WO2015050311A1 - 무선랜 시스템에서 섹터화된 전송기회를 이용한 동작 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서 섹터화된 전송기회를 이용한 동작 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015050311A1
WO2015050311A1 PCT/KR2014/006005 KR2014006005W WO2015050311A1 WO 2015050311 A1 WO2015050311 A1 WO 2015050311A1 KR 2014006005 W KR2014006005 W KR 2014006005W WO 2015050311 A1 WO2015050311 A1 WO 2015050311A1
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frame
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석용호
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • Wireless LANs based on radio frequency technology, use portable terminals such as personal digital assistants (PDAs), laptop computers, and portable multimedia players (PMPs).
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • IEEE 802.11 ⁇ supports High Throughput (HT) with data throughput up to 540 Mbps or more, and also uses multiple antennas at both the transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates.
  • MUL0 Mul t iple Inputs and Mul t iple Outputs
  • a station is a transmission opportunity-based in a wireless LAN system according to an embodiment of the present invention.
  • a method of performing a TXOP-based sectorization operation includes: a basic service set of an STA in which an ongoing frame exchange is performed;
  • OBSS overlapping BSS (0ver lapping BSS; OBSS); Determining whether to meet a spatially orthogonal (SO) condition; And resetting a virtual carrier sensing (VCS) value of the STA when the ongoing frame exchange is transmitted within the 0BSS and the SO condition is satisfied.
  • VCS virtual carrier sensing
  • an STA apparatus for performing a TX0P-based sectorization operation in a wireless communication system includes: a transceiver; And a processor.
  • the processor determines whether an ongoing frame exchange is transmitted in a basic service set (BSS) of the STA or in an overlapping BSS (OBSS); Determine whether to satisfy a spatially orthogonal (SO) condition; If the ongoing frame exchange is transmitted within the 0BSS, and the S0 condition is satisfied, it may be set to include a step of resetting a virtual carrier sensing (VCS) value of the STA.
  • BSS basic service set
  • OBSS overlapping BSS
  • SO spatially orthogonal
  • the VCS value of the STA may not be reset when any of the condition that the ongoing frame exchange is transmitted in the OBSS of the STA or the condition S0 is not satisfied. [12] When the ongoing frame exchange is transmitted within the BSS of the STA, even if the SO condition is satisfied, the VCS value of the STA may not be reset.
  • the SO condition may be satisfied when the STA does not receive a subsequent sectorized beam after receiving an omni-di rect ion range.
  • the VCS value may be a network al locat ion vector (NAV) or a response indi cat ion deferral (RID).
  • NAV network al locat ion vector
  • RID response indi cat ion deferral
  • the VCS value may be set based on information included in the ongoing frame exchange.
  • the reset of the VCS value may set the value of the VCS to zero.
  • an operating method and apparatus using a sectorized transmission opportunity can more efficiently use system channel resources while preventing interference between apparatuses.
  • FIG. 1 is a diagram showing an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 illustrates another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG 3 illustrates another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a link setup procedure of ⁇ 1 in a WLAN system.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a hidden node and an exposed node.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a SU / MU frame format.
  • 11 and 12 are diagrams for explaining an example of a spatial orthogonal condition (SO conditon) in which sectored TX0P is allowed.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a VCS scheme using a boy answer indication field.
  • FIG. 14 is a view for explaining a method according to an example of the present invention.
  • 15 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature is not combined with any other component or feature It may be implemented in the form.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be substituted for components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the IEEE 802 system, the 3GPP system, the 3GPP LTE and the LTE-Advanced (LTE-A) system, and the 3GPP2 system, which are radio access systems. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC to FDMA single carrier frequency division
  • Multiple Access such as Multiple Access
  • CDMA may be implemented by radio technology such as UTRACUniversal Terrestrial Radio Access) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in a wireless technology such as Global System for Mobile Communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • 0FDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRAC Evolved UTRA.
  • Wi-Fi IEEE 802.11
  • WiMAX IEEE 802.16
  • IEEE 802-20 E-UTRAC Evolved UTRA.
  • FIG. 1 illustrates an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied. It is a figure which shows.
  • IEEE 802. 11 structure may be composed of a plurality of components, the STA a Transparent to the upper layer by the interaction of these may be "a WLAN service supporting ⁇ sex.
  • the Basic Service Set (BSS) may correspond to a basic building block in an IEEE 802.11 LAN.
  • FIG. 1 exemplarily shows that two BSSs (BSS1 and BSS2) exist and include two STAs as members of each BSS (STA1 and STA2 are included in BSS1 and STA3 and STA4 are included in BSS2). do.
  • an ellipse representing a BSS may be understood to represent a coverage area where STAs included in the BSS maintain communication. This area may be referred to as a BSMB service area.
  • the most basic type of BSS in an IEEE 802.11 LAN is an independent BSS (IBSS).
  • the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs.
  • BSSCBSS1 or BSS2 of FIG. 1, which is the simplest form and other components are omitted, may correspond to a representative example of the IBSS.
  • This configuration is possible when STAs can communicate directly.
  • this type of LAN is not configured in advance, but may be configured when a LAN is required, which may be referred to as an ad-hoc network.
  • the membership of the STA in the BSS may be dynamically changed by turning on or off the STA, or entering or exiting the BSS area.
  • the STA may join the BSS using a synchronization process.
  • the STA In order to access all services of the BSS infrastructure, the STA must be associated with the BSS. This association at ion can be set up dynamically and can include the use of a DS i service system (DSS).
  • DSS DS i service system
  • FIG. 2 is a diagram showing another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • components such as a distribution system (DS), a distribution system medium (DSM), an access point (AP), and the like are added in the structure of FIG. 1. to be.
  • DS distribution system
  • DSM distribution system medium
  • AP access point
  • the direct station-to-station distance in a LAN can be limited by PHY performance. In some cases, this distance limit may be sufficient. This may require communication between more distant stations.
  • a distribution system (DS) can be configured to support extended coverage.
  • DS refers to a structure in which BSSs are interconnected. Specifically, instead of the BSS independently as shown in FIG. 1, the BSS may exist as an extended form of a network composed of a plurality of BSSs.
  • DS is a logical concept and can be specified by the characteristics of the distribution system medium (DSM).
  • the IEEE 802.11 standard logically distinguishes between wireless media (Wireless Medium) and distribution system media (DSM). Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components.
  • the definition of the IEEE 802.11 standard does not limit these media to the same or to different ones.
  • the flexibility of the IEEE 802.11 LAN structure can be described in that the plurality of media are logically different. That is, the IEEE 802.11 LAN structure can be implemented in various ways, and the corresponding LAN structure can be specified independently by the physical characteristics of each implementation.
  • the DS may support the mobile device by providing seamless integration of a plurality of BSSs and providing logical services necessary to handle an address to a destination.
  • the AP refers to an entity that enables access to the DS through associated STAs and has STA functionality. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP.
  • STA2 and STA3 shown in FIG. 2 have the functionality of a STA, and provide a function to allow associated STAs (STA1 and STA4) to access the DS.
  • all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities. The address used by the AP for communication on the Dl and the address used by the AP for communication on the DSM must be the same. There is no.
  • Data transmitted from one of the STAs associated with an AP to the STA address of the AP may always be received at an uncontrol led port and processed by an IEEE 802.11 port access entity.
  • the transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
  • FIG. 3 shows another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • ESS extended service set
  • a wireless network having any size and complexity may be configured with DS and BSSs.
  • this type of network is called an ESS network.
  • the ESS may correspond to a set of BSSs connected to one DS. However, the ESS does not include a DS.
  • the ESS network is characterized by what appears to be an IBSS network at the Logical Link Control (LLC) layer. STAs included in the ESS can communicate with each other, and mobile STAs can move from within one BSS to another BSS (within the same ESS) transparently to the LLC.
  • LLC Logical Link Control
  • IEEE 802.11 does not assume anything about the relative physical location of the BSSs in FIG. 3, and all of the following forms are possible.
  • BSSs can be partially overlapped, which is a form commonly used to provide continuous coverage.
  • the BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs.
  • the BSSs may be located at the same physical location, which may be used to provide redundancy.
  • one (or more than one) IBSS or ESS networks may be physically present in the same space as one (or more than one) ESS networks.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system.
  • an example of an infrastructure BSS including a DS is shown.
  • BSS1 and BSS2 constitute an ESS.
  • an STA is a device that operates according to MAC / PHY regulations of IEEE 802.11.
  • the STA includes an AP STA and a non-AP STA.
  • Non-AP STAs generally correspond to devices that users directly handle, such as laptop computers and mobile phones.
  • STAl, STA3, and STA4 correspond to non-AP STAs
  • STA2 and STA5 correspond to AP STAs.
  • a non-AP STA includes a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), and a mobile station (Mobi le). Station; MS), Mobile Terminal, Mobile Subscriber Station (MSS), and the like.
  • the AP may include a base station (BS), a node-B (Node-B), an evolved node “ B ” (eB), a base transceiver system (Base Transceiver System) in other wireless communication fields; BTS), femto base station (Femto BS) and the concept.
  • the STA may have a plurality of hierarchical structures.
  • the hierarchical structure covered by the 802.11 standard document is mainly a MAC sublayer and a physical (PHY) layer on the DLUData Link Layer.
  • the PHY may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity, a PMDCPhysical Medium Dependent (PMDCP) entity, and the like.
  • PLCP Physical Layer Convergence Procedure
  • PMDCP PMDCPhysical Medium Dependent
  • the MAC sublayer and PHY conceptually contain management entities called MAC sublayer management entities (MLMEs) and physical layer management entities (PLMEs), respectively, which provide a layer management service interface on which layer management functions operate. .
  • SME Station Management Entity
  • LMEs layer management entities
  • a primitive refers to a set of elements or parameters related to a particular purpose.
  • XX-GET The request primitive is used to request the value of a given MIB attribute (management information based attribute information).
  • XX-GET. The confirm primitive is used to return the appropriate MIB attribute information value if Status is "success", otherwise return an error indication in the Status field.
  • XX-SET The request primitive must have the indicated MIB attribute Used to request to be set to a given value. If the MIB attribute means a specific operation, this is to request that the operation be performed.
  • XX-SET The conf i rm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value when status is "success", otherwise it is used to return an error condition in the status field. If this means, it confirms that the operation has been performed.
  • the MLME and the SME may exchange various MLME_GET / SET primitives through a MLME_SAP (Service Access Point).
  • various PLME_GET / SET primitives can be exchanged between PLME and SME through PLME_SAP, and can be exchanged between MLME and PLME through MLME_PLME_SAP.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a general link setup process.
  • the STA In order for a STA to set up a link and transmit and receive data with respect to a network, the STA first discovers the network, performs authentication (authent i cat ion), establishes an association at (establ i), and sh), authentication procedures for security (ecur i ty), and so on.
  • the link setup process may also be referred to as a session initiation process and a session setup process.
  • a process of discovery, authentication, association, and security establishment of a link setup process may be collectively referred to as association process.
  • the STA may perform a network discovery operation.
  • the network discovery operation may include a scanning operation of the STA. That is, in order for the STA to access the network, it must find a network that can participate. The STA must identify a compatible network before joining the wireless network. The network identification process existing in a specific area is called scanning.
  • Scanning methods include active scanning and passive scanning.
  • the STA performing scanning transmits a probe request frame and waits for a response to discover which AP exists in the vicinity while moving channels.
  • Responder requests probe
  • the probe response frame is transmitted to the STA that transmits the frame in response to the probe request frame.
  • the answering machine may be an STA that transmits a beacon frame last in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP transmits a beacon frame because the AP transmits a beacon frame.
  • the responder is not constant.
  • an STA that transmits a probe request frame on channel 1 and receives a probe answer frame on channel 1 stores the BSS-related information included in the received probe response frame and stores the next channel (for example, number 2).
  • Channel to perform ⁇ canning (i.e., probe request / answer response on channel 2) in the same way.
  • the scanning operation may be performed by a passive scanning method.
  • passive scanning the STA performing scanning waits for a beacon frame while moving channels.
  • the beacon frame is one of management frames in IEEE 802.11.
  • the beacon frame is notified of the existence of a wireless network, and is periodically transmitted so that an STA performing scanning can find a wireless network and participate in the wireless network.
  • the AP periodically transmits a beacon frame
  • the IBSS STAs in the IBSS rotate and transmit a beacon frame.
  • the STA that performs the scanning receives the beacon frame, the STA stores the information on the BSS included in the beacon frame and records beacon frame information in each channel while moving to another channel.
  • the STA may store BSS related information included in the received beacon frame, move to the next channel, and perform scanning on the next channel in the same manner.
  • active scanning has the advantage of less delay and power consumption than passive scanning.
  • step S520 After the STA discovers the network, an authentication process may be performed in step S520.
  • This authentication process may be referred to as a first authentication process (f i rst authent i cat ion) in order to clearly distinguish from the security setup operation of step S540 described later.
  • the authentication process includes a process in which the STA transmits an authentication request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an authentication icat ion response frame to the STA.
  • An authentic icat ion frame used for an authentication request / answer is a management frame.
  • the authentication frame includes an authentication algorithm number (authent i cat ion algorithm), authentication Transaction ⁇ 1 ' information about the authentic icat ion transact ion sequence number, status code, check text, Robust Security Network, finite Cyclic Group, etc. It may include. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, may be replaced with other information, or may further include additional information.
  • authentication algorithm number authent i cat ion algorithm
  • authentication Transaction ⁇ 1 information about the authentic icat ion transact ion sequence number, status code, check text, Robust Security Network, finite Cyclic Group, etc. It may include. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, may be replaced with other information, or may further include additional information.
  • the STA may transmit an authentication request frame to the AP.
  • the AP may determine whether to allow authentication for the corresponding STA based on the information included in the received authentication request frame.
  • the AP may provide the STA with the result of the authentication process through the authentication response frame.
  • the association process includes a process in which the STA transmits an association request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an association response frame to the STA.
  • the association request frame may include information related to various capabilities, a beacon listening interval, a service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, and RSN.
  • SSID service set identifier
  • an association voice answer frame may include information related to various capabilities, a status code, an association ID (AID), a support rate, an enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set, a received channel power indicator (RCPI), and a received RSNI (RSNI). Signal to Noise Indicator), mobility domain, timeout interval (association ion comeback time), overlapping BSS scan parameters, TIM broadcast answer, QoS map and the like.
  • AID association ID
  • EDCA enhanced distributed channel access
  • RCPI received channel power indicator
  • RSNI received RSNI
  • a security setup procedure may be performed in step S540.
  • the security setup process of step S540 may be referred to as an authentication process through a Robust Security Network Association (RSNA) request / answer.
  • the authentication process may be referred to as a first authentication process, and the security setup process of step S540 may be simply referred to as an authentication process.
  • RSNA Robust Security Network Association
  • the security setup process of step S540 may include, for example, a private key setup through 4-way handshaking through an EAPOUExtensible Authentication Protocol over LAN frame. have.
  • the security setup process may be performed according to a security scheme not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • IEEE 802.11 ⁇ In order to overcome the limitation on the communication speed in the WLAN, IEEE 802.11 ⁇ exists as a relatively recently established technical standard. IEEE 802.11 ⁇ aims to increase the speed and reliability of networks and to extend the operating distance of wireless networks. More specifically, IEEE 802.1 In supports High Throughput (HT) with data throughput of up to 540 Mbps or more, and also uses multiple antennas at both the transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. It is based on MIM0 (Multiple Inputs and Multiple Outputs) technology.
  • HT High Throughput
  • MIM0 Multiple Inputs and Multiple Outputs
  • the next generation WLAN system that supports Very High Throughput is the next version of the IEEE 802.11 ⁇ WLAN system (e.g., IEEE 802.11lac), which is used by the MAC Service Access Point (SAP). It is one of the recently proposed IEEE 802.11 WLAN system to support the data processing speed of lGbps or more.
  • the next generation WLAN system supports transmission of a multi-user multiple input multiple output (MU-MIM0) scheme in which a plurality of STAs simultaneously access a channel in order to efficiently use a wireless channel.
  • MU multi-user multiple input multiple output
  • the AP may simultaneously transmit a packet to one or more STAs paired with the MIM0.
  • the white space is a licensed band that can be preferentially used by a licensed user.
  • An authorized user refers to a user who is authorized to use an authorized band, and may also be referred to as a licensed deviation, a primary emulsion, an incumbent user, or the like.
  • an AP and / or STA operating in a WS should provide a protection ion function for an authorized user.
  • a protection ion function for an authorized user.
  • an authorized user such as a microphone
  • the AP and / or STA cannot use the frequency band corresponding to the corresponding WS channel.
  • the AP and / or STA should stop using the frequency band when the authorized user uses the frequency band currently used for frame transmission and / or reception.
  • the AP and / or STA must first perform a procedure for determining whether a specific frequency band in the WS band is available, that is, whether there is an authorized user in the frequency band. Knowing whether there is an authorized user in a specific frequency band is called spectrum sensing. Spectrum sensing mechanisms include energy detect ion and signature detect i on. If the strength of the received signal is greater than or equal to a predetermined value, it may be determined that the authorized user is in use, or if the DTV preamble is detected, the authorized user may be determined to be in use.
  • M2M Machine—t Machine
  • IEEE 802.11 ah a technical standard for supporting M2M communication
  • M2M communication refers to a communication method that includes one or more machines (Machine), may also be referred to as MTC (Machine Type Co uni cat ion) or thing communication.
  • a machine means an entity (ent i ty) that does not require direct human intervention or intervention.
  • devices such as meters or vending machines equipped with wireless communication modules, as well as user devices such as smartphones that can automatically connect and communicate with the network without user intervention / intervention, This may correspond to an example.
