KR20210014713A

KR20210014713A - 프레임 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210014713A
Application number: KR1020210011499A
Authority: KR
Inventors: 오종의; 박현구; 권형진; 권용진; 이일구; 신정철; 정민호
Original assignee: 뉴라컴 인코포레이티드
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2021-02-09
Also published as: KR20150123683A; KR102321825B1; KR102211170B1

Abstract

무선랜에서, 디바이스가 이전 버전의 프레임에 자신이 속한 BSS의 정보를 포함하는 시그널 심볼을 추가하여 프레임을 생성하고, 생성한 프레임을 전송한다.

Description

프레임 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING FRAME}

본 발명은 프레임 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 무선 근거리 통신망(wireless local area network, WLAN)(앞으로 "무선랜"이라 함)에서의 프레임 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선랜과 같은 무선 통신 네트워크에서는 각 디바이스는 경쟁 기반으로 자원을 점유하여서 신호를 전송한다. 다른 디바이스와의 충돌을 방지하기 위해서, 무선랜 디바이스는 채널에서 에너지를 검출하여서 채널이 사용되지 않고 있을 때만 송신을 수행하는 반송파 감지 다중 접속(carrier sense multiple access, CSMA) 방식을 사용하고 있다. 이때, 무선랜 디바이스는 수신한 패킷에서 검출한 에너지가 클리어 채널 평가(clear channel assessment, CCA) 레벨보다 높으면 채널이 사용 중인 것으로 간주하여서 전송 시도를 연기한다. 기존의 무선랜에서 CCA 레벨은 고정된 값을 가진다. 예를 들면, IEEE 802.11n 표준에서 20MHz 전송에 대한 CCA 레벨은 -62dBm이다.

고정된 CCA 레벨을 사용하지 않고 CCA 레벨을 변경할 수 있는 동적 CCA 기술이 IEEE 802.11ah 태스크 그룹(IEEE 802.11ah)에서 제안되었다. 동적 CCA 기술은, 무선랜 디바이스가 수신한 패킷의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 확인하고, 해당 패킷이 자신의 BSS에 속하는 패킷인 경우에는 CCA 레벨을 낮게 설정하여서 패킷을 보호하고, 다른 BSS에 속하는 패킷인 경우에는 CCA 레벨을 높게 설정하여 수율(throughput)을 향상시키는 기술이다. 그런데 IEEE 802.11ah 태스크 그룹은 1GHz에서 동작하는 무선랜을 목표로 하고 있으므로, IEEE 802.11ah 태스크 그룹에서 제안된 동작 CCA 기술은 BSS에 존재하는 디바이스가 모두 IEEE 802.11ah 표준을 지원하는 디바이스인 경우에만 적용될 수 있다.

현재 IEEE 802.11ax 태스크 그룹에서는 고밀도 환경에서의 시스템 수율을 향상시킬 수 있는 고효율 무선랜(high efficiency WLAN, HEW)을 개발하고 있다. HEW 환경에서는 BSS 내에 HEW 디바이스만 존재하는 것이 아니라 IEEE 802.11ax 이전 버전, 예를 들면 IEEE 802.11a 표준, IEEE 802.11n 표준, IEEE 802.11ac 표준 등에 따른 디바이스도 공존할 수 있다. 그러므로 IEEE 802.11ah 태스크 그룹에서 제안된 동적 CCA 기술을 HEW에 적용하는 경우, HEW 형식으로 전송되는 패킷에 한하여 HEW 디바이스만 동적 CCA 기술을 적용할 수 있고, HEW 이전 형식(예를 들면, IEEE 802.11a, IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac)으로 전송되는 패킷에 대해서는 HEW 디바이스도 동적 CCA 기술을 적용할 수 없다는 문제점이 있다.

한편, IEEE 802.11a 표준, IEEE 802.11n 표준, IEEE 802.11ac 표준 등에 따른 디바이스도 현재 수신 중인 패킷의 BSS를 확인할 수 있다. 이 경우 디바이스는 매체 접근 제어(medium access control, MAC) 레벨에서 MAC 프레임을 해석해야 BSS를 확인할 수 있는데, MAC 프레임을 해석할 때 오류가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 과제는 이전 버전의 디바이스에 대한 호환성을 유지하면서 시스템 수율을 향상시킬 수 있는 프레임 전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 무선랜에서 디바이스의 프레임 수신 방법이 제공된다. 상기 디바이스는, 이전 버전의 프레임에 BSS 정보를 포함하는 심볼이 추가된 프레임을 수신하고, 상기 BSS 정보로부터 상기 프레임이 속한 BSS에 속하는지 판단한다.

상기 디바이스는, 상기 프레임이 속한 BSS에 속하는지에 따라 CCA 레벨을 결정할 수 있다. 이때, 상기 프레임이 속한 BSS에 속하면 상기 CCA 레벨은 제1 레벨로 결정되고, 상기 프레임이 속한 BSS에 속하지 않으면 상기 CCA 레벨은 제1 레벨보다 높은 제2 레벨로 결정될 수 있다.

상기 프레임은 RTS(request to send) 프레임 또는 상기 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS(clear to send) 프레임을 포함할 수 있다.

상기 디바이스는, 상기 BSS 정보로부터 상기 프레임 이후에 전송되는 패킷의 목적지에 자신이 포함되는지 판단하고, 상기 목적지에 자신이 포함되지 않으면 소정 기간 동안 복조를 정지할 수 있다.

상기 이전 버전의 프레임은 IEEE 802.11a 표준, IEEE 802.11n 표준 또는 IEEE 802.11ac 표준 중 적어도 하나의 표준을 지원하는 프레임을 포함할 수 있다.

상기 BSS 정보는 상기 BSS의 식별자의 일부 비트에 기초하여서 생성될 수 있다.

상기 BSS 정보는 상기 BSS의 식별자의 일부 비트와 결합 식별자(association identifier, AID)의 일부 비트에 기초하여서 생성될 수 있다.

상기 BSS 정보는 상기 이전 프레임의 끝에 붙어 있을 수 있다.

상기 심볼은 상향링크 및 하향링크 중 어느 하나를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 심볼은 상기 프레임의 버전을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선랜에서 디바이스의 프레임 전송 방법이 제공된다. 상기 디바이스는, 이전 버전의 프레임에 상기 디바이스가 속한 BSS 정보를 포함하는 심볼을 추가하여 프레임을 생성하고, 상기 프레임을 전송한다.

상기 디바이스는, 상기 BSS의 식별자의 일부 비트에 기초하여 상기 BSS 정보를 생성할 수 있다.

상기 디바이스는, 상기 BSS의 식별자의 일부 비트와 AID의 일부 비트에 기초하여 상기 BSS 정보를 생성할 수 있다.

상기 디바이스는, 상기 BSS 정보를 상기 이전 프레임의 끝에 부착할 수 있다.

