle) 서브필드, AC 제한(AC Constraint) 서브필드 및 역방향 승인(RDG: Reverse Direction Grant)/추가 PPDU(More PPDU) 서브필드로 구성될 수 있다.
VHT 서브필드는 HT Control 필드가 VHT를 위한 HT Control 필드의 포맷을 가지는지(VHT=1) 또는 HT를 위한 HT Control 필드의 포맷을 가지는지(VHT=0) 여부를 지시한다. 도 7에서는 HT를 위한 HT Control 필드(즉, VHT=0)를 가정하여 설명한다.
HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도록 구현될 수 있다. HT Control Middle 서브필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
AC Constraint 서브필드는 역방향(RD: reverse direction) 데이터 프레임의 맵핑된 AC(Access Category)가 단일 AC에 한정된 것인지 여부를 지시한다.
RDG/More PPDU 서브필드는 해당 필드가 RD 개시자(initiator) 또는 RD 응답자(responder)에 의하여 전송되는지 여부에 따라 다르게 해석될 수 있다.
RD 개시자에 의하여 전송된 경우, RDG가 존재하는 경우 RDG/More PPDU 필드가 '1'로 설정되고, RDG가 존재하지 않는 경우 '0'으로 설정된다. RD 응답자에 의하여 전송된 경우, 해당 서브필드를 포함하는 PPDU가 RD 응답자에 의해 전송된 마지막 프레임이면 '1'로 설정되고, 또 다른 PPDU가 전송되면 '0'으로 설정된다.
HT를 위한 HT Control 필드의 HT Control Middle 서브필드는 링크 적응(Link Adaptation) 서브필드, 캘리브레이션 포지션(Calibration Position) 서브필드, 캘리브레이션 시퀀스(Calibration Sequence) 서브필드, 예비(Reserved) 서브필드, 채널 상태 정보/조정(CSI/Steering: Channel State Information/Steering) 서브필드, HT NDP 공지(HT NDP Announcement: HT Null Data Packet Announcement) 서브필드, 예비(Reserved) 서브필드를 포함할 수 있다.
Link Adaptation 서브필드는 트레이닝 요청(TRQ: Training request) 서브필드, MCS 요청 또는 안테나 선택 지시(MAI: MCS(Modulation and Coding Scheme) Request or ASEL(Antenna Selection) Indication) 서브필드, MCS 피드백 시퀀스 지시(MFSI: MCS Feedback Sequence Identifier) 서브필드, MCS 피드백 및 안테나 선택 명령/데이터(MFB/ASELC: MCS Feedback and Antenna Selection Command/data) 서브필드를 포함할 수 있다.
TRQ 서브필드는 응답자(responder)에게 사운딩 PPDU(sounding PPDU) 전송을 요청하는 경우 1로 설정되고, 응답자에게 사운딩 PPDU 전송을 요청하지 않는 경우 0으로 설정된다.
MAI 서브필드가 14로 설정되면 안테나 선택 지시(ASEL indication)를 나타내며, MFB/ASELC 서브필드는 안테나 선택 명령/데이터로 해석된다. 그렇지 않은 경우, MAI 서브필드는 MCS 요청을 나타내며, MFB/ASELC 서브필드는 MCS 피드백으로 해석된다.
MAI 서브필드가 MCS 요청(MRQ: MCS Request)을 나타내는 경우, MAI 서브필드는 MRQ(MCS request) 및 MSI(MRQ sequence identifier)로 구성된다고 해석된다. MRQ 서브필드는 MCS 피드백이 요청되면 '1'로 설정되고, MCS 피드백이 요청되지 않으면 '0'으로 설정된다. MRQ 서브필드가 '1'일 때, MSI 서브필드는 MCS 피드백 요청을 특정하기 위한 시퀀스 번호를 포함한다. MRQ 서브필드가 '0'일 때, MSI 서브필드는 예비(reserved) 비트로 설정된다.
앞서 설명한 각 서브 필드들은 HT 제어 필드에 포함될 수 있는 서브필드들의 예시에 해당하며, 다른 서브필드로 대체되거나, 추가적인 서브필드가 더 포함될 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다.
도 8을 참조하면, HT Control 필드는 VHT 서브필드, HT 제어 미들(HT Control Middle) 서브필드, AC 제한(AC Constraint) 서브필드 및 역방향 승인(RDG: Reverse Direction Grant)/추가 PPDU(More PPDU) 서브필드로 구성될 수 있다.
도 8에서는 VHT를 위한 HT Control 필드(즉, VHT=1)를 가정하여 설명한다. VHT를 위한 HT Control 필드를 VHT Control 필드로 지칭할 수 있다.
AC Constraint 서브필드 및 RDG/More PPDU 서브필드에 대한 설명은 앞서 도 7에서의 설명과 동일하므로 설명을 생략한다.
상술한 바와 같이, HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도록 구현될 수 있다.
VHT를 위한 HT Control 필드의 HT Control Middle 서브필드는 예비 비트(Reserved bit), MCS 피드백 요청(MRQ: MCS(Modulation and Coding Scheme) feedback request) 서브필드, MRQ 시퀀스 식별자(MSI: MRQ Sequence Identifier)/시공간 블록 코딩(STBC: space-time block coding) 서브필드, MCS 피드백 시퀀스 식별자(MFSI: MCS feedback sequence identifier)/그룹 ID 최하위 비트(GID-L: LSB(Least Significant Bit) of Group ID) 서브필드, MCS 피드백(MFB: MCS Feedback) 서브필드, 그룹 ID 최상위 비트(GID-H: MSB(Most Significant Bit) of Group ID) 서브필드, 코딩 타입(Coding Type) 서브필드, 피드백 전송 타입(FB Tx Type: Feedback Transmission type) 서브필드 및 자발적 MFB(Unsolicited MFB) 서브필드로 구성될 수 있다.
표 3은 VHT 포맷의 HT Control Middle 서브필드에 포함된 각 서브필드에 대한 설명을 나타낸다.
Figure pct00003
그리고, MFB 서브필드는 VHT 공간-시간 스트림 개수(NUM_STS: Number of space time streams) 서브필드, VHT-MCS 서브필드, 대역폭(BW: Bandwidth) 서브필드, 신호 대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio) 서브필드를 포함할 수 있다.
NUM_STS 서브필드는 추천하는 공간 스트림의 개수를 지시한다. VHT-MCS 서브필드는 추천하는 MCS를 지시한다. BW 서브필드는 추천하는 MCS와 관련된 대역폭 정보를 지시한다. SNR 서브필드는 데이터 서브캐리어 및 공간 스트림 상의 평균 SNR 값을 지시한다.
앞서 설명한 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802.11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 MAC 프레임에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 앞서 설명한 각 필드가 다른 필드로 대체되거나 추가적인 필드가 더 포함될 수 있으며, 모든 필드가 필수적으로 포함되지 않을 수도 있다.
링크 셋업 절차(Link Setup Procedure)
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반적인 링크 셋업(link setup) 절차를 설명하기 위한 도면이다.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하기 위한 스캐닝(Scanning) 절차, 인증(authentication) 절차, 연계(association) 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 절차를 세션 개시 절차, 세션 셋업 절차라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 절차의 스캐닝, 인증, 연계 절차를 통칭하여 연계 절차라고 칭할 수도 있다.
WLAN에서 스캐닝 절차는 수동적 스캐닝(passive scanning) 절차와 능동적 스캐닝(active scanning) 절차가 있다.
도 9(a)는 수동적 스캐닝(passive scanning)에 따른 링크 셋업(link setup) 절차를 예시하고, 도 9(b)는 능동적 스캐닝(active scanning)에 따른 링크 셋업(link setup) 절차를 예시한다.
도 9(a)와 같이 수동적 스캐닝 절차는 AP가 주기적으로 브로드캐스트하는 비콘 프레임(beacon frame)을 통하여 수행된다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 non-AP STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로(예를 들어, 100msec 간격) 브로드캐스트된다. 비콘 프레임에는 현재의 네트워크에 대한 정보(예를 들어, BSS에 대한 정보)가 실려 있다.
네트워크에 대한 정보를 얻기 위하여 non-AP STA은 수동적으로 채널들을 옮기면서 비콘 프레임의 수신을 기다린다. 비콘 프레임을 수신한 non-AP STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 네트워크에 대한 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다. non-AP STA이 비콘 프레임을 수신하여 네트워크에 대한 정보를 획득함으로써 해당 채널에서의 스캐닝 절차가 완료된다.
이와 같이, 수동적 스캐닝 절차는 non-AP STA이 다른 프레임을 전송할 필요 없이 비콘 프레임을 수신하기만 하면 절차가 완료되므로 전체적인 오버헤드가 적다는 장점이 있다. 다만, 비콘 프레임의 전송 주기에 비례하여 non-AP STA의 스캐닝 수행 시간이 늘어난다는 단점이 있다.
반면, 도 9(b)와 같은 능동적 스캐닝 절차는 non-AP STA이 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위하여 능동적으로 채널들을 옮기면서 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 브로드캐스트함으로써, 이를 수신한 모든 AP로부터 네트워크 정보를 요구한다.
프로브 요청 프레임을 수신한 응답자(responder)는 프레임 충돌을 방지하기 위해 랜덤(random) 시간 동안 기다린 후 프로브 응답 프레임(probe response frame)에 네트워크 정보를 실어 해당 non-AP STA에게 전송한다. 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 네트워크 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝을 수행할 수 있다. non-AP STA이 프로브 응답 프레임을 수신하여 네트워크 정보를 획득함으로써 스캐닝 절차가 완료된다.
능동적 스캐닝 절차는 수동적 스캐닝 절차에 비하여 상대적으로 빠른 시간 동안 스캐닝을 마칠 수 있다는 장점이 있다. 그러나 추가적인 프레임 시퀀스(frame sequence)가 필요하므로 전체적인 네트워크 오버헤드는 증가하게 된다.
스캐닝 절차를 완료한 non-AP STA은 자신만의 기준에 따라 네트워크를 선택한 후 해당 AP와 인증(authentication) 절차를 수행한다.
인증 절차는 non-AP STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하는 과정과 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 non-AP STA에게 전송하는 과정, 즉 2-way 핸드쉐이킹(handshaking)으로 수행된다.
인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다.
인증 프레임은 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number), 상태 코드(status code), 검문 텍스트(challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
non-AP STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 non-AP STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 non-AP STA에게 제공할 수 있다.
인증 절차를 통해 non-AP STA과 AP는 서로에 대한 인증을 거친 후 연계(association)을 확립(establish)한다.
연계 과정은 non-AP STA이 연계 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하는 과정과 이에 응답하여 AP가 연계 응답 프레임(association response frame)을 non-AP STA에게 전송하는 과정, 즉 2-way 핸드쉐이킹(handshaking)으로 수행된다.
연계 요청 프레임은 non-AP STA의 다양한 능력(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 방송 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이를 기반으로 AP는 해당 non-AP STA에 대해 지원 가능 여부를 판단한다. 결정 후 AP는 연계 응답 프레임에 연계 요청에 대한 수락 여부와 그 이유, 자신이 지원 가능한 성능(Capability Information)에 대한 정보를 담아서 non-AP STA에게 전송한다.
연계 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(연계 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS(Quality of Service) 맵 등의 정보를 포함할 수 있다.
앞서 기술한 연계 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들은 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
non-AP STA이 AP와 성공적으로 연계를 확립한 경우, 정상적인 송/수신이 이루어지게 된다. 반면, AP와 성공적으로 연계를 확립하지 못한 경우, 그 이유를 바탕으로 non-AP STA는 다시 연계 절차를 시도하거나 다른 AP로 연계를 시도할 수 있다.
매체 액세스 메커니즘
IEEE 802.11에서 통신은 공유된 무선 매체(shared wireless medium)에서 이루어지기 때문에 유선 채널(wired channel) 환경과는 근본적으로 다른 특징을 가진다.
유선 채널 환경에서는 CSMA/CD(carrier sense multiple access/collision detection) 기반으로 통신이 가능하다. 예를 들어 송신단에서 한번 시그널이 전송되면 채널 환경이 큰 변화가 없기 때문에 수신단까지 큰 신호 감쇄를 겪지 않고 전송이 된다. 이때 두 개 이상의 시그널이 충돌되면 감지(detection)이 가능했다. 이는 수신단에서 감지된 전력(power)이 순간적으로 송신단에서 전송한 전력보다 커지기 때문이다. 하지만, 무선 채널 환경은 다양한 요소들 (예를 들어, 거리에 따라 시그널의 감쇄가 크다거나 순간적으로 깊은 페이딩(deep fading)을 겪을 수 있음)이 채널에 영향을 주기 때문에 실제로 수신단에서 신호가 제대로 전송이 되었는지 혹은 충돌이 발생되었는지 송신단에서 정확히 캐리어 센싱(carrier sensing)을 할 수가 없다.
이에 따라, IEEE 802.11에 따른 WLAN 시스템에서, MAC의 기본 액세스 메커니즘으로서 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘을 도입하였다. CAMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(DCF: Distributed Coordination Function)이라고도 불리는데, 기본적으로 “listen before talk” 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘에 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서, 소정의 시간 구간(예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space)) 동안 무선 채널 또는 매체(medium)를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행한다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유 상태(occupied status)인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고, 이미 여러 STA들이 해당 매체를 사용하기 위해 대기하고 있다는 가정하에 DIFS에 추가적으로 매체 액세스를 위한 지연 시간(예를 들어, 임의 백오프 주기(random backoff period)) 동안 더 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다.
임의 백오프 주기를 적용함으로써, 프레임을 전송하기 위한 여러 STA들이 존재한다고 가정할 때 여러 STA들은 확률적으로 다른 백오프 주기 값을 가지게 되어 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다.
또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 지점 조정 기능(PCF: Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF는 폴링(polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및/또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한, HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 수행하는 것이고, HCCA는 폴링(polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 WLAN의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기(CP: Contention Period)와 비경쟁 주기(CFP: Contention Free Period) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
특정 매체가 점유(occupy 또는 busy) 상태에서 유휴(idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 임의 백오프 카운트(random backoff count)를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간(slot time)만큼 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 의사-임의 정수(pseudo-random integer) 값을 가지며, 0 내지 경쟁 윈도우(CW: Contention Window) 범위에서 균일 분포(uniform distribution)한 값 중 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기 값으로 CW_min이 주어지지만, 전송이 실패된 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CW_max가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CW_max 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CW_min 값으로 리셋된다. CW, CW_min 및 CW_max 값은 (2^n)-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다.
임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하고, 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체게 점유 상태로 모니터링되면 카운트 다운을 중단하고 대기하게 되며, 매체가 유휴 상태가 되면 카운트 다운을 재개한다.
도 10의 예시에서 STA 3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA 3은 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다.
한편, 나머지 STA들은 매체가 점유(busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA 1, STA 2 및 STA 5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴 상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운한다.
도 10의 예시에서는 STA 2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA 1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타난다. 즉, STA 2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA 5의 잔여 백오프 시간은 STA 1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다.
STA 1 및 STA 5는 STA 2가 매체를 점유하는 동안에 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA 2의 매체 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA 1 및 STA 5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에서 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA 5의 잔여 백오프 시간이 STA 1보다 짧았으므로 STA 5의 프레임 전송을 시작하게 된다.
한편, STA 2가 매체를 점유하는 동안에서 STA 4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이때, STA 4 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS 만큼 대기한 후, 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행한다.
도 10의 예시에서는 STA 5의 잔여 백오프 시간이 STA 4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우 STA 4와 STA 5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA 4와 STA 5 모두 ACK을 수신하지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA 4와 STA 5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행한다.
한편, STA 1은 STA 4와 STA 5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS 만큼 대기한 후에, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다.
CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다.
가상 캐리어 센싱은 히든 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 접근상 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, WLAN 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector)를 이용한다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP 및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간 동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 지속 기간(duration) 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.
AP 및/또는 STA은 매체에 접근하고자 함을 알리기 위해 RTS(request to send) 프레임 및 CTS(clear to send) 프레임을 교환하는 절차를 수행할 수 있다. RTS 프레임 및 CTS 프레임은 실질적인 데이터 프레임 전송 및 수신 확인 응답(ACK)이 지원될 경우 ACK 프레임이 송수신 되는데 필요한 무선 매체가 접근 예약된 시간적인 구간을 지시하는 정보를 포함한다. 프레임을 전송하고자 하는 AP 및/또는 STA으로부터 전송된 RTS 프레임을 수신하거나, 프레임 전송 대상 STA으로부터 전송된 CTS 프레임을 수신한 다른 STA은 RTS/CTS 프레임에 포함되어 있는 정보가 지시하는 시간적인 구간 동안 매체에 접근하지 않도록 설정될 수 있다. 이는 시간 구간 동안 NAV가 설정됨을 통하여 구현될 수 있다.
상향링크 다중 사용자 전송을 위한 방법
차세대 WiFi에 대한 다양한 분야의 벤더들의 많은 관심과 802.11ac 이후의 높은 스루풋(high throughput) 및 QoE(quality of experience) 성능 향상에 대한 요구가 높아지고 있는 상황에서 차세대 WLAN 시스템인 802.11ax 시스템을 위한 새로운 프레임 포맷 및 뉴머롤로지(numerology)에 대한 논의가 활발히 진행 중이다.
IEEE 802.11ax은 더 높은 데이터 처리율(data rate)을 지원하고 더 높은 사용자 부하(user load)를 처리하기 위한 차세대 WLAN 시스템으로서 최근에 새롭게 제안되고 있는 WLAN 시스템 중 하나로서, 일명 고효율 WLAN(HEW: High Efficiency WLAN)라고 불린다.
IEEE 802.11ax WLAN 시스템은 기존 WLAN 시스템과 동일하게 2.4 GHz 주파수 대역 및 5 GHz 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 또한, 그보다 높은 60 GHz 주파수 대역에서도 동작할 수 있다.
IEEE 802.11ax 시스템에서는 평균 스루풋 향상(average throughput enhancement)과 실외 환경에서의 심볼 간 간섭(inter-symbol interference)에 대한 강인한 전송(outdoor robust transmission)을 위해서 기존 IEEE 802.11 OFDM system (IEEE 802.11a, 802.11n, 802.11ac 등)보다 각 대역폭에서 4배 큰 FFT 크기를 사용할 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
이하, 본 발명에 HE 포맷 PPDU에 대한 설명에 있어서, 별도의 언급이 없더라도 앞서 설명한 non-HT 포맷 PPDU, HT-mixed 포맷 PPDU, HT-greenfield 포맷 PPDU 및/또는 VHT 포맷 PPDU에 대한 설명이 HE 포맷 PPDU에 대한 설명에 병합될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE(High Efficiency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다.
도 11을 참조하면, HEW를 위한 HE 포맷 PPDU는 크게 레가시 부분(L-part), HE 부분(HE-part)으로 구성될 수 있다.
L-part는 기존의 WLAN 시스템에서 유지하는 형태와 동일하게 L-STF 필드, L-LTF 필드 및 L-SIG 필드로 구성된다. L-STF 필드, L-LTF 필드 및 L-SIG 필드를 레가시 프리앰블(legacy preamble)이라고 지칭할 수 있다.
HE-part는 802.11ax 표준을 위하여 새롭게 정의되는 부분으로서, HE-SIG 필드와 HE 프리앰블(HE-preamble) 및 데이터(HE-data) 필드로 구성될 수 있다. 그리고, HE-preamble은 HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드를 포함할 수 있다. 또한, HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드뿐만 아니라 HE-SIG 필드를 포함하여 HE-preamble로 통칭할 수도 있다.
도 11에서는 HE-SIG 필드, HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드의 순서를 예시하고 있으나, 이와 상이한 순서로 구성될 수 있다.
L-part, HE-SIG 필드, HE-preamble을 물리 프리앰블(PHY(physical) preamble)로 통칭할 수 있다.
HE-SIG 필드는 HE-data 필드를 디코딩하기 위한 정보(예를 들어, OFDMA, UL MU MIMO, 향상된 MCS 등)을 포함할 수 있다.
L-part와 HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 서로 다른 FFT(Fast Fourier Transform) 크기를 가질 수 있으며, 서로 다른 CP(Cyclic Prefix)를 사용할 수도 있다. 즉, L-part와 HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 서브캐리어 주파수 간격(subcarrier frequency spacing)이 서로 다르게 정의될 수 있다.
802.11ax 시스템에서는 레가시 WLAN 시스템에 비하여 4배 큰(4x) FFT 크기를 사용할 수 있다. 즉, L-part는 1x 심볼 구조로 구성되고, HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 4x 심볼 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 1x, 2x, 4x 크기의 FFT는 레가시 WLAN 시스템(예를 들어, IEEE 802.11a, 802.11n, 802.11ac 등)에 대한 상대적인 크기를 의미한다.