  • M2M communication includes device-to-device (D2D) communication, device-to-device communication, and so on. It may include. Examples of device-to-server communications include vending machines and servers, point-of-sale devices and servers, and communication between electricity, gas, or water meters and servers. In addition, M2M communication-based applications (appl i cat ion l 1 ⁇ 2, security (tcur i ty), t ransportat ion, health care, etc. may be included. In general, M2M communication must be able to support the transmission and reception of small amounts of data at low speeds, sometimes in the presence of very many devices.
  • M2M communication should support a large number of STAs.
  • WLAN system it is assumed that a maximum of 2007 STAs are associated with one AP.
  • methods for supporting a case where a greater number (approximately 6000 STAs) are associated with one AP are provided. Is being discussed.
  • M2M communication is expected to have many applications that support / require low data rates. In order to smoothly support this, for example, in a wireless LAN system, an STA may recognize the existence of data to be transmitted to itself based on a TIMCTraf fic Indi cat ion Map (element). Is being discussed.
  • M2M communication is expected to have a lot of traffic with a very long transmission / reception interval. For example, very small amounts of data are required to be sent and received every long period of time, such as electricity / gas / water use.
  • the operation of the STA is performed according to a command provided through downlink (ie, a link from the AP to a non-AP STA), and as a result, data is uplink (ie, a link from a non-AP STA to an AP).
  • a command provided through downlink ie, a link from the AP to a non-AP STA
  • data is uplink (ie, a link from a non-AP STA to an AP).
  • an improved communication method in the uplink in which main data is transmitted is mainly dealt with.
  • the M2M STA mainly operates on a battery and it is difficult for the user to frequently layer.
  • the M2M STA is expected to be difficult for the user to directly operate in a specific situation, it is required to have a function to recover by itself. Accordingly, in the WLAN system, even if the number of STAs that can be associated with one AP becomes very large, it is possible to efficiently support the case where the number of STAs having data frames to be received from the AP is very small during one beacon period. And, methods for reducing power consumption of the STA have been discussed.
  • WLAN technology is rapidly evolving. Technologies are being developed for direct link setup, improved media streaming performance, support for high speed and / or large initial session setup, and support for extended bandwidth and operating frequencies.
  • the IEEE 802.11ah standard that uses M2M communication as a use case is under discussion.
  • the IEEE 802.11ah standard operates in the unl i censed band, except for the TV white space band, at operating frequencies below 1 GHz (sub-lGHz; S1G).
  • WLAN which mainly supports, it can have much wider coverage (for example, up to 1 km). That is, unlike a WLAN operating at a frequency of 2.4 GHz or 5 GHz, when a WLAN is used in a sub-l GHz (for example, 700 to 900 z) operating frequency band, the same transmission power may be due to propagation characteristics of the corresponding band.
  • the coverage of the contrast AP is approximately 2-3 times larger. In this case, a very large number of STAs may be connected to one AP.
  • Table 1 The use cases considered in the IEEE 802.11ah standard are summarized in Table 1 below.
  • various types of sensor / meter devices are connected to an 802.11ah AP to perform M2M communication.
  • 802.11ah AP to perform M2M communication.
  • up to 6,000 sensor / meter devices can be connected to one AP in the case of a smart gr id.
  • an 802.11ah AP providing wide coverage serves as a backhaul ink of another system such as IEEE 802.11 15.4g. If it is.
  • an outdoor extended range such as extended home coverage, campus wide coverage, and shopping malls hot spot communication can be supported.
  • the 802.11ah AP may support traffic off loading of the cell to the mobile communication, thereby distributing the cell overload traffic.
  • the physical layer (PHY) configuration for communication in the sub-lGHz band can be implemented by down-cloddng 1/10 of the existing IEEE 802.11ac PHY.
  • the 20/40/80/160/80 + 80 MHz channel bandwidth in 802.11ac, via 1/10 downclocking, is a 2/4/8/16/8 + 8 MHz channel in the sub-lGHz band. It can provide bandwidth.
  • the Guard Interval (GI) is increased by 10 times from 0.8 / to 8 // s. Table 2 below compares the throughput of the 802.11ac PHY and the 1/10 downclocked sub-lGHz PHY.
  • a basic access mechanism of MAC is a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA / CA) mechanism.
  • the CSMA / CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC. It basically employs a "listen before talk" access mechanism.
  • the AP and / or STA may sense a radio channel or medium during a predetermined time period (e.g., during a DCF Inter-Frame Space (DIFS), before initiating transmission). CCA Clear Channel Assessment). Sensing result , If it is determined that the medium is in an idle state, the frame transmission is started through the medium.
  • DIFS DCF Inter-Frame Space
  • the AP and / or STA does not start its own transmission and a delay period for accessing the medium (eg, a random backoff period). You can try to send the frame after waiting. By applying a random backoff period, several STAs are expected to attempt frame transmission after waiting for different times, thereby minimizing collision.
  • HCF Hybrid Coordination Function
  • HCF is based on the DCF and the Point Coordination Function (PCF).
  • PCF refers to a polling-based synchronous access method that polls periodically so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames.
  • HCF has EDCACEnhanced Distributed Channel Access) and HCCACHCF Controlled Channel Access).
  • EDCA is a competition based approach for providers to provide data frames to multiple users, and HCCA uses a non-competition based channel access method using a polling mechanism.
  • the HCF includes a media access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLA, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
  • QoS quality of service
  • the random backoff count has a pseudo-random integer value and may be determined as one of values in the range of 0 to CW.
  • CW is the contention window parameter value.
  • the CW parameter is given CWmin as an initial value, but may take a double value in case of transmission failure (for example, when ACK for a transmitted frame is not received).
  • the STA continues to monitor the medium while counting down the backoff slot according to the determined backoff count value. If the medium is monitored as occupied, the countdown stops and waits; if the medium is idle, it resumes the remaining countdown.
  • the STA3 may confirm that the medium is idle as much as DIFS and transmit the frame immediately. On the other hand, the remaining STAs monitor and wait that the medium is busy. In the meantime, data to be transmitted may also be generated in each of STAl, STA2, and STA5, and each STA waits for I) IFS if the medium is monitored idle, and then selects the backoff slot according to a random backoff count value selected by the STA. The countdown can be performed. In the example of FIG. 6, STA2 selects the smallest backoff count value and STA1 selects the largest backoff count value.
  • the remaining backoff time of STA5 is shorter than the remaining backoff time of STA1.
  • STA1 and STA5 stop counting for a while and wait for STA2 to occupy the medium.
  • STA1 and STA5 resume waiting backoff counts after waiting for DIFS. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of the STA5 is shorter than that of the STA1, the STA5 starts frame transmission.
  • data to be transmitted may also occur in STA4.
  • the STA4 waits as much as DIFS, and then performs a countdown according to a random backoff count value selected by the STA4 and starts frame transmission.
  • the remaining backoff time of STA5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA4, and in this case, a stratification may occur between STA4 and STA5. If a collision occurs, neither STA4 nor STA5 receive an ACK, and thus data transmission fails. In this case, the STA4 and STA5 may double the CW value and then select a random backoff count value and perform a countdown.
  • the STA1 waits while the medium is occupied due to transmission of the STA4 and STA5, and if the medium is idle, waits as much as DIFS, and then starts frame transmission after the remaining backoff time. [111] STA's Sensing Operation
  • the CSMA / CA mechanism includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium. .
  • the virtual carrier sentiment is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem.
  • the MAC of the WLAN system may use a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • the NAV is a value in which an AP and / or STA currently using or authorized to use the medium indicates to the other AP and / or STA the time remaining until the medium becomes available.
  • the value set to NAV corresponds to a period during which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the corresponding frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium (or channel access) during the period. prohibit) or defer.
  • the NAV may be set according to the value of the duration field of the MAC header of the frame.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a hidden node and an exposed node.
  • FIG. 7A illustrates an example of a hidden node, in which STA A and STA B are in communication and STA C has information to transmit.
  • STA A may be transmitting information to STA B, it may be determined that the medium is idle when STA C performs carrier sensing before sending data to STA B. This is because transmission of STA A (ie, media occupation) may not be sensed at the location of STA C. In this case, since STA B receives the information of STA A and STA C at the same time, a collision occurs. At this time, STA A may be referred to as a hidden node of STA C.
  • FIG. 7B is an example of an exposed node
  • STA B is a case where STA C has information to be transmitted from STA D in a situation in which data is transmitted to STA A.
  • FIG. 7B when STA C performs carrier sensing, it may be determined that the medium is occupied by the transmission of STA B. Accordingly, the information that STA C sends to STA D Even though it is sensed as being occupied by the media, it must wait until the media is idle. However, since STA A is actually outside the transmission range of STA C, transmission from STA C and transmission from STA B may not collide with STA A's point of view, so STA C is unnecessary until STA B stops transmitting. To wait. At this time, STA C may be referred to as an exposed node of STA B.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • a short signaling packet such as RTSC request and send and CTS cl ear to send are used. It is available.
  • the RTS / CTS between the two STAs may allow the surrounding STA (s) to overhear, allowing the surrounding STA (s) to consider whether to transmit information between the two STAs. For example, when an STA to transmit data transmits an RTS frame to an STA receiving the data, the STA receiving the data may inform the neighboring STAs that it will receive the data by transmitting the CTS frame.
  • FIG. 8A illustrates an example of a method of solving a hidden node problem, and assumes that both STA A and STA C try to transmit data to STA B.
  • FIG. 8A When STA A sends the RTS to STA B, STA B transmits the CTS to both STA A and STA C around it. As a result, STA C waits until the data transmission of STA A and STA B is completed, thereby avoiding the dolmen.
  • FIG. 8 (b) illustrates an example of a method for solving an exposed node problem, and STA C overhears RTS / CTS transmission between STA A and STA B so that STA C may identify another STA (eg, For example, even when data is transmitted to STA D, it may be determined that no stratification occurs. That is, STA B transmits the RTS to all the neighboring STAs, and only STA A having the data to actually transmit the CTS. Since STA C receives only RTS and not STA C, it can be seen that STA A is outside of STA C's carrier sensing.
  • TX0P is defined as a time interval in which a particular STA has the right to initiate a frame exchange on the wireless medium, and may be set by a start timing and a maximum duration value.
  • a TX0P holder transmitting a CF-END frame MUST NOT initiate additional frame exchange sequences within the current TX0P.
  • a non-TX AP STA that is not a TX0P holder shall not transmit a CF-END frame.
  • the STA receiving the CF-END frame interprets this as a NAV reset. That is, the STA may reset the NAV timer to 0 at the end of the data unit (eg, PPDU) including the CF-END frame.
  • the data unit eg, PPDU
  • the AP may answer by transmitting a CF-END frame after a Short Inter-Frame Space (SIFS) time.
  • SIFS Short Inter-Frame Space
  • the transmission of a single CF-END frame by the TX0P holder may reset the NAV of the STA that may hear the transmission of the TX0P holder.
  • STAs that can hear the transmission of the TX0P responder that resets the NAV (eg, the status of a hidden node). Such STAs are prohibited from competing for the medium until the original NAV reserve ion expires.
  • the Physical Layer Convergence Protocol (PLCP) Packet Data Unit (PPDU) frame format includes a Short Training Field (STF), a Long Training Field (LTF), a SIG (SIGNAL) field, and a Data field. Can be.
  • the most basic (eg, Non-HT (High Throughput)) PPDU frame format may consist of only L-STF (Legacy-STF), L-LTF (Legacy-LTF), SIG field, and data field.
  • PPDU frame format for example, HT- mixed format PPDU, HT-green format PPDU, VHTCVery High Throughput
  • additional (or other types of) STF between the SIG field and the data field may be used.
  • LTF, SIG field may be included.
  • the STF is a signal for signal detection, AGCC automatic gain control, diversity selection, precise time synchronization
  • the LTF is a signal for channel estimation and frequency error estimation.
  • the STF and LTF may be referred to as a PCLP preamble
  • the PLCP preamble may be referred to as a signal for synchronization and channel estimation of the 0FDM physical layer.
  • the SIG field may include a RATE field and a LENGTH field.
  • the RATE field may include information about modulation and coding rate of data.
  • the LENGTH field may include information about the length of data.
  • the SIG field may include a parity bit, a SIG TAIL bit, and the like.
  • the data field may include a SERVICE field, a PSDIKPLCP Service Data Unit) and a PPDU TAIL bit, and may also include a padding bit if necessary.
  • Some bits in the SERVICE field can be used to "synchronize the descrambler in the receiver.
  • the PSDU is based on the MAC PDU defined in the MAC layer, and may include data generated / used in the upper layer.
  • the PPDU TAIL bit can be used to return the encoder to zero.
  • the padding bit may be used to adjust the length of the data field in a predetermined unit.
  • the MAC PDU is defined according to various MAC frame formats, and a basic MAC frame is composed of a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
  • the MAC frame may be composed of MAC PDUs and may be transmitted / received through the PSDU of the data portion of the PPDU frame format.
  • the null-data packet (NDP) frame format refers to a frame format of a type that does not include a data packet. That is, the NDP frame refers to a frame format including only PLCP header parts (ie, STF, LTF, and SIG fields) in the general PPDU format and not including the remaining parts (ie, data fields).
  • the NDP frame may be referred to as a short frame format.
  • a single user (SU) frame and a multi user (MU) frame may be used.
  • the SU frame may be a frame used in SU-MIM0
  • the MU frame may be a frame used in MU-MIM0.
  • the frame may be a data frame or an NDP frame.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a SU / MU frame format.
  • the STF, LTF1, and SIG-A (SIGNAL A) fields correspond to omni parts in the sense that they are transmitted to all STAs in omni di rect ion. It may be transmitted without beamforming or precoding applied.
  • the SU / MU frame format corresponds to a non-NDP frame format.
  • MU-STF, ⁇ -LTF1, after SIG-A field. . . ( MU-LTF_N LTF , SIG-B (SIGNAL B) field is user-specific transmission and may be transmitted by beamforming or precoding.
  • the MU portion is the MU-STF. , MU-LTF (s), SIG-B, and data fields.
  • the STF, LTF1, and SIG-A fields may be transmitted in a single stream for each subcarrier. This is expressed as an equation.
  • Equation 1 k denotes a subcarrier (or tone) index, denotes a signal transmitted on the subcarrier k, and ⁇ ⁇ denotes the number of transmit antennas. 3 ⁇ 4 means a column vector for encoding (eg, spatial mapping) the signal transmitted on the subcarrier k, and d k means data input to the encoder.
  • Q k is the time. Cyclic shift delay (CSD) in the domain can be applied. CSD in the time domain has the meaning of phase rotat ion or phase shift in the frequency domain.
  • Q k may comprise a phase shift value in tone k caused by time domain CSD.
  • all STAs may receive the STF, LTF1, and SIG-A fields, and each of the STAs may use the SIG-A through channel estimation based on the STF, LTF1.
  • the field can be decoded.
  • the SIG-A field may include information regarding length / duration, channel bandwidth, number of spatial streams, and the like.
  • the SIG-A field consists of two 0FDM symbol lengths. Since one 0FDM symbol uses binary phase shift keying (BPSK) modulation for 48 data tones, 24 bits of information may be represented on one 0FOM symbol. Accordingly, the SIG-A field may include 48 bits of information. Table 3 below shows an example of bit allocation of the SIG—A field for each of the SU case and the MU case.
  • BPSK binary phase shift keying
  • the SU / MU Indicat ion field is used to distinguish between the SU frame format and the MU frame format.
  • the Length / Durat ion field indicates an OFDM symbol (ie, duration) or number of bytes (ie, length) of a frame.
  • the length / duration field is interpreted as the duration field.
  • the length / duration field is interpreted as the length field. Since the combination field is not defined in the MU frame and the combination is always applied, the length / duration field is interpreted as the duration field.
  • the MCS field represents a modulation and coding scheme used for PSDU transmission. Only in the case of the SU frame, the MCS field is transmitted through the SIG-A field. When other STAs (that is, a third party STA that is not directly related to transmission and reception between two STAs) receive the SU frame, the length value of the length / duration field and the MCS field The duration of the currently received SU frame (that is, the SU beamformed frame having a combination field of 0) may be calculated based on the value. Meanwhile, in the MU frame, the MCS field is not included in the SIG-A field, but is included in the SIG-B field carrying user-specific information. Accordingly, an independent MCS can be applied to each user.
  • the BW field indicates the channel bandwidth of the transmitted SU frame or MU frame.
  • the BW field may be set to a value indicating one of 2 MHz, 4 Hz z, 8 MHz, 16 MH, or 8 + 8 MHz increments.
  • the Aggregat ion field indicates whether the PSDU is combined in the form of a combined MPDU (ie, A-MPDU).
  • A-MPDU a combined MPDU
  • the combination field is 1, it means that the PSDU is combined and transmitted in the form of A ⁇ MPDU. If the combination field is 0, it means that the PSDU is transmitted without being combined.
  • the combination field does not need to be signaled and thus is not included in the SIG-A field.
  • the Space Time Block Coding (STBC) field indicates whether STBC is applied to the SU frame or the MU frame.
  • a coding field indicates a coding scheme used for an SU frame or an MU frame.
  • BCC Binary Convolut Ional Code
  • BCC LDPC Low Density Parity Check
  • the coding field may be defined with a bit size of 2 bits or more to support this.
  • the short guard interval (SGI) field indicates whether a short GI is used for PSDU transmission of a SU frame or an MU frame. In the case of an MU frame, when SGI is used, this may indicate that SGI is commonly applied to all users belonging to the MU-MIM0 group.
  • a group identifier (GID) field indicates multi-user group information in an MU frame.
  • the GID field is not included in the SIG-A field.
  • the number of space-time streams (Nsts) field means the number of spatial streams in the SU frame or the MU frame.
  • Ml] frame represents the number of spatial streams for each of the STAs belonging to the corresponding multi-user group, and 8 bits are required for this. Specifically, up to four users may be included in one MU group, and up to four spatial streams may be transmitted for each user. 8 bits are required for proper support.
