KR20210075958A - 무선랜 시스템에서의 무선 통신 방법 및 무선 통신 장치 - Google Patents

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이재승
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Abstract

무선랜 시스템에서의 무선 통신 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 무선 통신 방법은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 따라 통신하기 위한 채널 정보를 포함하는 HEW-SIG-A 필드 및 HEW-SIG-B 필드 중 하나 이상을 포함하는 HEW 프레임을 생성하는 단계 및 생성된 HEW 프레임을 수신 장치에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서의 무선 통신 방법 및 무선 통신 장치{WIRELESS COMMUNICATION METHOD AND APPARATUS FOR WIRELESS LOCAL AREA NETWORK SYSTEM}
아래의 설명은 무선랜 시스템에서의 무선 통신 기술에 관한 것이다.
무선랜(Wireless Local Area Network, WLAN) 시스템에서는 액세스 포인트(Access Point; AP)와 스테이션(Station, STA) 간에 통신이 수행된다. 액세스 포인트는 서비스 범위 이내에서 스테이션들에 통신 서비스를 제공한다.
IEEE 802.11에서 정의한 무선랜 시스템의 기본 구성 블록은 기본 서비스 셋(Basic Service Set; BSS)이다. BSS의 종류에는 BSS 내에 있는 사용자 단말들이 서로 간에 직접 통신을 수행하는 독립 BSS(independent BSS), 사용자 단말이 BSS 내외의 사용자 단말과 통신을 수행하는 과정에서 액세스 포인트가 개입되는 인프라스트럭처 BSS(Infrastructure BSS) 및 서로 다른 BSS들을 연결함으로써 서비스 영역을 확장시키는 확장 서비스 셋(Extended Service Set) 등이 있다.
일 실시예에 따른 무선 통신 방법은, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 따라 통신하기 위한 채널 정보를 포함하는 HEW-SIG-A 필드 및 HEW-SIG-B 필드 중 적어도 하나를 포함하는 HEW 프레임을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 HEW 프레임을 적어도 하나의 수신 장치에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 통신 방법에서, 상기 HEW-SIG-A 필드는, OFDMA 방식임을 지시하는 비트 정보, OFDMA 방식으로 전송되는 채널들의 공간 시간 스트림 수(NSTS, Number of Spatial Time Stream)를 나타내는 비트 정보 및 OFDMA 방식으로 전송되는 채널들의 코딩 방식을 나타내는 비트 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 통신 방법에서, 상기 HEW-SIG-A 필드는, ODFMA 방식인지 여부를 나타내는 비트 정보, MU-MIMO(Multi-User Multi Input Multi Output) 방식인지 여부를 나타내는 비트 정보 및 각 수신 장치들이 복조해야 하는 채널을 나타내는 비트 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 통신 방법에서, 상기 HEW-SIG-B 필드는, OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 대역폭을 나타내는 비트 정보, OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 변조 및 코딩(Modulation and coding) 방식을 나타내는 비트 정보, OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 Partial AID(allocation ID(identification))를 나타내는 비트 정보, OFDMA 모드에서의 부채널 할당 정보를 포함하는 비트 정보 및 OFDMA 방식으로 전송되는 채널들의 공간 시간 스트림 수를 나타내는 비트 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 무선 통신 방법은, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 따라 통신하기 위한 채널 정보를 포함하는 HEW-SIG-A 필드 및 HEW-SIG-B 필드 중 적어도 하나를 포함하는 HEW 프레임을 송신 장치로부터 수신하는 단계; 및 상기 HEW-SIG-A 필드 및 상기 HEW-SIG-B 필드 중 적어도 하나에 포함된 채널 정보를 이용하여 통신에 이용할 채널을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 무선 통신 방법에서, 상기 채널을 결정하는 단계는, 상기 HEW-SIG-A 필드에 포함된 채널 정보에 기초하여 상기 HEW-SIG-B 필드가 전송되는 채널을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 통신 장치는, OFDMA 방식에 따라 통신하기 위한 채널 정보를 포함하는 HEW-SIG-A 필드 및 HEW-SIG-B 필드 중 적어도 하나를 포함하는 HEW 프레임을 생성하는 프로세서; 및 상기 생성된 HEW 프레임을 적어도 하나의 수신 장치에 전송하는 송신기를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 무선 통신 장치는, OFDMA 방식에 따라 통신하기 위한 채널 정보를 포함하는 HEW-SIG-A 필드 및 HEW-SIG-B 필드 중 적어도 하나를 포함하는 HEW 프레임을 송신 장치로부터 수신하는 수신기; 및 상기 HEW-SIG-A 필드 및 상기 HEW-SIG-B 필드 중 적어도 하나에 포함된 채널 정보를 이용하여 통신에 이용할 채널을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 송신기의 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 수신기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 IEEE802.11a/g/n/ac에서 대역폭에 따른 채널 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 간섭에 의해 채널이 busy 상태가 될 때의 전송 대역폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 IEEE 802.11ac(VHT)의 VHT PPDU의 구조를 도시한다.
도 8은 IEEE 802.11ac의 VHT-SIG-A의 필드 구성을 도시한다.
도 9는 IEEE 802.11ac의 VHT-SIG-B의 구조를 도시한다.
도 10은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 모드에서의 채널 구성의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 OFDMA의 적용 가능한 IEEE802.11 HEW 포맷 PPDU의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 HEW-SIG-A를 전송하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 HEW-SIG-A를 수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 HEW-SIG-B를 전송하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 HEW-SIG-B를 수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17은 제1 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면들이다.
도 18은 제1 실시예에 따른 대역폭 40MHz에서 채널이 인접 부채널을 할당받는 경우에 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19는 제1 실시예에 따른 대역폭 80MHz에서 채널이 인접 부채널을 할당받는 경우의 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 20은 제1 실시예에 따른 대역폭 40MHz에서 채널이 인접 부채널이 아닌 경우에도 할당 가능한 HEW-SIG-B 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 21은 제1 실시예에 따른 대역폭 80MHz에서 채널이 인접 부채널이 아닌 경우에도 할당 가능한 HEW-SIG-B 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22는 제1 실시예에 따른 대역폭 40 MHz에서 부채널 또는 부채널/심볼 단위로 할당 가능한 HEW-SIG-B 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 23a 및 도 23b는 제1 실시예에 따른 대역폭 80MHz를 10MHz 부채널 및 심볼로 구분한 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 24는 제2 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 25 내지 도 27은 제2 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면들이다.
도 28은 제3 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 29는 제3 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 30은 제4 실시예에 따른 OFDMA와 MU-MIMO가 결합된 경우의 송신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 제4 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 32는 제4 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 33은 제4 실시예에 따른 수신 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 34는 제5 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 35는 제5 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 36은 일 실시예에 따른 무선 통신 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 37은 다른 실시예에 따른 무선 통신 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
아래의 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 권리 범위가 본 명세서에 설명된 내용에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 설명한 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 본 명세서에서 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급은 그 실시예와 관련하여 설명되는 특정한 특징, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미하며, "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급이 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것이라고 이해되어서는 안된다.