예를 들어, L-part에 이용되는 FFT 크기는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz에서 각각 64, 128, 256, 512라면, HE-part에 이용되는 FFT 크기는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz에서 각각 256, 512, 1024, 2048일 수 있다.
이와 같이 레가시 WLAN 시스템 보다 FFT 크기가 커지면, 서브캐리어 주파수 간격(subcarrier frequency spacing)이 작아지므로 단위 주파수 당 서브캐리어의 수가 증가되나, OFDM 심볼 길이가 길어진다.
즉, 보다 큰 FFT 크기가 사용된다는 것은 서브캐리어 간격이 좁아진다는 의미이며, 마찬가지로 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)/DFT(Discrete Fourier Transform) 주기(period)가 늘어난다는 의미이다. 여기서, IDFT/DFT 주기는 OFDM 심볼에서 보호 구간(GI)을 제외한 심볼 길이를 의미할 수 있다.
따라서, HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 L-part에 비하여 4배 큰 FFT 크기가 사용된다면, HE-part의 서브캐리어 간격은 L-part의 서브캐리어 간격의 1/4 배가 되고, HE-part의 IDFT/DFT 주기는 L-part의 IDFT/DFT 주기의 4배가 된다. 예를 들어, L-part의 서브캐리어 간격이 312.5kHz(=20MHz/64, 40MHZ/128, 80MHz/256 및/또는 160MHz/512)라면 HE-part의 서브캐리어 간격은 78.125kHz(=20MHz/256, 40MHZ/512, 80MHz/1024 및/또는 160MHz/2048)일 수 있다. 또한, L-part의 IDFT/DFT 주기가 3.2㎲(=1/312.5kHz)이라면, HE-part의 IDFT/DFT 주기는 12.8㎲(=1/78.125kHz)일 수 있다.
여기서, GI는 0.8㎲, 1.6㎲, 3.2㎲ 중 하나가 사용될 수 있으므로, GI를 포함하는 HE-part의 OFDM 심볼 길이(또는 심볼 간격(symbol interval))은 GI에 따라 13.6㎲, 14.4㎲, 16㎲일 수 있다.
도 11에서는 HE-SIG 필드가 1x 심볼 구조로 구성되는 경우를 예시하고 있으나, HE-SIG 필드도 HE-preamble 및 HE-data와 같이 4x 심볼 구조로 구성될 수도 있다.
도 11의 예시와 달리 HE-SIG는 HE-SIG A 필드와 HE-SIG B 필드로 구분될 수 있다. 이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-SIG B 이후부터 더욱 커질 수 있다. 즉, HE-SIG B 이후부터 L-part에 비하여 OFDM 심볼 길이가 길어질 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 WLAN 시스템을 위한 HE 포맷 PPDU는 적어도 하나의 20MHz 채널을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, HE 포맷 PPDU은 총 4개의 20MHz 채널을 통해 40MHz, 80MHz 또는 160MHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다.
도 12에서는 하나의 STA에 80MHz가 할당된 경우(또는 80MHz 내 복수의 STA에게 OFDMA 자원 유닛이 할당된 경우) 혹은 복수의 STA에게 각각 80MHz의 서로 다른 스트림이 할당된 경우의 PPDU 포맷을 예시한다.
도 12를 참조하면, L-STF, L-LTF 및 L-SIG은 각 20MHz 채널에서 64 FFT 포인트(또는 64 서브캐리어)에 기반하여 생성된 OFDM 심볼로 전송될 수 있다.
HE-SIG A 필드는 PPDU를 수신하는 STA들에게 공통으로 전송되는 공용 제어 정보를 포함할 수 있다. HE-SIG A 필드는 1개 내지 3개의 OFDM 심볼에서 전송될 수 있다. HE-SIG A 필드는 20MHz 단위로 복사되어 동일한 정보를 포함한다. 또한, HE-SIG-A 필드는 시스템의 전체 대역폭 정보를 알려준다.
표 4는 HE-SIG A 필드에 포함되는 정보를 예시하는 표이다.
Figure pct00004
표 4에 예시되는 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802.11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 PPDU에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 앞서 설명한 각 필드가 다른 필드로 대체되거나 추가적인 필드가 더 포함될 수 있으며, 모든 필드가 필수적으로 포함되지 않을 수도 있다.
HE-STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다.
HE-SIG B 필드는 각 STA이 자신의 데이터(예를 들어, PSDU)를 수신하기 위하여 요구되는 사용자 특정(user-specific) 정보를 포함할 수 있다. HE-SIG B 필드는 하나 또는 두 개의 OFDM 심볼에서 전송될 수 있다. 예를 들어, HE-SIG B 필드는 해당 PSDU의 변조 및 코딩 기법(MCS) 및 해당 PSDU의 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다.
L-STF, L-LTF, L-SIG 및 HE-SIG A 필드는 20MHz 채널 단위로 반복되어 전송될 수 있다. 예를 들어, PPDU가 4개의 20MHz 채널(즉, 80MHz 대역)을 통해 전송될 때, L-STF, L-LTF, L-SIG 및 HE-SIG A 필드는 매 20MHz 채널에서 반복되어 전송될 수 있다.
FFT 크기가 커지면, 기존의 IEEE 802.11a/g/n/ac를 지원하는 레가시 STA은 해당 HE PPDU를 디코딩하지 못할 수 있다. 레가시 STA과 HE STA이 공존(coexistence)하기 위하여, L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드는 레가시 STA이 수신할 수 있도록 20MHz 채널에서 64 FFT를 통해 전송된다. 예를 들어, L-SIG 필드는 하나의 OFDM 심볼을 점유하고, 하나의 OFDM 심볼 시간은 4 ㎲ 이며, GI는 0.8 ㎲일 수 있다.
각 주파수 단위 별 FFT 크기는 HE-STF부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다. FFT 크기가 커지면, OFDM 서브캐리어 간의 간격이 작아지므로 단위 주파수 당 OFDM 서브캐리어의 수가 증가되나, OFDM 심볼 시간은 길어진다. 시스템의 효율을 향상시키기 위하여 HE-STF 이후의 GI의 길이는 HE-SIG A의 GI의 길이와 동일하게 설정될 수 있다.
HE-SIG A 필드는 HE STA이 HE PPDU를 디코딩하기 위하여 요구되는 정보를 포함할 수 있다. 그러나, HE-SIG A 필드는 레가시 STA과 HE STA이 모두 수신할 수 있도록 20MHz 채널에서 64 FFT를 통해 전송될 수 있다. 이는 HE STA가 HE 포맷 PPDU 뿐만 아니라 기존의 HT/VHT 포맷 PPDU를 수신할 수 있으며, 레가시 STA 및 HE STA이 HT/VHT 포맷 PPDU와 HE 포맷 PPDU를 구분하여야 하기 때문이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다.
도 13에서는 20MHz 채널들이 각각 서로 다른 STA들(예를 들어, STA 1, STA 2, STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.
도 13을 참조하면, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-STF(또는 HE-SIG B)부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, HE-STF(또는 HE-SIG B)부터 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다.
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 12의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
HE-SIG B 필드는 각 STA에 특정된 정보를 포함할 수 있으나, 전체 밴드(즉, HE-SIG-A 필드에서 지시)에 걸쳐서 인코딩될 수 있다. 즉, HE-SIG B 필드는 모든 STA에 대한 정보를 포함하며 모든 STA들이 수신하게 된다.
HE-SIG B 필드는 각 STA 별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및/또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려줄 수 있다. 예를 들어, 도 13에서 HE-SIG-B는 STA 1는 20MHz, STA 2는 그 다음 20MHz, STA 3는 그 다음 20MHz, STA 4는 그 다음 20MHz가 할당될 수 있다. 또한, STA 1과 STA 2는 40MHz를 할당하고, STA 3와 STA 4는 그 다음 40MHz를 할당할 수 있다. 이 경우, STA 1과 STA 2는 서로 다른 스트림을 할당하고, STA 3와 STA 4는 서로 다른 스트림을 할당할 수 있다.
또한, HE-SIG-C 필드를 정의하여, 도 13의 예시에 HE-SIG C 필드가 추가될 수 있다. 이 경우, HE-SIG-B 필드에서는 전대역에 걸쳐서 모든 STA에 대한 정보가 전송되고, 각 STA에 특정한 제어 정보는 HE-SIG-C 필드를 통해 20MHz 단위로 전송될 수도 있다.
또한, 도 12 및 도 13의 예시와 상이하게 HE-SIG-B 필드는 전대역에 걸쳐 전송하지 않고 HE-SIG-A 필드와 동일하게 20MHz 단위로 전송될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다.
도 14에서는 20MHz 채널들이 각각 서로 다른 STA들(예를 들어, STA 1, STA 2, STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.
도 14를 참조하면, HE-SIG B 필드는 전대역에 걸쳐 전송되지 않고, HE-SIG A 필드와 동일하게 20MHz 단위로 전송된다. 다만, 이때 HE-SIG-B는 HE-SIG A 필드와 상이하게 20MHz 단위로 인코딩되어 전송되나, 20MHz 단위로 복제되어 전송되지는 않을 수 있다.
이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-STF(또는 HE-SIG B)부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, HE-STF(또는 HE-SIG B)부터 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다.
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 12의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
HE-SIG A 필드는 20MHz 단위로 복사되어(duplicated) 전송된다.
HE-SIG B 필드는 각 STA 별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및/또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려줄 수 있다. HE-SIG B 필드는 각 STA에 대한 정보를 포함하므로 20MHz 단위의 각 HE-SIG B 필드 별로 각 STA에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이때, 도 14의 예시에서는 각 STA 별로 20MHz가 할당되는 경우를 예시하고 있으나, 예를 들어 STA에 40MHz가 할당되는 경우, 20MHz 단위로 HE-SIG-B 필드가 복사되어 전송될 수도 있다.
각 BSS 별로 서로 다른 대역폭을 지원하는 상황에서 인접한 BSS로부터의 간섭 레벨이 적은 일부의 대역폭을 STA에게 할당하는 경우에 위와 같이 HE-SIG-B 필드를 전대역에 걸쳐서 전송하지 않는 것이 보다 바람직할 수 있다.
도 11 내지 도 14에서 데이터 필드는 페이로드(payload)로서, 서비스 필드(SERVICE field), 스크램블링된 PSDU, 테일 비트(tail bits), 패딩 비트(padding bits)를 포함할 수 있다.
한편, 앞서 도 11 내지 도 14와 같은 HE 포맷 PPDU는 L-SIG 필드의 반복 심볼인 RL-SIG(Repeated L-SIG) 필드를 통해서 구분될 수 있다. RL-SIG 필드는 HE SIG-A 필드 앞에 삽입되며, 각 STA은 RL-SIG 필드를 이용하여 수신된 PPDU의 포맷을 HE 포맷 PPDU로서 구분할 수 있다.
WLAN 시스템에서 동작하는 AP가 동일한 시간 자원 상에서 복수의 STA으로 데이터를 전송하는 방식을 DL MU 전송(downlink multi-user transmission)이라고 지칭할 수 있다. 반대로, WLAN 시스템에서 동작하는 복수의 STA이 동일한 시간 자원 상에서 AP로 데이터를 전송하는 방식을 UL MU 전송(uplink multi-user transmission)이라고 지칭할 수 있다.
이러한 DL MU 전송 또는 UL MU 전송은 주파수 도메인(frequency domain) 또는 공간 도메인(spatial domain) 상에서 다중화될 수 있다.
주파수 도메인 상에서 다중화되는 경우, OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing)를 기반으로 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 주파수 자원(예를 들어, 서브캐리어 또는 톤(tone))이 하향링크 또는 상향링크 자원으로 할당될 수 있다. 이러한 동일한 시간 자원에서 서로 다른 주파수 자원을 통한 전송 방식을 'DL/UL OFDMA 전송'이라고 지칭할 수 있다.
공간 도메인(spatial domain) 상에서 다중화되는 경우, 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 공간 스트림이 하향링크 또는 상향링크 자원으로 할당될 수 있다. 이러한 동일한 시간 자원에서 서로 다른 공간적 스트림을 통한 전송 식을 'DL/UL MU MIMO' 전송이라고 지칭할 수 있다.
도 15 내지 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDMA 다중 사용자(multi-user) 전송 방식에서 자원 할당 단위를 예시하는 도면이다.
DL/UL OFDMA 전송 방식이 사용될 때, PPDU 대역폭 내에서 n개의 톤(tone)(또는 서브캐리어(subcarrier)) 단위로 복수 개의 자원 유닛(Resource Unit)이 정의될 수 있다.
자원 유닛은 DL/UL OFDMA 전송을 위한 주파수 자원의 할당 단위를 의미한다.
하나의 STA에게 DL/UL 주파수 자원으로 하나 이상의 자원 유닛이 할당되어, 복수 개의 STA에게 각각 서로 다른 자원 유닛이 할당될 수 있다.
도 15에서는 PPDU 대역폭이 20MHz인 경우를 예시한다.
20MHz PPDU 대역폭(bandwidth)의 중심 주파수 영역에는 7개의 DC 톤들이 위치할 수 있다. 또한, 20MHz PPDU 대역폭의 양측에는 6개의 레프트 가드 톤들(left guard tones) 및 5개의 라이트 가드 톤들(right guard tones)이 각각 위치할 수 있다.
도 15(a)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 26개의 톤(26톤 자원 유닛)으로 구성될 수 있다. 이때, 20MHz PPDU 대역폭에는 26톤 자원 유닛에 이웃하여 4개의 레프트오버 톤들이 도 15(a)에 도시한 바와 같이 존재할 수 있다. 또한, 도 15(b)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 52개의 톤(52톤 자원 유닛)으로 구성되거나 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 이때, 20MHz PPDU 대역폭에는 26톤/52톤 자원 유닛에 이웃하여 4개의 레프트오버 톤들이 도 15(b)에 도시한 바와 같이 존재할 수 있다. 또한, 도 15(c)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 106개의 톤(106톤 자원 유닛)으로 구성되거나 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 또한, 도 15(d)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 242개의 톤(242톤 자원 유닛)으로 구성될 수 있다.
도 15(a)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 20MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 9개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 도 15(b)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 20MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 5개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 도 15(c)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 20MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 3개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 15(d)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 20MHz 대역은 하나의 STA에게 할당될 수 있다.
DL/UL OFDMA 전송에 참여하는 STA의 수 및/또는 해당 STA이 전송하는 혹은 수신하는 데이터의 양 등에 기반하여 도 15(a) 내지 도 15(d) 중에 어느 하나의 자원 유닛 구성 방식이 적용되거나 또는, 도 15(a) 내지 도 15(d)이 조합된 자원 유닛 구성 방식이 적용될 수 있다.
도 16에서는 PPDU 대역폭이 40MHz인 경우를 예시한다.
40MHz PPDU 대역폭의 중심 주파수 영역에는 5개의 DC 톤들이 위치할 수 있다. 또한, 40MHz PPDU 대역폭의 양측에는 12개의 레프트 가드 톤들 및 11개의 라이트 가드 톤들이 각각 위치할 수 있다.
도 16(a)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 이때, 40MHz PPDU 대역폭에는 26톤 자원 유닛에 이웃하여 16개의 레프트오버 톤들이 도 16(a)에 도시한 바와 같이 존재할 수 있다. 또한, 도 16(b)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 52개의 톤으로 구성되거나 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 이때, 40MHz PPDU 대역폭에는 26톤/52톤 자원 유닛에 이웃하여 16개의 레프트오버 톤들이 도 16(b)에 도시한 바와 같이 존재할 수 있다. 또한, 도 16(c)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 106개의 톤으로 구성되거나 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 이때, 40MHz PPDU 대역폭에는 26톤/106톤 자원 유닛에 이웃하여 8개의 레프트오버 톤들이 도 16(c)에 도시한 바와 같이 존재할 수 있다. 또한, 도 16(d)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 242개의 톤으로 구성될 수 있다. 또한, 도 16(e)과 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 484개의 톤(484톤 자원 유닛)으로 구성될 수 있다.
도 16(a)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 40MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 18개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 도 16(b)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 40MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 10개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 도 16(c)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 40MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 6개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 16(d)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 40MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 2개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 16(e)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 해당 자원 유닛은 40MHz 대역에서 SU DL/UL 전송을 위해 1개의 STA에 할당될 수 있다.
DL/UL OFDMA 전송에 참여하는 STA의 수 및/또는 해당 STA이 전송하는 혹은 수신하는 데이터의 양 등에 기반하여 도 16(a) 내지 도 16(e) 중에 어느 하나의 자원 유닛 구성 방식이 적용되거나 또는, 도 16(a) 내지 도 16(e)이 조합된 자원 유닛 구성 방식이 적용될 수 있다.
도 17에서는 PPDU 대역폭이 80MHz인 경우를 예시한다.
80MHz PPDU 대역폭의 중심 주파수 영역에는 7개의 DC 톤들이 위치할 수 있다. 다만, 80MHz PPDU 대역폭이 하나의 STA에 할당된 경우에(즉, 996 톤으로 구성된 자원 유닛이 하나의 STA에 할당된 경우) 중심 주파수 영역에는 5개의 DC 톤들이 위치할 수 있다. 또한, 80MHz PPDU 대역폭의 양측에는 12개의 레프트 가드 톤들 및 11개의 라이트 가드 톤들이 각각 위치할 수 있다.
도 17(a)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 이때, 80MHz PPDU 대역폭에는 26톤 자원 유닛에 이웃하여 32개의 레프트오버 톤들이 도 17(a)에 도시한 바와 같이 존재할 수 있다. 또한, 도 17(b)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 52개의 톤으로 구성되거나 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 이때, 80MHz PPDU 대역폭에는 26톤/52톤 자원 유닛에 이웃하여 32개의 레프트오버 톤들이 도 17(b)에 도시한 바와 같이 존재할 수 있다. 또한, 도 17(c)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 106개의 톤으로 구성되거나 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 이때, 80MHz PPDU 대역폭에는 26톤/106톤 자원 유닛에 이웃하여 16개의 레프트오버 톤들이 도 17(c)에 도시한 바와 같이 존재할 수 있다. 또한, 도 17(d)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 242개의 톤으로 구성되거나 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 도 17(e)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 484개의 톤으로 구성되거나 26개의 톤으로 구성될 수 있다. 도 17(f)와 같은 자원 유닛 구성 방식에 따르면, 하나의 자원 유닛은 996개의 톤으로 구성될 수 있다.
도 17(a)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 80MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 37개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 도 17(b)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 80MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 21개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 도 17(c)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 80MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 13개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 17(d)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 80MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 5개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 17(e)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 80MHz 대역에서 DL/UL OFDMA 전송을 위해 최대 3개의 STA까지 지원할 수 있다. 또한, 28(f)와 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 해당 자원 유닛은 80MHz 대역에서 SU DL/UL 전송을 위해 1개의 STA에 할당될 수 있다.
DL/UL OFDMA 전송에 참여하는 STA의 수 및/또는 해당 STA이 전송하는 혹은 수신하는 데이터의 양 등에 기반하여 도 17(a) 내지 도 17(f) 중에 어느 하나의 자원 유닛 구성 방식이 적용되거나 또는, 도 17(a) 내지 도 17(f)이 조합된 자원 유닛 구성 방식이 적용될 수 있다.
이외에도 도면에는 도시하지 않았으나, PPDU 대역폭이 160MHz인 경우의 자원 유닛의 구성 방식도 제안될 수 있다. 이 경우, 160MHz PPDU의 대역폭은 도 32에서 상술한 80MHz PPDU 대역폭이 2번 반복된 구조를 가질 수 있다.
상술한 자원 유닛 구성 방식에 따라 결정된 전체 자원 유닛 중 DL/UL OFDMA 전송을 위해 일부의 자원 유닛만이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 20MHz 내에서 도 17(a)과 같이 자원 유닛이 구성되는 경우, 9개 미만의 STA에게 각각 하나씩 자원 유닛이 할당되고, 나머지 자원 유닛은 어느 STA에게도 할당되지 않을 수 있다.
DL OFDMA 전송의 경우, PPDU의 데이터 필드는 각 STA에게 할당된 자원 유닛 단위로 주파수 영역(frequency domain)에서 다중화되어 전송된다.
반면, UL OFDMA 전송의 경우, 각 STA 별로 각각 자신이 할당 받은 자원 유닛 단위로 PPDU의 데이터 필드를 구성하고 동시에 AP에게 전송할 수 있다. 이처럼 각 STA이 동시에 PPDU를 전송하므로, 수신단인 AP 입장에서는 각 STA으로부터 전송되는 PPDU의 데이터 필드가 주파수 영역(frequency domain)에서 다중화(또는 주파수 다중화)되어 전송되는 것으로 인식될 수 있다.
