WO2011074904A2

WO2011074904A2 - 여러 단말과 동시에 통신하는 무선 패킷 통신 시스템에서 데이터 송/수신 방법

Info

Publication number: WO2011074904A2
Application number: PCT/KR2010/009039
Authority: WO
Inventors: 최지연; 이석규
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2011-06-23
Also published as: US20210203518A1; DE112010006113A5; JP2020074583A; EP2903181A1; US8995343B2; JP2014079024A; EP2515452A2; WO2011074904A3; JP2021192556A; EP2515452B1; CN102656822A; EP2903181B1; US20160197737A1; JP2017103820A; EP2515452A4; JP2016006960A; JP5768152B2; KR20110070806A; US20190238353A1; JP2018160937A

Abstract

본 발명은 무선 패킷 통신, 특히 근거리 무선 통신 시스템에서, 하나의 단말이 여러 개의 단말과 동시에 통신하고자 할 때, 데이터를 송/수신 하기 위한 방법에 대한 것이다. 본 발명의 송신 단말이 복수 개의 수신 단말에 데이터를 송신하는 방법은, 복수 개의 수신 단말에 송신할 서로 다른 데이터들 중 최대 길이를 갖는 데이터를 결정하는 단계, 최대 길이를 갖는 데이터의 길이 정보를 획득하는 단계, 최대 길이를 갖는 데이터의 길이 정보를 포함하는 시그널 필드를 생성하는 단계 및 시그널 필드를 복수 개의 수신 단말에 송신하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면 하나의 단말이 여러 개의 통신경로를 이용하여 여러 개의 단말에 동시에 데이터를 전송하고 그에 대한 Ack을 받을 때, 수신불가 구역이 발생하지 않도록 하여 원활한 통신이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.

Description

여러 단말과 동시에 통신하는 무선 패킷 통신 시스템에서 데이터 송/수신 방법

본 발명은 무선 패킷 통신, 특히 근거리 무선 통신 시스템에서, 하나의 단말이 여러 개의 단말과 동시에 통신하고자 할 때, 데이터를 송신 및 수신하는 방법에 대한 것이다.

무선 랜은 기본적으로 분산 시스템(이하, DS)의 접속점 역할을 하는 엑세스 포인트(이하, AP)와, AP가 아닌 다수 개의 무선 단말(이하, STA)들로 이루어진 서비스 셋(이하, BSS)을 지원한다. 이하, AP와 AP가 아닌 STA을 통칭하여 "단말"로 지칭하도록 한다.

IEEE 802.11n 규격에 따르면, 어떤 단말이 데이터 프레임을 수신하면, 해당 데이터 프레임이 요구하는 Ack에 대한 정책에 따라 차이가 있지만, MAC 계층에서의 전송 효율을 높이기 위하여 짧은 시간 간격 후에 응답(ACK)을 전송하는 방법을 많이 사용하고 있다.

도 1은 IEEE 802.11 규격에서 MAC 계층의 데이터 전송을 설명하기 위한 타이밍 예시도이다.

단말 1이 목적지를 단말 2로 하여 데이터 프레임(101)을 송신하면, 단말 2는 해당하는 데이터 프레임을 수신한 후 미리 결정된 시간 인 짧은 시간간격(SIFS: short inter frame space)(121) 후 응답(Ack)(111)을 송신한다. 도 1에 도시한 바와 같은 방법이 무선 랜의 MAC 계층에서 많이 사용하고 있는 방식이다.

한편, 최근 들어 무선 랜을 사용하는 사용자가 급격히 늘어나면서, 하나의 BSS가 제공하는 데이터 처리율(throughput)을 증가시키고자 하는 요구가 늘어나고 있다. 기존의 무선 랜에서는 하나의 단말이 어떤 순간에 통신할 수 있는 단말은 하나뿐이나, 기가급 이상의 처리율(throughput)을 제공하기 위하여 하나의 단말이 동시에 여러 개의 단말과 통신할 수 있도록 하는 기술이 연구되고 있다. 이러한 그 대표적인 기술이 다중 사용자 MIMO(이하, MU-MIMO) 기술과, 다중 주파수 채널 기술이다.

이들 기술을 사용하면, 마치 하나의 단말이 독립적인 여러 개의 통신경로를 통하여 각 통신경로 별로 하나씩인 여러 개의 단말들과 프레임을 주고받는 것처럼 동작하게 되어, 하나의 단말이 여러 개의 단말에게 동시에 데이터를 보낼 수 있게 되고, 결과적으로 BSS의 처리율(throughput)을 획기적으로 증가시킬 수 있다.