상기 프레임은 RTS 프레임 또는 상기 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS 프레임을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선랜에서의 프레임 수신 장치가 제공된다. 상기 프레임 수신 장치는 송수신기와 프로세서를 포함한다. 상기 송수신기는 이전 버전의 프레임에 BSS 정보를 포함하는 심볼이 추가된 프레임을 수신하고, 상기 프로세서는 상기 BSS 정보로부터 상기 프레임이 속한 BSS에 속하는지 판단한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선랜에서의 프레임 전송 장치가 제공된다. 상기 프레임 전송 장치는 프로세서와 송수신기를 포함한다. 상기 프로세서는 이전 버전의 프레임에 상기 프레임 전송 장치가 속한 BSS 정보를 포함하는 심볼을 추가하여 프레임을 생성하고, 상기 송수신기는 상기 프레임을 전송한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면 이전 버전의 디바이스와 새로운 버전의 디바이스가 공존하는 환경에서, 동적 CCA 기술을 사용할 수 있다. 또한 디바이스는 프레임에 포함된 데이터 필드를 해석하지 않고 시그널 심볼을 복조하여 BSS 정보를 획득할 수 있으므로, PHY 레벨에서 BSS 정보를 파악할 수 있다. 또한 디바이스는 BSS 정보에 기초하여서 자신이 목적지가 아닌 패킷이 전송되는 동안 복조를 정지함으로써 전력을 절약을 할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 프레임 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 7은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 프레임 구조의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 HEW 시그널 심볼의 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크/하향링크 자동 검출의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 14 내지 도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 프레임 버전 자동 검출의 다양한 예를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 동적 CCA 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 하향링크 전송을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 하향링크 전송에 기초한 동적 CCA 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 21은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크 전송에 기초한 동적 CCA 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 23 및 도 24는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 하향링크 전송을 나타내는 도면이다.
도 25 및 도 26은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 하향링크 전송을 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 전력 절약 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 하향링크 전송을 나타내는 도면이다.
도 29은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 하향링크 전송에 기초한 전력 절약 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 30은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 나타내는 도면이다.
도 31은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크 전송에 기초한 전력 절약 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 프레임 전송 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 프레임 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참고하면, 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)(10)는 복수의 디바이스를 포함한다. 복수의 디바이스 중 적어도 하나의 디바이스는 액세스 포인트(access point, AP)(11)이고, 나머지 디바이스는 non-AP 스테이션(non-AP station, non-AP STA)(12, 13, 14, 15)일 수 있다. 앞으로, 편의상 non-AP 스테이션을 스테이션(station, STA)이라 한다.

AP(11)는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 지원한다. 예를 들면, 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크는 IEEE 802.11ax 태스크 그룹에서 개발되고 있는 고효율 무선랜(high efficiency WLAN, HEW)일 수 있다. 아래에서는 설명의 편의상 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 HEW로 가정하여서 설명한다. 또한 HEW를 지원하는 AP를 HEW-AP라 한다.

BSS(10)에 포함된 STA(12, 13, 14, 15)는 HEW를 지원하는 STA(앞으로 "HEW-STA"이라 함)(12) 및/또는 이전 버전의 STA(13, 14, 15)을 포함할 수 있다. 이전 버전의 STA은 예를 들면 IEEE 802.11a 표준(IEEE Std 802.11a-1999)를 지원하는 STA(앞으로 "Legacy-STA"이라 함)(13), 높은 수율(higher throughput, HT) 향상을 위한 IEEE 802.11n 표준(IEEE Std 802.11n-2009)을 지원하는 STA(앞으로 "HT-STA"이라 함)(14) 및/또는 매우 높은 수율(very high throughput, VHT) 향상을 위한 IEEE 802.11ac 표준(IEEE 802.11ac-2013)를 지원하는 STA(앞으로 "VHT-STA"이라 함)(15)을 포함할 수 있다.

이러한 BSS(10)에서, HEW-AP(11)는 HEW-STA(12) 또는 HEW-AP(도시하지 않음)만 복조할 수 있는 HEW 패킷을 전송할 수도 있지만, 이전 버전의 STA(13, 14, 15) 또는 이전 버전의 AP(도시하지 않음)도 복조할 수 있는 이전 버전의 프레임을 전송할 수도 있다. HEW-STA(12)도 HEW 프레임 또는 이전 버전의 프레임을 전송할 수 있다. 한편, HEW-AP(11)는 이전 버전의 STA(13-15), 이전 버전의 AP, HEW-STA(12) 또는 HEW-AP가 복조할 수 있는 이전 버전의 프레임을 전송할 수 있지만, HEW-STA(12) 또는 HEW-AP만 해석할 수 있는 프레임을 전송할 수도 있다. 마찬가지로, HEW-STA(12)도 이전 버전의 STA(13-15), 이전 버전의 AP, HEW-AP(11) 또는 HEW-STA가 복조할 수 있는 이전 버전의 프레임을 전송할 수 있지만, HEW-AP(12) 또는 HEW-STA만 해석할 수 있는 프레임을 전송할 수도 있다.

도 2를 참고하면, BSS(20)는 이전 버전의 AP(21)를 포함한다. 이전 버전의 AP(21)는 예를 들면 IEEE 802.11a 표준을 지원하는 AP(앞으로 "Legacy-AP"라 함), IEEE 802.11n 표준을 지원하는 AP(앞으로 "HT-AP"라 함), 또는 IEEE 802.11ac 표준을 지원하는 AP(앞으로 "VHT-AP"라 함)일 수 있다. BSS(20)는 HEW-STA(22)을 포함하며, 이전 버전의 STA(23, 24, 25)을 더 포함할 수 있다. 이전 버전의 STA은 예를 들면 legacy-STA(23), HT-STA(24) 및/또는 VHT-STA(25)일 수 있다.

이러한 BSS(20)에서, 이전 버전의 AP(21) 또는 이전 버전의 STA(23-25)는 이전 버전의 프레임을 전송하며, HEW-STA(22)는 HEW 프레임 또는 이전 버전의 프레임을 전송할 수 있다. HEW-STA(22)는 이전 버전의 STA(23-25), 이전 버전의 AP(21), HEW-AP(도시하지 않음) 또는 HEW-STA(도시하지 않음)이 복조할 수 있는 이전 버전의 프레임을 전송할 수 있지만, HEW-AP(21) 또는 HEW-STA만 해석할 수 있는 프레임을 전송할 수도 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 도 3에 도시한 것처럼 HEW-AP(11) 또는 HEW-STA(12, 22)은 이전 버전의 프레임(31)에 심볼(32)이 포함된 프레임(30)을 전송한다. 이때, 심볼(32)은 프레임(30)을 전송한 HEW-AP 또는 HEW-STA가 속한 BSS에 대한 정보를 포함한다. 심볼(32)의 한 예로 시그널 심볼, 즉 HEW 시그널 심볼(HEW-SIG)이 사용될 수 있으며, 아래에서는 심볼(32)을 HEW 시그널 심볼(HEW-SIG)로 가정하여서 설명한다.

그러면 이 프레임(30)을 수신한 HEW-STA 또는 HEW-AP는 HEW 시그널 심볼(32)을 포함하는 프레임 전체(30)를 해석할 수 있지만, 이전 버전의 STA 또는 이전 버전의 AP는 이전 버전의 프레임에 해당하는 부분(31)만 해석할 수 있다.

따라서 프레임(30)을 수신한 HEW-AP 또는 HEW-STA은 HEW 시그널 심볼(32)을 통해 해당 프레임을 송신한 HEW-AP 또는 HEW-STA이 자신이 속한 BSS에 포함되는지를 판단할 수 있다. 프레임(30)을 송신한 HEW-AP 또는 HEW-STA이 자신이 속한 BSS에 포함되는 경우, HEW-AP 또는 HEW-STA은 낮은 CCA 레벨을 적용한다. 이와는 달리, 프레임(30)을 송신한 HEW-AP 또는 HEW-STA이 자신이 속한 BSS에 포함되지 않는 경우, HEW-AP 또는 HEW-STA은 높은 CCA 레벨을 적용한다. 이에 따라 HEW-AP 또는 HEW-STA은 수신한 패킷이 자신의 BSS에 포함되는 경우에는 CCA 레벨을 낮게 설정해서, 수신한 패킷에서 검출한 에너지가 CCA 레벨보다 높으면 채널이 사용 중인 것으로 간주하여서 전송 시도를 연기함으로써 자신의 BSS에 속한 패킷을 보호할 수 있다. HEW-AP 또는 HEW-STA은 수신한 패킷이 자신의 BSS에 포함되지 않는 경우에는 CCA 레벨을 높게 설정해서, 수신한 패킷에서 검출한 에너지가 CCA 레벨보다 낮으면 채널을 점유함으로써 시스템 수율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면 이전 버전의 AP 또는 STA와 HEW-AP 또는 HEW-STA이 공존하는 환경에서, HEW-AP 또는 HEW-STA이 동적 CCA 기술을 사용할 수 있다. 또한 HEW-AP 또는 HEW-STA은 프레임에 포함된 데이터 필드를 해석하지 않고 시그널 심볼을 복조하여 BSS 정보를 획득할 수 있으므로, PHY 레벨에서 BSS 정보를 파악할 수 있다.