또한, DL/UL OFDMA 전송과 DL/UL MU-MIMO 전송이 동시에 지원되는 경우, 하나의 자원 유닛은 공간 영역(spatial domain)에서 복수의 스트림으로 구성될 수 있다. 그리고, 하나의 STA에게 DL/UL 공간 자원(spatial resource)으로서 하나 이상의 스트림이 할당되어, 복수 개의 STA에게 각각 서로 다른 스트림이 할당될 수 있다.
예를 들어, 도 17(c)에서 106 톤으로 구성되는 자원 유닛은 공간 영역(spatial domain)에서 복수의 스트림으로 구성되어 DL/UL OFDMA와 DL/UL MU-MIMO를 동시에 지원할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 n개의 톤으로 구성된 자원 유닛을 ‘n톤 자원 유닛’이라 지칭하기로 한다(n은 자연수). 예를 들어, 이하에서는 26개의 톤으로 구성된 자원 유닛은 ‘26톤 자원 유닛’이라 지칭한다.
파일럿 톤 플랜
앞서 상술한 바와 같이, 802.11ax 시스템에서 레가시 WLAN 시스템에 비하여 4배 큰(4x) FFT 크기를 사용하는 경우, 802.11ac 시스템의 파일럿 배치를 그대로 적용하기 어렵게 된다. 따라서, 본 발명에서는 기존 802.11n 및 802.11ac 시스템들에서 제안되었던 톤 플랜을 기반으로 이를 보완 및 확장하여 802.11ax 시스템의 뉴머롤로지에 적합하고 효율적인 파일럿 설계 방식을 제안하고자 한다. 따라서, 우선 기존 시스템에서의 파일럿 톤 플랜에 대하여 살펴본 후, 본 발명의 실시예에 따른 파일럿 톤 플랜에 대하여 상세히 후술하고자 한다.
도 18은 기존 시스템의 파일럿 톤 플랜을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
* 802.11n 시스템
802.11n 시스템에서 20MHz 대역폭 전송의 경우, 4개의 파일럿 톤들이 서브 캐리어들에 삽입되며, {-21, -7, 7, 21}의 인덱스에 각각 위치한다. 40MHz 대역폭 전송의 경우, 6개의 파일럿 톤들이 서브 캐리어들에 삽입되며, {-53, -25, -11, 11, 25, 53}의 인덱스에 각각 위치한다.
802.11n 시스템에서는 Multi stream pilot(MSP) 방식이 사용된다. 여기서, Multi stream pilot 방식이란, 스트림 개수에 따라 서로 다른 파일럿 시퀀스를 사용하는 방식을 나타낸다. 따라서, MSP 방식의 경우 데이터 전송 시 사용되는 스트림의 개수에 따라 파일럿 톤의 값(또는 파일럿 값)이 결정될 수 있다. 802.11n 시스템에서는 최대 4개의 스트림을 지원한다.
20MHz 대역폭 전송에서 파일럿 톤들은 아래의 수학식 1과 같은 파일럿 시퀀스로 표현될 수 있으며, {-21, -7, 7, 21} 인덱스에 위치한 파일럿 값은 도 18(a)에서의 표와 같이 정해질 수 있다. 도 18(a)에서 NSTS는 스트림 개수, iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00005
~
Figure pct00006
는 파일럿 값을 나타낸다.
Figure pct00007
예를 들어, 2개의 스트림들을 이용하여 데이터가 전송되는 경우, 제1 스트림(iSTS=1) 을 통해 전송되는 4개의 파일럿 톤들의 값은 각각 (1, 1, -1, -1)로 결정될 수 있으며, 제2 스트림(iSTS=2)을 통해 전송되는 4개의 파일럿 톤들의 값은 각각 (1, -1, -1, 1)로 결정될 수 있다.
또한, 40MHz 대역폭 전송에서 파일럿 톤들은 아래의 수학식 2와 같은 파일럿 시퀀스로 표현될 수 있으며, {-53, -25, -11, 11, 25, 53} 인덱스에 위치한 파일럿 톤들의 값은 도 18(b)에서의 표와 같이 정해질 수 있다. 도 18(b)에서 NSTS는 스트림 개수, iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00008
~
Figure pct00009
는 파일럿 값, n은 0보다 큰 자연수를 나타낸다.
Figure pct00010
예를 들어, 3개의 스트림들을 이용하여 데이터가 전송되는 경우, 제1 스트림(iSTS=1)을 통해 전송되는 6개의 파일럿 톤들의 값은 각각 (1, 1, -1, -1, -1, -1)로 결정될 수 있으며, 제2 스트림(iSTS=2)을 통해 전송되는 6개의 파일럿 톤들의 값은 각각 (1, 1, 1, -1, 1, 1)로 결정될 수 있으며, 제3 스트림(iSTS=3)을 통해 전송되는 6개의 파일럿 톤들의 값은 각각 (1, -1, 1, -1, -1, 1)로 결정될 수 있다.
* 802.11ac 시스템
802.11ac 시스템에서 20MHz 대역폭 전송의 경우, 4개의 파일럿 톤들이 서브 캐리어들에 삽입되며, {-21, -7, 7, 21}의 인덱스에 각각 삽입된다. 40MHz 대역폭 전송의 경우, 6개의 파일럿 톤들이 서브 캐리어들에 삽입되며, {-53, -25, -11, 11, 25, 53}의 인덱스에 각각 삽입된다. 80MHz 대역폭 전송의 경우, 8개의 파일럿 톤들이 서브 캐리어들에 삽입되며, {-103, -75, -39, -11, 11, 39, 75, 103}의 인덱스에 각각 삽입된다. 160MHz 대역폭 전송의 경우, 16개의 파일럿 톤들이 서브 캐리어들에 삽입되며, {-231, -203, -167, -139, -117, -89, -53, -25, 25, 53, 89, 117, 139, 167, 203, 231}의 인덱스에 각각 삽입될 수 있다.
802.11ac 시스템에서는 Single stream pilot(SSP) 방식이 사용된다. 여기서 Single stream pilot 방식이란, 스트림 개수와 무관하게 스트림별로 고정된 하나의 파일럿 시퀀스를 사용하는 방식을 나타낸다. 예를 들어, 각 파일럿 톤들의 값(
Figure pct00011
)은 도 18(c)에 도시된 표와 같이 스트림 개수와 무관하게 결정될 수 있다.
20MHz 대역폭 전송의 경우
Figure pct00012
~
Figure pct00013
의 파일럿 값들이 적용될 수 있다. 따라서, 20MHz 대역폭 전송의 경우, {-21, -7, 7, 21}의 인덱스에 각각 위치한 4개의 파일럿 톤들은 순서대로 (1, 1, 1, -1)의 값을 각각 가질 수 있다. 40MHZ 대역폭 전송의 경우
Figure pct00014
~
Figure pct00015
의 파일럿 값들이 적용될 수 있다. 따라서, 40MHz 대역폭 전송의 경우, {-53, -25, -11, 11, 25, 53}의 인덱스에 각각 위치한 6개의 파일럿 톤들은 순서대로 (1, 1, 1, -1, -1, 1)의 값을 각각 가질 수 있다. 80MHz 대역폭 전송의 경우,
Figure pct00016
~의 파일럿 값들이 적용될 수 있다. 따라서, 80MHz 대역폭 전송의 경우, {-103, -75, -39, -11, 11, 39, 75, 103}의 인덱스에 각각 위치한 8개의 파일럿 톤들은 순서대로 (1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1)의 값을 각각 가질 수 있다.
160MHz 대역폭 전송의 경우 80MHz 대역폭 전송에서의 파일럿 값들이 복제(duplicate)되어 적용될 수 있다. 따라서, 160MHz 대역폭 전송의 경우, {-231, -203, -167, -139, -117, -89, -53, -25, 25, 53, 89, 117, 139, 167, 203, 231}의 인덱스에 각각 위치한 16개의 파일럿 톤들은 순서대로 (1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1)의 값을 각각 가질 수 있다.
이상으로 기존 시스템에서의 파일럿 톤 플랜에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 상술한 내용을 기초로 새로운 시스템에 적용 가능한 새로운 파일럿 톤 플랜에 대하여 제안하기로 한다. 특히, 이하에서는 파일럿 톤 플랜으로서 802.11ax 시스템에 적용될 수 있는 파일럿 톤의 개수, 위치(또는 인덱스) 및 값(또는 계수) 등에 관하여 상세히 후술하기로 한다. 파일럿 톤 플랜은 크게 i) non-OFDMA(또는 MIMO) 방식에서의 파일럿 톤 플랜 및 ii) OFDMA 방식에서의 파일럿 톤 플랜으로 나뉠 수 있다.
A. non-OFDMA 전송(또는 MIMO 전송)
non-OFDMA 전송에서 파일럿 톤 플랜은 크게 기존 시스템의 톤 플랜을 이용하여 설계되는 방식과 기존 시스템의 톤 플랜을 이용하지 않는 설계되는 방식이 있을 수 있다. 이하에서는 이 두 가지 방식에 대해 대역폭 별로 상세히 후술하기로 한다.
1. 20MHz: 256FFT
20MHz 대역폭의 256개의 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 -128~+127의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다.
(1) 제1 실시예-기존 시스템의 파일럿 톤 플랜을 이용한 실시예 1
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 8개로 제안한다. 20MHz 대역폭에서 사용 가능한 톤 수가 242일 경우(레프트 가드 톤이 6개, 라이트 가드 톤이 5개, DC 톤이 3개인 경우), 8개의 파일럿 톤을 사용하면 데이터 톤 수가 234(=242-8)이므로, 기존 시스템의 인터리버를 그대로 사용할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 성능의 큰 저하만 없다면 20MHz 대역폭에서 8개의 파일럿을 사용하는 것이 구현 측면에서 유리할 수 있다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
만일, 802.11ax 시스템의 가드 톤 및 DC 톤의 개수가 기존 시스템(802.11ac 시스템)과 동일한 경우, 기존(802.11ac) 시스템의 80MHz 대역폭 전송에서의 파일럿 톤 위치를 802.11ax 시스템에서의 파일럿 톤 위치로 재사용할 수 있다. 따라서, 이 경우 8개의 파일럿 톤들은 {±11, ±39, ±75, ±103}의 인덱스에 각각 위치할 수 있다.
HE-LTF는 4x 크기의 FFT 사이즈로 전송(4x HE-LTF)될 수 있다. 또한, HE-LTF는 심볼 시간을 줄이기 위해, 4x HE-LTF가 매핑된 서브 캐리어들 중 두 톤 간격으로(또는 두 톤당 한 톤씩) 데이터가 실리고, 나머지 톤들에는 데이터가 실리지 않는(또는 ‘0’ 값을 갖는) 2x 크기의 FFT 사이즈로 전송될 수 있다. 이때, HE-LTF는 4x HE-LTF의 톤들 중 짝수 톤들(또는 짝수 인덱스에 위치한 톤들)에만 데이터가 실리고 홀수 톤들(또는 홀수 인덱스에 위치한 톤들)에는 데이터가 실리지 않는 2x HE-LTF로서 전송될 수 있다. 따라서 이 경우, 파일럿 톤들은 4x HE-LTF가 매핑된 서브 캐리어들 중 짝수(even) 톤(인덱스가 짝수인 톤)에 삽입될 필요가 있다. 따라서, 상기 제안한 각 인덱스들에 1을 더하거나 뺌으로써 짝수 인덱스들을 획득할 수 있으며, 획득한 짝수 인덱스들을 파일럿 톤들의 인덱스로서 사용할 수도 있다. 예를 들어, ±11에 1을 더한 경우 ±12가 되고, ±11에 1을 뺀 경우에는 ±10이 될 수 있다. 이러한 짝수 인덱스로의 보정은 이하에서 중복하여 설명하지 않아도, 인덱스가 홀수인 모든 실시예들에 동일하게 적용될 수 있다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 MSP 방식에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 파일럿 톤의 값은 스트림의 개수에 따라 결정될 수 있다.
도 19 내지 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 스트림 개수에 따른 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다. 특히, 도 19는 NSTS가 1~3개인 경우, 도 20은 NSTS가 4 및 5개인 경우, 도 21은 NSTS가 6 및 7개인 경우, 도 22는 NSTS가 8개인 경우의 파일럿 톤 값을 각각 개시한다.
* NSTS가 1인 경우(NSTS=1)
NSTS가 1인 경우, 802.11ac 시스템의 80MHz 대역폭의 파일럿 톤들의 값(도 18(c))을 그대로 사용할 수 있으며, 따라서 본 실시예의 파일럿 값은 도 19(a)의 표와 같이 정의될 수 있다. 도 19(a)에서 NSTS는 스트림 개수, iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00018
는 iSTS를 갖는 스트림에서 8개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
도 18(c) 또는 19(a)의 파일럿 값은 802.11n 시스템의 20MHz 대역폭에서 NSTS=1 및 iSTS=1인 경우의 파일럿 값에 미러 대칭(mirror symmetry)를 적용함으로써 결정된 값이다. 이렇듯, 본 실시예에서 파일럿 값으로서 802.11n 시스템에서의 20MHz 대역폭의 파일럿 값을 재사용할 수 있으며, 이를 수식으로 표현하면 아래의 수학식 3과 같다.
Figure pct00019
여기서,
Figure pct00020
은 802.11n 시스템에서 iSTS를 갖는 스트림의 8개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
파일럿 설계 시 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 등의 여러 이슈들이 검증된 기존 방식을 그대로 차용하는 경우, 별도의 추가적인 검증 없이도 파일럿의 성능을 보장할 수 있으며, 하드웨어 구현 측면에서도 새로운 파일럿 시퀀스를 생성해야 하는 부담이 줄어든다는 효과가 있다. 이하, NSTS가 2~8인 경우에도 802.11n 시스템의 파일럿 값이 재사용될 수 있으며, 상술한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
* NSTS가 2인 경우(NSTS=2)
NSTS가 2인 경우, 파일럿 값은 802.11n 시스템의 20MHz 대역폭에서 NSTS=2인 경우의 파일럿 값에 미러 대칭을 적용함으로써 도 19(b)와 같이 결정될 수 있다.
* NSTS가 3인 경우(NSTS=3)
NSTS가 3인 경우, 파일럿 값은 802.11n 시스템의 20MHz 대역폭에서 NSTS=3인 경우의 파일럿 값에 미러 대칭을 적용함으로써 도 19(c)와 같이 결정될 수 있다.
* NSTS가 4인 경우(NSTS=4)
NSTS가 4인 경우, 파일럿 값은 802.11n 시스템의 20MHz 대역폭에서 NSTS=4인 경우의 파일럿 값에 미러 대칭을 적용함으로써 도 20(a)와 같이 결정될 수 있다.
* NSTS가 5~8인 경우(NSTS=5~8)
기존의 802.11n 시스템은 최대 4개의 스트림까지만 지원하기 때문에 NSTS가 5~8인 경우에는 802.11n 시스템의 파일럿 값을 재사용하기 어렵다. 따라서, 802.11n 시스템의 20MHz 대역폭에서 NSTS=4인 경우의 파일럿 값에 미러 대칭을 적용할 뿐만 아니라, 하다마드 행렬(Hadamard matrix)의 성질을 적용하여 각 스트림별로 직교성이 유지되는 파일럿 값들을 획득하여 NSTS=5~8인 경우에 적용할 수 있다. 하다마드 행렬의 성질은 H1과 H2가 모두 하다마드 행렬이면 [H1, H2; H1, -H2]도 하다마드 행렬이라는 것이다. 이때, H1는 [1, 1, 1, -1; 1, 1, -1, 1; 1, -1, 1, 1; -1, 1, 1, 1], H2는 [-1, 1, 1, 1; 1, -1, 1, 1; 1, 1, -1, 1; 1, 1, 1, -1]이다. 상술한 성질들을 이용하여 생성한 파일럿 값들은 도 20(b), 도 21 및 도 22와 같다.
위의 하다마드 행렬 외에도 아래와 같이 다양한 하다마드 행렬이 존재할 수 있으며, 이러한 하다마드 행렬들을 이용하여 NSTS가 5~8인 경우의 파일럿 값들을 생성할 수 있다.
[H1, H1; H1, -H1], [H2, H2; H2, -H2], [H2, H1; H2, -H1], [H1, -H2; H1, H2], [H1, -H1; H1, H1], [H2, -H2; H2, H2], [H2, -H1; H2, H1], [H1, H2; -H1, H2], [H1, H1; -H1, H1], [H2, H2; -H2, H2], [H1, H1; H1, -H1], [H2, H1; -H2, H1], [-H1, H2; H1, H2], [-H1, H1; H1, H1], [-H2, H2; H2, H2], [-H2, H1; H2, H1], [H1, H2; H1, -H2], [H1, H2; -H1, H2]
이때, [H1, H2; H1, -H2] 또는 [H1, H2; -H1, H2]의 하다마드 행렬들을 이용하여 생성한 파일럿 값을 이용하는 경우, 802.11ac 시스템의 80MHz 대역폭에서의 파일럿 톤의 값을 재사용하는 방식과 같다.
이렇듯 스트림별로 직교성이 유지되는 파일럿 값들을 이용하는 경우, 전송 다이버시티를 높일 수 있으며, 의도되지 않은 빔포밍(undesired beamforming) 효과를 줄일 수 있다는 효과를 갖는다.
(2) 제2 실시예-기존 시스템의 파일럿 톤 플랜을 이용한 실시예 2
- 파일럿 톤의 개수/인덱스
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수와 파일럿 톤의 인덱스는 제1 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
파일럿 톤의 값은 제1 실시예에서 NSTS=8인 경우에 제안된 파일럿 값을 NSTS=1~7인 경우로 확장하여 사용하는 단일화된 SSP 방식을 제안한다. 이러한 SSP 방식에 따를 때, 각 스트림의 파일럿 톤들은, 스트림 개수와 무관하게 고정된 파일럿 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 22의 파일럿 값을 이용하는 경우, 제1 스트림(iSTS=1)의 파일럿 톤들은 스트림 개수와 무관하게 (1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1)의 고정된 파일럿 시퀀스를 가질 수 있다.
이렇듯 단일화된 파일럿 값을 사용하는 경우, 시스템 구성이 단순하게 되어 하드웨어 구현의 부담이 줄어든다는 효과를 갖는다.
(3) 제3 실시예-파일럿 시퀀스의 페어링을 통한 파일럿 값을 결정하는 실시예
- 파일럿 톤의 개수/인덱스
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수와 파일럿 톤의 인덱스는 제1 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 값을 생성하기 위한 시퀀스 그룹을 정리한 표이다. 도 23에서 A 내지 C 그룹의 시퀀스들 사이에는 상호 직교성이 유지된다. 또한, B 그룹 및 C 그룹의 시퀀스들은 동일한 인덱스에서 부호만 반대이다.
A 그룹의 시퀀스와 B 그룹의 시퀀스, 그리고 A 그룹의 시퀀스와 C 그룹의 시퀀스를 1대 1로 매핑함으로써 길이가 8인 8개의 시퀀스들을 생성할 수 있다. 매핑 시, 동일한 인덱스의 시퀀스들끼리 매핑되며, 생성된 8개의 시퀀스들 사이에는 직교성이 유지된다. 이렇게 생성된 8개의 시퀀스들은 SSP 방식에 따라 특정 인덱스(iSTS)를 갖는 스트림의 고정된 파일럿 시퀀스로서 각각 적용될 수 있다. 이때, 8개의 파일럿 시퀀스들에 각각 부여되는 스트림 인덱스(iSTS=1~8)는 랜덤하게 부여될 수 있다.
(4) 제4 실시예-일부 파일럿 위치만 사용하는 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 4개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제1 내지 제3 실시예에서 제안한 파일럿 톤의 인덱스({±11, ±39, ±75, ±103}) 중 4개를 선택하여 사용하는 것을 제안한다.
일 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 제1 내지 제3 실시예에서 제안된 인덱스에서 첫 번째 인덱스부터 두 칸 간격으로 선택될 수 있다. 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {-103, -39, +11, +75}일 수 있다.
다른 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 제1 내지 제3 실시예에서 제안된 인덱스의 두 번째 인덱스부터 두 칸 간격으로 선택될 수 있다. 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {-75, -11, +39, +103}일 수 있다.
다른 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 제1 내지 제3 실시예에서 음의 부호를 갖는 인덱스와 양의 부호를 갖는 인덱스가 대칭이 되도록 선택될 수 있다. 따라서, 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같을 수 있다.
{±11, ±39}, {±11, ±75}, {±11, ±103}, {±39, ±75}, {±39, ±103}, 또는 {±75, ±103}
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
파일럿 톤의 값은 후술하는 제28, 제29, 또는 제30 실시예에서 제안된 방식을 따른다. 이에 관하여는 이하에서 상세히 후술한다.