그런데, 여러 개의 통신 경로를 동시에 사용하는 단말의 경우, 사용하는 모든 통신 경로에 대하여 송신과 수신을 동시에 할 수 없다는 제약을 가진다. 예를 들면, 어떤 단말이 통신경로 1과 통신경로 2를 동시에 사용하는 경우, 통신경로 1로는 송신을, 통신경로 2로는 수신을 하는 것은 불가능하다.

무선 랜에서 사용하는 모든 데이터 프레임은 가변 길이이고, 이에 대한 응답(Ack), 또는 블록 응답(Block Ack)은 전술한 바와 같이 일반적으로 데이터 프레임의 수신이 끝난 후 일정시간 후에 바로 전송하도록 되어 있다. 따라서, 여러 개의 통신 경로를 사용하여 여러 단말에게 동시에 데이터 프레임을 전송한다면, 각 단말들은 서로 다른 길이의 데이터 프레임에 대한 수신이 끝난 후 일정시간 후 바로 응답(Ack)을 송신하게 될 것이다. 즉, 가장 짧은 길이의 데이터 프레임을 수신한 단말이 응답(Ack)을 송신하는 시점이 다른 단말로 보내는 데이터 프레임에 대한 송신이 끝나기 이전일 수 있어, 해당 응답(Ack)의 수신이 불가능한 상황이 발생할 수 있다.

이를 예를 들어 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.

단말 1과 단말 2가 존재하고, 단말 1에서 단말 2로 서로 다른 경로를 통해 데이터를 전송한다고 가정하자. 즉, 단말 1에서 서로 다른 길이를 갖는 데이터 프레임2(201)와 데이터 프레임3(202)을 송신하는 경우 짧은 길이의 데이터 프레임2(201)의 송신이 먼저 완료될 수 있다. 이러한 경우 데이터 프레임2(201)의 길이가 데이터 프레임3(202)의 길이보다 SIFS(221) 이상 짧은 경우, 단말 2는 데이터 프레임2(201)의 수신이 끝난 후 SIFS(221) 후에 바로 응답(Ack)(211)을 송신하게 된다.

그런데, 단말 2가 응답(Ack)(211)을 송신하는 시점에 단말 1은 아직 데이터 프레임3(202)을 송신하고 있는 중이기 때문에 단말 2가 송신한 응답(Ack)(212)을 수신할 수 없는 수신불가 구역(230)이 생기게 된다.

따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 여러 개의 통신 경로를 사용하는 경우에, 각 단말로 보내는 데이터 프레임들의 길이 중 가장 긴 데이터 프레임의 길이를 각각의 단말들에게 알려줄 수 있는 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 수신 단말이 그 가장 긴 데이터 프레임의 길이만큼의 시간이 지난 후 일정시간 후에 응답(Ack)을 송신하도록 하여 수신불가 구역이 발생하지 않도록 하는 방법을 제공한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 송신 단말이 서로 다른 데이터를 동시에 송신하기 위한 방법으로, 상기 서로 다른 데이터들 중 최대 길이를 갖는 데이터의 길이 정보를 획득하는 과정과, 상기 최대 길이를 갖는 데이터의 상기 길이 정보를 포함하는 제1시그널 필드를 생성하는 과정과, 상기 제1시그널 필드를 모든 단말이 수신할 수 있도록 송신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 방법은, 복수 개의 수신 단말로 서로 다른 데이터를 동시에 송신하는 송신 단말로부터 수신 단말이 데이터를 수신하는 방법으로, 상기 각 수신 단말로 동시에 전송되는 데이터들 중 최대 데이터 길이를 갖는 길이 정보가 포함된 제1시그널 필드를 수신하는 과정과, 상기 데이터를 수신하는 과정과, 상기 데이터 수신 후 상기 제1시그널 필드에 포함된 길이의 정보에 근거하여 상기 길이 정보가 지시한 시간 후 미리 결정된 시간만큼 대기한 후 상기 수신된 데이터의 응답을 송신하는 과정을 포함한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 하나의 단말이 여러 개의 통신경로를 이용하여 여러 개의 단말에 동시에 데이터를 전송하고 그에 대한 응답(Ack)을 받을 때, 수신불가 구역이 발생하지 않도록 하여 원활한 통신이 가능하도록 할 수 있다.