다음 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임의 다양한 예에 대해서 도 4 내지 도 7을 참고로 하여 설명한다.

도 4 내지 도 7은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 프레임 구조의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4 내지 도 7에서 하나의 단위는 한 심볼에 해당하며, 예를 들면 4㎲의 길이(duration)을 가진다. 또한 도 4 내지 도 7에 도시된 프레임은 PHY 프레임으로서, 예를 들면 PLCP(physical layer convergence procedure) 프레임일 수 있다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임의 한 예는 IEEE 802.11a 표준에 따른 프레임(앞으로 "11a 프레임"이라 함)(41)에 HEW 시그널 심볼(HEW-SIG)(42)이 추가된 구조를 가진다.

11a 프레임 부분(41)은 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 시그널 필드(L-SIG) 및 데이터 필드(DATA)를 포함한다. 데이터 필드(DATA)는 전송되는 데이터를 포함하며, 시그널 필드(L-SIG)는 데이터 필드(DATA)에 포함된 데이터의 길이와 데이터를 전송하는데 사용된 데이터 레이트를 지시한다.

HEW 시그널 심볼(42)은 BSS 정보를 포함하며, 프레임에서 미리 정의된 위치[예를 들면, 11a 프레임 부분(41)의 끝]에 추가된다.

따라서 이전 버전의 STA 또는 AP는 도 4에 도시된 프레임을 수신하는 경우 시그널 필드(L-SIG)에서 지시하는 길이에 해당하는 부분[데이터 필드(DATA)]를 해석할 수 있다. 이때, STA 또는 AP는 데이터 필드에 매핑된 MAC 프레임을 MAC 레벨에서 해석함으로써 데이터 필드에 포함된 정보를 획득할 수 있다.

HEW-STA 또는 HEW-AP는 도 4에 도시된 프레임을 수신하는 경우 PHY 레벨에 미리 정의된 위치의 HEW 시그널 심볼(42)을 복조하여서 BSS 정보를 획득할 수 있다. 또한 HEW-STA 또는 HEW-AP는 이전 버전의 STA 또는 AP처럼 데이터 필드(DATA)를 해석할 수도 있다.

한편, 11a 프레임에서 시그널 필드(L-SIG)는 1 비트의 예약 비트를 가지므로, 예약 비트를 HEW 시그널 심볼(42)의 존재 여부를 지시하는 지시자를 할당할 수도 있다.

도 5를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임의 다른 예는 IEEE 802.11n 표준에 따른 프레임(앞으로 "11n 프레임"이라 함)(51)에 HEW 시그널 심볼(HEW-SIG)(52)이 추가된 구조를 가진다.

11n 프레임 부분(51)은 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 시그널 필드(L-SIG), HT(high throughput) 시그널 필드(HT-SIG), HT 쇼트 트레이닝 필드(HT-STF), HT 롱 트레이닝 필드(HT-LTF) 및 데이터 필드(DATA)를 포함한다.

시그널 필드(L-SIG)는 HT 시그널 필드(HT-SIG)부터 데이터 필드(DATA)까지의 길이를 지시하며, HT 시그널 필드(HT-SIG)는 11n 프레임에 따른 패킷을 해석하는데 필요한 정보를 전달한다. HT 쇼트 트레이닝 필드(HT-STF) 및 HT 롱 트레이닝 필드(HT-LTF)은 11n 프레임에 따른 패킷의 프리앰블에 해당하며, 데이터 필드(DATA)는 전송되는 데이터를 포함한다. 도 5에서는 하나의 HT 롱 트레이닝 필드(HT-LTF)만 도시하였지만, 복수의 HT 롱 트레이닝 필드(HT-LTF)가 반복될 수 있다.

HEW 시그널 심볼(52)은 BSS 정보를 포함하며, 프레임에서 미리 정의된 위치[예를 들면, 11n 프레임 부분(51)의 끝]에 추가된다.

따라서 IEEE 802.11n을 지원하는 이전 버전의 STA 또는 AP는 도 5에 도시된 프레임을 수신하는 경우 HT 시그널 필드(L-SIG)에서 지시하는 길이에 해당하는 부분을 해석하여서 데이터 필드에 포함된 정보를 획득할 수 있다. HEW-STA 또는 HEW-AP는 도 5에 도시된 프레임을 수신하는 경우 미리 정의된 위치의 HEW 시그널 심볼(52)을 복조하여서 BSS 정보를 획득할 수 있으며, 이전 버전의 STA 또는 AP처럼 데이터 필드에 포함된 정보를 해석할 수도 있다.

한편, 11n 프레임에서는 HT 시그널 필드(HT-SIG)가 데이터 필드(DATA)의 길이를 지시하고, 시그널 필드(L-SIG)가 HT 시그널 필드(HT-SIG)에서 데이터 필드(DATA)까지의 길이를 지시한다. 그러므로 시그널 필드(L-SIG)에서 지시하는 길이를 한 심볼 크게 설정하면, HEW-STA 또는 HEW-AP는 시그널 필드(L-SIG)와 HT 시그널 필드(HT-SIG)에서 지시하는 길이를 비교하여서 HEW 시그널 심볼(52)의 존재 여부를 확인할 수 있다.

도 6을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임의 다른 예는 IEEE 802.11ac 표준에 따른 프레임(앞으로 "11ac 프레임"이라 함)(61)에 HEW 시그널 심볼(HEW-SIG)(62)이 추가된 구조를 가진다.

11ac 프레임 부분(61)은 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 시그널 필드(L-SIG), VHT(very high throughput) 시그널 필드 A(VHT-SIG-A), VHT 쇼트 트레이닝 필드(VHT-STF), VHT 롱 트레이닝 필드(VHT-LTF), VHT 시그널 필드 B(VHT-SIG-B) 및 데이터 필드(DATA)를 포함한다.

시그널 필드(L-SIG)는 VHT 시그널 필드 A(VHT-SIG-A)부터 데이터 필드(DATA)까지의 길이를 지시하며, VHT 시그널 필드 A 및 B(VHT-SIG-A, VHT-SIG-B)는 11ac 프레임에 따른 패킷을 해석하는데 필요한 정보를 전달한다. VHT 쇼트 트레이닝 필드(VHT-STF) 및 VHT 롱 트레이닝 필드(VHT-LTF)은 11ac 프레임에 따른 패킷의 프리앰블에 해당하며, 데이터 필드(DATA)는 전송되는 데이터를 포함한다. 도 6에서는 하나의 VHT 롱 트레이닝 필드(VHT-LTF)만 도시하였지만, 복수의 VHT 롱 트레이닝 필드(VHT-LTF)가 반복될 수 있다.

HEW 시그널 심볼(62)은 BSS 정보를 포함하며, 프레임에서 미리 정의된 위치[예를 들면, 11ac 프레임 부분(61)의 끝]에 추가된다.

따라서 IEEE 802.11ac를 지원하는 이전 버전의 STA 또는 AP는 도 6에 도시된 프레임을 수신하는 경우 시그널 필드(L-SIG)에서 지시하는 길이에 해당하는 부분을 해석하여서 데이터 필드에 포함된 정보를 획득할 수 있다. HEW-STA 또는 HEW-AP는 도 6에 도시된 프레임을 수신하는 경우 미리 정의된 위치의 HEW 시그널 심볼(62)을 복조하여서 BSS 정보를 획득할 수 있으며, 이전 버전의 STA 또는 AP처럼 데이터를 해석할 수 있다.