(5) 제5 실시예- 802.11ac 시스템의 파일럿 톤 플랜을 적용하는 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 4개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 기존 802.11ac 시스템에서 20MHz 대역폭의 파일럿 톤 인덱스를 4배 업스케일링하여 사용하는 것을 제안할 수 있다. 이 경우, 업스케일링된 파일럿 인덱스는 {±28, ±84}일 수 있다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
파일럿 톤의 값은 후술하는 제28, 제29, 또는 제30 실시예에서 제안된 방식을 따른다. 이에 관하여는 이하에서 상세히 후술한다.
(6) 제6 실시예-스트림 개수에 따라 파일럿 톤의 개수를 결정하는 실시예
파일럿 톤의 개수를 줄이면 데이터 톤(또는 데이터를 실어 나르는 톤)이 늘어나 더 많은 양의 데이터를 보낼 수 있다는 장점이 있지만, 줄어든 파일럿 톤 개수만큼 직교 시퀀스(orthogonal sequence)를 만들 수 없다는 문제점이 존재하게 된다. 따라서 전송 데이터량을 증가시키기 위해 총 스트림 개수 별로 파일럿 톤의 개수를 달리 적용하는 방식을 다음과 같이 제안한다.
총 스트림 개수가 4개 미만인 경우에는 제5 실시예에서 제안된 방식을 따르며, 4개 내지 8개인 경우에는 제1 내지 제4 실시예 중 어느 하나의 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(7) 제7 실시예-스트림 개수와 무관하게 동일한 하나의 파일럿 시퀀스 사용하는 실시예
본 실시예에서는 기존 802.11ac 시스템의 SSP 방식과 같이 스트림 개수와 무관하게 하나의 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 파일럿 톤 플랜을 제안할 수 있다.
따라서, 파일럿 톤의 개수가 8개인 경우 파일럿 톤의 인덱스(또는 위치) 및 값은, 제1 실시예에서 NSTS=1인 경우에 제안된 방식을 따를 수 있다. 파일럿 톤의 개수가 4개인 경우 파일럿 톤의 인덱스(또는 위치)는 제5 실시예에서 제안된 방식을, 파일럿 톤의 값은 후술하는 제28 실시예에서 제안된 방식을 따를 수 있다.
이러한 파일럿 톤 플랜을 제안하는 이유는, 멀티 스트림들을 이용하여 데이터가 송수신되는 MIMO 상황에서 복수의 직교 파일럿 시퀀스를 사용함으로써 얻는 성능의 이득 대비 이를 사용하기 위한 오버헤드가 상대적으로 크기 때문이다. 따라서, 스트림 개수와 무관하게 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 SSP 방식을 도입함으로써 오버헤드를 줄일 수 있다.
2. 40MHz: 512FFT
40MHz 대역폭의 512개의 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 -256~+255의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다.
(1) 제8 실시예-제1 내지 제3 실시예를 확장한 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 16개로 제안한다. 만일, 40MHz 대역폭에서 사용 가능한 톤 수는 484개일 경우, 484개의 톤은 242(20MHz 대역폭에서 사용 가능한 톤 수)개의 톤 그룹 2개로 구분될 수 있다. 이때, 각 톤 그룹에서 16개의 톤을 파일럿 톤으로 사용하는 경우, 234(=242-16)개의 데이터 톤을 사용할 수 있으므로, 기존 시스템의 인터리버를 그대로 사용할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 큰 성능의 저하만 없다면 40MHz 대역폭에서 16개의 파일럿 톤을 사용하는 것이 구현 측면에서 유리할 수 있다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
기존 802.11ac 시스템에서는 80MHz 대역폭의 파일럿 톤 플랜을 복제(duplicate)함으로써 160MHz 대역폭의 파일럿 톤 플랜을 설계하였다. 이와 유사하게, 본 실시예에서는 20MHz 대역폭의 파일럿 톤 인덱스(제1 내지 제3 실시예에서 제안된 파일럿 톤 인덱스)를 복제하여 40Hz 대역폭의 파일럿 톤 인덱스를 결정할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 파일럿 톤 인덱스는 {±25, ±53, ±89, ±117, ±139, ±167, ±203, ±231}과 같이 결정될 수 있다.
이렇듯 특정 대역폭의 톤 플랜을 복제하여 사용하는 방식은, 대역폭 별로 파일럿 톤 플랜들을 저장해 놓을 필요 없이 특정 대역폭에 대한 하나의 톤 플랜만을 저장한 뒤 복제하여 이용할 수 있다는 측면에서 시스템 구성이 단순해진다는 장점이 있다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
40MHz 대역폭의 파일럿 톤 값 역시 20MHz 대역폭의 파일럿 톤 값을 복제하여 설계될 수 있다. 즉, 40MHz 대역폭에서의 파일럿 시퀀스(또는 40MHz 대역폭에 위치한 16개의 파일럿 톤들의 값을 나열한 시퀀스)는 20MHz 대역폭에서의 파일럿 시퀀스(또는 20MHz 대역폭에 위치한 8개의 파일럿 톤들의 값을 나열한 시퀀스)가 2번 반복된 시퀀스로 정해질 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
Figure pct00021
여기서, NSTS는 스트림 개수, iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00022
는 iSTS를 갖는 스트림에서 40MHz 대역폭에 포함된 16개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값,
Figure pct00023
는 iSTS를 갖는 스트림에서 20MHz 대역폭에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 mod(j,8)번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
(2) 제9 실시예-제4 및 제5 실시예를 확장한 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 8개로 제안한다. 기존 시스템의 경우, 40MHz 대역폭에서 사용되는 파일럿 톤 수는 80MHz 대역폭의 파일럿 톤 수보다 적고 20MHz 대역폭의 파일럿 톤 수보다 많다. 이러한 내용에 기초할 때, 만일 80MHz 대역폭에서 peak throughput을 향상시키기 위해 8개의 파일럿 톤을 사용한다면 40MHz 대역폭은 8개 이하의 파일럿 톤을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 20MHz 대역폭에서 기존 인터리버를 재활용하기 위해 8개의 파일럿 톤을 사용해야 한다면, 40MHz 대역폭은 8개 이상의 파일럿 톤을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 이 두 가지 조건을 모두 만족시키기 위해 40MHz 대역폭에서 8개의 파일럿 톤을 사용하는 것을 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제4 및 제5 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스를 복제하여 사용하는 것을 제안한다.
제4 및 제5 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스({±11, ±39, ±75, ±103})를 복제하여 생성한 파일럿 톤의 인덱스는 다음과 같다.
{(-103/-231,25), (-75/-203,53), (-39/-167,89), (-11/-139,117), (11/-117,139), (39/-89,167), (75/-53,203), (103/-25,231), (-84/-212,44), (-28/-156,100), (28/-100,156), (84/-44,212)}
여기에서 ‘/’를 중심으로 좌측에 위치한 숫자는 복제 전의 파일럿 톤의 인덱스, 즉 제4 및 제5 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스({±11, ±39}, {±11, ±75}, {±11, ±103}, {±39, ±75}, {±39, ±103}, {±75, ±103}, {±28, ±84})를 나타내며, 우측에 위치한 숫자는 복제 후의 파일럿 톤의 인덱스, 즉 본 실시예에서 제안하는 파일럿 톤의 인덱스를 나타낸다. 따라서 만일, 제4 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스 {±39, ±103}을 복제 및 복제하여 사용하는 경우, 상술한 복제 방식에 따라 {±25, ±89, ±167, ±231}의 인덱스가 생성될 수 있으며, 상기 각 인덱스에 파일럿 톤들이 위치할 수 있다.
제4 및 제5 실시예와 본 실시예에서도 상술한 바와 같이 2x HE-LTF의 적용을 위해, 파일럿 톤의 인덱스에 1을 더하거나 빼줌으로써 짝수 인덱스로 보정할 수 있다. 예를 들어, {±39, ±103}는 {±40, ±104}(={±(39+1), ±(103+1)})로 보정될 수 있다. 또한, 상기 {±40, ±104}는 {±26, ±90, ±168, ±232}(={±26, ±90, ±168, ±232})로 복제 및 보정될 수 있다. 이렇듯 복제 및 짝수 인덱스로의 보정은 이하에서 중복하여 설명하지 않아도, 파일럿 톤의 인덱스가 홀수인 실시예들에 동일하게 적용될 수 있다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 값은 제1, 제2, 또는 제3 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(3) 제10 실시예-제1 내지 제3 실시예를 확장한 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 8개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제1 내지 제3 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스를 2배 업스케일링하여 사용하는 것을 제안한다. 업스케일링된 파일럿 톤의 인덱스는 다음과 같다.
{±22, ±78, ±150, ±206}
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 값은 제1, 제2, 또는 제3 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(4) 제11 실시예 - 일부 파일럿 위치만 사용하는 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 8개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제8 실시예에서 제안한 파일럿 톤의 인덱스({±25, ±53, ±89, ±117, ±139, ±167, ±203, ±231}) 중 8개를 선택하여 사용하는 것을 제안한다.
일 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 상기 제안된 인덱스에서 첫 번째 인덱스부터 두 칸 간격으로 선택될 수 있다. 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {-231, -167, -117, -53, +25, +89, +139, +203}일 수 있다.
다른 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 상기 제안된 인덱스에서 첫 번째 인덱스부터 두 칸 간격으로 선택될 수 있다. 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {-203, -139, -89, -25, +53, +117, +167, +231}일 수 있다.
다른 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 음의 부호를 갖는 인덱스와 양의 부호를 갖는 인덱스가 대칭이 되도록 선택될 수 있다. 따라서, 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같을 수 있다.
{±25, ±53, ±89, ±117}, {±25, ±53, ±89, ±139}, {±25, ±53, ±89, ±167}, {±25, ±53, ±89, ±203}, {±25, ±53, ±89, ±231}, {±25, ±53, ±117, ±139}, {±25, ±53, ±117, ±167}, {±25, ±53, ±117, ±203}, {±25, ±53, ±117, ±231}, {±25, ±53, ±139, ±167}, {±25, ±53, ±139, ±203}, {±25, ±53, ±139, ±231}, {±25, ±53, ±167, ±203}, {±25, ±53, ±167, ±231}, {±25, ±53, ±203, ±231}, {±25, ±89, ±117, ±139}, {±25, ±89, ±117, ±167}, {±25, ±89, ±117, ±203}, {±25, ±89, ±117, ±231}, {±25, ±89, ±139, ±167}, {±25, ±89, ±139, ±203}, {±25, ±89, ±139, ±231}, {±25, ±89, ±167, ±203}, {±25, ±89, ±167, ±231}, {±25, ±89, ±203, ±231}, {±25, ±117, ±139, ±167}, {±25, ±117, ±139, ±203}, {±25, ±117, ±139, ±231}, {±25, ±117, ±167, ±203}, {±25, ±117, ±167, ±231}, {±25, ±117, ±203, ±231}, {±25, ±139, ±167, ±203}, {±25, ±139, ±167, ±231}, {±25, ±139, ±203, ±231}, {±25, ±167, ±203, ±231}, {±53, ±89, ±117, ±139}, {±53, ±89, ±117, ±167}, {±53, ±89, ±117, ±203}, {±53, ±89, ±117, ±231}, {±53, ±89, ±139, ±167}, {±53, ±89, ±139, ±203}, {±53, ±89, ±139, ±231}, {±53, ±89, ±167, ±203}, {±53, ±89, ±167, ±231}, {±53, ±89, ±203, ±231}, {±53, ±117, ±139, ±167}, {±53, ±117, ±139, ±203}, {±53, ±117, ±139, ±231}, {±53, ±117, ±167, ±203}, {±53, ±117, ±167, ±231}, {±53, ±117, ±203, ±231}, {±53, ±139, ±167, ±203}, {±53, ±139, ±167, ±231}, {±53, ±139, ±203, ±231}, {±53, ±167, ±203, ±231}, {±89, ±117, ±139, ±167}, {±89, ±117, ±139, ±203}, {±89, ±117, ±139, ±231}, {±89, ±117, ±167, ±203}, {±89, ±117, ±167, ±231}, {±89, ±117, ±203, ±231}, {±89, ±139, ±167, ±203}, {±89, ±139, ±167, ±231}, {±89, ±167, ±203, ±231}, {±117, ±139, ±167, ±203}, {±117, ±139, ±167, ±231}, {±117, ±167, ±203, ±231}, 또는 {±139, ±167, ±203, ±231}
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 값은 제1, 제2, 또는 제3 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(5) 제12 실시예 - 802.11ac 시스템과 동일한 개수의 파일럿 톤을 갖는 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 802.11ac 시스템과 동일하게 6개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 {±44, ±100, ±212}로 제안하며, 이는 기존 802.11ac 시스템의 40MHz 대역폭의 파일럿 톤 인덱스를 512FFT 사이즈에 맞춰 4배 업스케일링한 값이다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 값은 후술하는 제32, 제33, 또는 제34 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(6) 제13 실시예 - 스트림 개수에 따라 파일럿 톤의 개수를 결정하는 실시예
전송 데이터량을 증가시키기 위해 총 스트림 개수 별로 파일럿 톤의 개수를 달리 적용하는 방식을 다음과 같이 제안한다. 총 스트림 개수가 6개 미만인 경우에는 제12 실시예에서 제안된 방식을 따르며, 6개 내지 8개인 경우에는 제9 내지 제11 실시예 중 어느 하나의 실시예에서 제안된 방식을 따르며, 9개 내지 16개인 경우에는 제8 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(7) 제14 실시예-스트림 개수와 무관하게 동일한 하나의 파일럿 시퀀스 사용하는 실시예
본 실시예에서는 기존 802.11ac 시스템의 SSP 방식과 같이 스트림 개수와 무관하게 하나의 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 파일럿 톤 플랜을 제안할 수 있다.
따라서, 파일럿 톤의 개수가 16개인 경우, 파일럿 톤의 인덱스(또는 위치)는 제8 실시예에서 제안된 방식을 따르고, 파일럿 톤의 값은 제1 실시예에서 NSTS=1인 경우에 제안된 파일럿 톤 값을 2번 복제하여 사용할 수 있다.
또는, 파일럿 톤의 개수가 8개인 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 제10 실시예에서 제안된 방식을 따르고, 파일럿 톤의 값은 제1 실시예에서 NSTS=1인 경우에 제안된 방식을 따를 수 있다.
또는, 파일럿 톤의 개수가 6개인 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 제12 실시예에서 제안된 방식을 따르고, 파일럿 톤의 값은 후술하는 제32 실시예에서 NSTS=1인 경우에 제안된 방식을 따를 수 있다.
이러한 파일럿 톤 플랜을 제안하는 이유는 멀티 스트림들을 이용하여 데이터가 송수신되는 MIMO 전송 상황에서 복수의 직교 파일럿 시퀀스를 사용함으로써 얻는 성능의 이득 대비, 이를 사용하기 위한 오버헤드가 상대적으로 크기 때문이다. 따라서, 스트림 개수와 무관하게 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 SSP 방식을 도입함으로써 오버헤드를 줄일 수 있다.
3. 80MHz: 1024FFT
80MHz 대역폭의 1024개의 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 -512~+511의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다.
(1) 제15 실시예-제1, 제2, 제3, 또는 제8 실시예를 확장한 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 32개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 20MHz 대역폭의 파일럿 톤 인덱스(제1 내지 제3 실시예에서 제안된 파일럿 톤 인덱스)를 4번 복제하여 80MHz 대역폭의 파일럿 톤 인덱스를 결정할 수 있다. 또는, 40MHz 대역폭의 파일럿 톤 인덱스(제8 실시예에서 제안된 파일럿 톤 인덱스)를 2번 복제하여 80MHz 대역폭의 파일럿 톤 인덱스를 결정할 수 있다. 이 경우, 결정된 파일럿 톤 인덱스는 이하와 같다.
{±25, ±53, ±89, ±117, ±139, ±167, ±203, ±231, ±281, ±309, ±345, ±373, ±395, ±423, ±459, ±487}
이렇듯 특정 대역폭의 톤 플랜을 복제하여 사용하는 방식은, 대역폭 별로 파일럿 톤 플랜들을 저장해 놓을 필요 없이 특정 대역폭에 대한 하나의 톤 플랜만을 저장한 뒤 복제하여 이용할 수 있다는 장점이 있다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
80MHz 대역폭의 파일럿 톤 값 역시 20MHz 대역폭의 파일럿 톤 값을 복제하여 설계될 수 있다. 즉, 80MHz 대역폭에서의 파일럿 시퀀스(또는 80MHz 대역폭에 위치한 32개의 파일럿 톤들의 값을 나열한 시퀀스)는 20MHz 대역폭에서의 파일럿 시퀀스(또는 20MHZ 대역폭에 위치한 8개의 파일럿 톤들의 값을 나열한 시퀀스)가 4번 반복된 시퀀스로 정해질 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure pct00024
여기서, NSTS는 스트림 개수, iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00025
는 iSTS를 갖는 스트림에서 80MHz 대역폭에 포함된 32개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값,
Figure pct00026
는 iSTS를 갖는 스트림에서 20MHz 대역폭에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 mod(j,8)번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
또는, 80MHz 대역폭의 파일럿 톤 값은 40MHz 대역폭의 파일럿 톤 값을 복제하여 설계될 수 있다. 즉, 80MHz 대역폭에서의 파일럿 시퀀스(또는 80MHz 대역폭에 위치한 32개의 파일럿 톤들의 값을 나열한 시퀀스)는 40MHz 대역폭에서의 파일럿 시퀀스(또는 40MHZ 대역폭에 위치한 16개의 파일럿 톤들의 값을 나열한 시퀀스)가 2번 반복된 시퀀스로 정해질 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 아래의 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure pct00027
여기서, NSTS는 스트림 개수, iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00028
는 iSTS를 갖는 스트림에서 80MHz 대역폭에 포함된 32개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값,
Figure pct00029
는 iSTS를 갖는 스트림에서 40MHz 대역폭에 포함된 16개의 파일럿 톤들 중 mod(j,16)번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
(2) 제16 실시예-제9 내지 제11 실시예를 확장한 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 16개로 제안한다. 80MHz 대역폭에 포함된 파일럿 톤 수가 40MHz 대역폭보다 적은 경우, 성능의 저하가 발생할 수 있다. 따라서, 만일 40MHz 대역폭의 파일럿 톤의 수가 구현이 용이함을 위해 16개로 확정된다면 80MHz 대역폭은 16개 이상의 파일럿 톤을 사용하는 것이 바람직하며, peak throughput을 고려한다면 16개의 파일럿 톤을 사용하는 것이 적절할 수 있다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제9, 제10, 또는 제11 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스를 복제하여 사용하는 것을 제안한다. 복제된 파일럿 톤 인덱스는 이하와 같다.
{-231/-487,25}, {-203/-459,53}, {-167/-423,89}, {-139/-395,117}, {-117/-373,139}, {-89/-345,167}, {-53/-309,203}, {-25/-281,231}, {25/-231,281}, {53/-203,309}, {89/-167,345}, {117/-139,373}, {139/-117,395}, {167/-89,423}, {203/-53,459}, {231/-25,487}, {-212/-468,44}, {-156/-412,100}, {-100/-356,156}, {-44/-300,212}, {44/-212,300}, {100/-156,356}, {156/-100,412}, {212/-44,468}, {-206/-462,50}, {-150/-406,106}, {-78/-334,178}, {-22/-278,234}, {22/-234,278}, {78/-178,334}, {150/-106,406}, 또는 {206/-50,462}
여기에서 ‘/’를 중심으로 좌측에 위치한 숫자는 복제 전의 파일럿 톤의 인덱스, 즉 제9, 제10, 또는 제11 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스를 나타내며, 우측에 위치한 숫자는 복제 후의 파일럿 톤의 인덱스, 즉 본 실시예에서 제안하는 파일럿 톤의 인덱스를 나타낸다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 제8 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(3) 제17 실시예-제8 실시예를 업스케일링한 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 16개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같이, 제8 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스를 2배 업스케일링하여 사용하는 것을 제안한다.
{±50, ±106, ±178, ±234, ±278, ±334, ±406, ±462}
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 제8 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(4) 제18 실시예- 일부 파일럿 위치만 사용하는 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 16개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제15 실시예에서 제안한 파일럿 톤의 인덱스({±25, ±53, ±89, ±117, ±139, ±167, ±203, ±231, ±281, ±309, ±345, ±373, ±395, ±423, ±459, ±487}) 중 16개를 선택하여 사용하는 것을 제안한다.
일 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 상기 제안된 인덱스에서 첫 번째 인덱스부터 두 칸 간격으로 선택될 수 있다. 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {-487, -423, -373, -309, -231, -167, -117, -53, +25, +89, +139, +203, +281, +345, +395, +459}일 수 있다.