도 1은 IEEE 802.11 규격에서 MAC 계층의 데이터 전송을 설명하기 위한 타이밍 예시도,

도 2는 무선 통신 시스템에서 여러 개의 통신경로를 사용하는 경우 각 통신 경로별 데이터 길이에 따라 응답 신호의 중첩으로 문제가 발생하는 경우의 예시도,

도 3은 무선 통신 시스템에서 사용되는 일반적인 PPDU의 구조의 예시도,

도 4는 무선 랜에서 사용하는 시그널 필드(signal field)의 구성 예시도,

도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따라 PHY overhead 전체를 모든 단말이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 보내는 경우의 타이밍도,

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 PHY overhead 일부는 모든 단말이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 보내고, 일부는 서로 독립적인 통신경로를 사용하여 보내는 경우의 타이밍도,

도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따라 PHY overhead 전체를 서로 독립적인 통신경로를 사용하여 보내는 경우의 타이밍도,

도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따라 시그널 필드를 2개로 구분한 경우 송신 타이밍도,

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 L-SIG의 Length를 사용하는 경우의 예시도,

도 10은 본 발명의 실시 예에 L-SIG에 있는 Length와 SIG의 데이터 프레임의 데이터 양의 길이 정보들을 나타내는 경우의 예시도,

도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 L-SIG에 있는 Length와 SIG B를 이용하는 경우의 예시도,

도 12는 도 10과 같은 방식으로 각각의 길이를 나타내면서, MPDU 또는 A-MPDU의 바로 뒤에 Tail을 한 번 더 붙인 구조의 예시도,

도 13은 도 11과 같은 방식으로 각각의 길이를 나타내면서, MPDU 또는 A-MPDU의 바로 뒤에 Tail을 한 번 더 붙인 구조의 예시도.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

무선통신 시스템은 맥(MAC) 계층과 물리(PHY) 계층으로 이루어지는데, 각각의 계층은 데이터의 처리를 위하여 필요한 오버헤드(overhead) 정보들을 붙이게 된다. 따라서 PHY 계층의 송신부는 MAC 계층에서 전달받은 데이터에 PHY 계층의 데이터 처리를 위한 정보들을 붙여 무선채널을 통하여 전송하고, PHY 계층의 수신부는 이 정보들을 이용하여 MAC 계층으로 올려보낼 데이터를 추출한다.

이때, PHY 계층에서 무선채널로 출력하는 PPDU(PHY Protocol Data Unit)의 구조는 일반적으로 도 3과 같다.

PHY 계층에서 사용하는 overhead 정보는 크게 시그널 필드(signal field)(301)와 트레이닝 필드(training field)(302)로 나누어 볼 수 있다. 이 중 트레이닝 필드(training field)(302)는 동기 검출과 무선채널을 추정하기 위한 용도로 사용되고, 시그널 필드(signal field)(302)는 MAC 데이터(MPDU 또는 A-MPDU)(303)를 추출해 내기 위하여 사용된다.

현재 무선 랜 규격 중 가장 빠른 데이터 율(data rate)을 제공하는 IEEE 802.11n 규격에서 정의하고 있는 시그널 필드(signal field)의 구성은 도 4와 같다.

Signal field를 구성하는 요소들 중에서 Length(401) 정보는 해당 PPDU에 포함되어 있는 MAC 데이터의 길이를 나타내는 정보로서, PHY 계층은 추출한 MAC 데이터와 함께, 이 Length 정보를 MAC 계층에게 전달하도록 되어 있다.

본 발명에서는 이 Length 정보를 이용하여 여러 개의 단말로 동시에 보내는 데이터 프레임의 시간적인 길이 중 가장 긴 값을 각각의 단말들에게 알려주도록 한다. 이를 이용한 통신 방법에 대한 간략한 설명은 다음과 같다.

여러 통신 채널을 동시에 사용하여 여러 개의 단말에게 동시에 데이터를 전송하고자 하는 단말은 각각의 단말로 보낼 데이터 프레임들의 앞에 PHY 계층 overhead를 붙인다. 이때, Signal field에 포함되는 Length 정보는 각각의 단말로 동시에 보낼 데이터 프레임들의 시간적인 길이 중 가장 큰 값을 나타내도록 하여 송신한다. 따라서 데이터를 수신한 단말은 데이터 프레임의 수신이 끝났더라도 Signal field의 Length 정보만큼의 시간이 지난 후에 응답(Ack)을 송신하도록 한다.

이렇게 하면, 동시에 데이터 프레임들을 수신한 여러 개의 단말들이 모두 같은 시간에 응답(Ack)을 송신할 수 있게 되어, 기존 기술을 사용할 때 발생하는 수신불가 구역이 발생하지 않게 된다.