제1 또는 제2 등의 용어가 다양한 구성 요소들을 구분하기 위해 사용될 수 있지만, 구성요소들이 제1 또는 제2의 용어에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 일례를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 네트워크(110)에는 복수의 액세스 포인트(Access Point, AP; 120)들이 연결될 수 있다. 각각의 액세스 포인트(120)들은 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS) 내에 있는 다수의 스테이션(130)들과 통신할 수 있다. 독립된 기본 서비스 세트(Independent Basic Service Set, IBSS) 내에서는 하나의 스테이션(135)이 다수의 스테이션(140)들과 동시에 통신할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 무선 통신 장치(200)는 프로세서(210), 메모리(220), 송신기(transmitter, 230), 수신기(receiver, 240), RF(radio frequency) 프런트 엔드(front end)(250)를 포함할 수 있다. 무선 통신 장치(200)는 아래에서 설명될 실시예들을 구현할 수 있는 장치로서, 본 명세서에서 설명될 송신 장치 또는 수신 장치에 대응될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 송신 장치는 액세스 포인트일 수 있고, 수신 장치는 스테이션일 수 있다.
프로세서(210)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 프로세서(210)는 통신 규격에서 지원하는 디지털 송신 및 수신 기능(function)이 수행되도록 제어할 수 있다. 해당 기능은 PLCP(Protocol Layer Convergence Procedure), PMD(Physical Medium Dependent), Associated layer management, MAC(Medium Access Control) 레이어를 포함할 수 있고, 다양한 방법으로 구현될 수 있다.
프로세서(210)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다.
메모리(220)는 로직(logic), 회로(circuit), 코드(code) 등의 조합으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 메모리(220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
송신기(230)는 코딩(coding), 펑처링(puncturing), 인터리빙(interleaving), 맵핑(mapping), 변조(modulation), 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFTT), 공간 맵핑(spatial mapping) 과정 등을 통해 무선 신호의 송신 기능을 수행할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
수신기(240)는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FTT), 등화(equalization), 디맵핑(demapping), 복조(demodualtion), 디인터리빙(deinterleaving), 디펑처링(depuncturing), 디코딩(decoding) 과정을 통해 무선 신호의 수신 기능을 수행할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
RF 프런트 엔드(250)는 송신기(230)로부터 수신한 디지털 베이스밴드 신호(digital baseband signal)를 아날로그 RF 신호로 변환하고, 아날로그 RF 신호를 하나 이상의 안테나를 통하여 전송할 수 있다.
또한, RF 프런트 엔드(250)는 안테나들을 통하여 외부로부터 아날로그 RF 신호를 수신할 수 있고, 수신한 아날로그 RF 신호를 디지털 베이스밴드 신호로 변환할 수 있다. RF 프런트 엔드(250)는 변환된 디지털 베이스밴드 신호를 수신기(240)로 전송할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 송신기의 구조를 설명하기 위한 도면들이다. 도 3a를 참조하면, 공간 맵퍼(spatial mapper, 310)는 복수의 스테이션들로 동시에 전송하기 위한 신호들을 수신할 수 있다. 가중치 벡터 계산기(315)는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 채널을 이용하여 스테이션들의 전송 스트림들에 적용할 가중치 벡터(행렬)을 계산하고, 신호를 동시에 전송할 스테이션들을 결정할 수 있다.
공간 맵퍼(310)는 계산된 가중치 행렬에 대한 정보를 이용하여 각 입력 신호들에 가중치를 맵핑할 수 있다. IDFT 수행부(320)는 가중치가 맵핑된 입력 신호들에 대해 역 이산 푸리에 변환(Inverse Discrete Fourier Transformer, IDFT)을 수행할 수 있다. 보호 구간 삽입기(325)는 역 이산 푸리에 변환이 수행된 신호에 보호 구간(Guard Interval, GI)을 추가하고, 윈도우를 추가하는 윈도윙(windowing) 작업을 수행할 수 있다.
도 3b는 스테이션에 전송할 신호를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3b를 참조하면, 스크램블러(scrambler, 330)는 스테이션의 송신기에서는 전송하고자 하는 데이터를 스크램블링(scrambling)할 수 있다. 인코더 파서(encoder parser, 335)는 스크램블링된 데이터를 인코드 숫자만큼 분리할 수 있다. FEC 인코더(340)는 인코드 숫자만큼 분리된 데이터에 FEC(Forward Error Correction) 인코딩을 수행할 수 있다.
스트림 파서(stream parser, 345)는 FEC 인코딩이 수행된 데이터를 스트림 개수만큼 분리할 수 있다. 인터리버(interleaver, 350)는 스트림 개수만큼 분리된 데이터에 대해 인터리빙(interleaving)을 수행할 수 있다. 컨스텔레이션 맵퍼(constellation mapper, 355)는 인터링빙이 수행된 데이터를 BPSK, QPSK, 160QAM, 128QAM, 256QAM 등으로 맵핑할 수 있다.
STBC 수행부(360)는 컨스텔레이션 맵퍼(355)로부터 전달된 데이터에 대해 STBC(Spatial Time Block Code)를 수행할 수 있다. CSD 수행부(365)는 STBC가 수행된 데이터에 대해 CSD(Cyclic Shift Delay)를 수행할 수 있다. CSD까지 수행된 데이터는 도 3a의 공간 맵퍼(310)로 전달될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 수신기의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 무선 통신 장치의 수신기(400)는 무선 채널을 통과한 데이터는 RF(radio frequency) 통신부(미도시)를 통과한 후에 아날로그-디지털 변환(Analog-to-Digital Conversion)이 수행될 수 있다.
보호 구간 제거기(410)는 위 디지털 변환된 데이터에 대해 캐리어 센싱(carrier sensing), AGC(automatic gain control), 타이밍 동기(timing synchronization), 주파수 오프셋 추정(frequency offset estimation) 등을 수행한 후에 보호 구간(GI)을 제거할 수 있다.
DFT 수행부(415)는 보호 구간이 제거된 데이터에 대해 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform, DFT)을 수행할 수 있다. 채널 추정기(420)는 DFT가 수행된 데이터의 LTF(Long Training Field)에 기초하여 채널을 추정할 수 있다. MIMO 검출기(detector, 425)는 DFT가 수행된 데이터의 데이터 필드(data field)와 채널 추정기(420)의 채널 추정 결과에 기초하여 데이터를 복조할 수 있다.