  • the partial AID (PAID) field indicates an ID of an STA for identifying a receiving STA in an SU frame.
  • the value of PAID is configured as part of BSSIl KBasi c Servi ce Set ID).
  • the PAID value may be configured as a result of hashing the BSSID of the AP and the AID of the STA.
  • the BSSID corresponds to the MAC address of the AP and has a length of 48 bits.
  • the AID is identification information or address allocated to the STA associated with the AP and has a length of 16 bits.
  • the size of the PAID field may be defined as 9 bits, in the case of the downlink frame, the PAID field may be defined as 6 bits and the COLOR field may be defined as 3 bits.
  • the COLOR field may be used for the purpose of identifying a BSS for transmitting a downlink frame. That is, in the case of an uplink frame, it is possible to identify the BSS transmitting the corresponding frame using only the PAID field. Therefore, the COLOR field may not be included in the SIG-A field and the COLOR field may be defined only in the downlink frame.
  • the STA may know whether the corresponding frame is transmitted in the BSS to which it belongs. For example, the STA may identify whether the frame is a transmission between STAs belonging to the same BSS as its own or a STA belonging to a BSS (OBSS) through the value of the COLOR field of the detected frame. have.
  • the COLOR field may have one of values from 0 to 7.
  • the Response Indicat ion field of Table 3 indicates the type of response frame transmitted after the SI frame or the MU frame. For example, if the value of the queuing response field is 00, it may indicate no response. If the value of the right answer indication field is 0, this may indicate an NDP right answer, that is, a right answer frame is an NDP type ACK or a block ACK. If the value of the right answer indication field is 10, this may indicate a normal response, that is, a case in which the right answer frame is an ACK or a block ACK of a normal PPDU type. If the value of the response indication field is 11, it may represent a case in which a long response, that is, a certain response frame having a maximum MPDU size.
  • the SIG-A field may include an uplink / downlink field.
  • the uplink / downlink field indicates whether the corresponding frame is an uplink frame. It explicitly indicates whether the frame is a down ink frame.
  • the uplink / downlink field is defined only in the SU frame, and may not be defined in the case of the MU frame, and is always used only as the downlink frame.
  • the SIG—B field may include user-specified information in a ⁇ frame as illustrated in FIG. 9.
  • Table 4 below shows exemplary fields constituting the SIG-B field in the MU frame.
  • Table 1 below shows various parameters applied to the PPDU for each bandwidth (BW) 2, 4, 8, or 16 MHz.
  • the MCS field indicates the MCS value of the PPDU transmitted in the form of an MU frame for each user.
  • the TAIL bit may be used to return the encoder to zero.
  • the Cyclic Redundancy Check (CRC) field may be used for error detection in an STA that receives an MU frame.
  • the present invention proposes a sectorized TX0P operation of a WLAN system operating in sub-lGHz (SlG) (eg, 902 MHz to 928 MHz).
  • SlG sub-lGHz
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a sectorized TX0P operation.
  • Sectorized TX0P operation means that STAs belonging to different BSSs in a 0BSS environment simultaneously use sectorized beam transmission. This is to assist in performing the transfer. That is, STAs located at positions where different BSSs overlap may transmit simultaneous spatially orthogonal (SO) beams, thereby reducing mutual interference.
  • SO spatially orthogonal
  • STA1 belonging to a BSS of an API acquires TX0P for transmitting / receiving with the API and performs a plurality of PPDU transmissions within a TX0P interval.
  • AP2 of 0BSS overlapping with the BSS of the API may transmit / receive with STA2 and / or STA3.
  • AP2 and STA2 are located in the 0BSS region overlapping the BSS of the API, and transmission and reception between them may be simultaneously performed when spatially orthogonal (S0) transmission and reception between the API and STA1.
  • the API and STA1 perform an initial frame exchange sequence using omni-beam, and then use a sectorized beam to generate a plurality of PPDUs. Can transmit and receive.
  • the initial frame exchange sequence means transmission and reception up to the preamble portion of the RTS, CTS, and long packet (eg, STF, LTF1, SIG-A in FIG. 9), or RTS, CTS, and first It may also mean transmission and reception up to a short packet (or first NDP frame).
  • 11 and 12 are diagrams for explaining an example of a spatial orthogonal condition (SO conditon) in which sectored TX0P is allowed.
  • the API transmits an omnidirectional range so that STAs belonging to its BSS configure the NAV.
  • the STA1 receiving the omni packet transmitted by the API transmits an ACK or a response frame. Accordingly, neighboring STAs may configure an NAV by detecting an ACK or a reply frame transmitted by the STA1.
  • the API may transmit the PPDU through sectorized beam transmission.
  • the PPDU transmitted by the API may be a long packet as illustrated in FIG. 11, or may be a short packet (or an NDP frame) as illustrated in FIG. 12.
  • the preamble portion uses an omni-minus.
  • the remaining portion and subsequent PPDUs can be transmitted using the sectorized beam.
  • the first short packet may be transmitted using an omni-beam, and the second and subsequent short packets may be transmitted using a sectorized beam.
  • other STAs may receive a portion corresponding to omnidirectional beam transmission and may not detect / receive a portion corresponding to sectorized beam transmission.
  • an AP or non-AP STA belonging to 0BSS eg AP2 or STA2
  • the AP or non-AP STA belonging to the 0BSS is omni-directional.
  • the NAV value set by the general transmission may be reset (for example, set to 0) and channel access may be performed within the corresponding TX0P period.
  • Failure to detect sectorized beam transmission means that no valid OFDM symbol was received. This may be due to various factors such as when the sectorized beam direction is out of position of the corresponding STA. For example, when the received signal strength indicator (RSSI) and the received channel power indicator (RCPI) are below a predetermined threshold. For example, it may be determined that a valid OFDM symbol has not been received (or determined that no sectorized beam transmission has been detected).
  • RSSI received signal strength indicator
  • RCPI received channel power indicator
  • the PHY is MAC as PHY-RXEND. If the indicat ion (Carrier Lost) primitive is reported and the condition S0 is satisfied, the STA does not wait until the expected transmission time of the PSDU of the frame and immediately resets the CCA state machine (for example, to PHY). PHY-CCARESET. channel access) by calling the request primitive.
  • the NAV reset of the 0BSS STAs may be supported when the SO condition is satisfied.
  • the sectorized NAV update technique applies only to OBSS STAs. That is, a certain STA follows a general NAV update scheme for PPDU transmission performed in its BSS. For example, even when the SO condition is satisfied, when the NAV update is not performed through the 0BSS transmission, the NAV cannot be reset for the sectorized TX0P operation.
  • STAs may newly set sectorized NAV in addition to an existing NAV (referred to as a legacy NAV).
  • the sectorized NAV value may be updated by the PPDU on the 0BSS transmission. That is, a certain STA sets / updates a legacy NAV value for a PPDU transmitted from an STA or an AP belonging to the same BSS, and sets / updates a sectorized NAV value for a PPDU transmitted from an STA or an AP belonging to 0BSS. can do.
  • the STA may reset only the sectorized NAV value and maintain the legacy NAV value without resetting it. Accordingly, the STA prevents resetting the NAV and performing channel access due to the sectorized TX0P operation even though the TX0P of the STA / AP belonging to the same BSS is in use, and protects the TX0P in use in the BSS. You can do it.
  • the criterion for determining whether the channel is idle or occupied in the virtual carrier sensing (VCS) process of the STA is the legacy NAV and the sector. If all the NAVs are idle, the channel may be defined as being idle. That is, if any of the legacy NAV and the sectorized NAV is not idle, the STA determines that the channel is not idle.
  • VCS virtual carrier sensing
  • the plurality of cases to 0BSS is present, without distinction of the plurality of 0BSS single sectored NAV roll set / update heel, water, but the sectored NAV value plurality defined by setting, for each of 0BSS the You can also update. Accordingly, S0 If the condition is satisfied, NAV reset can be performed more precisely. In addition, when all sectorized NAVs along with the legacy NAV are idle in the VCS process of the STA, the channel is determined to be idle, and if any one of them is not idle, the channel is determined to be not idle. .
  • the PAID value of the uplink frame is calculated / set based on a part of the BSSID value, and the PAID value of the downlink frame (or direct link setup (DLS) or tunnel direct link setup (Tunneled DLS) frame) is received. It is calculated / determined based on part of the AID value of the STA and part of the BSSID value.
  • a COLOR bit for identifying a BSS may be used.
  • the PPDU received by the STA is an uplink frame, it is compared with the BSSID of the BSS to which it belongs, and whether the corresponding frame is the same as the BSS to which it belongs or is a different BSS (for example, 0BSS). Can be identified / determined.
  • the PPDU received by the STA is a downlink frame, it is compared with the COLOR bit of the BSS to which it belongs, thereby identifying whether the frame is the same as the BSS to which it belongs or another BSS (for example, 0BSS). Can decide When the COLOR bit is defined as a 3-bit size, up to eight different BSSs can be distinguished.
  • the legacy NAV is updated with respect to the frame exchange between STAs belonging to the same BSS as itself, and with respect to the frame exchange between the STA and the STA belonging to another BSS (eg, 0BSS).
  • VCS virtual carrier sensing
  • one STA may be associated with its own BSS and another BSS (eg, 0BSS).
  • BSS eg, 0BSS
  • TX0P interruption truncat i on
  • a CF-END frame is defined for resetting NAVs of all STAs.
  • the STA Upon receiving the CF-END frame, the STA must reset the current NAV value (for example, set it to 0) and stop the operation of the NAV timer.
  • the STA acquires TX0P, when there is no more DATA frame to transmit, the STA attempts to access the channel by resetting the NAV of other STAs by transmitting a CF-END frame to give other STAs a chance to use the channel. can do.
  • the STA sets / updates each NAV value for each BSS and 0BSS, it is a question which NAV should be reset when the STA receives the CF-END frame.
  • the STA determines that the corresponding CF-END frame is transmitted from the STA belonging to the same BSS as its own through the PAID value in the SIG-A field of the Sub-lGHz (SIG) PHY preamble, only the legacy NAV may be reset. And maintain the sectorized NAV value (s) for the remaining 0BSS (s) without resetting.
  • SIG Sub-lGHz
  • the method of setting and updating each NAV for each BSS / 0BSS can increase the complexity or cost of the STA implementation. If the C0L0T bit in the PAID field of the received frame is defined as 3 bits, up to 8 BSS / 0BSSs can be distinguished from the downlink frame. That is, the STA may set / update up to eight NAVs for BSS / 0BSS.
  • the STA since the COLOR bit is not included in the uplink frame, the STA does not include the COLOR bit in the sender address (TA) field and the PAID field of the MAC header of the separate downlink frame, rather than the uplink frame.
  • TA sender address
  • PAID PAID field of the MAC header of the separate downlink frame
  • the COLOR bit may be included in the PAID field of the SIG-A field in both the uplink frame and the downlink frame, and the NAV may be set and managed based on the value of the COLOR bit.
  • the STA receives the CF-END frame, it identifies whether it is transmitted in the BSS / 0BSS based on the COLOR bit included in the preamble of the CF-END frame, and accordingly, the NAV (Legacy NAV or Only sectorized NAV) values can be reset.
  • NAV Legacy NAV or Only sectorized NAV
  • a TX0P-based sectorization operation may be implemented using one NAV. Can be.
  • the TX0P-based sectorization operation may be correctly implemented by restricting the case where the TX0P is not in use in the BSS to which it belongs. For example, if a STA does not use TX0P in its BSS and as a result, NAV is not set, if a STA performs NAV update through 0BSS transmission and the 0BSS transmission satisfies the S0 condition (ie, omni-directional) Receiving a beam portion and failing to detect a subsequent sectorized beam portion), and may perform an NAV reset. Or, if there is TX0P in use in the BSS to which it belongs and NAV is set as a result, even if there is 0BSS transmission and S0 condition is satisfied, the STA may operate not to perform NAV reset.
  • the STA may operate not to perform NAV reset.
  • VCS virtual carrier sensing
  • the SIG-A field of the Sub-l GHz (SlG) PHY preamble includes a Response Indicat ion field indicating the type of a response frame.
  • the MPDU of the received frame has an error in the duration field. Even if the value of is not determined, the value of the duration field included in the MPDU MAC header can be predicted.
  • the male answer indication field of the received frame indicates No Response
  • it may be expected that the value of the duration field of the MAC header of the received frame is zero.
  • the value of the duration field of the MAC header of the received frame is the sum of the PLCP header transmission time and the SIFS (PLCP header transmission t ime plus SIFS). (Where, the PLCP header transmission time corresponds to the length of the STF, LTF, and SIG fields).
  • the value of the duration field of the MAC header of the received frame is the sum of the ACK / BACK (block ACK) PPDU transmission time and the SIFS (ACK / BACK PPDU transmision time plus SIFS).
  • the value of the duration field of the MAC header of the received frame adds the maximum PPDU transmission time and SIFS so as to protect any male response frame. It can be expected to be the value (MAX_PPDU trans ime plus SIFS).
  • the STA that detects / receives a certain frame protects the current TX0P from the voice response indication field included in the SIG— A field of the PLCP header of the frame (even if an error exists in the MPDU of the frame). Can be done.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a VCS scheme using a response indication field.
  • a value of a response indication field of a SIG-A field of a PLCP header of the data frame indicates a value indicating a normal response (eg, 10). It can be set to).
  • the STA can know, from the voice response indication field in the SIG-A field of the PLCP header, the response frame type to be transmitted (by another STA) in response to the data frame. .
  • Channel access may be deferred by setting the VCS to a busy state for a predetermined duration time according to the expected answer frame type at the time the PSDU is completed. This operation may be referred to as Response Indi cat ion Deferral (RID).
  • RID Response Indi cat ion Deferral
  • an error occurs when the STA receives a frame (eg, the MAC of the STA is PHY-RXEND from the PHY.
  • a frame eg, the MAC of the STA is PHY-RXEND from the PHY.
  • the STA When an indi cat ion (CarrierLost) primitive is reported) and the condition S0 is satisfied (that is, it receives an omni-directional transmission but does not receive a subsequent sectorized pan transmission), the STA must PHY-CCARESET to PHY immediately without waiting for PSDU estimated transfer time.
  • Channel access can be performed by invoking the request primitive.
  • the condition S0 is satisfied, the VCS using the response indication field of the SIG-A field of the PLCP header must also be stopped.
  • the VCS using the HUFS answer field may be stopped and not used.
  • the VCS is occupied during the predetermined duration time according to the expected unanswered frame type. Can be set to defer channel access.
  • the STA may transmit an ongoing frame exchange in another BSS (for example, 0BSS) rather than in the BSS to which the STA belongs. If the S0 condition is satisfied (i.e., the STA receives the omni-directional beam but does not receive the subsequent sectorized category). Case), the VCS value (eg, NAV value or RID value) of the STA can be reset. If the frame in progress when the exchange to which the STA is transferred from the 'BSS belongs, even if the condition is met SO VCS value (e.g., value or NAV RID values) should not be reset.
  • SO VCS value e.g., value or NAV RID values
  • FIG. 14 is a view for explaining a method according to an example of the present invention.
  • the STA may determine whether an ongoing frame exchange is transmitted in the BSS to which the STA belongs or in 0BSS.
  • step S1420 if the STA is not a BSS to which the STA belongs but a frame exchange within 0BSS, if a spatial orthogonal (SO) condition is satisfied (for example, after the STA receives the omnidirectional range, subsequent sectorization is performed). If not receiving a crime). If it is determined in step S1420 that the SO condition is satisfied, the STA may reset the VCS value in step S1430. Accordingly, the STA may attempt channel access.
  • SO spatial orthogonal
  • the STA may postpone channel access according to the VCS value without resetting the VCS value in step S1440.
  • step S1410 determines whether the frame exchange within the BSS. If it is determined in step S1410 that the frame exchange within the BSS, the process proceeds to step S1450 to determine whether the condition S0 is satisfied. Even if the condition S0 is satisfied in step S1450, the STA operates to not reset the VCS value according to step S1440. On the other hand, even when the condition S0 is not satisfied in step S1450, the controller 100 operates to not reset the VCS value according to step S1440.
  • step S1450 may be omitted, and if the ongoing frame exchange is transmitted within the BSS, the operation may be performed by not performing a VCS reset.
  • FIG. 14 The example method described in FIG. 14 is presented as a series of operations for simplicity of description, but is not intended to limit the order in which the steps are performed, where each step is concurrent or in a different order if necessary. May be performed. In addition, not all the steps illustrated in FIG. 14 are necessary to implement the method proposed by the present invention.
  • 15 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to an embodiment of the present invention.
  • the STA (IO) may include a processor 11, a memory 12, and a transceiver 13.
  • the transceiver 13 may transmit / receive a radio signal and, for example, may implement a physical layer in accordance with the IEEE 802 system.
  • the processor 11 may be connected to the transceiver 13 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802 system.
  • the processor 11 may be configured to perform an operation according to the various embodiments of the present invention described above.
  • modules for implementing the operations of the STA according to various embodiments of the present invention described above may be stored in the memory 12 and executed by the processor 11.
  • the memory 12 may be included inside the processor 11 or installed outside the processor 11 and connected to the processor 11 by known means.
  • the STA (IO) of FIG. 15 may be an AP STA or may be a non-AP ' STA.
  • the processor 11 of the STA determines whether a current ongoing frame exchange detected through the transceiver 13 is transmitted from the BSS to which the STA 10 belongs, or from another BSS. Can be determined. In addition, the processor 11 may determine whether the S0 condition is satisfied. The processor 11 may reset the VCS value only when the frame exchange is transmitted in 0BSS and the S0 condition is satisfied together, and the STA 10 may attempt channel access using the transceiver 13. have. If either of the condition of being transmitted in 0BSS and the condition of S0 is not satisfied, the processor 11 must defer the channel access of the STA 10 according to a predetermined value without resetting the VCS value.