여기서 시간적인 길이를 나타내는 방법은 모든 변조 및 부호화 방법(MCS)에 대하여 같은 시간 단위로 계산될 수 있어야 하므로, 데이터 프레임을 구성하는 심볼의 개수, 또는 마이크로 초와 같은 시간단위의 길이를 사용할 수 있다.

본 발명이 적용되는 PHY overhead를 붙이는 방법을 아래에서 설명하기로 한다.

<제 1 실시 예>

본 발명의 제 1 실시 예에서는 PHY overhead 전체를 모든 단말이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 보내는 방법을 사용한다. 그러면 이를 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따라 PHY overhead 전체를 모든 단말이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 보내는 경우의 타이밍도이다.

도 5에서도 앞에서 설명한 바와 같이 단말 1이 단말 2와 단말 3으로 서로 다른 길이의 데이터 프레임들(503, 504)을 송신하는 경우를 가정한다.

단말 1은 모든 단말이 PHY overhead 전체를 모든 단말로 전송하기 위해 Signal 필드(501)와 Training 필드(502)가 데이터 프레임2(503)와 데이터 프레임3(504)의 대역 또는 경로를 통해 전송된다. 이때 시그널 필드(501)에 포함되어 있는 길이(Length) 정보(도 5에 도시하지 않음)는 데이터 프레임3(504)의 길이가 가장 긴 길이를 가지므로 데이터 프레임3(504)의 길이를 지시하도록 한다. 즉, Signal 필드(501)에서의 화살표(500)과 같이 Length를 지시하게 된다.

그러면 단말 2와 단말 3은 Signal 필드(501)의 길이 정보를 이용하여 데이터 프레임 2(503) 및 데이터 프레임3(504)을 수신하고, 미리 결정된 SIFS(521)만큼 대기한 후 각각의 데이터 프레임들(503, 504)에 대응하는 응답 신호들(511, 512)을 송신할 수 있다.

<제 2 실시 예>

다음으로, 본 발명의 제 2 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명의 제 2 실시 예에서는 PHY overhead 일부는 모든 단말이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 보내고, 일부는 서로 독립적인 통신경로를 사용하여 보내는 방법을 사용한다. 이를 첨부된 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 PHY overhead 일부는 모든 단말이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 보내고, 일부는 서로 독립적인 통신경로를 사용하여 보내는 경우의 타이밍도이다.

도 6에서도 앞에서 설명한 바와 같이 단말 1이 단말 2와 단말3으로 서로 다른 길이의 데이터 프레임들(604, 605)을 송신하는 경우를 가정한다.

단말 1은 Signal 필드(601)는 모든 단말이 수신 가능한 통신 경로를 사용하여 전송한다. 그리고 Training 필드들(602, 603)은 각각의 데이터 프레임들(604, 605)을 위한 경로로만 전송한다. 즉, 데이터 프레임2(604)의 검출을 위한 트레이닝 필드(602)는 데이터 프레임2(604)를 송신하는 경로로만 전송한다. 또한 데이터 프레임3(605)의 검출을 위한 트레이닝 필드(603)는 데이터 프레임3(605)을 송신하는 경로로만 전송한다.

이와 같이 전송하더라도 시그널 필드(601)은 모두 데이터 프레임2(604)와 데이터 프레임3(605) 중 가장 긴 프레임인 데이터 프레임3(605)의 길이 값을 참조부호 600과 같이 지시하고 있으므로, 단말 2와 단말 3은 데이터 프레임3(605)의 길이를 확인할 수 있다.

따라서 단말 2와 단말 3은 길이 정보가 지시하는 값 이후에 미리 결정된 시간인 SIFS(621)만큼 대기한 후 각 데이터 프레임들(604, 605)에 대응하는 응답들(611, 612)을 송신할 수 있다.

<제 3 실시 예>

본 발명의 제 3 실시 예에서는 PHY overhead 전체를 서로 독립적인 통신경로를 사용하여 보내는 방법이다. 이를 첨부된 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따라 PHY overhead 전체를 서로 독립적인 통신경로를 사용하여 보내는 경우의 타이밍도이다.

도 7에서도 앞에서 설명한 바와 같이 단말 1이 단말 2와 단말3으로 서로 다른 길이의 데이터 프레임들(604, 605)을 송신하는 경우를 가정한다.