디맵퍼(demapper, 430)는 복조된 데이터를 FEC 디코딩에 필요한 소프트(soft) 값으로 변환할 수 있다. 디인터리버(deinterleaver, 435)는 소프트 값으로 변환된 데이터에 대해 디인터리빙을 수행하고, 스트림 디파서(stream de-parser, 440)는 디인터리빙이 수행된 데이터를 FEC 디코더(445)의 개수에 따라 분리할 수 있다. FEC 디코더(445)는 전달된 데이터에 대해 FEC 디코딩을 수행하고, 디코더 파서(decoder parser, 450)는 FEC 디코딩이 수행된 데이터들을 결합할 수 있다. 디스크랩블러(de-scrambler, 455)는 전달된 데이터를 디스크램블링(de-scrambling)하여 데이터를 복원할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 IEEE802.11a/g/n/ac에서 대역폭에 따른 채널 할당을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, IEEE802.11a/g/n/ac의 무선랜 시스템에서는 20MHz, 40MHz, 80MHz, 160MHz(80MHz+80MHz) 등의 다양한 대역폭을 이용하며, 20MHz 채널 단위의 프라이머리 채널(primary channel)과 세컨더리 채널(secondary channel)들로 구성될 수 있다.
무선랜 시스템에서 무선 통신 장치들은 채널이 busy 상태인지 또는 idle 상태인지 여부를 확인하고, idle 상태가 확인이 되면 데이터를 전송하게 된다. 무선 통신 장치들은 채널의 busy 상태 및 idle 상태에 따라 다음의 표 1과 같이 전송하게 된다.
대역폭 (MHz) Primary Secondary20 Secondary40 Secondary80 전송 대역폭
20 busy - - - 0
20 idle - - - 20
40 busy don't care - - 0
40 idle busy 20
40 idle idle 40
80 busy don't care don't care - 0
80 idle busy don't care - 20
80 idle idle busy - 40
80 idle idle idle 80
160(80+80) busy don't care don't care don't care 0
160(80+80) idle busy don't care don't care 20
160(80+80) idle idle busy don't care 40
160(80+80) idle idle idle busy 80
160(80+80) idle idle idle idle 160
표 1은 채널의 busy 상태, idle 상태인지 여부에 따른 전송 대역폭을 나타낸다. 표 1과 같이 무선 통신 장치들은 primary, secondary20, secondary40, secondary80의 순서와 대역폭 단위로 채널이 busy 상태인지 아니면 idle 상태인지를 확인하여 전송 대역폭을 결정할 수 있다. 도 5에서와 같이, 80MHz의 대역폭을 지원하는 액세스 포인트나 스테이션에서 secondary40에 속해 있는 20MHz의 채널 중에 하나라도 busy 상태라고 하면, 전송 대역폭은 40MHz가 된다.도 6은 간섭에 의해 채널이 busy 상태가 될 때의 전송 대역폭을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서와 같은 채널 할당 방법은 80MHz나 160MHz와 같이 넓은 대역폭을 지원하는 경우에 secondary 채널에서 20MHz 단위의 채널 중에 하나라도 busy 상태가 되는 경우, 해당 secondary 채널을 모두 이용하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 160MHz 채널을 지원하는 액세스 포인트 또는 스테이션에서 secondary80 중에 20MHz 단위의 채널 중에 하나라도 busy 상태가 된다면 secondary80의 80MHz를 전송하지 않으므로, 140MHz를 사용할 수 있는 액세스 포인트나 스테이션이 80MHz만을 이용하게 되어 주파수 이용 효율이 저하될 수 있다.주파수 효율의 저하를 막기 위하여 송신 장치가 동시에 다수의 수신 장치들로 주파수 채널을 나누어 데이터를 전송할 수 있다. 도 7 내지 도 9 및 표 2에서 설명될 것과 같이 IEEE 802.11ac(VHT(very high throughput))의 구조는 MU-MIMO(Multiuser-Multi Input Multi Output)를 지원하나, 전송 (PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)는 모두 동일한 대역폭을 가져야 하고 대역폭 할당은 도 5와 표 1의 방식을 따르므로 주파수의 이용 효율이 좋지 않을 수 있다.
도 7은 IEEE 802.11ac(VHT)의 VHT PPDU의 구조를 도시한다. Pre-VHT modulated field는 20MHz 단위로 반복적으로 전송되며, VHT modulated field는 빔포밍(beamforming)되어 전송될 수 있다. 송신 장치는 수신 장치가 전송된 신호를 복조할 수 있도록 전송 대역폭, 전송 스트림, 채널 코딩 방식, MCS(modulation and coding scheme) 등을 신호 필드 (L-SIG, VHT-SIG-A, VHT-SIG-B)를 이용하여 전송할 수 있다. 도 8은 IEEE 802.11ac의 VHT-SIG-A의 필드 구성을 도시한다. 도 8을 참조하면, VHT-SIG-A의 필드는 SU(single user)와 MU(multi-user)로 구분하여 구성된다.
도 9는 IEEE 802.11ac의 VHT-SIG-B의 구조를 도시한다. 도 9를 참조하면, 대역폭이 증가하면 VHT-SIG-B를 구성하는 비트들이 반복되도록 구성된다. 다음의 표 2는 VHT-SIG-B의 필드 구성을 나타낸다.
필드 VHT MU PPDU Allocation (bits) VHT SU PPDU Allocation (bits)
20MHz 40MHz 80MHz
160(80+80)MHz		 20MHz 40MHz 80MHz
160(80+80)MHz
VHT-SIG-B Length B0-B15
(16)		 B0-B16
(17)		 B0-B18
(19)		 B0-B16
(17)		 B0-B18
(19)		 B0-B20
(21)
VHT-MCS B16-B19
(4)		 B17-B20
(4)		 B19-B22
(4)		 N/A N/A N/A
Reserved N/A N/A N/A B7-B19
(3)		 B19-B20
(2)		 B21-B22
(2)
Tail B20-B25
(6)		 B21-B26
(6)		 B23-B28
(6)		 B20-B25
(6)		 B21-B26
(6)		 B23-B28
(6)
총 비트 수 26 27 29 26 27 29
도 10은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 모드에서의 채널 구성의 일례를 설명하기 위한 도면이다.무선랜 시스템에서 주파수의 이용 효율성을 증가시키기 위해, 송신 장치는 다수의 수신 장치들을 위하여 대역폭을 채널로 분할하여 데이터를 전송할 수 있다. 도 10은 대역폭 80MHz을 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널의 3개의 채널로 구분한 일례를 나타낸다. 대역폭(bandwidth, BW)은 송신 장치가 데이터를 전송하기 위해 이용하는 주파수 구간이다. 부채널(subchannel)은 서브캐리어(subcarrier)들이 모여 있는 최소의 할당 단위를 나타낸다. 채널(channel)은 부채널들이 모여서 특정한 수신 장치로 전송되는 기본 단위를 나타낸다. 채널로서 서로 인접하거나 떨어져 있는 부채널들이 할당될 수 있다. 도 10에서는 대역폭이 80MHz이고, 최소 할당 단위인 부채널은 5MHz이고, 수신 장치를 위하여 20MHz 단위의 채널이 구성되어 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 각각 20MHz, 40MHz, 20MHz의 3개의 채널이 구성되어 있다.도 11은 OFDMA의 적용 가능한 IEEE802.11 HEW 포맷 PPDU의 일례를 도시하는 도면이다. 각 채널은 서로 다른 수신 장치들을 위해 전송될 수 있고, 서로 다른 공간 시간 스트림(spatial time stream)을 가질 수 있으므로 서로 다른 LTF(Long Training Field)의 개수를 가질 수 있다. 서로 다른 LTF를 가지고 있는 채널을 복조하기 위하여 HEW-SIG-B의 위치는 첫 번째 HEW-LTF 이후에 위치할 수 있다. 첫 번째 LTF 이후의 HEW-SIG-B의 정보를 통하여 각 채널을 이용하는 수신 장치들은 LTF 개수를 포함하여 수신에 필요한 파라미터를 획득할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 HEW-SIG-A를 전송하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 12를 참조하면, HEW-SIG-A는 20MHz 단위로 전송되며, 모든 수신 장치들이 동일한 신호를 받을 수 있도록 제어된다.