한편, 11ac 프레임에서는 VHT 시그널 필드 B(VHT-SIG-B)가 데이터 필드(DATA)의 길이를 지시하고, 시그널 필드(L-SIG)가 VHT 시그널 필드 A(VHT-SIG-A)에서 데이터 필드(DATA)까지의 길이를 지시한다. 그러므로 시그널 필드(L-SIG)에서 지시하는 길이를 한 심볼 크게 설정하면, HEW-STA 또는 HEW-AP는 시그널 필드(L-SIG)와 VHT 시그널 필드 B(VHT-SIG-B)에서 지시하는 길이를 비교하여서 HEW 시그널 심볼(62)의 존재 여부를 확인할 수 있다.

도 7을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임의 다른 예는 HEW 프레임 부분(71) 및 HEW 시그널 심볼(72)을 포함한다.

HEW 프레임 부분(71)은 시그널 필드, 트레이닝 필드 및 데이터 필드를 포함한다. HEW 프레임 부분(71)은 IEEE 802.11ax 태스크 그룹에서 정의될 예정이다.

HEW 시그널 심볼(72)은 BSS 정보를 포함하며, 프레임에서 미리 정의된 위치[예를 들면, HEW 프레임 부분(71)의 끝]에 추가된다.

HEW-STA 또는 HEW-AP는 도 7에 도시된 프레임을 수신하는 경우 미리 정의된 위치의 HEW 시그널 심볼(72)을 복조하여서 BSS 정보를 획득할 수 있다.

다음 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 HEW 시그널 심볼의 구조에 대해서 도 8 내지 도 17을 참고로 하여 설명한다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 HEW 시그널 심볼의 예를 나타내는 도면이다.

도 8을 참고하면, HEW 시그널 심볼(HEW-SIG)은 BSS 정보(81)를 포함한다. BSS 정보(81)는 BSS를 식별하기 위한 식별자인 BSSID(basic service set identifier)에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들면, BSSID의 일부 비트가 BSS 정보(81)로 사용될 수 있다. 또는 BSSID의 일부 비트와 다른 정보를 결합한 비트가 BSS 정보(81)로 사용될 수도 있다.

한 예로, 부분 결합 식별자(partial association ID, partial AID)를 BSS 정보(81)로 사용할 수 있다. AID는 STA이 AP에 결합(association)하는 동안 AP에 의해 STA에 할당된 식별자(ID)이다. 이 경우, HEW-STA이 AP로 전송하는 상향링크 프레임에서의 BSS 정보(81)로서 partial AID는 BSSID의 일부 비트(예를 들면 BSSID의 하위 9 비트)를 포함할 수 있다. HEW-AP가 STA로 전송하는 하향링크 프레임에서의 BSS 정보(81)로서 partial AID는 BSSID의 일부 비트와 AID의 일부 비트를 결합하여서 생성한 비트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 하향링크 프레임에서의 partial AID는 9 비트로 아래 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.

[수학식 1]

(dec(AID[0:8])＋dec(BSSID[44:47] xor BSSID[40:43])ㅧ2⁵) mod 2⁹

여기서, xor는 비트 단위(bitwise) 배타적 OR(exclusive OR) 연산을 나타내고, dec(A[b:c])는 b가 2⁰으로 스케일되고 c가 2^c-b로 스케일되는 십진법화 연산을 나타내며, AID[b:c]는 AID의 비트 b 내지 c를 나타내고, BSSID[b:c]는 BSSID의 비트 b 내지 c를 나타낸다.

다른 예로, STA이 AP로 전송하는 상향링크 프레임에서의 BSS 정보(81)로서 partial AID는 BSSID의 일부 비트(예를 들면 BSSID의 9 비트)를 포함할 수 있다. 하향링크 프레임에서의 BSS 정보(81)로서 partial AID는 BSSID의 일부 비트와 AID의 일부 비트를 결합하여 생성한 비트와 컬러(color) 비트가 조합된 비트를 포함할 수 있다. 이때, 컬러 비트는 인접한 BSS에서 서로 다른 값을 가져서 인접한 BSS를 구별하는데 사용된다. 예를 들면, partial AID의 9 비트로서, 상위 3비트가 컬러 비트이고, 하위 6비트가 아래 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.

[수학식 2]

(dec(AID[0:8])＋dec(BSSID[44:47] xor BSSID[40:43])ㅧ2⁵) mod 2⁶

HEW 시그널 심볼은 CRC(cyclic redundancy check)(82)와 테일(tail) 비트(83)를 더 포함할 수 있으며, HEW 시그널 심볼에 남은 비트는 예약 비트(reserved bits)(84)로 사용될 수 있다. 예를 들어, HEW 시그널 심볼이 20MHz 대역폭에서 1/2 코드율(code rate)의 BPSK(binary phase shift keying) 방식으로 변조되는 경우, HEW 시그널 심볼은 24 비트를 가진다. 이때, BSS 정보(81)가 9 비트, CRC(82)가 8 비트, 테일 비트(83)가 6 비트일 수 있고, 나머지 1 비트가 예약 비트(84)로 사용될 수 있다.

도 9를 참고하면, HEW 시그널 심볼(HEW-SIG)은 BSS 정보(91)와 상향링크/하향링크 지시자(95)를 포함한다. 상향링크/하향링크 지시자(95)는 프레임이 상향링크 프레임인지 하향링크 프레임인지를 지시하며, 예를 들면 1 비트를 가질 수 있다.

HEW 시그널 심볼은 도 8에서 설명한 것처럼 CRC(92)와 테일 비트(93)를 더 포함할 수 있다.

도 10을 참고하면, HEW 시그널 심볼(HEW-SIG)은 BSS 정보(101)와 버전 지시자(106)를 포함한다. 버전 지시자(106)는 프레임의 버전을 지시하며, 예를 들면 11a 프레임, 11n 프레임, 11ac 프레임 및 HEW 프레임 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 버전 지시자(106)는 2 비트를 가질 수 있다.

HEW 시그널 심볼은 도 8에서 설명한 것처럼 CRC(102)와 테일 비트(103)를 더 포함할 수 있다. HEW 시그널 심볼은 도 9에서 설명한 것처럼 상향링크/하향링크 지시자(105)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, CRC(102)는 4 비트를 가지고, 나머지 2 비트는 예약 비트(104)로 사용될 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 HEW 시그널 심볼의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 11 및 도 12를 참고하면, HEW 시그널 심볼은 2개의 심볼(HEW-SIG1, HEW-SIG2) 또는 3개의 심볼(HEW-SIG1, HEW-SIG2, HEW-SIG3)로 형성되며, 4개 이상의 심볼로 형성될 수도 있다. 이때 나머지 비트는 예약 비트로 사용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면 HEW 시그널 심볼로 BSS 정보를 제공할 수 있으며, 또한 HEW 시그널 심볼로 상향링크와 하향링크를 구별하는 지시자 및/또는 프레임의 버전을 구별하는 지시자를 제공할 수도 있다. 따라서 HEW-AP 또는 HEW-STA는 HEW 시그널 심볼을 해석하여서 상향링크와 하향링크를 구별하거나, 해당 프레임의 버전을 구별할 수 있다.

한편, HEW 시그널 심볼에 상향링크/하향링크 지시자 또는 버전 지시자를 사용하는 대신에, 서로 다른 변조 방식으로 HEW 시그널 심볼을 변조하여서 상향링크/하향링크를 구별하거나 프레임의 버전을 구별할 수 있는 자동 검출(auto-detection) 방식을 사용할 수 있다. 아래에서는 이러한 실시예에 대해서 도 13 내지 도 17을 참고로 하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크/하향링크 자동 검출의 한 예를 나타내는 도면이며, 도 14 내지 도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 프레임 버전 자동 검출의 다양한 예를 나타내는 도면이다.