다른 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 상기 제안된 인덱스에서 첫 번째 인덱스부터 두 칸 간격으로 선택될 수 있다. 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {-459, -395, -345, -281, -203, -139, -89, -25, +53, +117, +167, +231, +309, +373, +423, +487}일 수 있다.
다른 실시예로서, 파일럿 톤의 인덱스는 음의 부호를 갖는 인덱스와 양의 부호를 갖는 인덱스가 대칭이 되도록 선택될 수 있다. 따라서, 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같을 수 있다.
{±25, ±89, ±139, ±203, ±281, ±345, ±395, ±459}, 또는 {±53, ±117, ±167, ±231, ±309, ±373, ±423, ±487}
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 제8 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(5) 제19 실시예- 등간격(Equi-distance) 및 대칭 파일럿 톤 플랜에 관한 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 16개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스
본 실시예에서는 상호 등간격을 가지며, 대칭성을 만족하는 파일럿 톤 위치에 관한 인덱스를 아래와 같이 제안한다.
{±33, ±95, ±157, ±219, ±281, ±343, ±405, ±467}, {±34, ±96, ±158, ±220, ±282, ±344, ±406, ±468}, 또는 {±35, ±97, ±159, ±221, ±283, ±345, ±407, ±469}
본 실시예와 같이 파일럿 톤들 사이에 등간격 및 대칭성을 만족하는 경우, CFO(Carrier Frequency Offset) 성능이 향상된다는 효과를 갖는다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 본 명세서에서 실시예가 다양하게 적용될 수 있다.
(6) 제20 실시예-802.11ac 시스템과 동일한 개수의 파일럿 톤을 사용하는 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 802.11ac 시스템과 동일하게 8개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤이 인덱스는 1024FFT 사이즈를 고려하여 802.11ac 시스템의 80MHZ 대역폭 파일럿 톤 인덱스를 4배 업스케일링하여 사용하는 것을 제안한다. 4배 업스케일링된 파일럿 톤 인덱스는 아래와 같다.
{±44, ±156, ±300, ±412}
802.11ac 시스템과 802.11ax 시스템의 FFT 사이즈를 고려하여 기존 시스템의 파일럿 인덱스를 4배 업스케일링하여 사용하는 것은, 기존 시스템과의 호환 및 하드웨어 구현 측면에서 유리할 수 있다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 제1, 제2 또는 제3 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(7) 제21 실시예- 스트림 개수에 따라 파일럿 톤의 개수를 결정하는 실시예
전송 데이터량을 증가시키기 위해 총 스트림 개수 별로 파일럿 톤의 개수를 달리 적용하는 방식을 다음과 같이 제안한다. 총 스트림 개수가 8개 미만인 경우에는 제19 실시예에서 제안된 방식을 따르며, 9개 내지 16개인 경우에는 제16 내지 제18 실시예 중 어느 하나의 실시예에서 제안된 방식을 따르며, 17개 내지 32개인 경우에는 제15 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(8) 제22 실시예- 스트림 개수와 무관하게 동일한 하나의 파일럿 시퀀스를 사용하는 실시예
본 실시예에서는 기존 802.11ac 시스템의 SSP 방식과 같이 스트림 개수와 무관하게 하나의 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 파일럿 톤 플랜을 제안할 수 있다.
따라서, 파일럿 톤의 개수가 32개인 경우, 파일럿 톤의 인덱스(또는 위치)는 제15 실시예에서 제안된 방식을 따르고, 파일럿 톤의 값은 제14 실시예에서 파일럿 톤 개수가 16인 경우에 제안된 파일럿 톤의 값(또는 파일럿 시퀀스를)을 2번 복제하여 사용할 수 있다.
또는, 파일럿 톤의 개수가 16개인 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 제17 실시예에서 제안된 방식을 따르고, 파일럿 톤의 값은 제14 실시예에서 파일럿 톤 개수가 16인 경우에 제안된 방식을 따를 수 있다.
또는, 파일럿 톤의 개수가 8개인 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 제19 실시예에서 제안된 방식을 따르고, 파일럿 톤의 값은 제1 실시예에서 NSTS=1인 경우에 제안된 방식을 따를 수 있다.
이러한 파일럿 톤 플랜을 제안하는 이유는 멀티 스트림들을 이용하여 데이터가 송수신되는 MIMO 전송 상황에서 복수의 직교 파일럿 시퀀스를 사용함으로써 얻는 성능의 이득 대비, 이를 사용하기 위한 오버헤드가 상대적으로 크기 때문이다. 따라서, 스트림 개수와 무관하게 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 SSP 방식을 도입함으로써 오버헤드를 줄일 수 있다.
4. 160MHz: 2048FFT
80MHz 대역폭의 1024개의 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 -1024~+1023의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다.
(1) 제23 실시예-제15 내지 제18 실시예, 또는 제20 실시예를 확장한 실시예
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수/인덱스/값은 제15 내지 제18 실시예, 또는 제20 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 개수/인덱스/값을 2배 복제하여 사용하는 것을 제안한다. 이하에서는 각 실시예별로 복제한 파일럿 톤의 인덱스에 관하여 후술한다. 이하에서 ‘/’를 중심으로 좌측에 위치한 숫자는 복제 전의 파일럿 톤의 인덱스를 나타내며, 우측에 위치한 숫자는 복제 후의 파일럿 톤의 인덱스, 즉 본 실시예에서 제안하는 파일럿 톤의 인덱스를 나타낸다.
*제15 실시예의 경우(64(=2*32)개의 파일럿 톤)
{-487:-999,25}, {-459:-971,53}, {-423:-935,89}, {-395:-907,117}, {-373:-885,139}, {-345:-857,167}, {-309:-821,203}, {-281:-793,231}, {-231:-743,281}, {-203:-715,309}, {-167:-679,345}, {-139:-651,373}, {-117:-629,395}, {-89:-601,420}, {-53:-565,459}, {-25:-537,487}, {25:-487,537}, {53:-459,565}, {89:-420,601}, {117:-395,629}, {139:-373,651}, {167:-345,679}, {203:-309,715}, {231:-281,743}, {281:-231,793}, {309:-203,821}, {345:-167,857}, {373:-139,885}, {395:-117,907}, {423:-89,935}, {459:-53,971}, {487:-25,999}
*제16 실시예의 경우(32(=2*16)개의 파일럿 톤)
{-487:-999,25}, {-459:-971,53}, {-423:-935,89}, {-395:-907,117}, {-373:-885,139}, {-345:-857,167}, {-309:-821,203}, {-281:-793,231}, {-231:-743,281}, {-203:-715,309}, {-167:-679,345}, {-139:-651,373}, {-117:-629,395}, {-89:-601,420}, {-53:-565,459}, {-25:-537,487}, {25:-487,537}, {53:-459,565}, {89:-420,601}, {117:-395,629}, {139:-373,651}, {167:-345,679}, {203:-309,715}, {231:-281,743}, {281:-231,793}, {309:-203,821}, {345:-167,857}, {373:-139,885}, {395:-117,907}, {423:-89,935}, {459:-53,971}, {487:-25,999}, {-468:-980,44}, {-412:-924,100}, {-356:-868,156}, {-300:-812,212}, {-212:-724,300}, {-156:-668,356}, {-100:-612,412}, {-44:-556,468}, {44:-468,556}, {100:-412,612}, {156:-356,668}, {212:-300,724}, {300:-212,812}, {356:-156,868}, {412:-100,924}, {468:-44,980}, {-462:-974,50}, {-406:-918,106}, {-334:-846,178}, {-278:-790,234}, {-234:-746,278}, {-178:-690,334}, {-106:-618,406}, {-50:-562,462}, {50:-462,562}, {106:-406,618}, {178:-334,690}, {234:-278,746}, {278:-234,790}, {334:-178,846}, {406:-106,918}, {462:-50,974}
*제17 실시예의 경우(32(=2*16)개의 파일럿 톤)
{-462:-974,50}, {-406:-918,106}, {-334:-846,178}, {-278:-790,234}, {-234:-746,278}, {-178:-690,334}, {-106:-618,406}, {-50:-562,462}, {50:-462,562}, {106:-406,618}, {178:-334,690}, {234:-278,746}, {278:-234,790}, {334:-178,846}, {406:-106,918}, {462:-50,974}
*제18 실시예의 경우(32(=2*16)개의 파일럿 톤)
{-487:-999,25}, {-459:-971,53}, {-423:-935,89}, {-395:-907,117}, {-373:-885,139}, {-345:-857,167}, {-309:-821,203}, {-281:-793,231}, {-231:-743,281}, {-203:-715,309}, {-167:-679,345}, {-139:-651,373}, {-117:-629,395}, {-89:-601,420}, {-53:-565,459}, {-25:-537,487}, {25:-487,537}, {53:-459,565}, {89:-420,601}, {117:-395,629}, {139:-373,651}, {167:-345,679}, {203:-309,715}, {231:-281,743}, {281:-231,793}, {309:-203,821}, {345:-167,857}, {373:-139,885}, {395:-117,907}, {423:-89,935}, {459:-53,971}, {487:-25,999}
*제20 실시예의 경우(16(=2*8)개의 파일럿 톤)
{-412:-924,100}, {-300:-812,212}, {-156:-668,356}, {-44:-556,468}, {44:-468,556}, {156:-356,668}, {300:-212,812}, {412:-100,924}
(2) 제24 실시예- 스트림 개수에 따라 파일럿 톤의 개수를 결정하는 실시예
전송 데이터량을 증가시키기 위해 총 스트림 개수 별로 파일럿 톤의 개수를 달리 적용하는 방식을 다음과 같이 제안한다. 총 스트림 개수가 16개 미만인 경우에는 제19 실시예를 복제하여 사용하는 것을 제안하며, 17개 내지 32개인 경우에는 제16 내지 제18 실시예 중 어느 하나의 실시예를 복제하여 사용하는 것을 제안하며, 32개 내지 64개인 경우에는 제15 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
(3) 제25 실시예 -스트림 개수와 무관하게 동일한 하나의 파일럿 시퀀스 사용하는 실시예
본 실시예에서는 기존 802.11ac 시스템의 SSP 방식과 같이 스트림 개수와 무관하게 하나의 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 파일럿 톤 플랜을 제안할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 파일럿 톤의 개수/인덱스/값은 제22 실시예 제안된 파일럿 톤의 개수/인덱스/값을 2배 복제하여 사용하는 것을 제안한다.
이러한 파일럿 톤 플랜을 제안하는 이유는 멀티 스트림들을 이용하여 데이터가 송수신되는 MIMO 전송 상황에서 복수의 직교 파일럿 시퀀스를 사용함으로써 얻는 성능의 이득 대비, 이를 사용하기 위한 오버헤드가 상대적으로 크기 때문이다. 따라서, 스트림 개수와 무관하게 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 SSP 방식을 도입함으로써 오버헤드를 줄일 수 있다.
이상으로, non-OFDMA 전송 방식에서 적용 가능한 파일럿 톤 플랜에 대하여 살펴보았다. 위에서 상술한 실시예들은 DL/UL 및 SU/MU 전송 상황에서 HE-LTF 및 HE-데이터 파트의 파일럿 톤들에 적용될 수 있으며, 상기 파일럿 톤들은 HE-LTF 및 HE-데이터 파트의 위상 및 CFO 트래킹 용으로 사용될 수 있다.
B. OFDMA 전송
802.11ax 시스템에서 새롭게 도입된 OFDMA 전송 방식에서 서브 캐리어들은 일정한 톤 단위의 자원 유닛으로 구분됨은 앞서 도 15 내지 17과 관련하여 상술한 바와 같다. 이하에서는 이러한 자원 유닛 별 파일럿 톤 플랜에 대하여 상세히 후술하기로 한다.
1. 26톤 자원 유닛
26톤 자원 유닛에 포함된 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 0~25의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다. 26톤 자원 유닛은 2개의 파일럿 톤을 포함할 수 있다. 이하에서는 이러한 2개의 파일럿 톤들의 인덱스 및 값에 대하여 각 실시예 별로 후술한다.
(1) 제26 실시예
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
일 실시예로서, 2개의 파일럿 톤은 26톤 자원 유닛을 13톤씩 두 부분으로 나누었을 때, 각 부분의 중심에 위치할 수 있다. 따라서 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {6, 19}일 수 있다.
다른 실시예로서, 2개의 파일럿 톤은 기존 802.11ah 시스템에서 1MHz 32FFT에서 DC 톤 및 가드 톤을 제외하고 파일럿 톤 사이의 간격을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있다. 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {6, 19}일 수 있다.
다른 실시예로서, 2개의 파일럿 톤은 기존 802.11ah 시스템에서 1MHz 32FFT에 포함된 파일럿 톤들 사이의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다. 보다 상세하게는, 802.11ah 시스템의 1MHz 32FFT에서 파일럿 톤들은 -7과 +7 인덱스에 각각 위치하므로, 두 파일럿 톤들은 14만큼 이격되어 위치한다. 따라서, 본 실시예의 파일럿 톤들의 인덱스는 이러한 이격 거리와 좌우 대칭을 고려하여 아래와 같이 결정될 수 있다.
{5, 19}, 또는 {6, 20}
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
도 24 및 25는 본 발명의 일 실시예에 따라 스트림 개수에 따른 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다. 본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 MSP 방식에 따라 도 24 및 25의 표와 같이 결정될 수 있다. 특히, NSTS가 1개인 경우 파일럿 톤의 값은 도 24의 표와 같이 결정될 수 있으며(도 24(a) 또는 도 24(b)), NSTS가 2개인 경우 파일럿 톤의 값은 도 25의 표와 같이 결정될 수 있다(도 25(a), 25(b) 또는 도 24(c)). 도 24 및 25에 개시된 표에서 iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00030
는 iSTS를 갖는 스트림에서 2개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
도 25에서 i는 1 또는 2이며 ic는 i=1이면 2, i=2면 1의 값을 갖는다. 또한 도 25에 도시하진 않았으나, ic는 시퀀스로서 {1, 1}과 더불어 {-1, -1}을 가질 수도 있다. 도 25(a) 및 25(b)에 개시된 표의 파일럿 톤 값들은 각 스트림별로 직교성이 유지되는데, iSTS=ic인 경우 PAPR 문제가 발생할 수 있다. 이러한 PAPR 문제를 해결하기 위해 도 25(c)와 같이 스트림별로 비직교성(non-orthogonality)을 만족하는 파일럿 톤 값이 제안될 수 있다.
(2) 제27 실시예
- 파일럿 톤의 인덱스
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제26 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서는 기존 802.11ac 시스템의 SSP 방식과 같이 스트림 개수와 무관하게 하나의 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 파일럿 톤 플랜을 제안할 수 있다. 따라서, 파일럿 톤 값은, 제26 실시예에서 NSTS=1인 경우에 제안된 방식을 따를 수 있다.
이러한 파일럿 톤 플랜을 제안하는 이유는, 멀티 스트림들을 이용하여 데이터가 송수신되는 MIMO 상황에서 복수의 직교 파일럿 시퀀스를 사용함으로써 얻는 성능의 이득 대비 이를 사용하기 위한 오버헤드가 상대적으로 크기 때문이다. 따라서, 스트림 개수와 무관하게 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 SSP 방식을 도입함으로써 오버헤드를 줄일 수 있다.
2. 52톤 자원 유닛
52톤 자원 유닛에 포함된 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 0~51의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다. 52톤 자원 유닛은 4개의 파일럿 톤을 포함할 수 있다. 이하에서는 이러한 4개의 파일럿 톤들의 인덱스 및 값에 대하여 실시예 별로 후술한다.
(1) 제28 실시예
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
일 실시예로서, 4개의 파일럿 톤은 52톤 자원 유닛을 13톤씩 네 부분으로 나누었을 때, 각 부분의 중심에 위치할 수 있다. 따라서 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {6, 19, 32, 45}일 수 있다.
다른 실시예로서, 4개의 파일럿 톤은 기존 802.11n 또는 802.11ac 시스템의 20MHz 대역폭에서 DC 톤 및 가드 톤을 제외하고 파일럿 톤 사이의 간격을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있다. 따라서 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {5, 19, 32, 46}일 수 있다.
다른 실시예로서, 4개의 파일럿 톤은 기존 802.11n 또는 802.11ac 시스템의 20MHz 대역폭에 포함된 파일럿 톤들 사이의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다. 보다 상세하게는, 기존 802.11n 또는 802.11ac 시스템에서 20MHz 대역폭의 파일럿 톤들은 각각 -21, -7, +7, +21 인덱스에 각각 위치하므로, 파일럿 톤들은 14만큼 이격되어 위치한다. 따라서, 본 실시예의 파일럿 톤들의 인덱스는 이러한 이격 거리와 좌우 대칭을 고려하여 아래와 같이 결정될 수 있다.
{7, 21, 35, 49}, 혹은 {6, 20, 34, 48}
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
도 26 및 27은 본 발명의 일 실시예에 따라 스트림 개수에 따른 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다. 본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 기존 802.11n 시스템의 20MHz 대역폭의 파일럿 값들을 재활용할 수 있으며, 이는 도 26 및 27에 도시된 바와 같다. 도 26 및 27에서 NSTS는 스트림 개수, iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00031
는 iSTS를 갖는 스트림에서 4개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
(2) 제29 실시예
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제28 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 제28 실시예에서 NSTS=4인 경우에 제안된 파일럿 값을 이용하여 결정될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 제1 스트림(iSTS=1)의 파일럿 톤들은 {1, 1, 1, -1}의 파일럿 시퀀스를, 제2 스트림(iSTS=2)의 파일럿 톤들은 {1, 1, -1, 1}의 파일럿 시퀀스를, 제3 스트림(iSTS=3)의 파일럿 톤들은 {1, -1, 1, 1}의 파일럿 시퀀스를, 제4 스트림(iSTS=4)의 파일럿 톤들은 {-1, 1, 1, 1}을 가질 수 있다.
(3) 제30 실시예
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제28 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 값을 생성하기 위한 시퀀스 그룹을 정리한 표이다.
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 도 28에 개시된 A 그룹 및 B 그룹의 시퀀스들을 조합함으로써 생성된 파일럿 시퀀스로 결정될 수 있다. 예를 들어, A 그룹의 인덱스 1 시퀀스와 B 그룹의 인덱스 1 시퀀스를 사용하여, {1, 1, -1, -1} 혹은 {-1, -1, 1, 1}의 파일럿 시퀀스가 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 하나의 파일럿 시퀀스는, 스트림 개수와 무관하게 각 스트림을 통해 전송되는 파일럿 톤들에 동일하게 적용될 수 있다.
(4) 제31 실시예
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제28 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서는 기존 802.11ac 시스템의 SSP 방식과 같이 스트림 개수와 무관하게 하나의 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 파일럿 톤 플랜을 제안할 수 있다. 이때, 파일럿 톤의 값은 제28 실시예에서 NSTS=1인 경우에 제안된 방식을 따를 수 있다.
이러한 파일럿 톤 플랜을 제안하는 이유는 멀티 스트림들을 이용하여 데이터가 송수신되는 MIMO 전송 상황에서 복수의 직교 파일럿 시퀀스를 사용함으로써 얻는 성능의 이득 대비, 이를 사용하기 위한 오버헤드가 상대적으로 크기 때문이다. 따라서, 스트림 개수와 무관하게 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 SSP 방식을 도입함으로써 오버헤드를 줄일 수 있다.
3. 106톤 자원 유닛
106톤 자원 유닛에 포함된 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 0~105의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다.
(1) 제32 실시예
- 파일럿 톤의 개수
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수는 6개로 제안한다.
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
일 실시예로서, 6개의 파일럿 톤은 106톤 자원 유닛을 여섯 부분으로 나누었을 때, 각 부분의 중심에 위치할 수 있다. 만일 나뉜 부분이 짝수 개의 톤들로 구성됨에 따라 중앙에 2개의 톤이 위치할 수 있는 경우, 파일럿 톤은 두 톤 중 어느 하나의 톤에 위치할 수 있다.
다른 실시예로서, 6개의 파일럿 톤은 기존 802.11n 또는 802.11ac 시스템의 40MHz 대역폭 파일럿 톤 인덱스에서 DC 톤 및 가드 톤을 제외하여 보정된 인덱스에 위치할 수 있다. 이 경우, 파일럿 톤의 인덱스는 {1, 29, 43, 62, 76, 104}일 수 있다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
도 29 및 30은 본 발명의 일 실시예에 따라 스트림 개수에 따른 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다. 본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 기존 802.11n 시스템의 40MHz 대역폭의 파일럿 값들을 재활용할 수 있으며, 이는 도 29 및 30에 도시된 바와 같다. 도 29 및 30에서 NSTS는 스트림 개수, iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00032
는 iSTS를 갖는 스트림에서 6개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
(2) 제33 실시예
- 파일럿 톤의 개수/인덱스
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수와 인덱스는 제32 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 제32 실시예에서 NSTS=4인 경우에 제안된 파일럿 값을 제1 내지 제4 스트림에 확장하여 적용할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 제1 스트림(iSTS=1)의 파일럿 톤들은 {1, 1, -1, -1, -1, -1}의 파일럿 시퀀스를, 제2 스트림(iSTS=2)의 파일럿 톤들은 {1, 1, 1, -1, 1, 1}의 파일럿 시퀀스를, 제3 스트림(iSTS=3)의 파일럿 톤들은 {1, -1, 1, -1, -1, 1}의 파일럿 시퀀스를, 제4 스트림(iSTS=4)의 파일럿 톤들은 {-1, 1, 1, 1, -1, 1}의 파일럿 시퀀스를 가질 수 있다.