  • the specific configuration of the STA apparatus as described above may be implemented so that the above-described matters described in various embodiments of the present invention may be independently applied or two or more embodiments may be applied at the same time. Omit.
  • embodiments of the present invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be one or more. More than ASICs (Ap li cat ion Speci? City Integrated Citrics), DSPs (Digital Signal Processors), DSPDs (Digital Signal Processing Devices), PLDs (Programmable Logi c Devi ces), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) ), A processor, a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • ASICs Amp li cat ion Speci? City Integrated Citrics
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logi c Devi ces
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • a processor a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, or functions that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선랜 시스템에서 섹터화된 전송기회를 이용한 동작 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 스테이션(STA)이 전송기회-기반(Transmission Opportunity-based; TXOP-based) 섹터화 동작(sectorization operation)을 수행하는 방법은, 진행중인(ongoing) 프레임 교환이 상기 STA의 기본서비스세트(Basic Service Set; BSS) 내에서 전송되는 것인지 또는 중첩BSS(Overlapping BSS; OBSS) 내에서 전송되는 것인지를 결정하는 단계; 공간 직교(Spatially Orthogonal; SO) 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 진행중인 프레임 교환이 상기 OBSS 내에서 전송되고, 상기 SO 조건이 만족되는 경우, 상기 STA의 가상 캐리어 센싱(VCS) 값을 리셋(reset)하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
부선랜 시스템에서 섹터화된 전송기회를 이용한 동작 방법 및 장치
[기술분야]
[1] 이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 무선랜 시스템에서 섹"터화된 전송기회를 이용한 동작 방법 및 장치에 대한 것이다.
【배경기술】
[2] 최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 증에서 무선랜 (WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기 (Personal Digi tal Assi stant ; PDA) , 랩탑 컴퓨터， 휴대용 멀티미디어 플레이어 (Portable Mul t imedi a Player ; PMP)등과 같은 휴대용 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 액세스할 수 있도록 하는 기술이다.
[3] 무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 최근의 기술 표준에서는 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고， 무선 네트워크의 운영 거리를 확장한 시스템이 도입되었다. 예를 들어， IEEE 802. 11η에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율 (High Throughput； HT)을 지원하며， 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIM0(Mul t iple Inputs and Mul t iple Outputs) 기술의 적용이 도입되었다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[4] 차세대 통신 기술로서 M2M(Machine— to— Machine) 통신 기술이 논의되고 있다. IEEE 802. 11 WLAN 시스템에서도 M2M 통신을 지원하기 위한 기술 표준이 IEEE 802. 11ah로서 개발되고 있다. M2M 통신에서는 매우 많은 기기가 존재하는 환경에서 가끔씩 적은 양의 데이터를 저속으로 통신하는 시나리오를 고려할 수 있다.
[5] 무선랜 시스템에서의 통신은 모든 기기 간에 공유되는 매체 (medium)에서 수행된다. M2M 통신과 같이 기기의 개수가 증가하는 경우, 하나의 기기의 채널 액세스를 위하여 많은 시간이 소요되는 것은 전체 시스템 성능의 저하를 야기할 뿐만 아니라, 각각의 기기의 전력 절약을 방해할 수 있다. [6] 본 발명에서는 섹터화된 전송기회를 이용한 동작에 있어서 장치간의 간섭을 방지하고 채널 자원을 효율적으로 이용하는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
[7] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
[8] 상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 스테이션 (STA)이 전송기회 -기반 (Transmi ssion Opportuni ty-based;
TXOP-based) 섹터화 동작 (sectorizat ion operat ion)을 수행하는 방법은, 진행중인 (ongoing) 프레임 교환이 상기 STA의 기본서비스세트 (Basic Service Set ;
BSS)내에서 전송되는 것인지 또는 중첩 BSS(0ver lapping BSS ; OBSS) 내에서 전송되는 것인지를 결정하는 단계 ; 공간 직교 (Spat ial ly Orthogonal； SO) 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 진행중인 프레임 교환이 상기 0BSS 내에서 전송되고, 상기 SO 조건이 만족되는 경우, 상기 STA의 가상 캐리어 센싱 (VCS) 값을 리셋 (reset )하는 단계를 포함할 수 있다.
[9] 상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 TX0P-기반 섹터화 동작을 수행하는 STA 장치는， 송수신기; 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 진행증인 (ongoing) 프레임 교환이 상기 STA의 기본서비스세트 (Basi c Service Set ; BSS) 내에서 전송되는 것인지 또는 중첩 BSS(0ver lapping BSS; OBSS) 내에서 전송되는 것인지를 결정하고; 공간 직교 (Spat ial ly Orthogonal ; SO)조건을 만족하는지 여부를 결정하며 ; 상기 진행중인 프레임 교환이 상기 0BSS 내에서 전송되고， 상기 S0 조건이 만족되는 경우， 상기 STA의 가상 캐리어 센싱 (VCS) 값을 리셋 (reset )하는 단계를 포함하도록 설정될 수 있다.
[10] 상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 적용될 수 있다.
[11] 상기 진행중인 프레임 교환이 상기 STA의 OBSS 내에서 전송되는 조건 또는 상기 S0 조건 중의 어느 하나라도 만족되지 않는 경우, 상기 STA의 상기 VCS 값은 리셋되지 않을 수 있다. [12] 상기 진행중인 프레임 교환이 상기 STA의 BSS 내에서 전송되는 경우， 상기 SO 조건이 만족되더라도， 상기 STA의 상기 VCS 값은 리셋되지 않을 수 있다.
[13] 상기 STA이 전-방향 (omni -di rect ion) 범을 수신하고 나서 후속하는 섹터화된 (sector i zed) 빔을 수신하지 못하는 경우에， 상기 SO 조건이 만족될 수 있다.
[14] 상기 VCS값은， NAV(Network Al locat ion Vector )또는 RID(Response Indi cat ion Deferral )일 수 있다.
[15] 상기 VCS 값은， 상기 진행 중인 프레임 교환에 포함된 정보에 기초하여 설정된 것일 수 있다.
[16] 상기 VCS 값이 리셋되지 않는 경우, 상기 STA에 의한 채널 액세스는 상기 VCS 값에 따라서 연기 (defer )될 수 있다.
[17] 상기 진행중인 프레임 교환 중의 상향링크 프레임에 포함된 부분연관식별자 (PAID) 필드의 값에 기초하여, 상기 프레임 교환이 상기 STA의 BSS 내에서 전송되는 것인지 또는 상기 0BSS 내에서 전송되는 것인지가 결정될 수 있다.
[18] 상기 진행중인 프레임 교환 중의 하향링크 프레임에 포함된 COLOR 필드의 값에 기초하여， 상기 프레임 교환이 상기 STA의 BSS 내에서 전송되는 것인지 또는 상기 0BSS 내에서 전송되는 것인지가 결정될 수 있다.
[19] 상기 VCS 값의 리셋은 상기 VCS의 값을 0으로 설정할 수 있다.
[20] 본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며， 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
【유리한 효과】
[21] 본 발명에서는 섹터화된 전송기회를 이용한 동작 방법 및 장치에 따르면, 장치간의 간섭을 방지하면서도 시스템 채널 자원을 보다 효율적으로 이용할 수 있다.
[22] 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
[23] 본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
[24] 도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802. 11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
[25] 도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802. 11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
[26] 도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802. 11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
[27] 도 4는 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
[28] 도 5는 무선랜 시스템에서≤1 링크 셋업 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[29] 도 6은 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[30] 도 7은 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
[31] 도 8은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
[32] 도 9는 SU/MU프레임 포맷을 예시적으로 나타내는 도면이다.
[33] 도 10은 섹터화된 TX0P 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
[34] 도 11 및 12는 섹터화된 TX0P가 허용되는 공간 직교 조건 (SO condi t ion)의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
[35] 도 13은 웅답 지시 필드를 이용한 VCS방안을 설명하기 위한 도면이다.
[36] 도 14는 본 발명의 일례에 따른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[37] 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
[38] 이하， 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
[39] 이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고， 또는 다른 실시예의 대웅하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
[40] 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며， 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. .
[41] 몇몇 경우， 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지와 구조 및 장치는 생략되거나， 각 구조 및 장치의 핵심기능올 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한， 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
[42] 본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802시스템， 3GPP시스템， 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 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.
[43] 이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(FrequencyD i vis ion Multiple Access) , TDMA(Time Division Multiple Access) , 0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) , SC~FDMA( Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRACUniversal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communicat ions)/GPRS(General Packet Radio Service) /EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 0FDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRAC Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
[44] WLAN 시스템의 구조
[45] 도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
[46] IEEE 802. 11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이^성을 지원하는 ' WLAN이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트 (Bas i c Servi ce Set ; BSS)는 IEEE 802. 11 LAN에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2 개의 STA이 포함되는 것 (STA1 및 STA2 는 BSS1에 포함되고， STA3 및 STA4는 BSS2에 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 BSMBas i c Servi ce Area)라고 칭할 수 있다. STA이 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
[47] IEEE 802. 11 LAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS( Independent BSS ; IBSS)이다. 예를 들어， IBSS는 2개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSSCBSS1 또는 BSS2)가 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.
[48] STA의 켜지거나 꺼짐, STA이 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서， BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는， STA은 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는， STA은 BSS에 연관 (associ ated)되어야 한다. 이러한 연관 (associ at ion)은 동적으로 설정될 수 있고， 분배시스템서비스 (Di st r ibut ion System Service ; DSS)의 이용을 포함할 수 있다.
[49] 도 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802. 11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2 에서는 도 1 의 구조에서 분배시스템 (Di str ibut ion System; DS) , 분배시스템매체 (Di str ibut ion System Medium ; DSM)， 액세스 포인트 (Access Point ; AP) 등의 구성요소가 추가된 형태이다.
[50] LAN에서 직접적인 스테이션-대 -스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만， 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배시스템 (DS)이 구성될 수 있다.
[51] DS는 BSS들이 상호연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로，도 1과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.
[52] DS는 논리적인 개념이며 분배시스템매체 (DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여， IEEE 802. 11 표준에서는 무선 매체 (Wi reless Medium ; 丽)와 분배시스템매체 (DSM)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 LAN구조 (DS구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉， IEEE 802. 11 LAN구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 LAN 구조가 특정될 수 있다.
[53] DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는 (seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 기기를 지원할 수 있다.
[54] AP 는， 연관된 STA들에 대해서 丽을 통해서 DS 로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 개체를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어， 도 2 에서 도시하는 STA2 및 STA3 은 STA의 기능성을 가지면서 , 연관된 STA들 (STA1 및 STA4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한， 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로， 모든 AP는 어드레스 가능한 개체이다.丽상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.
[55] AP에 연관된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는， 항상 비제어 포트 (uncontrol led port )에서 수신되고 IEEE 802. IX 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한， 제어 포트 (control led port )가 인증되면 전송 데이터 (또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.
[56] 도 3 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 도 2의 구조에 추가적으로 넓은 커버리지를 제공하기 위한 확장된 서비스 세트 (Extended Servi ce Set ; ESS)를 개념적으로 나타낸다.
[57] 임의의 (arbi trary) 크기 및 복잡도를 가지는 무선 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성될 수 있다. IEEE 802.11 시스템에서는 이러한 방식의 네트워크를 ESS 네트워크라고 칭한다. ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다. 그러나, ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS 네트워크는 LLC(Logi cal Link Control ) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로 (동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다.
[58] IEEE 802. 11 에서는 도 3 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. 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 리던던시를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한， 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 (또는 하나 이상의) ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 애드-흑 네트워크가 동작하는 경우나, 상이한 기관 (organizat ions)에 의해서 물리적으로 중첩되는 IEEE 802. il네트워크들이 구성되는 경우나，동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.
[59] 도 4 는 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 에서는 DS를 포함하는 기반 구조 BSS 의 일례가 도시된다.
[60] 도 4 의 예시에서 BSS1 및 BSS2가 ESS를 구성한다. 무선랜 시스템에서 STA은 IEEE 802. 11 의 MAC/PHY 규정에 따라 동작하는 기기이다. STA은 AP STA 및 비 -AP(non-AP) STA을 포함한다. Non-AP STA은 랩탑 컴퓨터， 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 도 4 의 예시에서 STAl , STA3 , STA4 는 non-AP STA에 해당하고， STA2 및 STA5 는 AP STA 에 해당한다.
[61] 이하의 설명에서 non-AP STA은 단말 (terminal )， 무선 송수신 유닛 (Wi reless Transmi t /Receive Uni t ; WTRU) , 사용자 장치 (User Equipment ; UE) , 이동국 (Mobi le Station; MS), 이동단말 (Mobile Terminal), 이동 가입자국 (Mobile Subscriber Station; MSS) 등으로 칭할 수도 있다. 또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국 (Base Station; BS), 노드 -B(Node-B)， 발전된 노드— B(evolved No"de-B; eNB), 기저 송수신 시스템 (Base Transceiver System; BTS), 펨토 기지국 (Femto BS) 등에 대웅하는 개념이다.
[62] 계층 구조
[63] 무선랜 시스템에서 동작하는 STA의 동작은 계층 (layer) 구조의 관점에서 설명할 수 있다. 장치 구성의 측면에서 계층 구조는 프로세서에 의해서 구현될 수 있다. STA는 복수개의 계층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어， 802.11 표준문서에서 다루는 계층 구조는 주로 DLUData Link Layer) 상의 MAC 서브계층 (sublayer) 및 물리 (PHY) 계층이다. PHY은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체， PMDCPhysical Medium Dependent ) 개체 등을 포함할 수 있다. MAC서브계층 및 PHY은 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity) 및 PLME( (Physical Layer Management Entity)라고 칭하여지는 관리 개체들을 개념적으로 포함한다. 이러한 개체들은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.
[64] 정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서 SME(Station Management Entity) 가 각각의 STA 내에 존재한다. SME는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져 (off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는， 계층 독립적인 개체이다. SME의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만， 일반적으로는 다양한 계층 관리 개체 (LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고， 계층 -특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여 (on behalf of)이러한기능들을 수행하고， 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
[65] 전술한 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 예를 들어, 개체들 간에는 GET/SET 프리머티브 (primitive)들을 교환 (exchange)함으로써 상호작용할 수 있다. 프리머티브는 특정 목적에 관련된 요소 (element)나 파라미터들의 세트를 의미한다. XX-GET. request 프리머티브는 주어진 MIB attribute (관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET. confirm 프리머티브는， Status가 "성공 "인 경우에는 적절한 MIB속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET. request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우， 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET. conf i rm 프리머티브는 status가 "성공''인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특 동작을 의미하는 경우， 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다.
[66] 또한， MLME 및 SME는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP( Servi ce Access Point )을 통하여 교환할 수 있다. 또한， 다양한 PLME_GET/SET프리머티브들이 PLME_SAP을 통해서 PLME와 SME 사이에서 교환될 수 있고， MLME_PLME_SAP을 통해서 MLME와 PLME사이에서 교환될 수 있다.
[67] 링크 셋업 과정
[68] 도 5는 일반적인 링크 셋업 ( l ink setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[69] STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견 (di scovery)하고, 인증 (authent i cat ion)을 수행하고， 연관 (associ at ion)을 맺고 (establ i sh)， 보안 (secur i ty)을 위한 인증 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 과정을 세션 개시 과정， 세션 셋업 과정이라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 과정의 발견， 인증， 연관， 보안 설정의 과정을 통칭하여 연관 과정이라고 칭할 수도 있다.
[70] 도 5를 참조하여 예시적인 링크 셋업 과정에 대해서 설명한다.
[71] 단계 S510에서 STA은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA의 스캐닝 (scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉， STA이 네트워크에 액세스하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데， 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.
[72] 스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝 (act ive scanning)과 수동적 스캐닝 (pass ive scanning)이 있다.
[73] 도 5에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임 (probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 웅답자 (responder )는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 웅답으로 프로브 응답 프레임 (probe response f rame)을 전송한다. 여기에서, 웅답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임 (beacon frame)을 전송한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 웅답자가 되며， IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어， 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1번 채널에서 프로브 웅답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널 (예를 들어， 2번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 ^캐닝 (즉， 2번 채널 상에서 프로브 요청 /웅답 송수신)을 수행할 수 있다.
[74] 도 5에서 도시하고 있지 않지만， 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802. 11에서 관리 프레임 (management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서， 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고， IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다.
[75] 능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면， 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이 (del ay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.
[76] STA이 네트워크를 발견한 후에 , 단계 S520에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S540의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증 ( f i rst authent i cat ion) 과정이라고 칭할 수 있다.
[77] 인증 과정은 STA이 인증 요청 프레임 (authent i cat ion request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 웅답하여 AP가 인증 웅답 프레임 (authent icat ion response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청 /웅답에 사용되는 인증 프레임 (authent icat ion frame)은 관리 프레임에 해당한다.
[78] 인증 프레임은 인증 알고리즘 번호 (authent i cat ion algor i thm number ) , 인증 트랜잭션 入 1'퀀스 번호 (authent icat ion transact ion sequence number ) , 상태 코드 (status code), 검문 텍스트 (chal lenge text), RSN( Robust Security Network) , 유한 순환 그룹 (Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청 /웅답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며， 다른 정보로 대체되거나， 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
[79] STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여， 해당 STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 웅답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다.
[80] STA이 성공적으로 인증된 후에， 단계 S530에서 연관 과정이 수행될 수 있다. 연관 과정은 STA이 연관 요청 프레임 (association request frame)을 AP에게 전송하고， 이에 웅답하여 AP가 연관 웅답 프레임 (association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다.
[81] 예를 들어， 연관 요청 프레임은 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), TIM방송 요청 (Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작 ( interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[82] 예를 들어, 연관 웅답 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 (연관 컴백 시간 (associat ion comeback time)), 중첩 (over lapping) BSS스캔 파라미터， TIM방송 웅답， QoS맵 등의 정보를 포함할 수 있다.