HEW-SIG-A 생성기(1210)는 HEW-SIG-A 필드를 구성하는 비트들의 조합으로 구성된 시퀀스(sequence)를 생성할 수 있다. 생성된 HEW-SIG-A의 시퀀스는 채널 인코더(1215)와 인터리버(1220)를 거치고, 컨스텔레이션 맵퍼(1225)에 의해 변조되며, IDFT 수행부(1230)는 변조된 신호에 대해 IDFT를 수행할 수 있다. CSD 수행부(1235)는 IDFT 수행부(1230)로부터 수신한 신호에 대해 CSD를 수행하고, 보호 구간 삽입기(1240)에 의해 보호 구간이 추가되고 윈도윙 작업이 수행된 후 RF 통신부(1245)를 통하여 전송될 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 HEW-SIG-A를 수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 13을 참조하면, 아날로그 디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter, ADC; 1310)는 수신 안테나들을 통해 수신한 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 보호 구간 제거기(1315)는 해당 디지털 신호로부터 보호 구간을 제거할 수 있다. DFT 수행부(1320)는 보호 구간이 제거된 신호에 대해 DFT를 수행할 수 있다.
채널 추정기(1325)는 DFT가 수행된 신호에 대해 LTF 필드를 이용하여 채널 추정을 수행하고, 채널 추정 결과에 기초하여 신호 검출(signal detection)을 수행할 수 있다. 다수의 수신 안테나들이 있는 경우, 채널 추정기(1325)는 각각의 검출된 신호들을 결합(combining)시킬 수 있다. 검출된 신호는 디인터리버(1330)를 거쳐 채널 디코더(1335)에 의해 채널 디코딩될 수 있다. 복조부(1340)는 채널 디코딩되어 복조된 HEW-SIG-A의 시퀀스에 포함된 정보를 이용하여 HEW-SIG-B와 데이터를 복조할 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 HEW-SIG-B를 전송하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 14를 참조하면, HEW-SIG-B 생성기(1410)는 채널별로 다른 정보를 포함하고 있는 HEW-SIG-B의 시퀀스를 생성할 수 있다. 생성된 HEW-SIG-B의 시퀀스는 채널 인코더(1415)를 통과하여 인터리버(1420)를 거쳐 컨스텔레이션 맵퍼(1425)에 의해 변조될 수 있다. 변조된 신호는 CSD 수행부(1430)를 거쳐 공간 맵퍼(1435)에서 빔포밍 행렬(beamforming matrix)에 맵핑될 수 있다. 빔포밍 행렬에 맵핑된 각각의 신호들은 서브채널 맵핑부(1440)에 의해 서브 채널에 맵핑될 수 있다.
IDFT 수행부(1445)는 서브 채널에 맵핑된 신호에 대해 IDFT를 수행할 수 있고, 보호 구간 삽입기(1450)는 IDFT가 수행된 신호에 보호 구간을 추가하고, 윈도윙 작업을 수행할 수 있다. 보호 구간이 추가되고, 윈도윙 작업이 수행된 신호는 RF 통신부(1455)에 의해 전송될 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 HEW-SIG-B를 수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 15를 참조하면, 아날로그 디지털 컨버터(1510)는 수신 안테나들을 통해 수신한 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 보호 구간 제거기(1515)는 해당 디지털 신호로부터 보호 구간을 제거할 수 있다. DFT 수행부(1520)는 보호 구간이 제거된 신호에 대해 DFT를 수행할 수 있다. 서브채널 디맵핑부(subchannel demapping unit, 1525)는 DFT가 수행된 신호에 대해 부채널 디맵핑을 수행할 수 있다.
채널 추정기(1530)는 부채널 디맵핑이 수행된 신호에 대해 LTF 필드를 이용하여 채널 추정을 수행하고, 채널 추정 결과에 기초하여 신호 검출을 수행할 수 있다. 검출된 신호는 디인터리버(1535)를 거쳐 채널 디코더(1540)에 의해 채널 디코딩될 수 있다. 복조부(1540)는 채널 디코딩되어 복조된 HEW-SIG-B의 정보를 이용하여 데이터를 복조할 수 있다.
이하에서는 주파수 이용 효율을 개선시키기 위해 HEW-SIG-A와 HEW-SIG-B를 구성하는 실시예들에 대해 설명하도록 한다. 실시예들에서 예시적으로 설명한 HEW-SIG-A와 HEW-SIG-B를 구성하는 각 요소(element)들의 위치와 비트 수는 달라질 수 있으며, reserved 필드는 본 명세서에서 기재하지 않은 데이터의 송수신에 필요한 요소들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
<제1 실시예>
HEW-SIG-A의 비트 구성의 일례를 설명하면 다음과 같다.
일례에 따르면, OFDMA를 지원할 수 있도록 HEW-SIG-A에 포함되는 비트는 다음의 표 3과 같다.
이름 비트 수 구성 예 비고
OFDMA 1 OFDMA임을 지시하는 비트
0: OFDMA, 1: SU, MU
OFDMA NSTS 16 OFDMA 방식으로 동시 전송되는 채널들의 NSTS(Spatial time steam 수)
B6~B9: 1번째 STA의 NSTS
B10~13: 2번째 STA의 NSTS
B14~B17: 3번째 STA의 NSTS
B18~B21: 4번째 STA의 NSTS
OFDMA [0-3] coding 1 OFDMA방식으로 동시 전송되는 채널들의 coding 방식
OFDMA[0] coding: 1번째 채널의 coding 방식
OFDMA[1] coding: 2번째 채널의 coding 방식
OFDMA[2] coding: 3번째 채널의 coding 방식
OFDMA[3] coding: 4번째 채널의 coding 방식
도 16은 제1 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하고, 도 17은 제1 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 다른 예를 도시하는 도면들이다. 도 16및 도 17에서 비트 수의 예는 각 요소가 필요로 하는 비트 수의 예로서, 비트 수의 크기는 실시예들에 따라 달라질 수 있다. HEW-SIG-A의 OFDMA를 지시하는 비트들은 전송에 필요한 파라미터에 따른 구성에 따라 임의의 비트 수 및 위치로 할당될 수 있다.수신 장치가 OFDMA로 전송된 신호를 복조하기 위해서는 자신이 어느 채널을 할당되었는지에 대한 할당 구조 정보가 필요하다. 도 9에 기초하면 40MHz 대역에서는 54 비트, 80MHz의 대역에서는 117 비트가 이용될 수 있다. 채널이 20MHz 단위로 전송이 가능한 경우, 대역폭이 40MHz이면 최대 2개의 수신 장치로 데이터의 전송이 가능하고, 대역폭이 80MHz이면 최대 4 개의 수신 장치로 데이터의 전송이 가능할 수 있다.아래에서는, 제1 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 예들을 설명하도록 한다.