상향링크/하향링크 지시자를 사용하는 대신에, 상향링크와 하향링크에서 HEW 시그널 심볼의 변조 방식을 다르게 함으로써, 상향링크와 하향링크를 구별할 수도 있다. 예를 들면 도 13에 도시한 것처럼 하향링크에서 HEW 시그널 심볼을 BPSK로 변조하고, 상향링크에서 HEW 시그널 심볼을 QBPSK(quadrature binary phase shift keying)로 변조할 수 있다. 이 경우, HEW-AP 또는 HEW-STA은 HEW 시그널 심볼이 BPSK로 복조되는 경우에 프레임을 하향링크 프레임으로 식별하고, HEW 시그널 심볼이 QBPSK로 복조되는 경우에 프레임을 상향링크 프레임으로 식별할 수 있다.

또한 버전 지시자를 사용하는 대신에, HEW 시그널 심볼의 변조 방식을 다르게 함으로써, 프레임의 버전을 구별할 수도 있다.

예를 들면, 도 14, 도 16 및 도 17에 도시한 것처럼, BPSK 변조와 QBPSK 변조의 다양한 조합을 사용하여서 프레임의 버전을 구별할 수 있다.

도 14를 참고하면, HEW 시그널 심볼이 하나의 심볼로 이루어지는 경우, 11a 프레임에서는 HEW 시그널 심볼의 모든 데이터 톤(data tone)을 BPSK로 변조하고, 11n 프레임에서는 HEW 시그널 심볼의 모든 데이터 톤을 QBPSK로 변조할 수 있다. 11ac 프레임에서는 HEW 시그널 심볼의 데이터 톤 중 절반을 BPSK로 변조하고 나머지 절반을 QBPSK로 변조할 수 있으며, HEW 프레임에서는 11ac 프레임과 반대로 HEW 시그널 심볼의 데이터 톤 중 절반을 QBPSK로 변조하고 나머지 절반을 BPSK로 변조할 수 있다.

예를 들면, 하나의 심볼이 64개의 주파수 톤(-32∼31)을 사용하는 경우, 도 15에 도시한 것처럼, 톤 번호가 -26∼-22, -20∼-8, -6∼-1, 1∼6, 8∼20, 22∼26인 48개의 부반송파가 데이터 톤으로 사용될 수 있다. 48개의 데이터 톤에는 0∼47의 논리 인덱스가 할당된다. 이때, 11ac 프레임에서는 0∼23의 데이터 톤을 BPSK로 변조하고 24∼47의 데이터 톤을 QBPSK로 변조할 수 있으며, HEW 프레임에서는 0∼23의 데이터 톤을 QBPSK로 변조하고 24∼47의 데이터 톤을 BPSK로 변조할 수 있다.

도 16을 참고하면, HEW 시그널 심볼이 두 개의 심볼로 이루어지는 경우, 11a 프레임에서는 두 개의 HEW 시그널 심볼을 모두 BPSK로 변조하고, 11n 프레임에서는 두 개의 HEW 시그널 심볼을 모두 QBPSK로 변조할 수 있다. 11ac 프레임에서는 첫 번째 HEW 시그널 심볼을 BPSK로 변조하고 두 번째 HEW 시그널 심볼을 QBPSK로 변조할 수 있으며, HEW 프레임에서는 첫 번째 HEW 시그널 심볼을 QBPSK로 변조하고 두 번째 HEW 시그널 심볼을 BPSK로 변조할 수 있다.

도 17을 참고하면, HEW 시그널 심볼이 세 개의 심볼로 이루어지는 경우, 11a 프레임에서는 세 개의 HEW 시그널 심볼을 모두 BPSK로 변조하고, 11n 프레임에서는 첫 번째 HEW 시그널 심볼을 BPSK로 변조하고 두 번째 및 세 번째 HEW 시그널 심볼을 QBPSK로 변조할 수 있다. 11n 프레임에서는 첫 번째 및 두 번째 HEW 시그널 심볼을 BPSK로 변조하고 세 번째 HEW 시그널 심볼을 QBPSK로 변조할 수 있으며, HEW 프레임에서는 첫 번째 및 세 번째 HEW 시그널 심볼을 BPSK로 변조하고 두 번째 HEW 시그널 심볼을 QBPSK로 변조할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면 HEW 시그널 심볼을 복조함으로써 상향링크와 하향링크를 자동으로 검출하거나, 프레임의 버전을 자동으로 검출할 수 있다.

다음, 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 동적 CCA 동작의 한 예를 도 18 내지 도 22를 참고로 하여 설명한다.

도 18은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 동적 CCA 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 19는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 하향링크 전송을 나타내는 도면이고, 도 20은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 하향링크 전송에 기초한 동적 CCA 동작을 나타내는 흐름도이며, 도 21은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 나타내는 도면이고, 도 22는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크 전송에 기초한 동적 CCA 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 18 내지 도 22에서는 HEW-AP을 포함하는 BSS(앞으로 "HEW BSS"라 함)를 예시하였다.

도 18을 참고하면, HEW BSS(180a)은 HEW-AP(181a)를 포함하고, HEW BSS(180a)에 인접한 HEW BSS(180b)도 HEW-AP(181b)를 포함한다. 또한 HEW BSS(180a)는 HEW-STA (182a)과 이전 버전의 STA(183a)를 포함하며, HEW BSS(180b)는 HEW-STA (182b)과 이전 버전의 STA(183b)를 포함한다.

도 19 및 도 20을 참고하면, HEW BSS(180a)에서 HEW-AP(181a)가 패킷을 전송하기 위해서 RTS(request to send) 프레임을 전송한다(S201). HEW BSS(180b)에서 HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 HEW-AP(181a)가 전송하는 RTS 프레임의 에너지를 검출하고(S202), RTS 프레임에 붙은 HEW 시그널 심볼로부터 RTS 프레임의 BSS 정보를 확인한다(S203). HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 BSS 정보에 기초해서 RTS 프레임이 자신의 BSS(180b)에서 전송된 패킷인지 판단하고(S204), RTS 프레임이 자신의 BSS(180b)에 전송되었는지 여부에 따라 동적 CCA 레벨을 결정한다(S205). HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 RTS 프레임이 자신의 BSS(180b)에서 전송된 경우 동적 CCA 레벨을 제1 CCA 레벨로 설정하고, RTS 프레임이 자신의 BSS(180b)에서 전송되지 않은 경우 동적 CCA 레벨을 제1 CCA 레벨보다 높은 제2 CCA 레벨로 설정한다.

또한 HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 RTS 프레임에 대한 응답으로 STA(182a 또는 183a)가 전송하는 CTS(clear to send) 프레임의 에너지를 검출한다(S206). 다음 HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 검출한 에너지와 동적 CCA 레벨을 비교하고(S207), 검출한 에너지가 동적 CCA 레벨보다 낮은 경우에 다음 패킷 전송 구간에서 패킷을 전송할 준비를 한다(S208). 검출한 에너지가 동적 CCA 레벨보다 높은 경우에, HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 채널이 사용 중인 것으로 판단하고 전송을 연기한다(S209). 이 경우, HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는, RTS 프레임과 CTS 프레임에서 검출한 에너지가 모두 동적 CCA 레벨보다 낮은 경우에, 패킷 전송을 준비할 수 있다. 그리고 RTS 프레임과 CTS 프레임에서 검출한 에너지 중 어느 하나의 에너지가 동적 CCA 레벨보다 높은 경우에, HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 패킷 전송을 연기할 수 있다.

이때, 단계 S201 내지 S208은 위 순서대로 진행될 수 있고, 적어도 일부 단계는 동시에 진행되거나 다른 순서로 진행될 수도 있다. 예를 들면, BSS 정보 확인 및 동적 CCS 레벨 결정 과정(S203, S204, S205)은 에너지 검출 과정(S202)과 병행해서 진행될 수도 있다.