도 7에서 트레이닝 필드들(701, 702)과 시그널 필드들(703, 704)은 모두 데이터 프레임들(705, 706)에 대응하여 전송된다. 즉, 데이터 프레임2(705)의 경로로는 트레이닝 필드(701)와 시그널 필드(703)가 전송되고, 데이터 프레임3(706)의 경로로는 트레이닝 필드(702)와 시그널 필드(704)가 전송된다.

이때, 시그널 필드들(703, 704)는 모두 데이터 프레임들(705, 706) 중 가장 긴 프레임인 데이터 프레임3(706)의 길이를 참조부호 700과 같이 지시한다. 즉, 서로 독립적인 통신경로를 사용하여 Signal field들(703, 704)를 보낼 경우에도 Signal field들(703, 704)에 포함된 Length 정보는 모두 같아야 한다.

따라서 단말2와 단말 3은 데이터 프레임2(705)를 수신하는 경우 및 데이터 프레임3(706)을 수신하는 경우에 모두 데이터 프레임3(706)이 완료된 후 미리 결정된 시간인 SIFS(721)만큼 대기한 후 각각의 데이터 프레임들(705, 706)에 대응하는 응답들(711, 712)을 송신한다.

<제 4 실시 예>

본 발명의 제 4 실시 예에서는 Signal field의 일부는 모든 단말이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 보내고, 나머지는 서로 독립적인 통신경로를 사용하여 보내는 경우의 타이밍도이다. 이를 첨부된 도 8을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따라 시그널 필드를 2개로 구분하여 하나의 시그널 필드는 전체로 전송하고, 나머지 하나의 시그널 필드는 각 경로로 구분하여 전송하는 경우의 타이밍도이다.

도 8을 설명함에 있어서도 앞에서 설명한 바와 같이 설명한 바와 같이 단말 1이 단말 2와 단말3으로 서로 다른 길이의 데이터 프레임들(806, 807)을 송신하는 경우를 가정한다.

도 8에 도시한 바와 같이 전체 경로로 전송되는 시그널 필드(801)는 각 데이터 프레임들(806, 807) 중 가장 긴 길이의 데이터 프레임(807)에 대응하는 길이를 지시하도록 한다. 이를 통해 앞에서 설명한 바와 같이 서로 다른 프레임의 응답 시간을 확인할 수 있도록 하는 것이다.

다음으로, 트레이닝 필드들(802, 803)은 각각 해당하는 데이터 프레임들(806, 807)의 경로로 전송하며, 그 이후에 각 데이터 프레임들(806, 807)의 길이들을 지시하기 위한 시그널 필드들(804, 805)이 포함된다. 즉, 전체 경로로 전송되는 시그널 필드(801)는 가장 긴 데이터 프레임의 길이를 나타내는 Length1(810)을 지시하고, 데이터 프레임2(806)에 대응하는 시그널 필드(804)는 Length2(811)를 지시하며, 데이터 프레임3(807)에 대응하는 시그널 필드(805)는 Length3(812)을 지시한다. 따라서 실제 데이터 프레임의 길이(810)와 각 데이터 프레임들(806, 807)을 각각의 시그널 필드들을 이용하여 전송할 수 있다. 이때, signal field2(804)에 포함되는 length 정보는 시간적인 길이가 될 수도 있고, 데이터 양을 나타내는 길이 (예를 들면 바이트 단위의 길이)가 될 수도 있다.

그러면 데이터 프레임을 수신하는 단말 2와 단말3은 데이터 프레임들(806, 807) 중 가장 긴 프레임인 데이터 프레임3(807)의 전송이 완료된 시점부터 미리 결정된 시간인 SIFS(831)만큼 대기한 후 각각의 데이터 프레임들(806, 807)에 대한 응답들(ACKs)(821, 822)을 송신한다.

이상에서 설명한 4가지의 실시 예에서는 데이터 프레임을 동시에 수신한 단말들이 이에 대한 응답(Ack) 또는 블록 응답(Block Ack) 프레임을 동시에 송신하는 것으로 예를 들었으나, 프로토콜에 따라, 응답(Ack) 또는 블록 응답(Block Ack)을 순차적으로 보내는 것도 가능하다. 이런 경우에는 가장 먼저 송신할 응답(Ack) 또는 블록 응답(Block Ack)의 송신 시각은 본 발명에 의하여 결정되고, 그 이후에 송신되는 응답(Ack) 또는 블록 응답(Block Ack)의 송신 시각은 다른 방법에 의하여 결정되어야 한다.

또한 이상에서 설명한 도면을 이용하여 설명한 4가지 실시 예에서 사용한 송신 프레임의 구조는 개념적인 구조이다. 이를 실제로 적용할 때는 여러 가지 구체적인 형태를 가질 수 있다.