(3) 제34 실시예
- 파일럿 톤의 개수/인덱스
본 실시예에서 파일럿 톤의 개수와 인덱스는 제32 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 값을 생성하기 위한 시퀀스 그룹을 정리한 표이다.
본 실시예에서 파일럿 톤의 값은 A 그룹 내지 C 그룹의 시퀀스들을 조합함으로써 생성된 하나의 파일럿 시퀀스에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, A 그룹의 인덱스 1 시퀀스, B 그룹의 인덱스 2 시퀀스 및 C 그룹의 인덱스 3을 조합하여 {1 1 -1 -1 1 -1}의 파일럿 시퀀스를 생성할 수 있다. 단, PAPR 문제를 고려하여 인덱스 1 또는 인덱스 2의 시퀀스들만으로 구성된 시퀀스는 배제한다. 즉, {1 1 1 1 1 1}과 {-1 -1 -1 -1 -1 -1}는 본 실시예의 파일럿 시퀀스로서 사용하지 않는다.
이렇게 생성된 하나의 파일럿 시퀀스는, 스트림 개수와 무관하게 각 스트림을 통해 전송되는 파일럿 톤들에 동일하게 적용될 수 있다.
(4) 제35 실시예
- 파일럿 톤의 인덱스(또는 파일럿 톤의 위치)
본 실시예에서 파일럿 톤의 인덱스는 제32 실시예에서 제안된 방식을 따른다.
- 파일럿 톤의 값(파일럿 값)
본 실시예에서는 기존 802.11ac 시스템의 SSP 방식과 같이 스트림 개수와 무관하게 하나의 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 파일럿 톤 플랜을 제안할 수 있다. 이때, 파일럿 톤의 값은 제32 실시예에서 NSTS=1인 경우에 제안된 방식을 따를 수 있다.
이러한 파일럿 톤 플랜을 제안하는 이유는 멀티 스트림들을 이용하여 데이터가 송수신되는 MIMO 전송 상황에서 복수의 직교 파일럿 시퀀스를 사용함으로써 얻는 성능의 이득 대비, 이를 사용하기 위한 오버헤드가 상대적으로 크기 때문이다. 따라서, 스트림 개수와 무관하게 고정된 파일럿 시퀀스를 적용하는 SSP 방식을 도입함으로써 오버헤드를 줄일 수 있다.
106톤 자원 유닛에 4개의 파일럿 톤을 사용하는 경우, 기존 시스템의 40MHZ 대역폭에서 사용되는 인터리버를 재사용할 수 있다는 장점이 존재한다. 따라서, 이하에서는 106톤 자원 유닛이 4개의 파일럿 톤을 포함한 경우의 실시예들에 관하여 설명하며, 특히 파일럿 톤들의 ‘인덱스(또는 위치)’을 중심으로 후술하기로 한다. 이하에서 파일럿 톤들의 인덱스는 파일럿 톤들 사이의 등간격 및 대칭 등을 고려하여 결정될 수 있으며, 파일럿 톤들의 값은 제28, 제29 또는 제30 실시예에서 제안된 방식을 따른다. 또한, 이하에서 106톤 자원 유닛은 4개의 26톤 자원 유닛과 2개의 레프트오버(leftover) 톤으로 구성되었다고 가정한다.
(5) 제36 실시예
레프트오버 톤이 106톤 자원 유닛의 양단에 위치한 경우, 106톤 자원 유닛의 인덱스는 i) 0~26(27톤), ii) 27~52(26톤), iii) 52~78(26톤), iv) 79~105(27톤)과 같이 4 부분으로 구분될 수 있으며, 이때 아래와 같은 파일럿 인덱스가 제안될 수 있다.
{13, 39, 65, 92}, {13, 40, 66, 92}, {13, 39, 66, 92}, 또는 {13, 40, 65, 92}
또는, 106톤 자원 유닛의 양단의 인덱스 0, 105에 위치한 톤들을 제외하고 26톤씩 네 부분(i)1~26(26톤), ii) 27~52(26톤), iii) 52~78(26톤), iv) 79~104(26톤))으로 구분한 경우에는 아래와 같은 파일럿 인덱스가 제안될 수 있다.
{13, 39, 65, 91} 혹은 {14, 40, 66, 92}
(6) 제37 실시예
레프트오버 톤이 106톤 자원 유닛의 중앙에 위치한 경우, 106톤 자원 유닛의 인덱스는 i) 0~25(26톤), ii) 26~52(27톤), iii) 53~79(27톤), iv) 80~105(26톤)와 같이 네 부분으로 구분될 수 있으며, 이때 아래와 같은 파일럿 인덱스가 제안될 수 있다.
{12, 39, 66, 92}, {13, 39, 66, 93}, {12, 39, 66, 93}, 혹은 {12, 39, 66, 92}
또는, 106톤 자원 유닛의 중앙의 인덱스 52, 53에 위치한 톤들을 제외하고 26톤씩 네 부분(i) 0~25(26톤), ii) 26~51(26톤), iii) 54~79(26톤), iv) 80~105(26톤))으로 구분한 경우에는 아래와 같은 파일럿 인덱스가 제안될 수 있다.
{12, 38, 66, 92} 혹은 {13, 39, 67, 93}
(7) 제38 실시예
레프트오버 톤이 106톤 자원 유닛의 좌측 끝에 위치한 경우, 106톤 자원 유닛의 인덱스는 i) 0~27(28톤), ii) 28~53(26톤), iii) 54~79(26톤), iv) 80~105(26톤)와 같이 네 부분으로 구분될 수 있으며, 이때 아래와 같은 파일럿 인덱스가 제안될 수 있다.
{13, 40, 66, 92}, {14, 40, 66, 92}, {13, 41, 67, 93}, 혹은 {14, 41, 67, 93}
또는, 106톤 자원 유닛의 좌측 끝의 인덱스 0, 1에 위치한 톤들을 제외하고 26톤씩 네 부분(i) 2~27(26톤), ii) 28~53(26톤), iii) 54~79(26톤), iv) 80~105(26톤))으로 구분한 경우에는 아래와 같은 파일럿 인덱스가 제안될 수 있다.
{14, 40, 66, 92} 혹은 {15, 41, 67, 93}
(8) 제39 실시예
레프트오버 톤이 106톤 자원 유닛의 우측 끝에 위치한 경우, 106톤 자원 유닛의 인덱스는 i) 0~25(26톤), ii) 26~51(26톤), iii) 52~77(26톤), iv) 78~105(28톤)와 같이 네 부분으로 구분될 수 있으며, 이때 아래와 같은 파일럿 인덱스가 제안될 수 있다.
{12, 38, 64, 91}, {12, 38, 64, 92}, {13, 39, 65, 91}, 혹은 {13, 39, 65, 92}
또는, 106톤 자원 유닛의 우측 끝의 인덱스 104, 105에 위치한 톤들을 제외하고 26톤씩 네 부분(i) 0~25(26톤), ii) 26~51(26톤), iii) 52~77(26톤), iv) 78~103(26톤))으로 구분한 경우에는 아래와 같은 파일럿 인덱스가 제안될 수 있다.
{12, 38, 64, 90} 혹은 {13, 39, 65, 91}
이상으로, 106톤 자원 유닛을 네 부분으로 구분하고, 각 부분에 포함된 톤들 중 하나의 톤을 파일럿 톤으로 결정하는 실시예에 관하여 상술하였다. 이하에서는 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치의 26톤 또는 52톤 자원 유닛의 파일럿 인덱스 중 4개를 이용하여 106톤 자원 유닛의 파일럿 톤 인덱스로서 사용하는 실시예에 대하여 제안한다. 여기서 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치의 26톤 또는 52톤 자원 유닛은, 동일한 대역폭 내에서 106톤 자원 유닛과 동일한 인덱스에 위치하는 26톤 자원 유닛 또는 52톤 자원 유닛을 나타낸다. 또는, 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치의 26톤 또는 52톤 자원 유닛은, 106톤 자원 유닛에 포함되는 26톤 또는 52톤 자원 유닛을 나타낸다.
(9) 제40 실시예
도 32는 106톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤의 위치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
좌우 대칭을 만족하기 위해 2개의 레프트오버 톤들이 106톤 자원 유닛의 중앙에 위치한 경우, 106톤 자원 유닛에 포함된 4개의 파일럿 톤들(이하, 제1 내지 제4 파일럿 톤)의 위치는, 106톤 자원 유닛과 대응되는 위치의 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤의 위치와 동일할 수 있다. 이 경우, 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에는 4개의 26톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 나열된 상기 4개의 26톤 자원 유닛들 중심에 위치할 수 있다. 보다 상세하게는, 순차적으로 나열된 4개의 26톤 자원 유닛들을 첫 번째 내지 네 번째 26톤 자원 유닛이라 각각 지칭하는 경우, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 두 번째 및 세 번째 26톤 자원 유닛들 사이에 위치할 수 있다.
이때, 제1 내지 제4 파일럿 톤 위치는 4개의 26톤 자원 유닛들 각각에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤의 위치와 각각 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 파일럿 톤의 위치는 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제2 파일럿 톤의 위치는 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제3 파일럿 톤의 위치는 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제4 파일럿 톤의 위치는 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일할 수 있다.
이때, 제1 내지 제4 파일럿 톤의 위치는 각 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트 오버 톤들로부터 더 먼거리에 위치한 1개의 파일럿 톤의 위치와 각각 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 파일럿 톤의 위치는 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제2 파일럿 톤의 위치는 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제3 파일럿 톤의 위치는 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제4 파일럿 톤의 위치는 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일할 수 있다. 만일, 106톤 자원 유닛과 대응되는 위치의 4개의 26톤 자원 유닛들 각각이 0~25 인덱스를 갖는 26개의 톤들로 구성되고, {6, 20}의 인덱스에 위치한 파일럿 톤을 포함하는 경우, 106톤 자원 유닛에 적용될 파일럿 톤 인덱스 후보는 {6, 20, 32, 46, 60, 74, 86, 100}이 될 수 있다. 이러한 파일럿 톤의 후보 인덱스 중 좌우 대칭을 고려하여 레프트오버 톤으로부터 더 먼 거리에 위치한 파일럿 톤들을 선택하면 아래와 같다.
{6, 32, 74, 100}(도 32 참조)
또는, 제1 내지 제4 파일럿 톤의 위치는 각 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트 오버 톤들로부터 더 가까운 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤의 위치와 각각 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 파일럿 톤의 위치는 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트오버 톤들로부터 더 가까운 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제2 파일럿 톤의 위치는 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트오버 톤들로부터 더 가까운 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제3 파일럿 톤의 위치는 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트오버 톤들로부터 더 가까운 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 제4 파일럿 톤의 위치는 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 레프트오버 톤들로부터 더 가까운 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일할 수 있다. 만일, 106톤 자원 유닛과 대응되는 위치의 4개의 26톤 자원 유닛들 각각이 0~25 인덱스를 갖는 26개의 톤들로 구성되고, {6, 20}의 인덱스에 위치한 파일럿 톤을 포함하는 경우, 106톤 자원 유닛에 적용될 파일럿 톤 인덱스 후보는 {6, 20, 32, 46, 60, 74, 86, 100}이 될 수 있다. 이러한 파일럿 톤의 후보 인덱스 중 좌우 대칭을 고려하여 레프트오버 톤으로부터 더 가까운 거리에 위치한 파일럿 톤들을 선택하면 아래와 같다.
{20, 46, 60, 86}
또는, 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치의 26톤 자원 유닛이 0~25 인덱스를 갖는 26개의 톤들로 구성되고, {6, 19}의 인덱스에 위치한 파일럿 톤을 포함하는 경우, 106톤 자원 유닛에 적용될 파일럿 톤 인덱스 후보는 {6, 19, 32, 45, 60, 73, 86, 99}이 될 수 있다. 이러한 파일럿 톤의 후보 인덱스 중 좌우 대칭을 고려하여 4개의 인덱스를 결정하면 다음과 같다.
{6, 32, 73, 99}, 또는 {19, 45, 60, 86}
또는, 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치의 26톤 자원 유닛이 0~25 인덱스를 갖는 26개의 톤들로 구성되고, {5, 19}의 인덱스에 위치한 파일럿 톤을 포함하는 경우, 106톤 자원 유닛에 적용될 파일럿 톤 인덱스 후보는 {5, 19, 31, 45, 59, 73, 85, 99}이 될 수 있다. 이러한 파일럿 톤의 후보 인덱스 중 좌우 대칭을 고려하여 4개의 인덱스를 결정하면 다음과 같다.
{5, 31, 73, 99}, 또는 {19, 45, 59, 85}
또는, 상술한 내용에 기초할 때, 106톤 자원 유닛에 포함된 4개의 파일럿 톤들(이하, 제1 내지 제4 파일럿 톤)의 위치는, 106톤 자원 유닛과 대응되는 위치의 2개의 52톤 자원 유닛들에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤의 위치와 동일할 수 있다. 이때, 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에는 2개의 52톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 나열된 상기 2개의 52톤 자원 유닛들 중심(또는, 2개의 52톤 자원 유닛들 사이)에 위치할 수 있다.
이 경우에도 상술한 바와 마찬가지로, 제1 내지 제4 파일럿 톤 위치는 2개의 52톤 자원 유닛들 각각에 포함된 4개의 파일럿 톤들 중 2개의 파일럿 톤의 위치와 동일할 수 있다.
이렇듯 106톤 자원 유닛을 구성하는 더 작은 단위의 자원 유닛의 파일럿 인덱스를 사용하는 경우, 시스템 구성이 단순해져 하드웨어 구현의 부담이 줄어든다는 효과를 갖는다.
(10) 제41 실시예
좌우 대칭을 만족하기 위해 레프트오버 톤이 106톤 자원 유닛의 양단에 하나씩 위치한 경우, 106톤 자원 유닛과 대응되는 위치의 4개의 26톤 자원 유닛들의 파일럿 톤 인덱스 중 4개를 본 실시예의 파일럿 톤 인덱스로서 이용할 수 있다.
만일, 각 26톤 자원 유닛이 0~25 인덱스를 갖는 26개의 톤들로 구성되고, {6, 19}의 인덱스에 파일럿 톤이 위치한 경우, 106톤 자원 유닛에 적용될 파일럿 톤 인덱스 후보는 {7, 20, 33, 46, 59, 72, 85, 98}이 될 수 있다. 이러한 파일럿 톤의 후보 인덱스 중 좌우 대칭을 고려하여 4개의 인덱스를 결정하면 다음과 같다.
{7, 33, 72, 98}, 또는 {20, 46, 59, 85}
또는, 각 26톤 자원 유닛이 0~25 인덱스를 갖는 26개의 톤들로 구성되고, {5, 19}의 인덱스에 파일럿 톤이 위치한 경우, 106톤 자원 유닛에 적용될 파일럿 톤 인덱스 후보는 {6, 20, 32, 46, 58, 72, 84, 98}이 될 수 있다. 이러한 파일럿 톤의 후보 인덱스 중 좌우 대칭을 고려하여 4개의 인덱스를 결정하면 다음과 같다.
{6, 32, 72, 98}, 또는 {20, 46, 58, 84}
또는, 각 26톤 자원 유닛이 0~25 인덱스를 갖는 26개의 톤들로 구성되고, {6, 20}의 인덱스에 파일럿 톤이 위치한 경우, 106톤 자원 유닛에 적용될 파일럿 톤 인덱스 후보는 {7, 21, 33, 47, 59, 73, 85, 99}이 될 수 있다. 이러한 파일럿 톤의 후보 인덱스 중 좌우 대칭을 고려하여 4개의 인덱스를 결정하면 다음과 같다.
{7, 33, 73, 99}, 또는 {21, 47, 59, 85}
상술한 파일럿 톤 인덱스의 후보들에서 좌우 대칭을 고려하지 않고 4개의 인덱스를 결정하는 것도 가능하다. 또한, 106톤 자원 유닛과 대응되는 위치의 2개의 52톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤을 이용하는 경우에는, 상술한 내용과 유사하게 52톤 자원 유닛의 파일럿 톤 인덱스 중 4개를 106톤 자원 유닛의 파일럿 톤의 인덱스로서 사용할 수도 있다. 상술한 실시예와 같이, 더 작은 톤 단위의 자원 유닛의 파일럿 톤을 선택적으로 활용함으로써 시스템의 구성이 단순해진다는 효과를 갖는다.
(11) 제42 실시예
본 실시예에서는 레프트오버 톤을 파일럿 톤으로 사용하는 것을 제안한다.
레프트오버 톤의 위치가 좌측 끝(예를 들어, 인덱스 {0, 1})에 위치한 경우, 106톤 자원 유닛에서 파일럿 톤의 인덱스는 좌우 대칭을 고려하여 {0, 1, 104, 105}이 될 수 있다. 이는 레프트오버 톤의 위치가 우측 끝(예를 들어, 인덱스 {104, 105})에 위치한 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
또는, 레프트오버 톤의 일부만 파일럿 톤으로 사용하고, 파일럿 톤의 좌우 대칭 및 등간격을 고려하면, 106톤 자원 유닛의 파일럿 톤 인덱스는 아래와 같이 정해질 수 있다.
{0, 26, 79, 105}, {0, 27, 78, 105}, 혹은 {1, 27, 78, 104}
또는, 레프트오버 톤이 106톤 자원 유닛의 중앙(예를 들어, 인덱스 {52, 53})에 위치하는 경우, 좌우 대칭과 등간격을 고려하여 106톤 자원 유닛의 파일럿 톤의 인덱스는 {26, 52, 53, 79}로 정해질 수 있다.
4. 242톤 자원 유닛
242톤 자원 유닛에 포함된 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 0~241의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다. 242톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤의 개수와 값은 제1 내지 제7 실시예에서 제안된 방식을 따른다. 이하에서는 242톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤의 인덱스를 중심으로 설명한다.
(1) 제43 실시예
본 실시예에서 파일럿 톤은, 242톤 자원 유닛이 파일럿 톤 수만큼 구분되는 경우, 구분되는 각 부분의 중앙에 위치할 수 있다. 예를 들어, 242톤 자원 유닛에 8개의 파일럿 톤들이 포함되는 경우, 242톤 자원 유닛은 8 부분으로 구획될 수 있으며, 8개의 파일럿 톤들은 각 부분의 중앙에 위치할 수 있다. 만일, 각 부분이 짝수 개의 톤들로 구성됨에 따라 중앙에 2개의 톤이 위치할 수 있는 경우, 파일럿 톤은 두 톤 중 어느 하나의 톤에 위치할 수 있다.
예를 들어, 242톤 자원 유닛의 인덱스는 i) 0~30(31톤), ii) 31~60(30톤), iii) 61~90(30톤), iv) 91~120(30톤), v) 121~150(30톤), vi) 151~180(30톤), vii) 181~210(30톤), viii) 211~241(31톤)과 같이 8부분으로 구분될 수 있으며, 이 경우 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같이 제안될 수 있다.
{15, 45, 75, 105, 136, 166, 196, 226}
또는, 양단({0, 241} 인덱스)에 위치한 톤들을 제외하고 모두 30개 톤씩을 포함하는 8부분(인덱스는 i) 1~30(30톤), ii) 31~60(30톤), iii) 61~90(30톤), iv) 91~120(30톤), v) 121~150(30톤), vi) 151~180(30톤), vii) 181~210(30톤), viii) 211~240(30톤))으로 242톤 자원 유닛을 구분한 경우를 가정하면 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같이 제안될 수 있다.
{15, 45, 75, 105, 135, 165, 195, 225} 혹은 {16, 46, 76, 106, 136, 166, 196, 226}
또는, 242톤 자원 유닛의 인덱스는 i) 0~29(30톤), ii) 30~59(30톤), iii) 60~89(30톤), iv) 90~120(31톤), v) 121~151(31톤), vi) 152~181(30톤), vii) 182~211(30톤), viii) 212~241(30톤)과 같이 8부분으로 구분될 수 있으며, 이 경우 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같이 제안될 수 있다.
{15, 45, 75, 105, 136, 166, 196, 226}
이때, 만일 중앙({120, 121} 인덱스)에 위치한 두 톤을 제외하여 파일럿 톤 인덱스를 제안하면 아래와 같다.