도 21 및 도 22를 참고하면, HEW BSS(180a)에서 STA(182a 또는 183a)가 패킷을 전송하기 위해서 RTS 프레임을 전송한다(S221). 이 경우, HEW-STA(182)가 전송하는 RTS 프레임에는 HEW 시그널 심볼이 붙어 있을 수 있다. HEW BSS(180b)에서 HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 STA(182a 또는 183a)가 전송하는 RTS 프레임의 에너지를 검출한다(S222). 다음 HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 RTS 프레임에 대한 응답으로 HEW-AP(181a)가 전송하는 CTS 프레임의 에너지를 검출하고(S223), CTS 프레임에 붙은 HEW 시그널 심볼로부터 CTS 프레임의 BSS 정보를 확인한다(S224). HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 BSS 정보에 기초해서 CTS 프레임이 자신의 BSS(180b)에서 전송된 패킷인지 판단하고(S225), CTS 프레임이 자신의 BSS(180b)에 전송되었는지 여부에 따라 동적 CCA 레벨을 결정한다(S226). HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 CTS 프레임이 자신의 BSS(180b)에서 전송된 경우 동적 CCA 레벨을 제1 CCA 레벨로 설정하고, CTS 프레임이 자신의 BSS(180b)에서 전송되지 않은 경우 동적 CCA 레벨을 제1 CCA 레벨보다 높은 제2 CCA 레벨로 설정한다.

다음 HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 검출한 에너지와 동적 CCA 레벨을 비교하고(S227), 검출한 에너지가 동적 CCA 레벨보다 낮은 경우에 다음 패킷 전송 구간에서 패킷을 전송할 준비를 한다(S228). 검출한 에너지가 동적 CCA 레벨보다 높은 경우에, HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 채널이 사용 중인 것으로 판단하고 전송을 연기한다(S229). 이 경우, HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는, RTS 프레임과 CTS 프레임에서 검출한 에너지가 모두 동적 CCA 레벨보다 낮은 경우에, 패킷 전송을 준비할 수 있다. 그리고 RTS 프레임과 CTS 프레임에서 검출한 에너지 중 어느 하나의 에너지가 동적 CCA 레벨보다 높은 경우에, HEW-AP(181b) 또는 HEW-STA(182b)는 패킷 전송을 연기할 수 있다.

이때, 단계 S221 내지 S229는 위 순서대로 진행될 수 있고, 적어도 일부 단계는 동시에 진행되거나 다른 순서로 진행될 수도 있다. 예를 들면, BSS 정보 확인 및 동적 CCS 레벨 결정 과정(S224, S225, S226)은 에너지 검출 과정(S223)과 병행해서 진행될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면 RTS 프레임 또는 CTS 프레임에 붙은 HEW 시그널 심볼을 기초로 HEW-AP 또는 HEW-STA는 동적 CCA 동작을 수행할 수 있다.

도 23 및 도 24는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 하향링크 전송을 나타내는 도면이고, 도 25 및 도 26은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 상향링크 전송을 나타내는 도면이다.

도 23 및 도 24를 참고하면, HEW-AP가 하향링크 패킷 전송을 위해서 HEW 시그널 심볼이 붙은 RTS 프레임을 전송하고, RTS 프레임의 수신처(recipient)인 STA은 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 전송한다. 이때, CTS 프레임은 RTS 프레임으로부터 소정 기간, 예를 들면 SIFS(short interframe space) 이후에 전송된다. RTS 프레임의 수신처가 아닌 STA은 RTS 프레임에 포함된 기간(duration) 필드에 설정된 기간에 따라 NAV(network allocation vector)를 설정한다. 또한 CTS 프레임의 수신처가 아닌 STA는 CTS 프레임에 포함된 기간 필드에 설정된 기간에 따라 NAV를 설정한다. 도 23에서는 NAV가 HEW 시그널 심볼의 처음, 즉 HEW 시그널 심볼을 제거한 프레임의 끝부터 설정되는 것으로 도시하였지만, 도 24에서와 같이 NAV는 HEW 시그널 심볼의 끝부터 설정될 수도 있다.

CTS 프레임을 수신한 HEW-AP는 CTS 프레임으로부터 SIFS가 경과한 후에 데이터 프레임을 전송하고, STA은 데이터를 정상적으로 수신한 경우 데이터로부터 SIFS가 경과한 후에 ACK를 전송한다.

이때, HEW-AP는 RTS 프레임에 HEW 시그널 심볼을 붙여서 전송하며, 수신처 STA이 HEW-STA인 경우에 HEW-STA도 CTS 프레임에 HEW 시그널 심볼을 붙여서 전송한다. 앞서 설명한 것처럼, HEW-STA 또는 HEW-AP는 RTS 프레임 또는 CTS 프레임에 붙은 BSS 정보로 RTS 프레임 이후에 전송될 패킷이 자신의 BSS에 속하는지 확인할 수 있으므로, RTS 프레임 및 CTS 프레임 이후에 전송되는 패킷(즉, 실제 전송될 데이터가 포함된 프레임) 및 ACK 프레임에는 HEW 시그널 심볼이 존재하지 않을 수도 있다. 이와는 달리 프레임 포맷을 동일하게 하기 위해서 데이터가 포함된 프레임(앞으로 "데이터 프레임"이라 함) 및/또는 ACK 프레임에도 HEW 시그널 심볼을 붙일 수도 있다. 이 경우, 도 23에 도시한 것처럼 RTS 프레임 및 CTS 프레임 이후에 전송되는 첫 번째 데이터 프레임 및 ACK 프레임에만 HEW 시그널 심볼이 붙을 수 있다. 이와는 달리 첫 번째 데이터 프레임 또는 ACK 프레임에 이어지는 다음 데이터 프레임 또는 ACK 프레임에도 HEW 시그널 심볼이 붙을 수도 있다.

또한 RTS 프레임의 수신처가 이전 버전의 STA, 즉 VTH-STA, HT-STA 또는 Legacy-STA인 경우, VTH-STA, HT-STA 또는 Legacy-STA는 HEW 시그널 심볼이 없는 CTS 프레임을 RTS 프레임에 대한 응답으로 전송한다. 또한 VTH-STA, HT-STA 또는 Legacy-STA는 수신한 데이터에 대한 ACK도 HEW 시그널 심볼이 없는 프레임으로 전송한다.

이때, HEW 시그널 심볼이 추가된 프레임의 경우, SIFS를 도 23에 도시한 것처럼 HEW 시그널 심볼의 끝부터 카운트할 수 있다. 이와는 달리 도 24에 도시한 것처럼 HEW 시그널 심볼의 앞, 즉 HEW 시그널 심볼을 제거한 프레임의 끝부터 SIFS를 카운트할 수도 있다.

도 25 및 도 26을 참고하면, HEW-STA 또는 이전 버전의 STA(즉, VHT-STA, HT-STA 또는 Legacy-STA)가 상향링크 패킷 전송을 위해서 RTS 프레임을 전송하고, RTS 프레임의 수신처인 HEW-AP는 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 전송한다. 이때, CTS 프레임은 RTS 프레임으로부터 소정 기간, 예를 들면 SIFS 이후에 전송된다. RTS 프레임의 수신처가 아닌 STA은 RTS 프레임에 포함된 기간 필드에 설정된 기간에 따라 NAV(network allocation vector)를 설정한다. 또한 CTS 프레임의 수신처가 아닌 STA는 CTS 프레임에 포함된 기간 필드에 설정된 기간에 따라 NAV를 설정한다. 도 25에서는 NAV가 HEW 시그널 심볼부터 설정되는 것으로 도시하였지만, 도 26에서와 같이 NAV는 HEW 시그널 심볼의 끝부터 설정될 수도 있다.