무선 랜에서는 기존의 기술과의 backward compatibility를 매우 중요하게 생각하기 때문에, 보다 발전된 방법을 사용하는 경우에도, 이전의 방법을 사용하는 단말에게 불이익을 주어서는 안 된다. 이를 위하여, 새로운 방법을 사용하는 프레임의 앞부분에, 기존의 방법을 사용하는 단말이 새로운 구조의 프레임의 길이를 알 수 있도록 기존 방식의 PHY 계층 overhead를 추가해 주어야 한다. 이런 경우, 기존 방식의 PHY 계층 overhead 중 하나인 L-SIG에 포함되어 있는 Length 정보를 사용하여 각각의 단말로 동시에 보낼 데이터 프레임들의 시간적인 길이 중 가장 큰 값을 나타낼 수 있다.

프레임의 길이 정보를 나타내는 방법은, 몇 마이크로 초 또는 몇 심볼 길이 등과 같이 시간을 기준으로 삼는 방법 또는, 몇 바이트 또는 몇 워드 등과 같이 데이터 양을 기준으로 삼는 방법이 있다. 이 중 어떤 방법을 사용하느냐에 따라 물리 계층의 코딩과 디코딩에 사용하기 위한 Tail의 위치가 달라져야 한다.

이를 바탕으로 하여 구체적인 송신 프레임 구조의 실시 예에 대하여 다음의 도 9부터 도 13과 같은 예시도를 참조하여 살펴보기로 한다. 이때, LTF는 도 5처럼 모든 단말이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 전달할 수도 있고, 도 6부터 도 8과 같이 각각의 단말만이 수신 가능한 통신경로를 사용하여 전달할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 L-SIG에 있는 Length를 사용하여 가장 긴 데이터 프레임의 시간적인 길이만를 나타낸 경우의 예시도이다.

도 9에서와 같이 서로 다른 MPDU들 또는 A-MPDU들(902, 912)이 전송되는 경우이며, 이하의 설명에서는 MPDU들로 가정하여 설명하며 각 MPDU들(902, 912)는 서로 다른 길이를 가지는 것으로 가정하기로 한다.

이와 같이 서로 다른 길이를 가지는 MPDU들(902, 912)을 여러 단말로 동시에 가는 프레임의 끝 위치를 맞추어 주어야 하므로, 차이가 나는 부분을 MAC 계층과 PHY 계층에서 Pad를 삽입해 주어야 한다. 즉, MPDU1(902)의 뒤에 MAC Pad1(903)을 삽입하고, 이후에 PHY Pad1(904)을 삽입하며, 마지막으로 Tail1(905)이 부가된다. 여기서 Service1 필드(901)는 PHY 계층의 스크램블 Seed를 알려주기 위한 필드이다. 또한 MPDU2(912)의 뒤에는 MAC Pad2(913)를 삽입하고, 이후에 PHY Pad2(914)를 삽입하며, 마지막으로 Tail2(915)가 부가된다. 여기서 Service2 필드(911)는 PHY 계층의 스크램블 Seed를 알려주기 위한 필드이다.

또한 앞에서 설명한 바와 같이 서로 다른 MPDU들(902, 912) 중 가장 긴 길이에 따라 전체 길이 정보를 알리기 위한 정보는 L-SIG(900)에서 Length 값을 이용하여 참조부호 910과 같이 전송할 수 있다. 이때, L-SIG의 Length 값을 그대로 시간적인 길이로 사용할 수도, 어떤 부가적인 방법에 의하여 L-SIG의 Length 값을 시간적인 길이로 환산할 수도 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 L-SIG에 있는 Length를 사용하여 가장 긴 데이터 프레임의 시간적인 길이를 나타내고, SIG에 각각의 단말로 가는 데이터 프레임의 데이터 양의 길이 정보들을 포함시킨 경우의 예시도이다.

도 10을 참조하면, 서로 다른 MPDU들 또는 A-MPDU들(1012, 1022)이 전송되는 경우이며, 이하의 설명에서는 MPDU들로 가정하여 설명하며 각 MPDU들(1012, 1022)은 서로 다른 길이를 가지는 것으로 가정하기로 한다.