{14, 44, 74, 104, 136, 166, 196, 226}, 혹은 {15, 45, 75, 105, 137, 167, 197, 227}
(2) 제44 실시예
본 실시예에서 파일럿 톤은, 제1 내지 제7 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 DC 톤 및 가드(Guard) 톤의 인덱스를 제외한 뒤, 파일럿 톤 인덱스 사이의 간격을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있다. 예를 들어, 242톤 자원 유닛에 8개의 파일럿 톤이 포함된 경우, 보정된 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같다.
{19, 47, 83, 111, 130, 158, 194, 222}
또는, 본 실시예에서 파일럿 톤은 제1 내지 제7 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 가드 톤만을 제외한 뒤(또는, DC 톤만을 포함한 뒤), 파일럿 톤 인덱스 사이의 간격을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있다. 기존 시스템에서, 파일럿 톤이 8개인 경우에 8개의 파일럿 톤은 {±11, ±39, ±75, ±103}에 각각 위치하므로, 좌우 대칭을 고려하면 아래와 같은 파일럿 톤 인덱스가 도출된다.
{17, 45, 81, 109, 131, 159, 195, 223} 혹은 {18, 46, 82, 110, 132, 160, 196, 224}
5. 484톤 자원 유닛
484톤 자원 유닛에 포함된 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 0~483의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다. 484톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤의 개수와 값은 제8 내지 제14 실시예에서 제안된 방식을 따른다. 이하에서는 484톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤의 인덱스를 중심으로 설명한다.
(1) 제45 실시예
본 실시예에서 파일럿 톤은, 242톤 자원 유닛이 파일럿 톤 수만큼 구분되는 경우, 구분되는 각 부분의 중앙에 위치할 수 있다. 예를 들어, 484톤 자원 유닛에 16개의 파일럿 톤들이 포함되는 경우, 242톤 자원 유닛은 16 부분으로 구획될 수 있으며, 16개의 파일럿 톤들은 각 부분의 중앙에 위치할 수 있다. 만일, 각 부분이 짝수 개의 톤들로 구성됨에 따라 중앙에 2개의 톤이 위치할 수 있는 경우, 파일럿 톤은 두 톤 중 어느 하나의 톤에 위치할 수 있다.
(2) 제46 실시예
본 실시예에서 파일럿 톤은, 제8 내지 제14 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 DC 톤 및 가드(Guard) 톤의 인덱스를 제외한 뒤, 파일럿 톤 인덱스 사이의 간격을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있다. 예를 들어, 484톤 자원 유닛에 8개의 파일럿 톤이 포함된 경우, 보정된 파일럿 톤의 인덱스는 아래와 같다.
{38, 94, 166, 222, 261, 317, 389, 445}
또는, 본 실시예에서 파일럿 톤은 제8 내지 제14 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 가드 톤만을 제외한 뒤(또는, DC 톤만을 포함한 뒤), 파일럿 톤 인덱스 사이의 간격을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있다. 기존 시스템에서, 파일럿 톤이 8개인 경우에 8개의 파일럿 톤은 {±22, ±78, ±150, ±206}에 각각 위치하므로, 좌우 대칭을 고려하면 아래와 같은 파일럿 톤 인덱스가 도출된다.
{35, 91, 163, 219, 263, 319, 391, 447}, 또는 {36, 92, 164, 220, 264, 320, 392, 448}
(3) 제47 실시예
본 실시예의 파일럿 톤은, 16개로 제안한다. 이때, 파일럿 톤의 인덱스는 제8 실시예의 인덱스({±25, ±53, ±89, ±117, ±139, ±167, ±203, ±231})를 484톤 수에 맞게 보정하여 사용하는 것을 제안하며, 아래와 같다.
{13, 41, 77, 105, 127, 155, 191, 219, 264, 292, 328, 356, 378, 406, 442, 470}
또는, 본 실시예의 파일럿 톤은 제8 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 가드 톤을 제외한 뒤(DC 톤은 포함), 좌우 대칭을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있다. 보정한 인덱스는 아래와 같다.
{10, 38, 74, 102, 124, 152, 188, 216, 266, 294, 330, 358, 380, 408, 444, 472}, 혹은 {11, 39, 75, 103, 125, 153, 189, 217, 267, 295, 331, 359, 381, 409, 445, 473}
또는, 본 실시예의 파일럿 톤은 제8 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 위치에서 양단의 2톤씩 총 4톤을 제외하고 30톤씩 구분한 후(2~31, 32~61, 62~91, 92~121, …., 452~481), 파일럿 톤의 좌우 대칭을 고려하여 보정하면 아래와 같은 파일럿 톤 인덱스가 도출될 수 있다.
{16, 46, 76, 106, 136, 166, 196, 226, 256, 286, 316, 346, 376, 406, 436, 466}, 혹은 {17, 47, 77, 107, 137, 167, 197, 227, 257, 287, 317, 347, 377, 407, 437, 467}
또는, 본 실시예의 파일럿 톤은 제8 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 중앙의 4톤을 제외하고 30톤씩 구분한 뒤 보정하면 아래와 같은 파일럿 톤 인덱스가 도출될 수 있다.
{14, 44, 74, 104, 134, 164, 194, 224, 258, 288, 318, 348, 378, 408, 438, 468}, 혹은 {15, 45, 75, 105, 135, 165, 195, 225, 259, 289, 319, 349, 379, 409, 439, 469}
6. 996톤 자원 유닛
996톤 자원 유닛에 포함된 서브 캐리어(또는 톤)들은 순서대로 0~995의 인덱스를 각각 갖는다고 가정한다. 996톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤의 개수와 값은 제15 내지 제22 실시예에서 제안된 방식을 따른다. 이하에서는 996톤 자원 유닛에 포함된 파일럿 톤의 인덱스를 중심으로 설명한다.
(1) 제48 실시예
본 실시예에서 파일럿 톤은, 996톤 자원 유닛이 파일럿 톤 수만큼 구분되는 경우, 구분되는 각 부분의 중앙에 위치할 수 있다. 예를 들어, 996톤 자원 유닛에 16개의 파일럿 톤들이 포함되는 경우, 996톤 자원 유닛은 16 부분으로 구획될 수 있으며, 16개의 파일럿 톤들은 각 부분의 중앙에 위치할 수 있다. 만일, 각 부분이 짝수 개의 톤들로 구성됨에 따라 중앙에 2개의 톤이 위치할 수 있는 경우, 파일럿 톤은 두 톤 중 어느 하나의 톤에 위치할 수 있다.
(2) 제49 실시예
본 실시예에서 파일럿 톤은, 제15 내지 제22 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 DC 톤 및 가드(Guard) 톤의 인덱스를 제외한 뒤, 파일럿 톤 인덱스 사이의 간격을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있다.
(3) 제50 실시예
본 실시예에서 파일럿 톤은 제17 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스({±50, ±106, ±178, ±234, ±278, ±334, ±406, ±462})를 보정한 인덱스를 제안하며, 아래와 같다.
{38, 94, 166, 222, 266, 322, 394, 450, 545, 601, 673, 729, 773, 829, 901, 957}
또는, 본 실시예에서 파일럿 톤은 제17 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 가드 톤만을 제외한 뒤(또는, DC 톤만을 포함한 뒤), 파일럿 톤 인덱스 사이의 간격 및 좌우 대칭을 고려하여 보정한 인덱스에 위치할 수 있으며, 보정한 인덱스는 아래와 같다.
{35, 91, 163, 219, 263, 319, 391, 447, 547, 603, 675, 731, 775, 831, 903, 959}, 혹은 {36, 92, 164, 220, 264, 320, 392, 448, 548, 604, 676, 732, 776, 832, 904, 960}
또는, 본 실시예의 파일럿 톤은 제17 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 위치에서 양단의 2톤씩 총 4톤을 제외하고 62톤씩 구분한 후(2~63, 64~125, 126~187, 188~249, …., 932~993), 파일럿 톤의 좌우 대칭을 고려하여 보정하면 아래와 같은 파일럿 톤 인덱스가 도출될 수 있다.
{32, 94, 156, 218, 280, 342, 404, 466, 528, 590, 652, 714, 776, 838, 900, 962}, 혹은 {33, 95, 157, 219, 281, 343, 405, 467, 529, 591, 653, 715, 777, 839, 901, 963}
또는, 본 실시예의 파일럿 톤은 제17 실시예에서 제안된 파일럿 톤의 인덱스에서 중앙의 4톤을 제외하고 62톤씩 구분(0~61, 62~123, …, 434~495, 500~561, …, 934~995)한 뒤 보정하면 아래와 같은 파일럿 톤 인덱스가 도출될 수 있다.
{30, 92, 154, 216, 278, 340, 402, 464, 530, 592, 654, 716, 778, 840, 902, 964} 혹은
{31, 93, 155, 217, 279, 341, 403, 465, 531, 593, 655, 717, 779, 841, 903, 965}
이상으로, non-OFDMA 전송 방식과 OFDMA 전송 방식에서 제안하는 파일럿 톤 플랜에 대하여 상술하였다. 이하에서는, non-OFDMA 전송 방식에서 유저 별로 서로 다른 파일럿 톤을 할당하는 방식에 대하여 후술하기로 한다.
C. STA별 파일럿 톤 할당 방법
802.11ax 시스템에서는 UL MU 전송을 지원하는데, 이 경우 AP는 여러 STA(또는 사용자(user))이 동시에 전송함에 따라 섞인 신호를 수신하게 된다. 이때, 각 STA는 신호를 AP로 보내기 전에 CFO를 보상하여 보내지만 noise 등의 통신 장애로 인해 CFO를 완전히 보상하지 못하고 잔여(residual) CFO가 남게 된다. 따라서, UL MU 전송 시, 신뢰할 만한 성능을 얻기 위해 AP에서 잔여 CFO를 보상할 수 있다. 하지만 각 STA마다 잔여 CFO값이 다르기 때문에 AP에서 파일럿 톤을 이용하여 잔여 CFO를 측정 및 보상하기 위해선, 위에서 제안했던 방식과는 달리 각 STA별로 파일럿 톤을 할당해주는 새로운 방식이 필요하다.
이하에서 설명하는 실시예에서는 non-OFDMA 및 OFDMA 방식에서 제안된 파일럿 톤 플랜이 기본적으로 적용될 수 있다. 다만, 각 STA에게 서로 다른 파일럿 톤이 할당될 수 있으며, 각 STA은 자신에게 할당된 파일럿 톤이 아닌 다른 파일럿 톤의 값은 ‘0’으로 설정할 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 도 33은 본 발명의 일 실시예에 따라 STA별 할당된 파일럿 톤의 값을 정리한 표이다.
1. 랜덤(Random) 할당
각 STA에게 파일럿 톤 개수를 랜덤하게 할당할 수 있다.
예를 들어, STA 1 및 2가 각 STA에 할당된 1개의 스트림 및 20MHz 대역폭을 사용하여 UL MU 전송하는 상황을 가정해볼 수 있다. 이때, 파일럿 톤의 개수 및 인덱스는 제1 실시예에서 제안된 방식을 따를 수 있다. 이 경우, 랜덤하게 두 번째, 및 다섯 번째 파일럿 톤이 STA 1에 할당되고, 나머지 파일럿 톤이 STA 2에 할당될 수 있으며, 이때 파일럿 톤 값은 도 33(a)와 같이 결정될 수 있다. 도 33(a)에서 iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00033
는 iSTS를 갖는 스트림에서 8개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
다만, 상술한 실시예의 경우 STA 별로 할당된 파일럿 톤 개수가 상이하므로 CFO 트래킹 성능에 차이가 생길 수 있다.
2. 짝수(Even) 할당
각 STA에 파일럿 톤 개수를 동일하게 할당할 수 있다.
각 STA별로 동일한 개수의 파일럿 톤을 할당하는 경우, 남는 파일럿 톤이 생길 수 있다. 예를 들어, 8개의 파일럿 톤들을 STA 1~3에게 각각 2개씩 할당하는 경우, 2개(=8-2*3)의 파일럿 톤이 남을 수 있다. 이때, 남은 파일럿 톤은 각 STA에 랜덤하게 할당할 수 있다. 또는, 남은 파일럿 톤은 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 값이 가장 크거나 혹은 가장 작은 STA에 모두 할당할 수 있다. 또는, 남은 파일럿 톤은 가장 큰 SINR 값을 갖는 STA부터 SINR 값의 내림차순으로 한 톤씩, 또는 작은 SINR 값을 갖는 STA부터 SINR 값의 오름차순으로 한 톤씩 할당될 수 있다. SINR 값이 큰 STA에게 할당하는 이유는 좋은 성능을 보이는 STA에게 더 좋은 성능을 보장하여 평균 쓰루풋(throughput)을 높이기 위함이며, 반대로 SINR 값이 작은 STA에게 할당하는 이유는 성능이 좋지 않은 STA의 성능을 높여 QoS를 충족하기 위함이다.
각 STA에 할당된 파일럿 톤의 인덱스(또는 위치)는 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예로서, AP는 파일럿 톤을 최좌측단 또는 최우측단에 위치한 파일럿 톤부터 한 톤씩 각 STA에 순차적으로 할당할 수 있다. 예를 들어, 8개의 파일럿 톤들이 STA 1~3에게 할당된다고 가정해볼 수 있다. 이 경우, 최좌측에 위치한 첫 번째 파일럿 톤은 STA 1으로, 첫 번째 파일럿 톤의 우측에 위치한 두 번째 파일럿 톤은 STA 2로, 두 번째 파일럿 톤의 우측에 위치한 세 번째 파일럿 톤은 STA 3으로, 세 번째 파일럿 톤의 우측에 위치한 네 번째 파일럿 톤은 다시 STA 1으로 할당될 수 있다. 그 결과, STA 1에는 첫 번째, 네 번째 및 일곱 번째 파일럿 톤이, STA 2에는 두 번째, 다섯 번째 및 여덟 번째 파일럿 톤이, STA 3는 세 번째 및 여섯 번째 파일럿 톤이 각각 할당될 수 있다.
다른 실시예로서, AP는 전체 파일럿 톤을 각 STA에 할당된 파일럿 톤 수만큼 최좌측 또는 최우측으로부터 순차적으로 할당할 수 있다.
예를 들어, STA 1에게 파일럿 톤 3개, STA 2에게 파일럿 톤 3개, STA 3에게 파일럿 톤 2개가 각각 할당된다고 가정해볼 수 있다. 이 경우, 8개의 파일럿 톤들은 최좌측(또는 최우측)에 위치한 파일럿 톤부터 3개, 3개, 2개가 순서대로 STA 1~2에 각각 할당될 수 있다. 그 결과, STA 1에는 첫 번째 내지 세 번째 파일럿 톤이, STA 2에는 네 번째~여섯 번째 파일럿 톤이, STA 3에는 일곱 번째~여덟 번째 파일럿 톤이 각각 할당될 수 있다. 여기서 첫 번째 파일럿 톤은 주파수 대역의 파일럿 톤들 중 최좌측 또는 최우측에 위치한 파일럿 톤을 의미할 수 있다.
다른 예로서, STA 1 및 2가 각 STA마다 할당된 1개의 스트림 및 20MHz 대역폭을 사용하여 UL MU 전송하는 상황을 가정해볼 수 있다. 이때, 20MHz 대역폭에 적용되는 파일럿 톤의 개수, 인덱스 및 값은 제1 실시예에서 제안된 방식을 따를 수 있다. 이 경우, 상술한 내용에 따라 20MHz 대역폭의 파일럿 톤들 중 첫 번째 내지 네 번째 파일럿 톤은 STA 1에 할당되고, 다섯 번째 내지 여덟 번째 파일럿 톤은 STA 2에 할당될 수 있다. 이때, 각 STA에 할당된 파일럿 톤들의 값은 도 33(b)와 같이 결정될 수 있다. 도 33(b)에서 iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00034
는 iSTS를 갖는 스트림에서 8개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
3. 차등 할당
파일럿 톤을 SINR 값이 가장 크거나 혹은 가장 작은 STA에게 모두 할당될 수 있다. 또는, SINR 값에 비례 혹은 반비례하게 각 STA에게 할당될 수 있다. 이때, SINR 값에 비례 또는 반비례하게 계산한 파일럿 톤 수가 자연수가 아닌 경우에 계산한 파일럿 톤 수를 반올림할 수 있다. 예를 들어 STA에게 할당 가능한 파일럿 톤이 총 8개이고 SINR 비율에 따라 STA 1 및 2가 할당 받는 개수가 각각 1.6, 6.4이라면, 이를 반올림하여 STA 1에는 2개, STA 2에는 6 개가 각각 할당될 수 있다. 만약 SINR 비율에 따라 STA 1 및 2가 할당 받는 개수가 각각 1.5, 6.5임에 따라 STA 1이 2개, STA 2가 7개가 할당되는 경우에는, 할당된 파일럿 톤 수가 더 큰 쪽에서 1을 제한다. 즉, STA 1은 2개, STA 2는 6개가 각각 할당되게 된다.
SINR 값에 비례하게 파일럿 톤을 할당하는 이유는 더 좋은 성능을 보이는 STA에게 더 많은 파일럿 톤을 할당하여 더 좋은 성능을 보장하여 평균 쓰루풋(throughput)을 높이기 위한 것이다. 반대로, SINR 값에 반비례하게 파일럿 톤을 할당하는 이유는 성능이 좋지 않은 STA의 성능을 좀 더 높여 QoS를 충족하기 위한 것이다.
이때, 각 STA에 할당된 파일럿 톤의 인덱스(또는 위치)는 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예로서, AP는 파일럿 톤을 최좌측 또는 최우측에 위치한 파일럿 톤부터 한 톤씩 각 STA에 순차적으로 할당할 수 있다. 예를 들어, 8개의 파일럿 톤들이 STA 1~3에게 할당된다고 가정해볼 수 있다. 이 경우, 최좌측에 위치한 첫 번째 파일럿 톤은 STA 1으로, 첫 번째 파일럿 톤의 우측에 위치한 두 번째 파일럿 톤은 STA 2로, 두 번째 파일럿 톤의 우측에 위치한 세 번째 파일럿 톤은 STA 3으로, 세 번째 파일럿 톤의 우측에 위치한 네 번째 파일럿 톤은 다시 STA 1으로 할당될 수 있다. 그 결과, STA 1에는 첫 번째, 네 번째 및 일곱 번째 파일럿 톤이, STA 2에는 두 번째, 다섯 번째 및 여덟 번째 파일럿 톤이, STA 3는 세 번째 및 여섯 번째 파일럿 톤이 각각 할당될 수 있다.
다른 실시예로서, AP는 전체 파일럿 톤을 각 STA에 할당된 파일럿 톤 수만큼 최좌측 또는 최우측부터 순차적으로 할당할 수 있다.
예를 들어, STA 1에게 파일럿 톤 3개, STA 2에게 파일럿 톤 3개, STA 3에게 파일럿 톤 2개가 각각 할당된 경우를 가정해볼 수 있다. 이 경우, 8개의 파일럿 톤들은 최좌측(또는 최우측)에 위치한 파일럿 톤부터 3개, 3개, 2개가 순서대로 STA 1~2에 각각 할당될 수 있다. 그 결과, STA 1에는 첫 번째 내지 세 번째 파일럿 톤이, STA 2에는 네 번째~여섯 번째 파일럿 톤이, STA 3에는 일곱 번째~여덟 번째 파일럿 톤이 각각 할당될 수 있다. 여기서 첫 번째 파일럿 톤은 주파수 대역의 파일럿 톤들 중 최좌측 또는 최우측에 위치한 파일럿 톤을 의미할 수 있다.
다른 예로서, STA 1 및 2가 각 STA마다 할당된 1개의 스트림 및 20MHz 대역폭을 사용하여 UL MU 전송하는 상황을 가정해볼 수 있다. 이때, 20MHz 대역폭에 적용되는 파일럿 톤의 개수, 인덱스 및 값은 제1 실시예에서 제안된 방식을 따를 수 있다. 각 STA에 할당되는 파일럿 톤의 개수는 SINR 비율에 비례하게 결정될 수 있으며, STA 1 및 2의 SINR의 비율이 1:4인 경인 경우, STA 1은 2개(1.6의 반올림), STA 2는 6개의 파일럿 톤이 각각 할당된다. 이때, 각 STA에 할당되는 파일럿 톤의 위치는 상술한 내용에 따라 전체 파일럿 톤들 중 첫 번째 및 두 번째 파일럿 톤은 STA 1에 할당되고, 네 번째 내지 여덟 번째 파일럿 톤은 STA 2에 순차적으로 할당될 수 있다. 따라서, 각 STA에 할당된 파일럿 톤들의 값은 도 33(c)와 같이 결정될 수 있다. 도 33(c)에서 iSTS는 스트림 인덱스,
Figure pct00035
는 iSTS를 갖는 스트림에서 8개의 파일럿 톤들 중 j번째 위치의 파일럿 톤의 값을 나타낸다.