CTS 프레임을 수신한 HEW-STA, VHT-STA, HT-STA 또는 Legacy-STA는 CTS 프레임으로부터 SIFS가 경과한 후에 데이터 프레임을 전송하고, HEW-AP는 데이터를 정상적으로 수신한 경우 데이터로부터 SIFS가 경과한 후에 ACK를 전송한다.

이때, RTS 프레임을 전송하는 STA이 HEW-STA인 경우에 HEW-STA은 RTS 프레임에 HEW 시그널 심볼을 붙여서 전송하며, HEW-AP도 CTS 프레임에 HEW 시그널 심볼을 붙여서 전송한다. 앞서 설명한 것처럼, HEW-STA 또는 HEW-AP는 RTS 프레임 또는 CTS 프레임에 붙은 BSS 정보로 RTS 프레임 이후에 전송될 패킷이 자신의 BSS에 속하는지 확인할 수 있으므로, RTS 프레임 및 CTS 프레임 이후에 전송되는 패킷(즉, 실제 전송될 데이터가 포함된 프레임) 및 ACK 프레임에는 HEW 시그널 심볼이 존재하지 않을 수도 있다. 이와는 달리 프레임 포맷을 동일하게 하기 위해서 데이터 프레임 및/또는 ACK 프레임에도 HEW 시그널 심볼을 붙일 수도 있다. 이 경우, 도 25에 도시한 것처럼 RTS 프레임 및 CTS 프레임 이후에 전송되는 첫 번째 데이터 프레임 및 ACK 프레임에만 HEW 시그널 심볼이 붙을 수 있다. 이와는 달리 첫 번째 데이터 프레임 또는 ACK 프레임에 이어지는 다음 데이터 프레임 또는 ACK 프레임에도 HEW 시그널 심볼이 붙을 수도 있다.

이때, HEW 시그널 심볼이 추가된 프레임의 경우, SIFS를 도 25에 도시한 것처럼 HEW 시그널 심볼의 앞, 즉 HEW 시그널 심볼을 제거한 프레임의 끝부터 카운트할 수 있다. 이와는 달리 도 26에 도시한 것처럼 HEW 시그널 심볼의 끝부터 SIFS를 카운트할 수도 있다.

한편, HEW-AP 또는 HEW-STA이 데이터가 포함된 프레임을 전송한 후에 일정 시간(ACKTimeout) 동안 ACK의 수신이 시작되지 않으면, 전송이 실패한 것으로 판단하고 해당 프레임을 재전송할 수 있다. 이때, HEW-AP 또는 HEW-STA가 송신한 프레임을 이전 버전의 STA 또는 AP가 수신하는 경우, 이전 버전의 STA 또는 AP이 프레임의 끝에 있는 HEW 시그널 심볼을 검출한다면, 프레임을 송신한 HEW-AP 또는 HEW-STA이 이전 버전의 ACKTimeout보다 HEW 시그널 심볼 시간만큼 더 기다리도록 ACKTimeout을 설정할 수 있다. 즉, ACKTimeout은 아래 수학식 3처럼 설정될 수 있다.

[수학식 3]

ACKTimeout = HEW-SIG_SYMBOL_TIME + 이전 버전의 ACKTimeout

여기서, HEW-SIG_SYMBOL_TIME은 HEW 시그널 심볼 시간을 나타내고, 이전 버전의 ACKTimeout은 IEEE 802.11-2012 표준에 정의된 ACKTimeout일 수 있으며 아래 수학식 4처럼 표현될 수 있다.

[수학식 4]

이전 버전의 ACKTimeout = aSIFSTime + aSlotTime + aPHY-RX-START-Delay

여기서, aSIFSTime은 SIFS 시간을 나타내며, MAC과 PHY가 프레임의 마지막 심볼을 수신하여서 프레임을 처리하고, 응답 프레임의 첫 번째 심볼로 응답하는데 필요한 시간이다. aSlotTime은 슬롯 시간을 나타내며, PIFS[PCF(point coordination function) interframe space]와 DIFS[DCF(distributed coordination function) interframe space]를 정의하는데 사용되는 시간이다. 예를 들어 PIFS는 aSIFSTime와 aSlotTime의 합(aSIFSTime + aSlotTime)으로 주어지며, DIFS는 aSIFSTime와 aSlotTime의 2배의 합(aSIFSTime + 2×aSlotTime)으로 주어진다. aPHY-RX-START-Delay는 PHY에 의해 특정된 시점부터 PHY-RXSTART.indication 프리미티브 가 발행될 때까지의 지연 시간이다. PHY-RXSTART.indication 프리미티브는 PHY가 로컬 MAC으로 PLCP가 PPDU의 유효한 시작을 수신했다는 것을 지시하는 프리미티브이다.

또한 HEW-AP 또는 HEW-STA이 RTS 프레임을 전송한 후에 일정 시간(CTSTimeout) 동안 CTS 프레임의 수신이 시작되지 않으면 전송이 실패한 것으로 판단할 수 있다. 이때, RTS 프레임을 송신한 HEW-AP 또는 HEW-STA이 이전 버전의 CTSTimeout보다 HEW 시그널 심볼 시간만큼 더 기다리도록 CTSTimeout을 설정할 수 있다. 즉, CTSTimeout은 아래 수학식 5처럼 설정될 수 있다.

[수학식 5]

CTSTimeout = HEW-SIG_SYMBOL_TIME + 이전 버전의 CTSTimeout

여기서, 이전 버전의 CTSTimeout은 IEEE 802.11-2012 표준에 정의된 CTSTimeout일 수 있으며 아래 수학식 6처럼 표현될 수 있다.

[수학식 6]

이전 버전의 CTSTimeout = aSIFSTime + aSlotTime + aPHY-RX-START-Delay

또한, BSS 정보가 AID에 대한 정보, 예들 들면 앞서 설명한 partial AID를 포함하는 경우에, BSS 정보에 기초해서 전력 절약을 수행할 수 있다. 아래에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 전력 절약 방법에 대해서 도 27 내지 도 31을 참고로 하여 설명한다.

도 27은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 전력 절약 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 28은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 하향링크 전송을 나타내는 도면이고, 도 29은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 하향링크 전송에 기초한 전력 절약 동작을 나타내는 흐름도이며, 도 30은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 나타내는 도면이고, 도 31은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 상향링크 전송에 기초한 전력 절약 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 27 내지 도 31에서는 HEW BSS를 예시하였다.

도 27을 참고하면, HEW BSS는 HEW-AP(271), HEW-STA (272) 및 이전 버전의 STA(273)를 포함한다. 이전 버전의 STA(273)는 Legacy-STA, HT-STA 또는 VHT-STA일 수 있다.

도 28 및 도 29를 참고하면, HEW-AP(271)가 이전 버전의 STA(273)로 패킷을 전송하기 위해서 RTS 프레임을 전송한다(S291). HEW-STA(272)는 RTS 프레임에 붙은 HEW 시그널 심볼을 복조하여 HEW 시그널 심볼의 BSS 정보(즉, partial AID)를 확인하고(S292), BSS 정보로부터 뒤에 전송될 패킷의 목적지에 자신이 포함되는지 판단한다(S293).

전송될 패킷의 목적지에 자신이 포함되지 않는 경우, HEW-STA(272)는 전송되는 이전 버전의 패킷의 시그널 필드를 복조하여 패킷의 길이를 판단한다(S294). HEW-STA(272)는 패킷의 길이에 해당하는 심볼 구간 동안 패킷에 대한 복조를 정지한다(S295). 이와 같이 패킷을 복조하지 않음으로써 HEW-STA(272)은 전력을 절약을 할 수 있다. 전송될 패킷의 목적지에 자신이 포함된 경우, HEW-STA(272)는 전력 절약 동작을 수행하지 않고 해당 패킷을 복조한다(S296).