[83] 이는 연관 요청 /응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며 , 다른 정보로 대체되거나， 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
[84] STA이 네트워크에 성공적으로 연관된 후에， 단계 S540에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S540의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청 /웅답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고， 상기 단계 S520의 인증 과정을 첫 번째 인증 (first authentication) 과정이라고 하고， 단계 S540의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.
[85] 단계 S540의 보안 셋업 과정은, 예를 들어， EAPOUExtensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이 (way) 핸드쉐이킹을 통해서， 프라이빗 키 셋업 (private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 또한， 보안 셋업 과정은 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 보안 방식에 따라 수행될 수도 있다.
[86] WLAN의 진화
[87] 무선랜에서 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 비교적 최근에 제정된 기술 표준으로서 IEEE 802.11η이 존재한다. IEEE 802.11η은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고， 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로， IEEE 802.1 In에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율 (High Throughput； HT)을 지원하며， 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIM0(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다.
[88] 무선랜의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, 최근에는 IEEE 802.11η이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 무선랜 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. 초고처리율 (Very High Throughput； VHT)를 지원하는 차세대 무선랜 시스템은 IEEE 802.11η 무선랜 시스템의 다음 버전 (예를 들어， IEEE 802. llac)으로서, MAC 서비스 액세스 포인트 (Service Access Point; SAP)에서 lGbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 최근에 새롭게 제안되고 있는 IEEE 802.11 무선랜 시스템중의 하나이다.
[89] 차세대 무선랜 시스템은 무선채널을 효율적으로 이용하기 위하여 복수의 STA들이 동시에 채널에 액세스하는 MU-MIM0(Multi User Multiple Input Multiple Output) 방식의 전송을 지원한다. MU— MIM0 전송 방식에 따르면， AP가 MIM0 페어링 (pairing)된 하나 이상의 STA에게 동시에 패킷을 전송할 수 있다.
[90] 또한， 화이트스페이스 (whitespace)에서 무선랜 시스템 동작을 지원하는 것이 논의되고 있다. 예를 들어， 아날로그 TV의 디지털화로 인한 유휴 상태의 주파수 대역 (예를 들어， 54~698MHz 대역)과 같은 TV 화이트스페이스 (TV WS)에서의 무선랜 시스템의 도입은 IEEE 802.11af 표준으로서 논의되고 있다. 하지만， 이는 예시에 불과하고， 화이트스페이스는 허가된 유저 ( l i censed user )가 우선적으로 사용할 수 있는 허가된 대역이라 할 수 있다. 허가된 유저는 허가된 대역의 사용을 허가 받은 유저를 의미하며， 허가된 장치 ( l i censed devi ce) , 프라이머리 유제 (pr imary user) , 우선적 사용자 ( incumbent user ) 등으로 칭할 수도 있다.
[91] 예를 들어， WS에서 동작하는 AP 및 /또는 STA은 허가된 유저에 대한 보호 (protect ion) 기능을 제공하여야 한다. 예를 들어 WS 대역에서 특정 대역폭을 가지도록 규약 (regulat ion)상 분할되어 있는 주파수 대역인 특정 WS 채널을 마이크로폰 (microphone)과 같은 허가된 유저가 이미 사용하고 있는 경우， 허가된 유저를 보호하기 위하여 AP 및 /또는 STA은 해당 WS 채널에 해당하는 주파수 대역은 사용할 수 없다. 또한， AP 및 /또는 STA은 현재 프레임 전송 및 /또는 수신을 위해 사용하고 있는 주파수 대역을 허가된 유저가 사용하게 되면 해당 주파수 대역의 사용을 중지해야 한다.
[92] 따라서 AP 및 /또는 STA은 WS 대역 내 특정 주파수 대역의 사용이 가능한지， 다시 말해서 상기 주파수 대역에 허가된 유저가 있는지 여부를 파악하는 절차가 선행되어야 한다. 특정 주파수 대역에 허가된 유저가 있는지 여부를 파악하는 것을 스펙트럼 센싱 (spectrum sensing)이라 한다. 스펙트럼 센싱 메커니즘으로 에너지 탐지 (energy detect ion) 방식， 신호 탐지 (signature detect i on) 방식 등이 활용된다. 수신 신호의 강도가 일정 값 이상이면 허가된 유저가 사용중인 것으로 판단하거나， DTV 프리앰블 (preamble)이 검출되면 허가된 유저가 사용중인 것으로 판단할 수 있다.
[93] 또한， 차세대 통신 기술로서 M2M(Machine—t으 Machine) 통신 기술이 논의되고 있다. IEEE 802. 11무선랜 시스템에서도 M2M통신을 지원하기 위한 기술 표준이 IEEE 802. 11ah로서 개발되고 있다. M2M 통신은 하나 이상의 머신 (Machine)이 포함되는 통신 방식을 의미하며， MTC(Machine Type Co隱 uni cat ion) 또는 사물 통신으로 칭하여지기도 한다. 여기서， 머신이란 사람의 직접적인 조작이나 개입을 필요로 하지 않는 개체 (ent i ty)를 의미한다. 예를 들어, 무선 통신 모들이 탑재된 검침기 (meter)나 자동 판매기와 같은 장치는 물론， 사용자의 조작 /개입 없이 자동으로 네트워크에 접속하여 통신을 수행할 수 있는 스마트폰과 같은 사용자 기기도 머신의 예시에 해당할 수 있다. M2M 통신은 디바이스 간의 통신 (예를 들어， D2D(Device-to-Device)통신) , 디바이스와서버 (appl icat ion server )간의 통신 등을 포함할 수 있다. 디바이스와 서버 통신의 예시로 자동 판매기와서버, P0S(Point of Sal e) 장치와 서버, 전기， 가스 또는 수도 검침기와 서버 간의 통신을 들 수 있다. 그 외에도 M2M 통신 기반의 애플리케이션 (appl i cat ion l ½ , 보안 (secur i ty)， 운송 ( t ransportat ion) , 헬스 케어 (heal th care) 등이 포함될 수 있다. 이러한 적용례의 특성을 고려하면， 일반적으로 M2M 통신은 매우 많은 기기가 존재하는 환경에서 가끔씩 적은 양의 데이터를 저속으로 송수신하는 것을 지원할 수 있어야 한다.
[94] 구체적으로, M2M 통신은 많은 STA의 개수를 지원할 수 있어야 한다. 현재 정의되어 있는 무선랜 시스템에서는 하나의 AP에 최대 2007 개의 STA이 연관되는 경우를 가정하지만， M2M 통신에서는 이보다 많은 개수 (약 6000 개)의 STA이 하나의 AP에 연관되는 경우를 지원하는 방안들이 논의되고 있다. 또한， M2M통신에서는 낮은 전송 속도를 지원 /요구하는 애플리케이션이 많을 것으로 예상된다. 이를 원활하게 지원하기 위해서， 예를 들어，무선랜 시스템에서는 TIMCTraf f i c Indi cat ion Map)요소 기반으로 STA이 자신에게 송신될 데이터의 존재 여부를 인지할 수 있는데， TIM의 비트맵 크기를 줄이는 방안들이 논의되고 있다. 또한， M2M 통신에서는 송신 /수신 간격이 매우 긴 트래픽이 많을 것으로 예상된다. 예를 들어, 전기 /가스 /수도 사용량과 같이 긴 주기 (예를 들어, 한 달) 마다 매우 적은 양의 데이터를 주고 받는 것이 요구된다. 또한， M2M 통신에서는 하향링크 (즉, AP로부터 비 -AP STA으로의 링크)를 통해서 제공된 명령에 따라 STA의 동작이 수행되고， 그 결과 데이터가 상향링크 (즉， 비 -AP STA으로부터 AP로의 링크)를 통해서 보고되는 구조를 가지므로， M2M 통신에서는 주요 데이터가 전송되는 상향링크에서의 개선된 통신 방식이 주로 다루어진다ᅳ 또한, M2M STA은 주로 배터리로 동작하며 사용자가 자주 층전해주기 어려운 경우가 많으므로， 배터리 소모를 최소화함으로써 긴 수명이 보장되도록 하는 것이 요구된다. 또한， M2M STA은 특정 상황에서 사용자가 직접 조작하기 어려을 것으로 예상되므로,스스로 복구하는 기능을 가질 것이 요구된다. 이에 따라， 무선랜 시스템에서는, 하나의 AP에 연관될 수 있는 STA의 개수는 매우 많아지더라도， 하나의 비콘 주기 동안에 AP로부터 수신할 데이터 프레임이 존재하는 STA의 개수가 매우 적은 경우를 효율적으로 지원하고, STA의 소모 전력을 감소시키는 방안들이 논의되고 있다.
[95] 이와 같이 무선랜 기술은 빠르게 진화하게 있으며， 전술한 예시들 외에도 직접 링크 셋업， 미디어 스트리밍 성능의 개선， 고속 및 /또는 대규모의 초기 세션 셋업의 지원， 확장된 대역폭 및 동작 주파수의 지원 등을 위한 기술이 개발되고 있다.
[96] 1 GHz 아래 (sub-lGHz)에서 동작하는 WLAN
[97] 전술한 바와 같이 M2M 통신을 유스케이스 (use case)로 하는 IEEE 802. 11ah 표준이 논의 중에 있다. IEEE 802. 11ah 표준은 1 GHz 아래 (sub-lGHz ; S1G)의 동작 주파수에서 TV화이트스페이스 대역 (whi te space band)을 제외한 비면허 (unl i censed) 대역에서 동작하며， 기존의 실내 ( indoor) 커버리지를 주로 지원하던 WLAN에 비하여 월등히 넓은 커버리지 (예를 들어， 최대 1km)를 가질 수 있다. 즉, 기존의 2.4GHz나 5GHz의 주파수에서 동작하던 WLAN과 달리， sub-lGHz (예를 들어， 700 내지 900丽 z) 동작 주파수 대역에서 WLAN이 사용되면， 해당 대역의 전파 특성으로 인해서 동일 전송 전력 대비 AP의 커버리지가 대략 2~3배 확장된다. 이 경우， 하나의 AP당 매우 많은 수의 STA들이 접속할 수 있다는 특징을 갖는다. IEEE 802. 11ah 표준에서 고려하고 있는 유스케이스를 요약하면 다음의 표 1과 같다.
[98] 【표 1】
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[99] 상기 표 1의 유스케이스 1에 따르면 다양한 종류의 센서 /미터 장치들이 802. 11ah AP에 접속되어 M2M통신을 할 수 있다. 특히， 스마트 그리드 (smart gr id)의 경우 최대 6 , 000개의 센서 /미터 장치들이 하나의 AP에 접속될 수 있다.
[100] 상기 표 1의 유스케이스 2에 따르면 넓은 커버리지를 제공하는 802. 11ah AP가 IEEE 802. 15.4g와 같은 다른 시스템의 백홀 링크 (backhaul l ink) 역할을 해주는 경우이다.
[101] 상기 표 1의 유스케이스 3에 따르면， 확장된 홈 커버리지 (Extended home coverage) , 캠퍼스 넓이의 커버리지 (Campus wide coverage) , 쇼핑 ¾( Shopping malls)과 같은 실외 확장된 범위 핫스팟 (outdoor extended range hot spot) 통신이 지원될 수 있다. 또한， 유스케이스 3에 따르면 802.11ah AP가 셀를러 이동 통신의 트래픽 오프로딩 (traffic off loading)을 지원함으로써， 셀를러 트래픽의 과부하를 분산시켜주는 기능을 수행할 수도 있다.
[102] 이러한 sub-lGHz 대역에서의 통신올 위한 물리계층 (PHY) 구성은， 기존 IEEE 802.11ac PHY를 1/10 다운클록킹 (down-cloddng)함으로써 구현할 수 있다. 이 경우， 802.11ac에서의 20/40/80/160/80+80 MHz 채널 대역폭은, 1/10 다운클록킹을 통해서 , sub-lGHz 대역에서 2/4/8/16/8+8 MHz 채널 대역폭을 제공할 수 있다. 이에 따라, 가드구간 (Guard Interval； GI)은 0.8/ 에서 8//s로 10배 증가하게 된다. 아래의 표 2는 802.11ac PHY와， 1/10 다운클록킹된 sub-lGHz PHY의 처리량 (throughput)을 비교한 것이다.
[103] 【표 2】
Figure imgf000019_0001
[104] 매체 액세스 메커니즘
[105] IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에서， MAC(Medium Access Control)의 기본 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능 (Distributed Coordination Function, DCF)이라고도 불리는데, 기본적으로 "listen before talk" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘 따르면， AP 및 /또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서， 소정의 시간구간 (예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space) 동안 무선 채널 또는 매체 (medium)를 센싱 (sensing)하는 CCA Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과， 만일 매체가 유휴 상태 (idle status)인 것으로 판단 되면， 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 매체 액세스를 위한 지연 기간 (예를 들어, 임의 백오프 주기 (random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 주기의 적용으로， 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로， 층돌 (collision)을 최소화시킬 수 있다.
[106] 또한， IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 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 EDCACEnhanced Distributed Channel Access)와 HCCACHCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 하는 것이고， HCCA는 폴링 (polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한， HCF는 WLA 의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며 , 경쟁 주기 (Contention Period; CP)와 비경쟁 주기 (Contention Free Period; CFP) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.
[107] 도 6은 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
[108] 도 6을 참조하여 임의 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다. 점유 (occupy또는 busy)상태이던 매체가 유휴 (idle)상태로 변경되면， 여러 STA들은 데이터 (또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이 때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서， STA들은 각각 임의 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에， 전송올 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 의사 -임의 정수 (pseud으 random integer) 값을 가지며， 0 내지 CW 범위의 값 중에서 하나로 결정될 수 있다. 여기서， CW는 경쟁 원도우 (Content ion Window) 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기값으로 CWmin이 주어지지만， 전송 실패의 경우 (예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2배의 값을 취할 수 있다. CW파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고ᅳ 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CWmin 값으로 리셋된다. CW , CWmin 및 CWmax 값은 2n— 1 (n=0 , 1， 2， . . . )로 설정되는 것이 바람직하다.
[109] 임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고， 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다.
[110] 도 6의 예시에서 STA3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에， STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 한편， 나머지 STA들은 매체가 점유 (busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STAl , STA2 및 STA5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴상태로 모니터링되면 I)IFS만큼 대기한 후에， 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. 도 6의 예시에서는 STA2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타낸다. 즉， STA2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA5의 잔여 백오프 시간은 STA1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. STA1 및 STA5는 STA2가 매체를 점유하는 동안에 잠시 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA2의 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA1 및 STA5는 DIFS만큼 대기한 후에， 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉， 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA5의 잔여 백오프 시간이 STA1보다 짧았으므로 STA5이 프레임 전송을 시작하게 된다. 한편， STA2가 매체를 점유하는 동안에 STA4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이 때， STA4의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후， 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 전송을 시작할 수 있다. 도 6의 예시에서는 STA5의 잔여 백오프 시간이 STA4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며， 이 경우， STA4와 STA5 간에 층돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA4와 STA5 모두 ACK을 받지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우， STA4와 STA5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. 한편， STA1은 STA4와 STA5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후， 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다. [111] STA의 센싱 동작
[112] 전술한 바와 같이 CSMA/CA 메커니즘은 AP 및 /또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱 (phys i cal carr i er sensing) 외에 가상 캐리어 센싱 (vi rtual carr ier sens ing)도 포함한다. 가상 캐리어 센성은 숨겨진 노드 문제 (hidden node problem) 등과 같이 매체 액세스에서 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여， 무선랜 시스템의 MAC은 네트워크 할당 백터 (Network Al locat ion Vector ; NAV)를 이용할 수 있다. 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 지시 ( indicate)하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP및 /또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고， NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간동안 매체 액세스 (또는 채널 액세스)가 금지 (prohibi t ) 또는 연기 (defer)된다. NAV는， 예를 들어， 프레임의 MAC 헤더 (header )의 듀레이션 (durat i on) 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.
[113] 또한， 충돌 가능성을 감소시키기 위해서 강인한 충돌 검출 (robust col l i s ion detect ) 메커니즘이 도입되었다. 이에 대해서 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 실제 캐리어 센싱 범위와 전송 범위는 동일하지 않을 수도 있지만， 설명의 편의를 위해서 동일한 것으로 가정한다.
[114] 도 7은 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
[115] 도 7(a)는 숨겨진 노드에 대한 예시이며， STA A와 STA B는 통신 중에 있고 STA C가 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 구체적으로 STA A가 STA B에 정보를 전송하고 있는 상황이지만, STA C가 STA B로 데이터를 보내기 전에 캐리어 센싱을 수행할 때에 매체가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이는 STA A의 전송 (즉, 매체 점유)을 STA C의 위치에서는 센싱하지 못할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우에, STA B는 STA A와 STA C의 정보를 동시에 받기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 이 때 STA A는 STA C의 숨겨진 노드라고 할 수 있다.
[116] 도 7(b)는 노출된 노드 (exposed node)에 대한 예시이며, STA B는 STA A에 데이터를 전송하고 있는 상황에서， STA C가 STA D에서 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우에 STA C가 캐리어 센싱을 수행하면, STA B의 전송으로 인하여 매체가 점유된 상태라고 판단할 수 있다. 이에 따라， STA C가 STA D에 전송할 정보가 있더라도 매체 점유 상태라고 센싱되기 때문에 매체가 유휴 상태가 될 때까지 기다려야 한다. 그러나， 실제로는 STA A는 STA C의 전송 범위 밖에 있으므로， STA C로부터의 전송과 STA B로부터의 전송은 STA A의 입장에서는 충돌하지 않을 수도 있으므로， STA C는 STA B가 전송을 멈출 때까지 불필요하게 대기하는 것이 된다. 이 때 STA C를 STA B의 노출된 노드라고 할 수 있다.