<채널이 인접 부채널들로 구성될 경우 HEW-SIG-B 구조의 예>
HEW-SIG-B의 전송은 HEW-SIG-A의 BW 필드의 비트가 지시하는 대역폭을 이용하여 전송될 수 있다. 수신 장치는 HEW-SIG-A에서 지시하는 BW 필드의 첫 번째 HEW-LTF에 기초하여 채널을 추정하여 HEW-SIG-B를 복조할 수 있다.
도 18은 제1 실시예에 따른 대역폭 40MHz에서 채널이 인접 부채널을 할당받는 경우에 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시한다. 도 18을 참조하면, 수신 장치는 partial AID(association identity)[n]이 자신을 지시하고 있다면, BW[n], MCS[n]을 선택하고, 자신을 지시하고 있는 partial AID가 없다면 수신을 종료하여 파워를 절감시킬 수 있다. HEW-SIG-B의 구조에서 CRC(cyclic redundancy checking) 필드의 위치에는 CRC 또는 송수신에 필요한 다른 요소가 추가되거나 reserved 비트가 할당될 수도 있다. 대역폭 80MHz에서 채널이 인정 부채널을 할당받는 경우에 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시한다.
BW 필드, MCS 필드, Partial AID 필드, OFDMA 패턴의 구조의 예는 다음의 표 4와 같다. 표 4는 위 실시예들에서 HEW-SIG-B 구조의 일례를 나타낸다.
이름 비트 수의 예 비고
BW 필드 8 OFDMA 모드에서 각 채널이 사용하는 대역폭으로 각 채널 당 2bit 사용
예)
00: 20MHz
01: 40MHz
10: 80MHz
11: 160(80+80)MHz
MCS 필드 16 OFDMA 모드에서 각 채널이 사용하는 Modulation and Coding으로 각 채널 당 4bit 사용
예)
0000: BPSK 1/2
0001: QPSK 1/2
0010: QPSK 3/4
0011: 16QAM 1/2
0100: 16QAM 3/4
0101: 64QAM 2/3
0110: 64QAM 3/4
0111: 64QAM 5/6
1000: 256QAM 3/4
1001: 256QAM 5/6
Partial AID 필드 36 OFDMA 모드에서 각 채널이 사용하는 Partial AID로 각 채널 당 9bit 사용(Partial AID를 이용하여 수신 장치는 자신에게 전송된 신호인지 여부를 확인하여 power saving함)
예)
Partial AID[0]: 1번째 채널의 partial AID
Partial AID[1]: 2번째 채널의 partial AID
Partial AID[2]: 3번째 채널의 partial AID
Partial AID[3]: 4번째 채널의 partial AID
대역폭 80MHz 이상에서의 HEW-SIG-B 구조는 도 18과 도 19의 관계로부터 용이하게 확장될 수 있다. 도 19는 제1 실시예에 따른 대역폭 80MHz에서 채널이 인접 부채널을 할당받는 경우의 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면이다.수신 장치는 HEW-SIG-A의 OFDMA 동작 여부를 지시하는 비트에 기초하여 PPDU가 OFDMA로 동작하는지 여부를 확인할 수 있고, OFDMA NSTS(number of space time streams)로부터 각 스테이션의 공간 시간 스트림(spatial time stream)을 알 수 있다. 또한, 수신 장치는 OFDMA 코딩(coding)으로부터 각 스테이션들의 코딩 방식을 알 수 있다. 예를 들어, 위 실시예들에서 HEW-SIG-A, HEW-SIG-B를 이용하여 수신 파라미터를 추출하는 예는 다음의 표 5와 같다.
OFDMA OFDMA NSTS
[0-3]		 유효한 OFDMA coding
[0-3]		 유효한 BW[0-3], MCS[0-3], Partial AID[0-3]
1
: OFDMA 모드		 [4,2,0,0]
: 2개의 채널로 전송
1번째 채널은 4개의 STS 사용
2번째 채널은 2개의 STS 사용		 [0,1,0,1]
: 2개의 채널로 전송됨으로 앞의 2개의 비트만 유효 (OFDMA NSTS가 0이면 전송하지 않는다는 의미임)		 앞의 2개의 채널로 전송됨으로 앞의 2개의 채널들을 위한 비트들만 유효
1
: OFDMA 모드		 [2,1,1,0]
: 3개의 채널로 전송		 [0,1,0,1]
: 3개의 채널로 전송됨으로 앞의 3개의 비트만 유효		 앞의 3개의 채널로 전송됨으로 앞의 3개의 채널들을 위한 비트들만 유효
1
: OFDMA 모드		 [2,1,1,2]
: 4개의 채널로 전송		 [0,1,0,1]
: 4개의 채널로 전송됨으로 4개의 비트 유효		 4개의 채널로 전송됨으로 4개의 채널들을 위한 비트들 유효
<채널이 인접하지 않은 부채널들로 구성될 경우 HEW-SIG-B 구조의 예>위에 설명된 채널이 인접 부채널들로 구성된 경우에는, 채널이 이용하는 대역폭을 알면 전체 대역폭에서 각 채널이 점유하는 위치를 쉽게 알 수 있다. 반면에, 채널이 인접하지 않는 부채널들로 구성되는 경우에는 채널을 구성하는 다양한 부채널들의 조합이 있을 수 있기 때문에, 미리 수신 장치가 가능한 부채널들의 조합들에 대해 알고 있어야 하고, PPDU 전송에서는 어느 조합을 이용하고 있는지에 대한 정보를 HEW-SIG-B를 통하여 알려주어야 할 필요가 있다. 이하의 설명에서는, 부채널의 대역폭이 20MHz인 경우를 가정하여 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다.도 20은 제1 실시예에 따른 대역폭 40MHz에서 채널이 인접 부채널이 아닌 경우에도 할당 가능한 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시한다. 도 20의 HEW-SIG-B의 구조에서는 최대 2개의 수신 장치를 위한 채널 할당이 가능하다. 도 21은 제1 실시예에 따른 대역폭 80MHz에서 채널이 인접 부채널이 아닌 경우에도 할당 가능한 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시한다. 도 21의 HEW-SIG-B의 구조에서는 최대 4개의 수신 장치를 위한 채널 할당이 가능하다.