이와 같이 서로 다른 길이를 가지는 MPDU들(1012, 1022)을 여러 단말로 동시에 가는 프레임의 끝 위치를 맞추어 주어야 하므로, 차이가 나는 부분을 MAC 계층과 PHY 계층에서 Pad를 삽입해 주어야 한다. 즉, MPDU1(1012)의 뒤에 MAC Pad1(1013)을 삽입하고, 이후에 PHY Pad1(1014)을 삽입하며, 마지막으로 Tail1(1015)이 부가된다. 여기서 Service1 필드(1001)는 PHY 계층의 스크램블 Seed를 알려주기 위한 필드이다. 또한 MPDU2(1022)의 뒤에는 MAC Pad2(1023)를 삽입하고, 이후에 PHY Pad2(1024)를 삽입하며, 마지막으로 Tail2(1025)가 부가된다. 여기서 Service2 필드(1021)는 PHY 계층의 스크램블 Seed를 알려주기 위한 필드이다.

또한 앞에서 설명한 바와 같이 서로 다른 MPDU들(1012, 1022) 중 가장 긴 길이에 따라 전체 길이 정보를 알리기 위한 정보는 L-SIG(1000)에서 Length 값을 이용하여 참조부호 1030과 같이 전송할 수 있다. 또한 각 MPDU들의 정보는 SIG 필드(1001)에서 각각의 MPDU들(1012, 1022)을 SIG Length1, SIG Sength2와 같이 지시할 수 있다.

이와 같이 도 10의 구조를 가지면, 수신 단말의 PHY 계층은, 자신에게 오는 프레임의 길이만큼의 데이터의 디코딩이 끝난 후 단말의 수신기능을 OFF 시킬 수 있어, 사용전력을 절감하는 효과를 부수적으로 가질 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 L-SIG에 있는 Length를 사용하여 가장 긴 데이터 프레임의 시간적인 길이를 나타내고, 각각의 통신 경로에 포함되는 SIG B에 각각의 단말로 가는 데이터 프레임의 데이터 양의 길이 정보들을 포함시킨 경우이다.

도 11을 참조하면, 서로 다른 MPDU들 또는 A-MPDU들(1112, 1122)이 전송되는 경우이며, 이하의 설명에서는 MPDU들로 가정하여 설명하며 각 MPDU들(1112, 1122)은 서로 다른 길이를 가지는 것으로 가정하기로 한다.

이와 같이 서로 다른 길이를 가지는 MPDU들(1112, 1122)을 여러 단말로 동시에 가는 프레임의 끝 위치를 맞추어 주어야 하므로, 차이가 나는 부분을 MAC 계층과 PHY 계층에서 Pad를 삽입해 주어야 한다. 즉, MPDU1(1112)의 뒤에 MAC Pad1(1113)을 삽입하고, 이후에 PHY Pad1(1114)을 삽입하며, 마지막으로 Tail1(1115)이 부가된다. 여기서 Service1 필드(1111)는 PHY 계층의 스크램블 Seed를 알려주기 위한 필드이고, SIG B1(1110)은 MPDU1(1112)의 길이를 지시하기 위한 필드이다.

또한 MPDU2(1122)의 뒤에는 MAC Pad2(1123)를 삽입하고, 이후에 PHY Pad2(1124)를 삽입하며, 마지막으로 Tail2(1125)가 부가된다. 여기서 Service2 필드(1121)는 PHY 계층의 스크램블 Seed를 알려주기 위한 필드이고, SIG B2(1120)는 MPDU1(1122)의 길이를 지시하기 위한 필드이다.

또한 앞에서 설명한 바와 같이 서로 다른 MPDU들(1112, 1122) 중 가장 긴 길이에 따라 전체 길이 정보를 알리기 위한 정보는 L-SIG(1100)에서 Length 값을 이용하여 참조부호 1130과 같이 전송할 수 있다. 또한 각 MPDU들의 정보는 SIG B1 필드(1110) 및 SIG B2 필드(1120)에서 각각의 MPDU들(1112, 1122)을 SIG Length1, SIG Sength2와 같이 지시할 수 있다.

도 11의 구조 역시, 수신 단말의 PHY 계층은, 자신에게 오는 프레임의 길이만큼의 데이터의 디코딩이 끝난 후 단말의 수신기능을 OFF 시킬 수 있어, 사용전력을 절감하는 효과를 부수적으로 가질 수 있다.

도 12와 도 13은 각각 도 10 및 도 11과 같은 방식으로 각각의 길이를 나타내면서, MPDU 또는 A-MPDU의 바로 뒤에 Tail을 한 번 더 붙인 구조이다. 이 구조를 사용하면 MPDU 또는 A-MPDU의 디코딩이 Tail A 뒤에 바로 끝날 수 있어, 도 10과 11의 구조보다 수신단에서의 전력 절감 효과가 조금 더 크다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

무선 통신 시스템 특히, 다중 사용자 다중 접속 방식을 사용하는 무선 통신 시스템 분야에 사용될 수 있다.