[117] 도 8은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
[118] 도 7과 같은 예시적인 상황에서 충돌 회피 (col l i sion avoidance) 메커니즘을 효율적으로 이용하기 위해서， RTSCrequest to send)와 CTS c l ear to send)등의 짧은 시그널링 패킷 (short signal ing packet )을 이용할 수 있다. 두 STA 간의 RTS/CTS는 주위의 STA (들)이 오버히어링 (overhear ing)할 수 있도록 하여， 상기 주위의 STA (들)이 상기 두 STA 간의 정보 전송 여부를 고려하도록 할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 전송하려는 STA이 데이터를 받는 STA에 RTS 프레임을 전송하면， 데이터를 받는 STA은 CTS 프레임을 주위의 STA들에게 전송함으로써 자신이 데이터를 받을 것임을 알릴 수 있다.
[119] 도 8(a)는 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며， STA A와 STA C가 모두 STA B에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정한다. STA A가 RTS를 STA B에 보내면 STA B는 CTS를 자신의 주위에 있는 STA A와 STA C에 모두 전송을 한다. 그 결과 STA C는 STA A와 STA B의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다리게 되어 층돌을 피할 수 있게 된다.
[120] 도 8(b)는 노출된 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며， STA A와 STA B 간의 RTS/CTS 전송을 STA C가 오버히어링함으로써， STA C는 자신이 다른 STA (예를 들어, STA D)에게 데이터를 전송하더라도 층돌이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 즉， STA B는 주위의 모든 STA들에게 RTS를 전송하고， 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A만 CTS를 전송하게 된다. STA C는 RTS만을 받고 STA A의 CTS를 받지 못했기 때문에 STA A는 STA C의 캐리어 센싱 밖에 있다는 것을 알수 있다.
[121] TX0P 증단
[122] EDCA를 사용하여 채널에 액세스할 수 있게 된 STA이 자신의 전송 대기열 (queue)을 비운 경우, 남아 있는 시간구간이 프레임 전송에 층분하다면 CFCContent ion Free) -END 프레임을 전송할 수 있다. CF-END 프레임을 전송함으로써 , 해당 STA은 자신의 전송 기회 (Transmi ssion Opportuni ty; TX0P)가 종료되었음을 명시적으로 나타낼 수 있다ᅳ 여기서, TX0P는 특정 STA이 무선 매체 상에서의 프레임 교환을 개시할 권리를 가지는 시간 인터벌로서 정의되며， 시작 타이밍 및 최대 기간 값에 의해서 설정될 수 있다.
[123] CF-END프레임을 전송하는 TX0P보유자 (holder)는， 현재 TX0P내에서 추가적인 프레임 교환 시퀀스를 개시해서는 안된다.
[124] TX0P보유자가 아닌 비ᅳ AP STA는 CF-END 프레임을 전송해서는 안된다.
[125] CF-END 프레임을 수신하는 STA은 이를 NAV 리셋 (reset )으로 해석한다. 즉ᅳ 해당 STA은 CF-END 프레임을 포함하는 데이터 유닛 (예를 들어， PPDU)의 종료시점에서 NAV 타이머를 0으로 리셋할 수 있다.
[126] AP가자신의 BSSID와 일치하는 BSSID를 가지는 CF-END프레임을 수신한 경우， SIFS(Short Inter-Frame Space) 시간 이후에 CF-END 프레임을 전송함으로써 웅답할 수 있다.
[127] TX0P보유자에 의한 단일 CF-END프레임의 전송은， 해당 TX0P보유자의 전송을 들을 (hear) 수 있는 STA의 NAV를 리셋할 수 있다. 상기 NAV 리셋을 유발하는 CF-END 프레임을 들을 수는 없지만， NAV를 리셋하는 TX0P 웅답자의 전송을 들을 수 있는 STA들이 존재할 수도 있다 (예를 들어, 숨겨진 노드의 상황) . 이러한 STA들은 원래의 NAV 예약 (reservat ion)이 만료되기 전까지는 매체에 대한 경쟁이 금지된다.
[128] PPDU프레임 포맷
[129] PPDU(Physical Layer Convergence Protocol (PLCP) Packet Data Unit ) 프레임 포맷은, STF( Short Training Field) , LTF (Long Training Field) , SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터 (Data) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 가장 기본적인 (예를 들어, non-HT(High Throughput ) ) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF)， L-LTF(Legacy-LTF) , SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다. 또한， PPDU 프레임 포맷의 종류 (예를 들어, HT— mixed 포맷 PPDU, HT-greenf ield 포맷 PPDU, VHTCVery High Throughput ) PPDU 등)에 따라서， SIG 필드와 데이터 필드 사이에 추가적인 (또는 다른 종류의) STF, LTF, SIG 필드가 포함될 수도 있다.
[130] STF는 신호 검출, AGCCAutomat ic Gain Control ) , 다이버시티 선택， 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호이고, LTF는 채널 추정， 주파수 오차추정 등을 위한 신호이다. STF와 LTF를 합쳐서 PCLP 프리앰블 (preamble)이라고 칭할 수 있고， PLCP 프리앰블은 0FDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정올 위한 신호라고 할 수 있다. [131] SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이애 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로， SIG 필드는 패리티 (parity) 비트， SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다.
[132] 데이터 필드는 SERVICE필드, PSDIKPLCP Service Data Unit ) , PPDU TAIL비트를 포함할 수 있고， 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다. SERVICE필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의'동기화를 위해 사용될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MAC PDU에 대웅하며， 상위 계충에서 생성 /이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다.
[133] MAC PDU는 다양한 MAC프레임 포맷에 따라서 정의되며， 기본적인 MAC프레임은 MAC헤더 , 프레임 바디， 및 FCS( Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC프레임은 MAC PDU로 구성되어 PPDU 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU를 통하여 송신 /수신될 수 있다.
[134] 한편， 널-데이터 패킷 (NDP) 프레임 포맷은 데이터 패킷을 포함하지 않는 형태의 프레임 포맷을 의미한다. 즉, NDP 프레임은， 일반적인 PPDU 포맷에서 PLCP 헤더 부분 (즉, STF, LTF및 SIG필드)만을 포함하고， 나머지 부분 (즉， 데이터 필드)은 포함하지 않는 프레임 포맷을 의미한다. NDP 프레임은 짧은 (short ) 프레임 포맷이라고 칭할 수도 있다.
[135] 단일 사용자 프레임 I 다중 사용자 프레임 구조
[136] 본 발명에서는， 1GHz 이하 (예를 들어， 902 내지 928MHz)의 주파수 대역에서 동작하는 무선랜 시스템에서 단일 사용자 (Single User ; SU) 프레임과 다중 사용자 (Mult iple User ; MU)프레임에서의 SIG필드 구성 방안에 대해서 제안한다. SU 프레임은 SU-MIM0에서 이용되는 프레임일 수 있고， MU 프레임은 MU-MIM0에서 이용되는 프레임일 수 있다. 여기서, 이하의 설명에서 프레임은 데이터 프레임 또는 NDP 프레임일 수 있다.
[137] 도 9는 SU/MU프레임 포맷을 예시적으로 나타내는 도면이다.
[138] 도 9의 예시에서 STF, LTF1 , SIG-A(SIGNAL A) 필드는 전방향 (omni di rect ion)으로 모든 STA에게 전송된다는 의미에서 음니 (Omni ) 부분에 해당하며， 빔포밍 (beamforming)이나 프리코딩 (precoding)이 적용되지 않고 전송될 수 있다ᅳ 도 9의 예시에서 나타내는 바와 같이 SU/MU 프레임 포맷은 비 -NDP(non-NDP) 프레임 포맷에 해당한다. '
[139] 한편， SIG-A필드 다음의 MU-STF , 而 -LTF1 , . . . ( MU-LTF_NLTF , SIG-B(SIGNAL B) 필드는 사용자-특정으로 전송되는 것으로， 빔포밍 또는 프리코딩이 적용되어 전송될 수 있다. 도 9의 프레임 포맷의 예시에서 MU 부분은 MU-STF, MU-LTF (들)， SIG-B 및 데이터 필드를 포함할 수 있다.
[140] 음니 부분에서 STF, LTF1 , SIG-A 필드는 각각의 부반송파 (subcarr ier)에 대해서 단일 스트림으로 전송될 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
[141] 【수학식 1】
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[142] 상기 수학식 1에서 k는 부반송파 (또는 톤) 인덱스이고， 는 부반송파 k에서 전송되는 신호를 의미하며, Ντχ는 전송 안테나의 개수를 의미한다. ¾는 부반송파 k에서 전송되는 신호를 인코딩 (예를 들어 , 공간 매핑)하는 열 백터를 의미하고, dk는 인코더에 입력되는 데이터를 의미한다. 상기 수학식 1에서 Qk에는 시간. 도메인에서의 순환시프트지연 (CSD)이 적용될 수 있다. 시간 도메인에서의 CSD는 주파수 도메인에서의 위상 회전 (phase rotat ion) 또는 위상 시프트 (phase shi ft )의 의미를 가진다. 따라서， Qk는 시간 도메인 CSD에 의해 유발되는 톤 k에서의 위상 시프트 값을 포함할 수 있다.
[143] 도 9의 예시에서와 같은 프레임 포맷이 이용되는 경우， STF, LTF1 , SIG-A 필드는 모든 STA들이 수신할 수 있으며， STA들의 각각은 STF, LTF1에 기초한 채널 추정을 통해서 SIG-A 필드를 디코딩할 수 있다.
[144] SIG-A 필드에는 길이 /듀레이션 (Length/Durat ion) , 채널 대역폭 (Channel Bandwidth) , 공간 스트림의 개수 (Number of Spat ial Streams) 등에 관한 정보들이 포함될 수 있다. SIG-A 필드는 2 개의 0FDM 심볼 길이로 구성된다. 하나의 0FDM 심볼은 48개의 데이터 톤 (data tone)에 대해 BPSK(Binary Phase Shi ft Keying)변조를 사용하므로， 하나의 0FOM 심볼상에서 24 비트의 정보가 표현될 수 있다. 이에 따라, SIG-A 필드는 48 비트의 정보를 포함할 수 있다. [145] 아래의 표 3은 SU의 경우와 MU의 경우의 각각에 대한 SIG— A 필드의 비트 할당의 예시를 나타낸다.
[146] 【표 3】
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[147] 상기 표 3에서 SU/MU 지시 (SU/MU Indicat ion) 필드는， SU 프레임 포맷과 MU 프레임 포맷을 구분하기 위해 사용된다.
[148] 길이 /듀레이션 (Length/Durat ion) 필드는， 프레임의 OFDM 심볼 (즉, 듀레이션) 또는 바이트 개수 (즉, 길이)를 나타낸다. SU 프레임에서 조합 (aggregat ion) 필드의 값이 1인 경우에 길이 /듀레이션 필드는 듀레이션 필드로서 해석된다. 한편， 조합 필드의 값이 0인 경우에는 길이 /듀레이션 필드는 길이 필드로서 해석된다. MU 프레임에서는 조합 필드가 정의되지 않고 항상 조합이 적용되도록 구성되므로， 길이 /듀레이션 필드는 듀레이션 필드로서 해석된다.
[149] MCS필드는 PSDU전송에 사용되는 변조 및 코딩 기법을 나타낸다. SU프레임인 경우에만 MCS 필드가 SIG-A 필드를 통하여 전송된다. 다른 STA들 (즉， 두 STA들간의 송수신에 직접적으로 관련되지 않는 서드파티 (3rd party) STA이라고 칭할 수 있음)이 상기 SU프레임을 수신하는 경우, 길이 /듀레이션 필드의 길이 값과 MCS필드 값에 기초하여 현재 수신되는 SU프레임 (즉，조합 필드가 0인 SU빔포밍된 프레임)의 듀레이션을 계산할 수 있다. 한편， MU 프레임에서는 MCS 필드는 SIG— A 필드에 포함되지 않고， 사용자 -특정 정보를 나르는 SIG-B 필드에 포함되며, 이에 따라 각각의 사용자 별로 독립적인 MCS의 적용이 가능하다.
[150] BW 필드는, 전송되는 SU 프레임 또는 MU 프레임의 채널 대역폭을 나타낸다. 예를 들어 , BW 필드는 2MHz , 4腿 z , 8MHz , 16MH 또는 8+8MHz 증의 하나를 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
[151] 조합 (Aggregat ion) 필드는, PSDU가 조합 MPDU (즉， A-MPDU) 형태로 조합되는지 여부를 나타낸다. 조합 필드가 1인 경우에 PSDU가 Aᅳ MPDU의 형태로 조합되어 전송됨을 의미한다. 조합 필드가 0인 경우， PSDU는 조합되지 않고 전송됨을 의미한다. MU 프레임에서는 PSDU가 항상 A-MPDU 형태로 전송되므로， 조합 필드가 시그널링될 필요가 없으므로 SIG-A 필드에 포함되지 않는다.
[152] 공간시간블록코딩 (STBC) 필드는, SU 프레임 또는 MU 프레임에 STBC가 적용되는지 여부를 나타낸다.
[153] 코딩 (coding) 필드는， SU 프레임 또는 MU 프레임에 사용된 코딩 기법을 나타낸다. SU프레임의 경우에는 BCC (Binary Convolut ional Code) , LDPC Low Dens i ty Par i ty Check) 기법 등이 이용될 수 있다. MU프레임의 경우에는 각각의 사용자 별로 독립적인 코딩 기법이 적용될 수 있으므로， 이를 지원하기 위해서 2 비트 이상의 비트 크기로 상기 코딩 필드가 정의될 수 있다.
[154] 짧은 가드 인터벌 (SGI ) 필드는， SU프레임 또는 MU프레임의 PSDU전송에 짧은 GI가 사용되는지 여부를 나타낸다. MU 프레임의 경우에는 SGI가 사용되면 MU-MIM0 그룹에 속한 모든 사용자에 대해서 공통적으로 SGI가 적용됨을 나타낼 수 있다.
[155] 그룹 식별자 (GID) 필드는， MU프레임에서 다중—사용자 그룹 정보를 나타낸다. SU 프레임의 경우에는 사용자 그룹이 정의될 필요가 없으므로， GID 필드는 SIG-A 필드에 포함되지 않는다.
[156] 공간 -시간 스트림의 개수 (Nsts) 필드는， SU 프레임 또는 MU 프레임에서 공간 스트림의 개수를 의미한다. Ml] 프레임의 경우， 해당하는 다중-사용자 그룹에 속한 STA들의 각각에 대한 공간 스트림의 개수를 나타내며, 이를 위해서 8 비트가 필요하다. 구체적으로， 하나의 MU 그룹에 최대 4 명의 사용자가 포함될 수 있으며 , 각각의 사용자에 대해서 최대 4 개의 공간 스트림이 전송될 수 있으므로， 이를 을바르게 지원하기 위해서 8 비트가 필요하다.
[157] 부분 AID(PAID) 필드는， SU프레임에서 수신 STA을 식별하기 위한 STA의 ID를 나타낸다. 상향링크 프레임에서 PAID의 값은 BSSIlKBasi c Servi ce Set ID) 중의 일부분으로 구성된다ᅳ 하향링크 프레임에서 PAID 값은 AP의 BSSID와 STA의 AID를 해싱 (hashing)한 결과로 구성될 수 있다. 예를 들어， BSSID는 AP의 MAC 주소에 해당하며 48 비트 길이를 가진다. AID는 AP가 자신과 연관을 맺은 STA에게 할당하여 주는 식별정보 또는 주소이며， 16 비트 길이를 가진다.
[158] 또한， 상향링크 프레임의 경우에는 PAID 필드의 크기는 9 비트로 정의되고, 하향링크 프레임의 경우에는 PAID 필드는 6 비트 크기로 정의될 수 있으며 COLOR 필드가 3 비트 크기로 정의될 수 있다. COLOR 필드는， 하향링크 프레임을 전송하는 BSS를 식별하기 위한 목적으로 사용될 수 있다. 즉， 상향링크 프레임의 경우에는 PAID 필드만으로 해당 프레임을 전송하는 BSS를 식별하는 것이 가능하므로， COLOR 필드가 SIG-A필드에 포함되지 않고, 하향링크 프레임에서만 COLOR필드가 정의될 수 있다.
[159] COLOR 필드를 이용하여 , STA은 해당 프레임이 자신이 속한 BSS에서 전송되고 있는지 여부를 알 수 있다. 예를 들어， STA은 검출되는 프레임의 COLOR 필드의 값을 통해서, 해당 프레임이 자신과 동일한 BSS에 속한 STA들 간의 전송인지， 아니면 증첩 BSS(OBSS)에 속한 STA들 간의 전송인지 여부를 식별할 수 있다. COLOR 필드는 0 부터 7 까지의 값 중에서 하나를 가질 수 있다.
[160] 상기 표 3의 웅답 지시 (Response Indicat ion) 필드는, SI) 프레임 또는 MU 프레임의 다음에 전송되는 웅답 프레임 (response frame)의 유형을 나타낸다. 예를 들어， 웅답 지시 필드의 값이 00이면 응답 없음 (No Response)를 나타낼 수 있다. 웅답 지시 필드의 값이 이이면 NDP 웅답， 즉， 웅답 프레임이 NDP 형태의 ACK 또는 블록 ACK인 경우를 나타낼 수 있다. 웅답 지시 필드의 값이 10이면 일반 응답 (Normal Response) , 즉， 웅답 프레임이 Normal PPDU형태의 ACK또는 블톡 ACK인 경우를 나타낼 수 있다. 응답 지시 필드의 값이 11이면， 긴 웅답 (Long Response) , 즉， 웅답 프레임이 최대 MPDU크기를 가지는 어떤 프레임인 경우를 나타낼 수 있다.