BW 필드, MCS 필드, Partial AID 필드, OFDMA 패턴의 구조의 예는 다음의 표 6과 같다. 표 4는 본 실시예에서 HEW-SIG-B 구조의 일례를 나타낸다.
이름 최대 비트 수 비고
OFDMA pattern 16 OFDMA 모드에서 각 채널이 사용하는 20MHz 채널 단위의 할당 구조로 각 채널 당 4bit 사용
예)
80MHz를 20MHz 단위의 비트맵 형식으로 위치를 지시
20MHz를 할당 받은 경우: 1000, 0100, 0010, 0001
40MHz를 할당 받은 경우: 1100, 1010, 1001, 0110, 0101, 0011
80MHz를 할당 받은 경우: 1111
MCS 16 표 4와 동일
Partial AID 36 표 4와 동일
수신 장치는 HEW-SIG-A의 OFDMA 비트로부터 PPDU가 OFDMA로 동작하는지 여부를 확인할 수 있고, OFDMA NSTS로부터 각 채널의 공간 시간 스트림을 알 수 있다. 또한, 수신 장치는 OFDMA 코딩으로부터 각 채널의 코딩 방식을 알 수 있다. 본 실시예에서는, 채널이 인접 부채널들로 구성되는 경우와 달리, 무선 통신 장치는 2 비트의 BW 대신에 4 비트의 OFDMA pattern을 이용하여 인접하지 않은 부채널의 할당이 가능하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 20MHz 단위의 채널 중에 1번과 4번 채널을 이용하면 OFDMA pattern은 [1001]로 맵핑되어 수신될 수 있다.<20MHz 이하 부채널 및 심볼 단위 할당이 가능한 HEW-SIG-B 구조의 예>20MHz 이하의 단위로 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 또는 채널 특성을 알 수 있는 경우에는 부채널 단위를 20MHz 이하로 할 수 있으며, SINR이 좋은 채널을 이용하여 데이터를 전송하면 수신 장치의 수신 성능을 개선시킬 수 있다. 20MHz 이하로 부채널을 할당하는 경우에는 다양한 채널 구성을 위한 조합이 만들어질 수 있으며, 이에 대한 정보는 HEW-SIG-B의 OFDMA pattern의 비트를 통하여 전송될 수 있다.
도 22는 제1 실시예에 따른 대역폭 40MHz에서 부채널 또는 부채널/심볼 단위로 할당 가능한 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면이다. 도 22를 참조하면, 도 22에 개시된 HEW-SIG-B 구조는 도 18과 도 19의 관계와 같이 대역폭 80MHz 이상의 대역에서도 쉽게 확장될 수 있다. OFDMA pattern의 비트수인 7 비트는 하나의 예로서, 해당 비트수는 7비트보다 작거나 클 수 있다.
도 23a 및 도 23b는 제1 실시예에 따른 대역폭 80MHz를 10MHz 부채널 및 심볼로 구분한 예를 설명하기 위한 도면들이다. 도 23a 및 도 23b는 대역폭이 80MHz이고, 부채널이 10MHz 단위로 할당 가능할 때의 구조를 나타낸다. 도 23a은 첫 번째 심볼에 할당받은 부채널을 심볼에 따른 변화없이 계속 할당받을 수 있는 일례를 나타내고, 도 23b는 심볼에 따라서 할당받은 부채널이 변할 수 있는 일례를 나타내나, 대역폭은 다양하게 구성될 수 있다.
부채널 할당 방식은 도 23a의 일례, 도 23b의 일례, 또는 해당 예들의 조합으로 구성될 수 있다. 부채널 할당 정보(OFDMA pattern의 비트가 지시하는 부채널 할당 정보)는 송신 장치와 수신 장치가 접속 초기에 정보 교환 과정에서 알 수 있다. 수신 장치는 데이터의 송수신 시에 OFDMA pattern의 비트로부터 부채널 할당 정보를 알 수 있다.
표 7은 본 실시예에서 OFMDA pattern으로부터 알 수 있는 부채널 및 심볼의 할당의 예를 나타낸다.
동시 전송 STA 수 대역폭(MHz) OFDMA pattern 할당받은 부채널 (도 23)
2 40 0010001 {000, 010, 011, 111}
20 1010000 {110}
3 20 0110101 {010}
40 1000110 {001, 100, 101, 111}
20 0101101 {000}
위 설명에서는 채널이 20MHz 단위로 할당되는 것을 예시적으로 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.<제2 실시예>도 24는 제2 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면으로, Short GI(Guard Interval)이 채널 별로 다를 수 있는 경우의 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 나타낸다. 도 16과 도 17의 관계에서와 같이, 도 24에서 구성 이름(composite name)의 비트 수와 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
도 25는 제2 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면으로, 대역폭 40MHz에서의 HEW-SIG-B 구조의 일례를 나타낸다. 각 채널을 위한 HEW-SIG-B에 short GI의 추가는 BW 대신에 OFDMA pattern을 사용하는 경우에도 도 20과 도 22의 reserved 비트와 OFDMA pattern의 비트 수를 조절하여 도 26과 도 27과 같이 확장될 수 있다. 도 26 및 도 27은 제2 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 다른 예들을 도시하는 도면들이다. 도 25 내지 도 27에 도시된 HEW-SIG-B의 구조는 도 18 및 도 19의 관계와 같이 대역폭 80MHz 이상의 주파수 대역에 대해 확장될 수 있다.
<제3 실시예>
도 28은 제3 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면으로, STBC(Space-Time Block Coding)가 채널별로 다를 수 있는 경우의 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 나타낸다. 도 16과 도 17의 관계에서와 같이, 도 24에서 각 구성 이름의 비트 수와 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
도 29는 제3 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면으로, 대역폭 40MHz에서의 HEW-SIG-B 구조의 일례를 나타낸다. 도 29에 도시된 HEW-SIG-B의 구조는 도 18과 도 19의 관계와 같이 대역폭 80 MHz 이상의 대역에 대해 확장될 수 있다. 또한, 각 수신 장치를 위한 HEW-SIG-B에 STBC의 추가는 BW 대신에 OFDMA pattern을 사용하는 경우에도 도 20과 도 22의 reserved 비트와 OFDMA pattern의 비트 수를 조절하여 확장될 수 있다.
<제4 실시예>
도 30은 제4 실시예에 따른 OFDMA와 MU-MIMO가 결합된 경우의 송신 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 30을 참조하면, 대역폭은 여러 개의 채널들로 구분되어 있고, 각 채널들은 1개의 스테이션이 아닌 여러 개의 스테이션들이 점유하여 채널별 MU-MIMO로 전송될 수 있다.