Claims

송신 단말이 서로 다른 데이터를 동시에 송신하기 위한 방법에 있어서,

상기 서로 다른 데이터들 중 최대 길이를 갖는 데이터의 길이 정보를 획득하는 과정과,

상기 최대 길이를 갖는 데이터의 상기 길이 정보를 포함하는 제1시그널 필드를 생성하는 과정과,

상기 제1시그널 필드를 모든 단말이 수신할 수 있도록 송신하는 과정을 포함하는, 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 서로 다른 데이터들은 각각 서로 다른 경로로 전송하는, 데이터 송신 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 서로 다른 데이터들을 각각 검출하기 위한 트레이닝 필드들을 생성하여 상기 각각의 데이터들과 함께 전송하는 과정을 더 포함하는, 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1시그널 필드는,

상기 서로 다른 데이터들에 대한 각각의 데이터 율(Data rate)을 포함하는, 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1시그널 필드는,

상기 서로 다른 데이터들 중 가장 긴 데이터의 전송 시간에 대응하는 길이로 길이 값을 결정하는, 데이터 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 서로 다른 각각의 데이터들에 대한 길이를 지시하기 위한 서로 다른 제2시그널 필드들을 생성하는 과정과,

상기 생성된 제2시그널 필드들을 해당하는 각 데이터들과 함께 전송하는 과정을 포함하는, 데이터 송신 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 서로 다른 각각의 데이터들과 그에 대응하는 각각의 제2시그널 필드들은 각각 서로 다른 경로로 전송하는, 데이터 송신 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제2시그널 필드들은,

각각 해당하는 데이터의 전송 시간에 대응하는 길이로 길이 값을 결정하는, 데이터 송신 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 서로 다른 각 데이터들의 전체 전송 시간을 맞추기 위해 각각의 각 데이터들마다 길이를 맞추기 위한 패딩 필드를 부가하여 전송하는 과정을 더 포함하는, 데이터 송신 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 각 데이터의 패딩 필드는,

맥(MAC) 패딩 필드와 물리 계층(PHY) 패딩 필드를 포함하는, 데이터 송신 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 각 데이터들의 물리계층 스크램블 시드(seed) 정보를 제공하기 위한 서비스 필드들을 더 생성하고, 이를 포함하여 전송하는, 데이터 송신 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 서로 다른 데이터들마다 각 데이터의 마지막을 지시하기 위한 테일 필드를 더 포함하여 전송하는, 데이터 송신 방법.
복수 개의 수신 단말로 서로 다른 데이터를 동시에 송신하는 송신 단말로부터 수신 단말이 데이터를 수신하는 방법에 있어서,

상기 각 수신 단말로 동시에 전송되는 데이터들 중 최대 데이터 길이를 갖는 길이 정보가 포함된 제1시그널 필드를 수신하는 과정과,

상기 데이터를 수신하는 과정과,

상기 데이터 수신 후 상기 제1시그널 필드에 포함된 길이의 정보에 근거하여 상기 길이 정보가 지시한 시간 후 미리 결정된 시간만큼 대기한 후 상기 수신된 데이터의 응답을 송신하는 과정을 포함하는, 데이터 수신 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 데이터는 데이터 검출을 위한 트레이닝 필드와 함께 수신하는, 데이터 수신 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 각각의 데이터들에 대한 길이를 지시하기 위한 서로 다른 제2시그널 필드들을 수신하는 과정과,

상기 제2시그널 필드들 중 수신하는 데이터에 대응하는 제2시그널 필드를 이용하여 해당 데이터를 수신하는 과정을 더 포함하는, 데이터 수신 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 제2시그널 필드는,

상기 데이터의 전송 시간에 대응하는 길이로 길이 값을 검출하는, 데이터 수신 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 데이터 수신 시 상기 서로 다른 각 데이터들의 전체 전송 시간을 맞추기 위해 부가된 패딩 필드를 제거하는 과정을 더 포함하는, 데이터 수신 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 패딩 필드는,

맥(MAC) 패딩 필드와 물리 계층(PHY) 패딩 필드를 포함하는, 데이터 수신 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 데이터 수신 시 물리계층 스크램블 시드(seed) 정보를 제공하기 위한 서비스 필드를 수신하여 디스크램블링하여 상기 데이터를 추출하는 과정을 더 포함하는, 데이터 수신 방법.