[161] 상기 표 3에 포함되어 있지는 않지만， SIG-A 필드에는 상향링크 /하향링크 (Up l ink/Downl ink) 필드가 포함될 수도 있다. 상향링크 /하향링크 필드는 해당 프레임이 상향링크 프레임 (upl ink frame)인지 하향링크 프레임 (downl ink frame)인지를 명시적으로 나타낸다. 상향링크 /하향링크 필드는 SU 프레임에서만 정의되고， MU 프레임의 경우에는 정의되지 않고 항상 하향링크 프레임으로만 사용되는 것으로 미리 정해늘 수도 있다.
[162] 한편， 도 9의 예시와 같은 薦 프레임에서 SIG— B 필드는 사용자 -특정 (User-speci f i c) 정보를 포함할 수 있다. 아래의 표 4는 MU 프레임에서 SIG-B 필드를 구성하는 필드들을 예시적으로 나타낸다. 또한， 아래의 표 1에서는 대역폭 (BW) 2 , 4， 8 또는 16 MHz 별로 PPDU에 대해서 적용되는 다양한 파라미터들을 예시적으로 나타낸다.
[163] 【표 4】
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[164] 상기 표 4에서 MCS 필드는 각각의 사용자 별로 MU 프레임 형태로 전송되는 PPDU의 MCS 값을 나타낸다.
[165] TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다.
[166] CRC(Cycl ic Redundancy Check) 필드는 MU 프레임을 수신하는 STA에서의 에러 검출을 위해서 사용될 수 있다.
[167] 섹터화된 TX0P 동작
[168] 본 발명에서는 sub-lGHz(SlG) (예를 들어， 902MHz 내지 928MHz)에서 동작하는 무선랜 시스템의 섹터화된 (sectorized) TX0P 동작에 대해서 제안한다.
[169] 도 10은 섹터화된 TX0P 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
[170] 섹터화된 TX0P 동작 (또는 TX0P-기반 섹터화 동작)이란， 0BSS 환경에서 서로 다른 BSS 에 속한 STA들이 섹터화된 빔 전송 (beam transmission)을 이용하여 동시에 전송을 수행하는 것을 지원하기 위한 동작이다. 즉， 서로 다른 BSS가 중첩되는 위치에 존재하는 STA들은 서로 공간적으로 직교하는 (Spat ial ly Orthogonal ; SO)빔을 전송함으로써， 상호간의 간섭을 줄여서 동시 전송을 수행할 수 있다.
[171] 도 10의 예시에서 API의 BSS에 속한 STA1은 API과의 송수신을 수행하기 위한 TX0P를 획득하여 TX0P 구간 내에서 복수개의 PPDU 전송을 수행하고 있는 상황을 가정한다. 한편， API의 BSS와 중첩되는 0BSS의 AP2는 STA2 및 /또는 STA3과 송수신을 수행할 수 있다. 도 10에서 API의 BSS와 중첩되는 0BSS 영역 내에는 AP2 및 STA2가 위치하고， 이들 간의 송수신은 API과 STA1 간의 송수신과 공간적으로 직교 (S0)하는 경우에 동시에 수행될 수도 있다.
[172] 구체적으로， API 및 STA1은 전방향-범 (omni-beam)을 이용하여 초기 프레임 교환 시퀀스 ( ini t ial frame exchange sequence)를 수행한 후에, 섹터화된—빔을 사용하여 복수개의 PPDU의 송수신을 수행할 수 있다. 여기서, 초기 프레임 교환 시퀀스는, RTS, CTS및 긴 ( long)패킷의 프리앰블 부분 (예를 들어， 도 9의 STF, LTF1 , SIG-A)까지의 송수신을 의미하거나， 또는 RTS, CTS 및 첫 번째 짧은 (short packet ) (또는 첫 번째 NDP프레임) 까지의 송수신을 의미할 수도 있다.
[173] 이에 따라， API과 STA1이 TX0P 내에서 복수개의 PPDU가 섹터화된 -빔을 이용하여 송수신되는 동안에， 0BSS에 속한 다른 개체 (예를 들어 , AP2, STA2 , STA3)는 해당 구간 (즉， 섹터화된-빔 송수신 구간) 내에서 채널 액세스를 할 수 있다. 이는， API과 STA1 간의 섹터화된 -범을 이용한 송수신이 다른 개체들에게 간섭 신호를 주지 않는 경우로 한정될 수 있다.
[174] 도 11 및 12는 섹터화된 TX0P가 허용되는 공간 직교 조건 (SO condi t ion)의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
[175] 도 11 및 12의 예시에서 API이 전방향ᅳ범을 전송함으로써 자신의 BSS에 속한 STA들이 NAV를 설정하도록 한다. API이 전송한 전방향 패킷 (omni packet )을 수신한 STA1은 ACK또는 응답 프레임을 전송하고， 이에 따라 인접 STA들은 STA1이 전송하는 ACK 또는 웅답 프레임을 검출하여 NAV를 설정할 수 있다. 또한， API은 섹터화된 빔 전송을 통해 PPDU를 전송할 수 있다. API이 전송하는 PPDU는 도 11과 같이 긴 패킷 (Long Packet )일 수도 있고， 도 12와 같이 짧은 패킷 (Short Packet ) (또는 NDP 프레임)일 수도 있다.
[176] 도 11과 같이 긴 패킷인 경우 프리앰블 부분은 전방향 -범을 이용하여 전송되고, 나머지 부분 및 후속하는 PPDU들은 섹터화된 빔을 이용하여 전송될 수 있다. 도 12와 같이 짧은 패킷인 경우 첫 번째 짧은 패킷은 전방향 -빔을 이용하여 전송되고， 두 번째 이후의 짧은 패¾들은 섹터화된 빔을 이용하여 전송될 수 있다.
[177] 이 경우， 다른 STA들은 전방향 빔 전송에 해당하는 부분은 수신하다가, 섹터화된 빔 전송에 해당하는 부분을 검출 /수신하지 못할 수도 있다. 예를 들어， 0BSS 에 속한 AP 또는 비 -AP STA가 (예를 들어， AP2 또는 STA2) , 프레임 교환에 참여하고 있는 다른 개체들 (예를 들어， API 또는 STA1)로부터의 전방향 빔 전송을 수신하다가 이에 후속하는 섹터화된 빔 전송을 검출하지 못하는 경우 (이러한 상황을 "공간 직교 조건 (SO condi t ion) "을 만족하는 상황이라고 한다)， 상기 0BSS에 속한 AP또는 비 -AP STA는 전방향 범 전송에 의해서 설정된 NAV값을 리셋 (예를 들어， 0으로 설정)하고 해당 TX0P 구간 내에서 채널 액세스를 수행할 수 있다. 섹터화된 빔 전송을 검출하지 못했다는 것은， 유효한 OFDM 심볼을 수신하지 못했다는 것을 의미한다. 이는 섹터화된 빔 방향이 해당 STA의 위치와 어긋나는 경우 등의 여러가지 요인으로 인한 것일 수 있으며， 예를 들어， RSSI (Received Signal Strength Indicator) , RCPI (Received Channel Power Indicator) 값이 소정의 임계치 이하인 경우에， 유효한 OFDM 심볼을 수신하지 못한 것으로 결정 (또는 섹터화된 빔 전송을 검출하지 못한 것으로 결정)할 수 있다.
[178] 한편， TX0P—기반 섹터화 동작을 지원하지 않는 기존 시스템에서는， 도 9의 Sub-lGHz (S1G) PHY 프리앰블 구조와 같이 전방향 범 전송， 섹터화된 범 전송을 순차적으로 포함하는 구조에서, PSDU 수신이 완료되기 전에 신호 손실 (signal loss)로 인한 에러가 발생하면， 에러 조건을 나타내는 PHY-RXEND. indicat ion(CarrierLost ) 프리머티브가 PHY에서 MAC으로 보고된다. 그 후， PSDU의 예상 전송 시간까지 기다린 후, PHY는 PHY-CCA. indicat ion( IDLE) 프리머티브를 호출하고 RX IDLE 상태 (state)로 이동하게 된다.
[179] 그러나， 위와 같은 신호 손실이 TX0P-기반 섹터화 동작으로 인한 것이라면， PSDU의 예상 전송 시간까지 기다리지 않고 채널을 사용할 수 있기 때문에 시스템 자원 활용 효율을 높일 수 있다. 예를 들어， TX0P-기반 섹터화 동작을 지원하는 시스템에서는， PHY이 MAC으로 PHY-RXEND. indicat ion (Carrier Lost ) 프리머티브를 보고한 경우이면서 S0조건을 만족하는 경우라면， STA은 해당 프레임의 PSDU의 예상 전송 시간까지 기다리지 않고 즉시 CCA 상태 머신을 리셋하여 (예를 들어， PHY로 PHY-CCARESET . request 프리머티브를 호출하여) 채널 액세스를 수행할 수 있다.
[180] 섹터화된 NAV 업데이트 기법
[181] 전술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 섹터화된 TX0P 동작 (또는 TX0P-기반 섹터화 동작)을 보다 효율적으로 지원하기 위해서， SO조건을 만족하는 경우에 0BSS STA들의 NAV 리셋을 지원하기 위한 섹터화된 NAV 업데이트 기법을 제안한다.
[182] 섹터화된 NAV 업데이트 기법은 OBSS STA들에 대해서만 적용된다. 즉， 어떤 STA은 자신이 속한 BSS 내에서 수행되는 PPDU 전송에 대해서는 일반적인 NAV 업데이트 방안에 따른다. 예를 들어， SO 조건을 만족하는 경우라도 0BSS 전송을 통해서 NAV 업데이트가 이루어지지 않는 경우， 섹터화된 TX0P 동작을 위해서 NAV를 리셋할 수 없다.
[183] 이를 위해서， 본 발명에서는 STA들이 기존의 NAV (레거시 ( l egacy) NAV라 칭함)에 추가적으로 섹터화된 NAV 를 새롭게 설정할 수 있다. 섹터화된 NAV 값은， 0BSS전송을 통한 PPDU에 의해서 업데이트될 수 있다. 즉， 어떤 STA은 자신과 동일한 BSS에 속한 STA 또는 AP로부터 전송되는 PPDU에 대해서는 레거시 NAV 값을 설정 /업데이트하고， 0BSS에 속한 STA 또는 AP로부터 전송되는 PPDU에 대해서는 섹터화된 NAV 값을 설정 /업데이트할 수 있다.
[184] 만약 S0조건이 만족되는 경우， STA은 섹터화된 NAV 값만을 리셋하고， 레거시 NAV 값은 리셋하지 않고 유지할 수 있다. 이에 따라, STA은 자신과 동일한 BSS에 속한 STA/AP의 TX0P가 사용 중인데도 섹터화된 TX0P 동작으로 인해서 NAV를 리셋하고 채널 액세스를 수행하는 것을 방지하고, 자신의 BSS 내에서 사용 중인 TX0P는 보호할 수 있게 된다.
[185] 이와 같이 STA이 레거시 NAV 및 섹터화된 NAV를 모두 설정 /이용하는 경우， STA의 가상 캐리어 센싱 (VCS) 과정에서 채널이 유휴상태인지 또는 점유상태인지를 판단하는 기준은， 레거시 NAV 및 섹터화된 NAV가 모두 유휴상태인 경우에 채널이 유휴 상태라고 판단하는 것으로 정의될 수 있다. 즉， 레거시 NAV 및 섹터화된 NAV 중의 어느 하나라도 유휴 상태가 아니라면， STA은 채널이 유휴 상태가 아닌 것으로 판단하게 된다.
[186] 추가적으로， 복수개의 0BSS가 존재하는 경우， 복수개의 0BSS에 대한 구분 없이 하나의 섹터화된 NAV롤 설정 /업데이트힐 · 수도 있지만， 섹터화된 NAV 값을 복수개 정의하여 각각의 0BSS에 대해서 설정 /업데이트할 수도 있다. 이에 따라, S0 조건이 만족되는 경우， 보다 정밀하게 NAV 리셋을 수행할 수 있다. 또한, STA의 VCS 과정에서 레거시 NAV와 함께 모든 섹터화된 NAV가 유휴 상태인 경우에 채널이 유휴 상태라고 판^하고， 그 중의 어느 하나라도 유휴 상태라 아니라면 채널이 유휴 상태가 아닌 것으로 판단하게 된다.
[187] BSS 또는 0BSS의 프레임 교환 식별 방안
[188] 본 발명에서 제안하는 동작들 (전술한 예시들 및 후술하는 예시들 포함)을 지원하기 위해서. STA이 수신하는 모든 PPDU에 대해서 해당 PPDU가 자신과 동일한 BSS에 속한 STA들 간에서 송수신되는 것인지， 아니면 0BSS에 속한 STA들 간에서 송수신되는 것인지를 구분할 수 있어야 한다. 이를 위해서， 상기 도 9의 Sub-lGHz (S1G) PHY 프리앰블의 SIG-A 필드에 포함된 PAID 값을 통해서， 해당 프레임 교환이 자신의 BSS에서 수행되는 것인지 또는 다른 BSS (예를 들어， 0BSS)에서 수행되는 것인지를 식별 /결정할 수 있다.
[189] 상향링크 프레임의 PAID 값은 BSSID 값의 일부에 기초하여 계산 /설정되고， 하향링크 프레임 (또는 직접링크셋업 (DLS) 또는 터널직접링크셋업 (Tunneled DLS) 프레임)의 PAID는 값은 수신 STA의 AID값의 일부 및 BSSID 값의 일부에 기초하여 계산 /결정된다. 또한, 하향링크 프레임의 경우에는 BSS를 식별하기 위한 COLOR 비트가 이용될 수 있다.
[190] 이에 따라， STA이 수신한 PPDU가 상향링크 프레임인 경우에는 자신이 속한 BSS의 BSSID와 비교함으로써， 해당 프레임이 자신이 속한 BSS와 동일한지 아니면 다른 BSS (예를 들어， 0BSS)인지 여부를 식별 /결정할 수 있다.
[191] STA이 수신한 PPDU가 하향링크 프레임인 경우에는 자신이 속한 BSS의 COLOR 비트와 비교함으로써, 해당 프레임이 자신이 속한 BSS와 동일한지 아니면 다른 BSS (예를 들어， 0BSS)인지 여부를 식별 /결정할 수 있다. COLOR비트가 3비트 크기로 정의되는 경우， 최대 8개의 서로 다른 BSS들을 구분할 수 있다.
[192] 섹터화된 NAV 기반 TX0P 중단
[193] STA이 NAV를 업데이트할 때， 자신과 동일한 BSS에 속한 STA들 간의 프레임 교환에 대해서는 레거시 NAV를 업데이트하고, 자신과 다른 BSS (예를 들어, 0BSS)에 속한 STA들 간의 프레임 교환에 대해서는 섹터화된 NAV를 업데이트함으로써， 가상캐리어센싱 (VCS)를 보다 정확하게 수행할 수 있다.
[194] 예를 들어， 어떤 STA은 자신이 속한 BSS, 다른 BSS (예를 들어， 0BSS)에 대해서 별도로 각각의 NAV를 설정 /업데이트하는 경우， 각각의 BSS 별로 TX0P 중단 ( truncat i on)을 수행할 수 있게 된다.
[ 195] CF-END프레임은 모든 STA의 NAV를 리셋하기 위해 정의된다. CF-END프레임을 수신한 STA은, 현재 가지고 있는 NAV값을 리셋하고 (예를 들어， 0값으로 설정하고)， NAV 타이머의 작동을 중단시켜야 한다. 일반적으로 TX0P을.획득한 STA은 자신이 더 이상 전송할 DATA 프레임이 없는 경우, 다른 STA들로 하여금 채널 사용할 기회를 주기 위해 CF-END 프레임을 전송해 다른 STA들의 NAV를 리셋시켜서 채널 액세스를 시도하도록 할 수 있다.
[ 196] 만약 STA이 BSS와 0BSS 별로 각각의 NAV 값을 설정 /업데이트한다면， 해당 STA이 CF-END 프레임을 수신한 경우에 어떤 NAV를 리셋하여야 하는지가 문제된다. 이 경우， STA은 Sub-lGHz (SIG) PHY 프리앰블의 SIG-A 필드 내의 PAID 값을 통해서， 해당 CF-END 프레임이 자신과 동일한 BSS에 속한 STA으로부터 전송되는 것으로 확인한 경우에는， 레거시 NAV 만을 리셋할 수 있고， 나머지 0BSS (들)대한 섹터화된 NAV 값 (들)은 리셋하지 않고 유지한다. 만약, 수신된 CF-END 프레임의 PAID 값을 통해서 해당 CF-END 프레임이 0BSS에 속한 STA으로부터 전송되는 것으로 확인한 경우에는， 해당 0BSS에 대웅하는 섹터화된 NAV 값만을 리셋하고, 자신의 BSS에 대한 레거시 NAV 값 (또한 만약 존재한다면 또 다른 0BSS에 대한 섹터화된 NAV 값)은 리셋하지 않고 그대로 유지한다.
[ 197] 이와 같이 BSS/0BSS별로 각각의 NAV를 설정 /업데이트하는 방식은， STA구현의 복잡도 또는 비용을 증가시킬 수 있다. 만약 수신된 프레임의 PAID 필드 내의 C0L0T 비트가 3 비트로 정의되는 경우， 하향링크 프레임에서 최대 8 개 까지의 BSS/0BSS를 구분할 수 있다. 즉， STA은 BSS/0BSS를 위한 NAV를 최대 8 개 까지 구분하여 설정 /업데이트할 수 있다.