HEW-SIG-B 생성부(3010)는 채널별로 다른 정보를 포함하고 있는 HEW-SIG B의 시퀀스를 생성할 수 있다. 각 채널별로 전송이 결정된 스테이션의 수만큼 HEW-SIG-B의 시퀀스가 생성될 수 있다. 생성된 HEW-SIG-B의 시퀀스는 채널 인코더(3015)를 통과하여 인터리버(3020)를 거치고, 컨스텔레이션 맵퍼(3025)에 의해 변조될 수 있다. 변조된 시퀀스는 CSD 수행부(3030)를 통과하고, 공간 맵퍼(3035)에 의해 빔포밍 행렬에 맵핑될 수 있다.
서브채널 맵핑부(3040)는 공간 맵퍼(3035)로부터 전달된 신호를 서브채널에 맵핑할 수 있고, IDFT 수행부(3045)는 서브채널 맵핑부(3040)로부터 전달된 신호에 대해 IDFT를 수행할 수 있다. 보호 구간 삽입기(3050)는 IDFT 수행부(3045)로부터 전달된 신호에 보호 구간을 추가하고, 윈도윙 작업을 수행할 수 있다. RF 통신부(3055)는 보호 구간 삽입기(3050)로부터 전달된 신호를 RF 안테나를 통하여 전송할 수 있다. HEW-SIG-B의 전송은 빔포밍되어 전송되고, 수신 장치는 자신으로 전송되는 채널만을 복조할 수 있으므로 HEW-SIG-A를 통해 자신에게 전송되는 채널을 알아야 할 필요가 있다.
도 31은 제4 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면으로, OFDMA와 MU-MIMO(빔포밍 포함)가 결합된 경우의 HEW-SIG-A 비트의 구조의 예를 나타낸다. 도 16과 도 17의 관계에서와 같이, 도 31에서 각 구성 이름의 비트 수와 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
OFDMA와 MU-MIMO가 결합되어 전송됨을 알려주기 위하여 HEW-SIG-A는 OFDMA임을 지시하는 비트(도 31의 B2)와 MU(도 31의 B3)임을 지시하는 비트를 포함할 수 있다. MU-MIMO 또는 빔포밍으로 동작하는 수신 장치가 자신을 위해 선택된 채널 이외에는 복조가 되지 않으므로, 자신을 위해 선택된 채널을 알아야 할 필요가 있다. CH_SEL_ID는 각 수신 장치들이 복조해야 하는 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다. OFDMA pattern은 도 23과 같이 인접하지 않은 채널 또는 심볼 단위로 할당이 변하는 경우에 그 패턴을 지시한다.
도 32는 제4 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면으로, CH_SEL_ID로부터 지시된 채널의 대역폭이 20MHz일 때의 HEW-SIG-B 구조의 일례를 나타낸다. 선택된 채널의 대역폭이 40MHz일 때와 80MHz일 때에는 도 32에 도시된 것과 같은 대역폭이 20MHz를 반복하여 전송함으로써 용이하게 확장될 수 있다.
도 33은 제4 실시예에 따른 수신 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 33에서는 채널이 20MHz 단위로 구성된다고 가정한다. 도 33을 참조하면, 송신 장치는 자신과 연결되어 있는 수신 장치들 중에 전송 대역을 상위에서부터 순차적으로 {6, 10}은 20MHz 채널에 할당하고, {1, 4, 7}은 40MHz 대역에 할당하고, {9}는 20MHz를 할당하여 전송하였음을 알 수 있다.
수신 장치는 HEW-SIG-A의 CH_SEL ID를 통하여 자신이 할당받은 채널을 확인할 수 있다. 수신 장치는 인접하지 않은 부채널을 이용하는 경우에는 OFDMA pattern을 이용하여 채널이 할당받은 부채널 조합을 확인할 수 있다. CH_SEL ID 값이 자신이 속하지 않은 값이라고 하면, 현재 PPDU에서는 할당받은 채널이 없다는 의미이므로 수신을 종료하여 전력 소모를 절감할 수 있다.
만일, 수신 장치가 자신이 할당받은 채널이 중간 위치의 40MHz이라면, 수신 장치는 해당 채널의 HEW-STF를 통하여 복조하고, HEW-LTF를 통하여 채널을 추정한 후에 HEW-SIG-B를 복조할 수 있다. 복조 결과에 기초하여 수신 장치는 NLTF 또는 NSTS_total로부터 이후 프리앰블(preamble) 구조를 알아내고, NSTS 정보에 기초하여 복조를 수행할 수 있다.
<제5 실시예>
도 34는 제5 실시예에 따른 HEW-SIG-A의 구조의 일례를 도시하는 도면으로, HEW-SIG-B로 NSTS를 지시하는 경우의 HEW-SIG-A 구조의 일례를 나타낸다. 도 16과 도 17의 관계에서와 같이, 도 24에서 구성 이름의 비트 수와 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
도 35는 제5 실시예에 따른 HEW-SIG-B 구조의 일례를 도시하는 도면으로, 대역폭 40MHz에서 HEW-SIG-B 구조의 일례를 나타내다. 도 35에 도시된 HEW-SIG-B의 구조는 도 18과 도 19의 관계에서와 같이 대역폭 80MHz 이상으로도 확장될 수 있다. 또한, 각 채널을 위한 HEW-SIG-B에 BW 대신에 OFDMA pattern을 이용하는 경우에도, 도 20과 도 22의 reserved 비트와 OFDA pattern의 비트 수를 조절하여 도 35의 실시예로부터 용이하게 확장될 수 있다.
도 36은 일 실시예에 따른 무선 통신 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 무선 통신 방법은 하나 이상의 프로세서를 포함하는 무선 통신 장치에 의해 수행될 수 있다. 도 36을 참조하면, 단계(3610)에서 무선 통신 장치는 OFDMA 방식에 따라 통신하기 위한 채널 정보를 포함하는 HEW-SIG-A 필드 및 HEW-SIG-B 필드 중 하나 이상을 포함하는 HEW 프레임을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, HEW-SIG-A 필드는 OFDMA 방식임을 지시하는 비트 정보, OFDMA 방식으로 전송되는 채널들의 공간 시간 스트림 수(NSTS)를 나타내는 비트 정보 및 OFDMA 방식으로 전송되는 채널들의 코딩 방식을 나타내는 비트 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, HEW-SIG-A 필드는 ODFMA 방식인지 여부를 나타내는 비트 정보, MU-MIMO 방식인지 여부를 나타내는 비트 정보 및 각 수신 장치들이 복조해야 하는 채널을 나타내는 비트 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
HEW-SIG-B 필드는 OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 대역폭을 나타내는 비트 정보, OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 변조 및 코딩(Modulation and coding) 방식을 나타내는 비트 정보, OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 Partial AID를 나타내는 비트 정보, OFDMA 모드에서의 부채널 할당 정보를 포함하는 비트 정보 및 OFDMA 방식으로 전송되는 채널들의 공간 시간 스트림 수를 나타내는 비트 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. OFDMA 모드에서의 부채널 할당 정보를 나타내는 비트 정보는 20MHz의 주파수 대역폭 단위의 비트맵 형식으로 채널 할당 정보를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따르면, OFDMA 모드에서의 부채널 할당 정보는 인접하지 않은 부채널에 대한 할당 정보 또는 0보다 크고 20MHz보다 작은 주파수 대역폭 단위로 할당된 부채널의 정보를 포함할 수 있다.