파일럿 톤 수가 한정되어 있는 상황에서 파일럿 톤을 할당해야 할 STA 수가 많은 경우, 상술한 실시예를 적용했을 시 각 STA 마다 할당 받을 수 있는 파일럿 톤 수가 적어지므로, CFO 추정 성능이 현저히 열화될 수 있다. 따라서, 각 STA에 할당되는 파일럿 톤 수를 늘리기 위해 STA을 그룹핑하고, 각 그룹에 파일럿 톤을 할당하는 방식을 제안한다.
이때, STA은 아래의 실시예와 같이 그룹핑될 수 있다.
1) 한 그룹 내 속할 수 있는 최대 STA 수(NU_max) 및 채널 직교성 스레스홀드(orthogonality threshold)인 알파(alpha)(0~1: 작을수록 직교성 증가) 값을 설정.
2) SINR이 큰 순서대로 STA을 분류(sorting).
3) SINR이 가장 큰 STA의 채널과 다른 STA의 채널 사이의 correlation 값을 구한 후 그 값이 알파 값 미만인 STA 중 correlation값이 작은 STA부터 최대 STA 수(NU_max)까지 그룹핑.
4) 그룹핑되지 않은 STA 중 SINR이 가장 큰 STA부터 순차적으로 위의 1)~3) 수행하며 모든 STA이 그룹핑될 때까지 수행함. 이때, 한 그룹 내 하나의 STA도 포함 가능.
각 그룹 내에 속하는 STA들은 그룹에 할당된 파일럿 톤을 사용하게 된다. 예를 들어, STA 1 및 2가 제1 그룹에 속하고, 제1 그룹에 4개의 파일럿 톤이 할당될 수 있다. 이 경우, STA 1 및 2는 제1 그룹에 할당된 4개의 파일럿 톤을 사용할 수 있다. 이때, 파일럿 톤이 그룹별로 할당되는 방식은 상술한 실시예에서 STA을 그룹으로 대체하여 적용할 수 있다. 다만 이 경우, SINR 값은 그룹 내 STA들의 SINR 평균 값을 사용할 수 있다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 장치의 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도이다. 본 순서도와 관련하여 상술한 실시예들이 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 이하에서는 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 34를 참조하면, STA은 PPDU를 생성할 수 있다(S3401). 이때 생성되는 PPDU는 물리 프리앰블 및 데이터 필드를 포함하며, 물리 프리앰블은 HE-LTF를 포함한다.
다음으로, STA은 생성한 PPDU를 전송할 수 있다(S3402). 이때, HE-LTF는 레가시 프리앰블의 IDFT/DFT 주기의 4배로 전송되는 4x HE-LTF, 또는 2배로 전송되는 2x HE-LTF일 수 있다. 또한, 이 경우 HE-LTF의 파일럿 톤들은 4x HE-LTF가 매핑되는 서브 캐리어들 중 짝수 인덱스를 갖는 서브 캐리어에만 삽입될 수 있다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 STA 장치의 블록도이다.
도 35에서, STA 장치(3510)는 메모리(3512), 프로세서(3511) 및 RF 유닛(3513)을 포함할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 STA 장치는 HE STA 장치로서, AP 또는 non-AP STA가 될 수 있다.
RF 유닛(3513)은 프로세서(3511)와 연결되어 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. RF 유닛(3513)은 프로세서(3511)로부터 수신된 데이터를 송수신 대역으로 업컨버팅하여 신호를 전송할 수 있다.
프로세서(3511)는 RF 유닛(3513)과 연결되어 IEEE 802.11 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(3511)는 상술한 도면 및 설명에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 STA(3510)의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(3512)에 저장되고, 프로세서(3511)에 의하여 실행될 수 있다.
메모리(3512)는 프로세서(3511)와 연결되어, 프로세서(3511)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(3512)는 프로세서(3511)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(3511)의 외부에 설치되어 프로세서(3511)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.
또한, STA 장치(3510)는 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 포함할 수 있다.
도 35의 STA 장치(3510)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시예들을 병합하여 새로운 실시예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 또한, 표시 장치는 상술한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
발명의 실시를 위한 형태
다양한 실시예가 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에서 설명되었다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법은 IEEE 802.11 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, IEEE 802.11 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (14)

  1. WLAN(Wireless LAN) 시스템에서 STA(Station) 장치의 데이터 전송 방법에 있어서,
    물리 프리앰블(physical preamble) 및 데이터 필드를 포함하는 피지컬 프로토콜 데이터 유닛(PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성하는 단계; 및
    상기 PPDU를 전송하는 단계; 를 포함하되,
    상기 데이터 필드가 제1 내지 제4 파일럿 톤을 포함하는 106톤 자원 유닛을 이용하여 전송되는 경우,
    상기 제1 내지 제4 파일럿 톤의 위치는,
    상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일하거나, 또는
    상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 2개의 52톤 자원 유닛들에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일한, STA 장치의 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에는,
    상기 4개의 26톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 위치한 상기 4개의 26톤 자원 유닛들 중 두 번째 및 세 번째 26톤 자원 유닛들 사이에 위치함, 또는
    상기 2개의 52톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 위치한 상기 2개의 52톤 자원 유닛들 사이에 위치하는, STA 장치의 데이터 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 톤의 위치는 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 및
    상기 제4 파일럿 톤의 위치는 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일한, STA 장치의 데이터 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 및
    상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일한, STA 장치의 데이터 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    각 26톤 자원 유닛에 포함된 26개 톤들이 인덱스 0 내지 25에 순차적으로 위치하는 경우,
    상기 각 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들은 상기 인덱스 6 및 20에 각각 위치하는, STA 장치의 데이터 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 6에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며,
    상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 6에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며,
    상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 20에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며,
    상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 20에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일한, STA 장치의 데이터 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 106톤 자원 유닛에 포함된 106개의 톤들이 0 내지 105의 인덱스에 순차적으로 위치하는 경우,
    상기 제1 파일럿 톤은 상기 인덱스 6에 위치하며, 상기 제2 파일럿 톤은 상기 인덱스 32에 위치하며, 상기 제3 파일럿 톤은 상기 인덱스 74에 위치하며, 및 상기 제4 파일럿 톤은 상기 인덱스 100에 위치하는, STA 장치의 데이터 전송 방법.
  8. WLAN(Wireless LAN) 시스템의 STA(Station) 장치에 있어서,
    무선 신호를 송수신하는, RF 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하는, 프로세서; 를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    물리 프리앰블(physical preamble) 및 데이터 필드를 포함하는 피지컬 프로토콜 데이터 유닛(PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성하고,
    상기 PPDU를 전송하되,
    상기 데이터 필드가 제1 내지 제4 파일럿 톤을 포함하는 106톤 자원 유닛을 이용하여 전송되는 경우,
    상기 제1 내지 제4 파일럿 톤의 위치는,
    상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 4개의 26톤 자원 유닛에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일하거나, 또는
    상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에 존재하는 2개의 52톤 자원 유닛들에 포함된 8개의 파일럿 톤들 중 4개의 파일럿 톤들의 위치와 동일한, STA 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 106톤 자원 유닛과 대응하는 위치에는,
    상기 4개의 26톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 위치한 상기 4개의 26톤 자원 유닛들 중 두 번째 및 세 번째 26톤 자원 유닛들 사이에 위치함, 또는
    상기 2개의 52톤 자원 유닛들 및 2개의 레프트 오버 톤들이 존재하되, 상기 2개의 레프트 오버 톤들은 순차적으로 위치한 상기 2개의 52톤 자원 유닛들 사이에 위치하는, STA 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며, 및
    상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 4개의 26톤 자원 유닛들에 포함된 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 1개의 파일럿 톤 위치와 동일한, STA 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일하며,
    상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 2개의 레프트오버 톤들로부터 더 먼 거리에 위치한 1개의 파일럿 톤 위치와 동일한, STA 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    각 26톤 자원 유닛에 포함된 26개 톤들이 인덱스 0 내지 25에 순차적으로 위치하는 경우,
    상기 각 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들은 상기 인덱스 6 및 20에 각각 위치하는, STA 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 톤의 위치는 상기 첫 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 6에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며,
    상기 제2 파일럿 톤의 위치는 상기 두 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 6에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며,
    상기 제3 파일럿 톤의 위치는 상기 세 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 20에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일하며,
    상기 제4 파일럿 톤의 위치는 상기 네 번째 26톤 자원 유닛에 포함된 2개의 파일럿 톤들 중 상기 인덱스 20에 위치한 파일럿 톤의 위치와 동일한, STA 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 106톤 자원 유닛에 포함된 106개의 톤들이 0 내지 105의 인덱스에 순차적으로 위치하는 경우,
    상기 제1 파일럿 톤은 상기 인덱스 6에 위치하며, 상기 제2 파일럿 톤은 상기 인덱스 32에 위치하며, 상기 제3 파일럿 톤은 상기 인덱스 74에 위치하며, 및 상기 제4 파일럿 톤은 상기 인덱스 100에 위치하는, STA 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021221289A1 (ko) * 2020-04-29 2021-11-04 엘지전자 주식회사 80mhz를 위한 파일럿 신호

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107113140B (zh) * 2014-10-06 2020-08-28 Lg 电子株式会社 在wlan中在包括导频音调的资源单元上发送数据的方法和装置
US10200175B2 (en) 2014-10-31 2019-02-05 Lg Electronics Inc. Multiuser transreceiving method in wireless communication system and device for same
WO2016089538A1 (en) 2014-12-03 2016-06-09 Intel IP Corporation Wireless device, method, and computer readable media for orthogonal frequency division multiple access (ofdma) allocations based on a basic tone resource unit or entire sub-channel
JP6602874B2 (ja) * 2015-01-26 2019-11-06 華為技術有限公司 直交周波数分割多重（ｏｆｄｍ）フレームフォーマットを通信するためのシステム及び方法
US10111132B2 (en) * 2015-03-02 2018-10-23 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for channel state information sounding and feedback
US10200101B2 (en) 2015-03-02 2019-02-05 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for channel state information sounding and feedback
WO2017007266A1 (ko) * 2015-07-07 2017-01-12 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 사운딩 동작 방법 및 이를 위한 장치
CN113162746A (zh) 2015-08-26 2021-07-23 华为技术有限公司 传输he-ltf序列的方法和装置
US10153877B2 (en) * 2015-10-19 2018-12-11 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting feedback frame in wireless local area network system
CN109462560B (zh) 2015-11-23 2020-07-07 华为技术有限公司 无线局域网数据传输方法和装置
WO2017091034A1 (ko) * 2015-11-25 2017-06-01 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 피드백 프레임을 송신하는 방법 및 장치
US10511368B2 (en) * 2016-07-21 2019-12-17 Lg Electronics Inc. Method of transmitting and receiving signal in wireless communication system and apparatus therefor
WO2018027705A1 (zh) * 2016-08-10 2018-02-15 华为技术有限公司 信号传输方法、装置和系统
CN107872298B (zh) * 2016-09-26 2023-09-22 华为技术有限公司 免授权传输的方法、网络设备和终端设备
US10505772B2 (en) * 2016-10-26 2019-12-10 Qualcomm Incorporated Non-staggered reference signals and repeated pilots in orthogonal frequency-division multiplexing
CN108809601B (zh) * 2017-05-04 2023-10-24 华为技术有限公司 无线通信方法及装置
US10687321B2 (en) * 2017-06-20 2020-06-16 Mediatek Inc. Network communication link adaptation systems and methods
CN109714092B (zh) * 2017-10-26 2021-09-07 华为技术有限公司 用于传输数据的方法和装置
CN110460415B (zh) * 2018-05-07 2023-06-20 华为技术有限公司 数据传输方法、装置及存储介质
US11496278B2 (en) * 2018-06-15 2022-11-08 Lg Electronics Inc. Method and device for transmitting PPDU in wireless LAN system
WO2020045910A1 (ko) * 2018-08-27 2020-03-05 엘지전자 주식회사 Wlan 시스템에서 80mhz 기반의 프리앰블 펑처링이 수행된 광대역에서 위상 회전을 적용하는 방법 및 장치
WO2020085783A1 (ko) * 2018-10-23 2020-04-30 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 시그널 필드를 구성하는 기법
JP7373287B2 (ja) * 2019-02-28 2023-11-02 キヤノン株式会社 通信装置、通信方法、及び、プログラム
US11323217B2 (en) 2019-08-29 2022-05-03 Cisco Technology, Inc. Multi-band width tone plan for OFDMA in a wireless network
US20230024458A1 (en) * 2019-10-31 2023-01-26 Lg Electronics Inc. Technique for transmitting ltf signal in wireless communication system
CA3170995A1 (en) * 2020-02-11 2021-08-19 Lg Electronics Inc. Method and device for receiving ppdu through broadband in wireless lan system
US11817985B2 (en) 2021-02-17 2023-11-14 Mediatek Singapore Pte. Ltd. EHT-LTF sequence design for distributed-tone resource units with PAPR reduction
US20220263624A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-18 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Pilot Tone Design For Distributed-Tone Resource Units In 6GHz Low-Power Indoor Systems
US11838227B2 (en) * 2021-07-30 2023-12-05 Qualcomm Incorporated Pilot tones in distributed resource unit (dRU) transmission
WO2023136598A1 (ko) * 2022-01-13 2023-07-20 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 톤 플랜에 관련된 제어 정보를 기반으로 ppdu를 수신하는 방법 및 장치
WO2023136596A1 (ko) * 2022-01-17 2023-07-20 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 파일럿 톤에 관련된 제어 정보를 기반으로 ppdu를 수신하는 방법 및 장치
US20230300011A1 (en) * 2022-03-18 2023-09-21 Mediatek Inc. Scalable Waveform And Numerology Designs For Next-Generation WLAN In 60GHz Frequency Band
WO2023211075A1 (ko) * 2022-04-25 2023-11-02 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 새로운 뉴머롤로지에 대한 ppdu 송신 또는 수신 방법 및 장치
WO2024005810A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-04 Intel Corporation Apparatus, system, and method of communicating a short training field (stf) over a millimeterwave (mmwave) channel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090103666A1 (en) * 2006-04-03 2009-04-23 National Ict Australia Limited Channel estimation for rapid dispersive fading channels
EP2782274A1 (en) * 2011-11-18 2014-09-24 LG Electronics Inc. Method for transmitting data unit in wireless local area network system and apparatus for supporting same
US20160119047A1 (en) * 2014-10-28 2016-04-28 Newracom, Inc. LTF design for WLAN system

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08288905A (ja) * 1995-04-14 1996-11-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光パス監視方式
DE19609736A1 (de) * 1996-03-13 1997-09-18 Thomson Brandt Gmbh Detektionsschaltung für Pilottöne zur Spurfolgeregelung bei Magnetbandaufzeichnungen
KR20040035291A (ko) * 2002-10-19 2004-04-29 삼성전자주식회사 주파수영역에 파일럿 톤을 삽입한 다중 반송파 송신시스템 및 그의 파일럿 삽입방법
CN100558095C (zh) * 2003-03-27 2009-11-04 株式会社Ntt都科摩 估计多个信道的设备和方法
US8619907B2 (en) * 2004-06-10 2013-12-31 Agere Systems, LLC Method and apparatus for preamble training in a multiple antenna communication system
KR100921183B1 (ko) * 2008-01-10 2009-10-13 한국전자통신연구원 무선통신 시스템에서 파일럿 톤 기반의 채널 추정 방법 및장치
US8867653B2 (en) * 2011-01-28 2014-10-21 Marvell World Trade Ltd. Physical layer frame format for long range WLAN
CN104702376B (zh) 2009-07-29 2018-04-13 马维尔国际贸易有限公司 用于wlan发送的方法和装置
US20110176626A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-21 Yen-Chin Liao Pilot Signal Determination Method and Wireless Communication System Using the Same
US9025428B2 (en) * 2010-04-14 2015-05-05 Qualcomm Incorporated Allocating and receiving tones for a frame
CA2781828C (en) * 2010-06-29 2016-08-09 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting data frame in wlan system
US9001908B2 (en) * 2010-07-01 2015-04-07 Marvell World Trade Ltd. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol formats for a wireless local area network (WLAN)
CN102714648B (zh) * 2010-07-09 2015-07-15 联发科技（新加坡）私人有限公司 无线局域网设备及其传送、接收方法
WO2012051319A1 (en) 2010-10-13 2012-04-19 Marvell World Trade Ltd. Method and apparatus for generating an ofdm symbol
US20130230120A1 (en) * 2011-08-29 2013-09-05 Qualcomm Incorporated Apparatus and methods for long and short training sequences for a fast fourier transform
KR20130075930A (ko) * 2011-12-28 2013-07-08 삼성전자주식회사 방송 통신 시스템에서 파일럿 시퀀스 송/수신 방법 및 장치
US9088504B2 (en) * 2012-01-06 2015-07-21 Qualcomm Incorporated Systems and methods for wireless communication of long data units
EP2816740B1 (en) * 2012-02-14 2019-07-24 LG Electronics Inc. Method for transmitting data units in wireless lan systems and apparatus for supporting same
JP5784240B2 (ja) 2012-02-15 2015-09-24 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド パイロットシーケンスを生成する方法及び装置
JP6122039B2 (ja) * 2012-03-01 2017-04-26 インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド Ｗｌａｎシステムにおけるマルチユーザ並列チャネルアクセス
US9774481B2 (en) 2012-04-05 2017-09-26 Qualcomm, Incorporated Systems and methods for transmitting pilot tones
CN105122754B (zh) * 2013-04-19 2018-10-19 Lg电子株式会社 用于发送信号字段的方法及其装置
US10164695B2 (en) * 2014-05-09 2018-12-25 Marvell World Trade Ltd. Tone block and spatial stream allocation
WO2015187720A2 (en) * 2014-06-02 2015-12-10 Marvell Semiconductor, Inc. High efficiency orthogonal frequency division multiplexing (ofdm) physical layer (phy)
US9949290B2 (en) * 2014-10-16 2018-04-17 Newracom, Inc. Bandwidth determination for multiple user transmission in a high efficiency wireless LAN
US9736277B2 (en) * 2014-10-28 2017-08-15 Newracom, Inc. PPDU format preamble design
US10200175B2 (en) 2014-10-31 2019-02-05 Lg Electronics Inc. Multiuser transreceiving method in wireless communication system and device for same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090103666A1 (en) * 2006-04-03 2009-04-23 National Ict Australia Limited Channel estimation for rapid dispersive fading channels
EP2782274A1 (en) * 2011-11-18 2014-09-24 LG Electronics Inc. Method for transmitting data unit in wireless local area network system and apparatus for supporting same
US20160119047A1 (en) * 2014-10-28 2016-04-28 Newracom, Inc. LTF design for WLAN system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Deric waters, "Signal and Pilot Definition for STBC Encoded MCS 32", IEEE 802.11-06/1109r3(2006.07.31.) *
Hongyuan Zhang, "HE-LTF Proposal", IEEE 802.11-15/0349r2(2015.03.11) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021221289A1 (ko) * 2020-04-29 2021-11-04 엘지전자 주식회사 80mhz를 위한 파일럿 신호

Also Published As

Publication number Publication date
US11228411B2 (en) 2022-01-18
JP2018501687A (ja) 2018-01-18
CN107113132B (zh) 2020-10-30
WO2016068672A3 (ko) 2016-06-23
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EP3214814B1 (en) 2019-07-31
JP2017539137A (ja) 2017-12-28
ES2898101T3 (es) 2022-03-03
EP3214813B1 (en) 2021-10-20
WO2016068673A2 (ko) 2016-05-06
US10200175B2 (en) 2019-02-05
EP3214813A2 (en) 2017-09-06
KR102533693B1 (ko) 2023-05-18
US20190123877A1 (en) 2019-04-25
EP3214814A2 (en) 2017-09-06
WO2016068672A2 (ko) 2016-05-06
EP3955506B1 (en) 2023-05-10
CN107113132A (zh) 2017-08-29
EP3955506A1 (en) 2022-02-16
JP2023017996A (ja) 2023-02-07
US10652000B2 (en) 2020-05-12
JP2020074561A (ja) 2020-05-14
WO2016068673A3 (ko) 2016-06-23
JP6499285B6 (ja) 2019-05-08
KR20170078628A (ko) 2017-07-07
CN107113267A (zh) 2017-08-29
EP3214813A4 (en) 2018-06-13
EP3214814A4 (en) 2018-08-08
US20200235884A1 (en) 2020-07-23
US10447448B2 (en) 2019-10-15
US20170338927A1 (en) 2017-11-23
US20170338928A1 (en) 2017-11-23

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