도 30 및 도 31을 참고하면, 이전 버전의 STA(273)이 HEW-AP(271)로 패킷을 전송하기 위해서 RTS 프레임을 전송한다(S311). HEW-AP(271)는 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 전송한다(S312). HEW-STA(272)는 CTS 프레임에 붙은 HEW 시그널 심볼을 복조하여 HEW 시그널 심볼의 BSS 정보(즉, partial AID)를 확인하고(S313), BSS 정보로부터 뒤에 전송될 패킷의 목적지에 자신이 포함되는지 판단한다(S314).

전송될 패킷의 목적지에 자신이 포함되지 않는 경우, HEW-STA(272)은 전송되는 이전 버전의 패킷의 시그널 필드를 복조하여 패킷의 길이를 판단한다(S315). HEW-STA(272)는 패킷의 길이에 해당하는 심볼 구간 동안 패킷에 대한 복조를 정지한다(S316). 이와 같이 패킷을 복조하지 않음으로써 HEW-STA(272)은 전력을 절약을 할 수 있다. 전송될 패킷의 목적지에 자신이 포함된 경우, HEW-STA(272)는 전력 절약 동작을 수행하지 않고 해당 패킷을 복조한다(S317).

한편, 이전 버전의 STA(273)는 CTS 프레임을 수신한 후에, HEW-AP(271)로 데이터를 전송하고, 이에 대한 ACK를 HEW-AP(271)로부터 수신한다.

다음 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 프레임 전송 장치에 대해서 도 32을 참고로 하여 설명한다.

도 32는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서의 프레임 전송 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 32를 참고하면, 프레임 전송 장치(320)는 프로세서(321), 송수신기(322) 및 메모리(323)를 포함한다.

프로세서(321)는 BSS 정보를 포함하는 HEW 시그널 심볼이 붙어 있는 프레임을 생성한다. 또한 HEW 시그널 심볼이 붙어 있는 프레임을 수신하는 경우, 프로세서(321)는 HEW 시그널 심볼을 복조하여서 BSS 정보를 확인한다. 프로세서(321)는 BSS 정보에 기초하여서 앞서 설명한 것처럼 동적 CCA 동작 및/또는 전력 절약 동작을 수행한다.

송수신기(322)는 생성된 프레임을 송신하거나 AP나 STA로부터 프레임을 수신한다.

메모리(323)는 프로세서(321)에서 수행하기 위한 명령어(instructions)을 저장하고 있거나 저장 장치(도시하지 않음)로부터 명령어를 로드하여 일시 저장하며, 프로세서(321)는 메모리(323)에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행한다.

프로세서(321)와 메모리(323)는 버스(도시하지 않음)를 통해 서로 연결되어 있으며, 버스에는 입출력 인터페이스(도시하지 않음)도 연결되어 있을 수 있다. 이때 입출력 인터페이스에 송수신기(322)가 연결되며, 입력 장치, 디스플레이, 스피커, 저장 장치 등의 주변 장치가 연결되어 있을 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

무선랜(wireless local area network)에서 수신 디바이스의 프레임 수신 방법으로서,
프레임의 물리 계층 헤더의 레거시(legacy) 부분에 존재하는 제1 세트의 필드를 수신하는 단계,
상기 프레임의 물리 계층 헤더의 비레거시(non-legacy) 부분에 존재하며, 상기 프레임을 전송한 전송 디바이스와 연관된 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 지시하는 BSS 정보와 상기 프레임과 연관된 무선 표준을 지시하는 버전 정보를 포함하는 제2 세트의 필드를 수신하단계,
상기 BSS 정보에 기초해서 상기 수신 디바이스가 상기 프레임의 BSS에 속하는지 판단하는 단계, 그리고
상기 수신 디바이스가 상기 프레임의 BSS에 속하는지에 기초해서 상기 수신 디바이스를 위한 클리어 채널 평가(clear channel assessment, CCA) 레벨을 설정하는 단계
를 포함하는 프레임 수신 방법.
제1항에서,
상기 버전 정보는 적어도 두 비트를 포함하는, 프레임 수신 방법.
제1항에서,
상기 버전 정보는 상기 프레임이 IEEE 표준의 어떤 버전과 연관되어 있는지를 지시하는, 프레임 수신 방법.
제1항에서,
상기 제2 세트의 필드는 상기 프레임이 상향링크 프레임인지 하향링크 프레임인지에 관한 지시자를 더 포함하는, 프레임 수신 방법.
제1항에서,
상기 제2 세트의 필드의 두 심볼로 이루어지는, 프레임 수신 방법.
제5항에서,
상기 제2 세트의 필드의 상기 두 심볼은 BPSK(binary phase shift keying) 방식으로 변조되어 있는, 프레임 수신 방법.
제1항에서,
상기 프레임은 RTS(request to send) 프레임 또는 상기 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS(clear to send) 프레임을 포함하는, 프레임 수신 방법.
제1항에서,
상기 BSS 정보는 상기 프레임을 전송한 상기 전송 디바이스와 연관된 상기 BSS와 연관되어 있는, 프레임 수신 방법.
제1항에서,
상기 제1 세트의 필드는 레거시 쇼트 트레이닝 필드(legacy short training filed, L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(legacy long training filed, L-LTF) 및 레거시 시그널 필드(legacy signal field, L-SIG)를 포함하는, 프레임 수신 방법.
제1항에서,
상기 제2 세트의 필드는 두 개의 시그널 필드를 포함하는, 프레임 수신 방법.
무선랜(wireless local area network)에서 동작하는 수신 디바이스로서,
프로세서, 그리고
명령어를 포함하는 메모리 유닛 세트를 포함하며,
상기 명령어는, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 수신 디바이스가,
프레임의 물리 계층 헤더의 레거시(legacy) 부분에 존재하는 제1 세트의 필드를 수신하고,
상기 프레임의 물리 계층 헤더의 비레거시(non-legacy) 부분에 존재하며, 상기 프레임을 전송한 전송 디바이스와 연관된 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 지시하는 BSS 정보와 상기 프레임과 연관된 무선 표준을 지시하는 버전 정보를 포함하는 제2 세트의 필드를 수신하고,
상기 BSS 정보에 기초해서 상기 수신 디바이스가 상기 프레임의 BSS에 속하는지 판단하고,
상기 수신 디바이스가 상기 프레임의 BSS에 속하는지에 기초해서 상기 수신 디바이스를 위한 클리어 채널 평가(clear channel assessment, CCA) 레벨을 설정하도록 하는
수신 디바이스.
제11항에서,
상기 버전 정보는 적어도 두 비트를 포함하는, 수신 디바이스.
제11항에서,
상기 버전 정보는 상기 프레임이 IEEE 표준의 어떤 버전과 연관되어 있는지를 지시하는, 수신 디바이스.
제11항에서,
상기 제2 세트의 필드는 상기 프레임이 상향링크 프레임인지 하향링크 프레임인지에 관한 지시자를 더 포함하는, 수신 디바이스.
제11항에서,
상기 제2 세트의 필드의 두 심볼로 이루어지는, 수신 디바이스.
제15에서,
상기 제2 세트의 필드의 상기 두 심볼은 BPSK(binary phase shift keying) 방식으로 변조되어 있는, 수신 디바이스.
제11항에서,
상기 프레임은 RTS(request to send) 프레임 또는 상기 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS(clear to send) 프레임을 포함하는, 수신 디바이스.
제11항에서,
상기 BSS 정보는 상기 프레임을 전송한 상기 전송 디바이스와 연관된 상기 BSS와 연관되어 있는, 수신 디바이스.
제11항에서,
기 제1 세트의 필드는 레거시 쇼트 트레이닝 필드(legacy short training filed, L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(legacy long training filed, L-LTF) 및 레거시 시그널 필드(legacy signal field, L-SIG)를 포함하는, 수신 디바이스.
제11항에서,
상기 제2 세트의 필드는 두 개의 시그널 필드를 포함하는, 수신 디바이스.