단계(3620)에서, 무선 통신 장치는 생성된 HEW 프레임을 하나 이상의 수신 장치에 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 장치는 HEW-SIG-A 필드에서 지시하는 주파수 대역폭을 이용하여 HEW-SIG-B 필드를 전송할 수 있다.
도 37은 다른 실시예에 따른 무선 통신 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 무선 통신 방법은 하나 이상의 프로세서를 포함하는 무선 통신 장치에 의해 수행될 수 있다. 도 37을 참조하면, 단계(3710)에서 무선 통신 장치는 OFDMA 방식에 따라 통신하기 위한 채널 정보를 포함하는 HEW-SIG-A 필드 및 HEW-SIG-B 필드 중 적어도 하나를 포함하는 HEW 프레임을 송신 장치로부터 수신할 수 있다.
단계(3720)에서, 무선 통신 장치는 수신한 HEW 프레임에 포함된 HEW-SIG-A 필드 및 HEW-SIG-B 필드 중 하나 이상에 포함된 채널 정보를 이용하여 통신에 이용할 채널을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 장치는 HEW-SIG-A 필드에 포함된 채널 정보에 기초하여 HEW-SIG-B 필드가 전송되는 채널을 결정할 수 있다. 무선 통신 장치는 HEW-SIG-A 필드에 포함된 HEW-LTF에 기초하여 HEW-SIG-B 필드를 복조할 수 있다.
본 발명에서는 20MHz 단위 또는 그 이하의 단위를 이용하여 동시에 여러 스테이션들에 데이터를 전송하여 주파수의 이용 효율을 증가시킬 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구조요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (13)

  1. 무선랜 시스템에서 무선 통신 장치에 의해 수행되는 무선 통신 방법에 있어서,
    SIG-A 필드 및 SIG-B 필드를 포함하는 프레임을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 프레임을 적어도 하나의 수신 장치에 전송하는 단계;를 포함하되,
    상기 SIG-B 필드는 서로 다른 부채널이 서로 다른 수신 장치들에 할당되고, 복수 개의 상기 서로 다른 수신 장치들에 데이터 전송이 동시에 수행될 수 있는 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 모드에서 부채널 할당 정보를 포함하는 비트 정보를 포함하고,
    상기 비트 정보는 상기 OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 부분(Partial) AID(allocation identification) 정보, 상기 OFDMA 모드에서 상기 각 채널이 이용하는 변조 및 코딩(Modulation and coding) 모드 정보 및 상기 OFDMA 모드에서 전송되는 채널들의 공간 시간 스트림 수(a number of space-time streams, NTST) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부채널 할당 정보는 20, 40, 80, 80+80 또는 160MHz 채널 대역에서 각각의 부채널 대역이 점유하는 위치를 지시하는, 무선 통신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 OFDMA 모드에서의 상기 부채널 각각의 대역폭은 0보다 크고 20MHz보다 작은 주파수 대역폭 단위로 할당되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 SIG-A 필드는,
    상기 OFDMA 모드임을 지시하는 비트 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 SIG-A 필드는,
    상기 ODFMA 모드인지 여부를 나타내는 비트 정보, MU-MIMO(Multi-User Multi Input Multi Output) 모드인지 여부를 나타내는 비트 정보 및 각 수신 장치들이 복조해야 하는 채널을 나타내는 비트 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 OFDMA 모드에서의 상기 부채널 할당 정보는,
    인접하지 않은 부채널에 대한 할당 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 OFDMA 모드에서의 상기 부채널 할당 정보를 나타내는 비트 정보는,
    20MHz의 주파수 대역폭 단위의 비트 정보에 대한 채널 할당 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  8. 무선랜 시스템에서 무선 통신 장치에 의해 수행되는 무선 통신 방법에 있어서,
    OFDMA 방식에 따라 통신하기 위한 SIG-A 필드 및 SIG-B 필드를 포함하는 프레임을 복수 개의 수신 장치 중 어느 하나에 대응하는 상기 무선 통신 장치가 송신 장치로부터 수신하는 단계; 및
    부채널 할당 정보에 기초하여 부채널을 결정하는 단계;를 포함하되,
    상기 SIG-B 필드는 서로 다른 부채널이 서로 다른 수신 장치들에 할당되고, 상기 복수 개의 수신 장치에 데이터 전송이 동시에 수행될 수 있는 OFDMA 모드에서 상기 부채널 할당 정보를 포함하는 비트 정보를 포함하고,
    상기 비트 정보는 상기 OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 부분(Partial) AID(allocation identification) 정보, 상기 OFDMA 모드에서 상기 각 채널이 이용하는 변조 및 코딩(Modulation and coding) 모드 정보 및 상기 OFDMA 모드에서 전송되는 채널들의 공간 시간 스트림 수(a number of space-time streams, NTST) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 부채널 할당 정보는 20, 40, 80, 80+80 또는 160MHz 채널 대역에서 각각의 부채널 대역이 점유하는 위치를 지시하는, 무선 통신 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 OFDMA 모드에서의 상기 부채널 각각의 대역폭은 0보다 크고 20MHz보다 작은 주파수 대역폭 단위로 할당되는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치는
    상기 SIG-A 필드에 포함된 LTF에 기초하여 상기 SIG-B 필드를 복조하는, 무선 통신 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 SIG-A 필드는,
    상기 OFDMA 모드임을 지시하는 비트 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  13. 무선 통신 장치에 있어서,
    OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 따라 통신을 수행하기 위해 SIG-A 필드 및 SIG-B 필드를 포함하는 프레임을 생성하는 프로세서;
    상기 생성된 프레임을 적어도 하나의 수신 장치에 전송하는 전송부;를 포함하되,
    상기 SIG-B 필드는 서로 다른 부채널이 서로 다른 수신 장치에 할당되고, 복수 개의 상기 수신 장치에 데이터 전송이 동시에 수행될 수 있는 OFDMA 모드에서 부채널 할당 정보를 포함하는 비트 정보를 포함하고,
    상기 비트 정보는 상기 OFDMA 모드에서 각 채널이 이용하는 부분(Partial) AID(allocation identification) 정보, 상기 OFDMA 모드에서 상기 각 채널이 이용하는 변조 및 코딩(Modulation and coding) 모드 정보 및 상기 OFDMA 모드에서 전송되는 채널들의 공간 시간 스트림 수(a number of space-time streams, NTST) 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 무선 통신 장치.
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