[198] 한편, 상향링크 프레임의 경우에는 COLOR비트가 포함되지 않기 때문에， STA은 상기 상향링크 프레임이 아니라, 별개의 하향링크 프레임의 MAC 헤더의 송신자 주소 (TA) 필드와 PAID 필드 내의 COLOR 비트를 미리부터 확인 및 누적하여， 송신자 주소와 COLOR 비트 간의 매핑 관계를 저장 (예를 들어， 매핑 테이블로 저장)하고 있어야 한다. 이는 STA 동작의 복잡도를 증가시킬 수 있기 때문에， 구현의 편의를 위해서 0BSS에 속하는 모든 프레임들에 대해서 하나의 NAV 값 만을 설정하고 업데이트하는 동작을 따를 수도 있다. [199] 또는， 본 발명에서는 상향링크 프레임의 PAID필드에 COLOR비트를 포함시키는 방안을 제안한다. 이러한 경우， 상향링크 프레임이나 하향링크 프레임의 구분 없이， 해당 프레임이 어떤 BSS/0BSS에서 전송되는 것인지를 구분할 수 있고, BSS/0BSS 별로 NAV를 설정 /업데이트할 수 있게 된다. 즉， 상향링크 프레임이나 하향링크 프레임 모두에서 SIG-A 필드의 PAID 필드에 COLOR 비트가 포함되고, COLOR 비트의 값을 기반으로 NAV를 설정 및 관리할 수 있다. 만약 STA이 CF-END 프레임을 수신하면 , CF-END프레임의 프리앰블에 포함된 COLOR 비트를 기반으로 BSS/0BSS에서 송신되는 것인지를 식별하고, 이에 따라 대웅하는 BSS또는 0BSS에 대한 NAV (레거시 NAV또는 섹터화된 NAV) 값만을 리셋할 수 있다.
[200] 하나의 NAV를 이용하는 TX0P-기반 섹터화 동작
[201] 전술한 예시와 달리, STA 구현 복잡도나 비용 등의 제약으로 인해， 레거시 NAV와 하나 이상의 섹터화된 NAV를 구현하지 못하는 경우에는， 하나의 NAV를 이용하여 TX0P-기반 섹터화 동작을 구현할 수 있다.
[202] 구체적으로， TX0P-기반 섹터화 동작은 자신이 속한 BSS에서 TX0P가 사용중이지 않을 경우로 제한함으로써 올바르게 구현될 수 있다. 예를 들어， 어떤 STA은 자신이 속한 BSS 내에 사용중인 TX0P가 없고 그 결과 NAV가 설정되지 않은 경우라면， 0BSS 전송을 통해 NAV 업데이트를 수행하고 상기 0BSS 전송이 S0 조건을 만족하면 (즉， 전방향 빔 부분을 수신하다가 후속하는 섹터화된 빔 부분을 검출하지 못하는 경우)， NAV 리셋을 수행하도록 동작할 수 있다. 또는， 어떤 STA은 자신이 속한 BSS 내에 사용중인 TX0P가 있고 그 결과 NAV가 설정되어 있는 경우라면, 0BSS 전송이 있고 S0조건이 만족한다고 하더라도， NAV리셋을 수행하지 않도록 동작할 수 있다.
[203] 만약 어떤 STA이 자신이 속한 BSS나 다른 BSS (예를 들어， 0BSS)의 프레임 교환을 구분하지 않고 S0조건이 만족하는 경우에 NAV를 리셋하게 되면, 자신의 BSS 내의 TX0P를 을바르게 보호하지 못할 수 있다. 따라서， NAV리셋 (즉， 이에 따른 채널 액세스)은 다른 BSS (예를 들어， 0BSS)에서의 프레임 교환에 대해서 S0 조건이 만족하는 경우에만 수행되는 것을 제한하는 것이 바람직하다.
[204] 응답 지시 필드 기반 가상 캐리어 센싱
[205] 전술한 본 발명의 예시들에서는 가상 캐리어 센싱 (VCS)이 NAV에 기초하여 수행되는 방안에 대해서 주로 설명하였지만ᅳ 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니고 다른 정보에 기초하여 VCS가 수행되는 경우도 포함한다.
[206] 예를 들어， 상기 표 3에서 설명한 바와 같이， Sub-lGHz(SlG) PHY 프리앰블의 SIG-A 필드에는 웅답 프레임의 유형을 지시하는 웅답 지시 (Response Indicat ion) 필드가 포함된다ᅳ
[207] 어떤 STA이 수신한 프레임의 MPDU에 에러가 있는 경우， MAC 해더의 듀레이션 필드의 값을 확인할 수 없다. NAV 값은 수신된 프레임의 듀레이션 필드의 값에 기초하여 결정되므로， 듀레이션 필드의 값을 확인할 수. 없으면 NAV를 설정할 수 없게 된다.
[208] 그러나， 어떤 STA이 수신한 프레임에 포함된 웅답 지시 필드를 통해서 해당 프레임에 대해서 (다른) STA이 전송할 응답 프레임의 유형을 알 수 있다면， 상기 수신한 프레임의 MPDU에 에러가 있어서 듀레이션 필드의 값을 확인할 수 없는 경우라도， MPDU MAC 헤더에 포함된 듀레이션 필드의 값을 예측할 수 있다.
[209] 예를 들어, 수신된 프레임의 웅답 지시 필드가 No Response를 지시하는 경우， 상기 수신된 프레임의 MAC 헤더의 듀레이션 필드의 값이 0이라고 예상할 수 있다.
[210] 수신된 프레임의 웅답 지시 필드가 NDP Response를 지시하는 경우， 상기 수신된 프레임의 MAC 헤더의 듀레이션 필드의 값은 PLCP 헤더 전송 시간과 SIFS를 합산한 값 (PLCP header transmission t ime plus SIFS)이라고 예상할 수 있다 (여기서 , PLCP 헤더 전송 시간은 STF, LTF, SIG 필드의 길이에 해당한다) .
[211] 수신된 프레임의 웅답 지시 필드가 Normal Response를 지시하는 경우， 상기 수신된 프레임의 MAC 헤더의 듀레이션 필드의 값은 ACK/BACK(Block ACK) PPDU 전송 시간과 SIFS를 합산한 값 (ACK/BACK PPDU transmi ssion t ime plus SIFS)이라고 예상할 수 있다.
[212] 수신된 프레임의 웅답 지시 필드가 Long Response를 지시하는 경우， 상기 수신된 프레임의 MAC 헤더의 듀레이션 필드의 값은 어떠한 웅답 프레임인 경우라도 보호할 수 있도록 최대 PPDU 전송 시간과 SIFS를 합산한 값 (MAX_PPDU transmi ssion t ime plus SIFS)이라고 예상할 수 있다.
[213] 이와 같이， 어떤 프레임을 검출 /수신한 STA은 (해당 프레임의 MPDU에 에러가 존재하더라도) 해당 프레임의 PLCP 헤더의 SIG— A 필드에 포함된 웅답 지시 필드로부터, 현재 TX0P에 대한 보호를 수행할 수 있다.
[214] 도 13은 응답 지시 필드를 이용한 VCS 방안을 설명하기 위한 도면이다. [215] 도 13에서 데이터 프레임에 응답하여 Normal ACK 프레임이 전송되는 경우라면， 상기 데이터 프레임의 PLCP 헤더의 SIG-A 필드의 응답 지시 필드의 값은 Normal Response를 지시하는 값 (예를 들어， 10)으로 설정될 수 있다. 이러한 데이터 프레임을 수신한 STA은 PLCP 헤더의 SIG-A 필드 내의 웅답 지시 필드로부터， 상기 데이터 프레임에 웅답하여 (다른 STA에 의해서) 전송될 웅답 프레임의 유형 (Response Frame Type)이 무엇인지 알 수 있다. 만약 응답 지시 필드가 Normal Response임을 지시하는 값으로 설정된 프레임을 수신한 제 3자 STA( thi rd-party STA, 즉， 해당 프레임의 원래 의도된 수신자가 아니라 이를 오버히어링하는 STA)은 수신된 프레임의 PSDU가 완료되는 시점에서 예상되는 웅답 프레임 유형에 따른 소정의 듀레이션 시간 동안 VCS를 점유 (busy) 상태로 설정함으로써 채널 액세스를 연기 (defer )시킬 수 있다. 이러한 동작을 RID(Response Indi cat ion Deferral )이라고 칭할 수 있다.
[216] 본 발명에 따른 예시들에서와 같이， TX0P-기반 섹터화 동작이 수행되는 경우, STA이 프레임을 수신함에 있어서 에러가 발생하고 (예를 들어， STA의 MAC이 PHY로부터 PHY-RXEND. indi cat ion(Carr ierLost ) 프리머티브를 보고 받고)， S0조건을 만족하는 경우 (즉 전방향 범 전송을 수신하지만 이에 후속하는 섹터화된 범 전송을 수신하지 못하는 경우)， STA은 해당 프레임의 PSDU 예상 전송 시간까지 기다리지 않고 즉시 PHY로 PHY-CCARESET. request 프리머티브를 호출하여 채널 액세스를 수행할 수 있다. 이를 위해서는， S0 조건이 만족하는 경우에, PLCP 헤더의 SIG-A 필드의 응답 지시 필드를 이용한 VCS역시 중단되어야 한다. 즉, 제 3자 STA이 수신한 프레임의 PSDU 예상 전송 시간 이전에 CCA 상태가 유휴 ( idle) 상태로 리셋된다면, 웅답 지시 필드를 활용한 VCS 역시 중단되어 사용되지 않도록 동작할 수 있다. 반대로, 제 3자 STA이 수신 중인 프레임의 PSDU가 완료되는 시점에 CCA 상태가 점유 (busy) 상태인 경우에 한해서， 예상되는 웅답 프레임 유형에 따른 소정의 듀레이션 시간 동안에 VCS를 점유 (busy) 상태로 설정하여 채널 액세스를 연기시킬 수 있다.
[217] 이와 같이， 본 발명의 TX0P-기반 섹터화 동작에 따르면, STA은 진행중 (ongoing)인 프레임 교환이 상기 STA이 속한 BSS에서 전송되는 것이 아니라 다른 BSS (예를 들어， 0BSS)에서 전송되는 경우라면 , S0조건을 만족하는 경우에 (즉， 상기 STA이 전방향 빔을 수신하지만 이에 후속하는 섹터화된 범을 수신하지 못하는 경우에)， STA의 VCS값 (예를 들어， NAV값 또는 RID값)을 리셋하도록 동작할 수 있다. 만약 진행중인 프레임 교환이 상기 STA이 '속한 BSS에서 전송되는 경우라면， SO 조건이 만족되더라도 VCS 값 (예를 들어, NAV 값 또는 RID 값)은 리셋되지 않아야 한다.
[218] 도 14는 본 발명의 일례에 따른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[219] 단계 S1410에서 STA은 진행중 (ongoing) 프레임 교환이 상기 STA이 속한 BSS에서 전송되는 것인지, 아니면 0BSS에서 전송되는 것인지 여부를 결정할 수 있다.
[220] 단계 S1420에서는 만약 상기 STA이 속한 BSS가 아니라 0BSS 내의 프레임 교환이라면，공간직교 (SO)조건을 만족하는 경우 (예를 들어， 상기 STA이 전방향 범을 수신하고 나서 후속하는 섹터화된 범을 수신하지 못하는 경우)인지 여부를 결정한다. 만약 단계 S1420에서 SO 조건을 만족하는 것으로 결정되는 경우， STA은 단계 S1430에서 VCS 값을 리셋할 수 있다. 이에 따라， 상기 STA은 채널 액세스를 시도할 수 있다.
[221] 만약 단계 S1420에서 S0 조건을 만족하지 않는 것으로 결정되면， 단계 S1440에서 VCS 값을 리셋하지 않고， 상기 STA은 VCS 값에 따라서 채널 액세스를 연기시킬 수 있다.
[222] 한편， 단계 S1410에서 BSS 내의 프레임 교환인 것으로 결정되는 경우， 단계 S1450으로 진행하여 S0조건 만족 여부를 결정할 수 있다. 단계 S1450에서 S0조건이 만족하는 경우라고 하더라도 STA은 단계 S1440에 따라 VCS 값을 리셋하지 않도록 동작한다. 한편， 단계 S1450에서 S0조건이 만족하지 않는 경우에도 마찬가지로 단계 S1440에 따라 VCS 값을 리셋하지 않도록 동작한다.
[223] 또는， 단계 S1450을 생략하고， 진행중인 프레임 교환이 BSS 내에서 전송되는 것이라면 VCS 리셋을 수행하지 않는 것으로 동작할 수도 있다.
[224] 도 14에서 설명하는 예시적인 방법은 설명의 간명함을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만， 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며， 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 또한， 본 발명에서 제안하는 방법을 구현하기 위해서 도 14에서 예시하는 모든 단계가 반드시 필요한 것은 아니다.
[225] 도 14에서 예시하는 본 발명의 프레임 송수신 방법 (특히 , PAID 구성 방안)에 있어서， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들은 독립적으로 적윳되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.
[226] 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블특도이다.
[227] STA(IO)는 프로세서 (11)， 메모리 (12), 송수신기 (13)를 포함할 수 있다. 송수신기 (13)는 무선 신호를 송신 /수신할 수 있고， 예를 들어， IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서 (11)는 송수신기 (13)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및 /또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서 (11)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 STA의 동작을 구현하는 모들이 메모리 (12)에 저장되고， 프로세서 (11)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리 (12)는 프로세서 (11)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서 (11)의 외부에 설치되어 프로세서 (11)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다. 도 15의 STA(IO)은 AP STA일 수도 있고 또는 비 -AP'STA일 수도 있다.
[228] STA(IO)의 프로세서 (11)는， 송수신기 (13)를 통해서 검출되는 현재 진행중 (ongoing) 프레임 교환이 상기 STA(10)이 속한 BSS에서 전송되는 것인지， 또는 다른 BSS에서 전송되는 것인지를 결정할 수 있다. 추가적으로, 프로세서 (11)는， S0 조건이 만족하는지 여부를 결정할 수 있다. 프로세서 (11)는, 프레임 교환이 0BSS에서 전송되는 것이면서 이와 함께 S0 조건이 만족하는 경우에만 VCS 값을 리셋할 수 있고， STA(10)는 송수신기 (13)를 이용하여 채널 액세스를 시도할 수 있다. 만약, 0BSS에서 전송된다는 조건과 S0 조건 중의 어느 하나라도 만족하지 않는 경우라면， 프로세서 (11)는 VCS 값을 리셋하지 않고 STA(10)의 채널 액세스를 소정의 값에 따라서 연기시켜야 한다.
[229] 위와 같은 STA 장치의 구체적인 구성은， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며， 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
[230] 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어， 본 발명의 실시예들은 하드웨어， 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
[231] 하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Ap l i cat ion Spec i f i c Integrated Ci rcui ts) , DSPs(Digi tal Signal Processors) , DSPDs(Digi tal Signal Processing Devi ces) , PLDs (Programmable Logi c Devi ces) , FPGAs (Field Programmabl e Gate Arrays) , 프로세서， 컨트를러， 마이크로 컨트롤러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[232] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여， 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[233] 상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만， 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
【산업상 이용가능성】
[234] 상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802. 11 시스템을 중심으로 설명하였으나， 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선랜 시스템에서 스테이션 (STA)이 전송기회—기반 (Transmi ssion Opportuni ty-based; TXOP— based) 섹터화 동작 (sect이 zat ion operat ion)을 수행하는 방법에 있어서,
진행중인 (ongoing) 프레임 교환이 상기 STA의 기본서비스세트 (Basic Service Set ; BSS) 내에서 전송되는 것인지 또는 중첩 BSS(Overlapping BSS; 0BSS) 내에서 전송되는 것인지를 결정하는 단계;
공간 직교 (Spat ial ly Orthogonal ; SO) 조건을 만족하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 진행중인 프레임 교환이 상기 0BSS 내에서 전송되고， 상기 SO 조건이 만족되는 경우， 상기 STA의 가상 캐리어 센성 (VCS) 값을 리셋 (reset )하는 단계를 포함하는， TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법.
【청구항 2】
제 1 항에 있어서， _
상기 진행중인 프레임 교환이 상기 STA의 0BSS 내에서 전송되는 조건 또는 상기 SO 조건 중의 어느 하나라도 만족되지 않는 경우, 상기 STA의 상기 VCS 값은 리셋되지 않는， TX0Pᅳ기반 섹터화 동작 수행 방법.
【청구항 3]
제 1 항에 있어서,
상기 진행중인 프레임 교환이 상기 STA의 BSS 내에서 전송되는 경우， 상기 S0 조건이 만족되더라도, 상기 STA의 상기 VCS 값은 리셋되지 않는， TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법 .
【청구항 4】
제 1 항에 있어서
상기 STA이 전 -방향 (omni— direct ion) 빔을 수신하고 나서 후속하는 섹터화된 (sectorized) 범을 수신하지 못하는 경우에, 상기 S0 조건이 만족되는， TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법 .
【청구항 5]
제 1 항에 있어서， ' 상기 VCS값은， NAV(Network Al locat ion Vector)또는 RID(Response Indi cat ion Deferral )인, TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법.
【청구항 6】
제 1 항에 있어서，
상기 VCS 값은， 상기 진행 중인 프레임 교'환에 포함된 정보에 기초하여 설정된 것인， TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법.
【청구항 7]
제 1 항에 있어서,
상기 VCS 값이 리셋되지 않는 경우， 상기 STA에 의한 채널 액세스는 상기 VCS 값에 따라서 연기 (defer )되는， TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법 .
【청구항 8】
제 1 항에 있어서,
상기 진행중인 프레임 교환 중의 상향링크 프레임에 포함된 부분연관식별자 (PAID) 필드의 값에 기초하여, 상기 프레임 교환이 상기 STA의 BSS 내에서 전송되는 것인지 또는 상기 0BSS 내에서 전송되는 것인지가 결정되는， TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법 .
【청구항 9】
제 1 항에 있어서，
상기 진행중인 프레임 교환 중의 하향링크 프레임에 포함된 COLOR 필드의 값에 기초하여， 상기 프레임 교환이 상기 STA의 BSS 내에서 전송되는 것인지 또는 상기 0BSS 내에서 전송되는 것인지가 결정되는， TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법 .
【청구항 10】
제 1 항에 있어서，
상기 VCS 값의 리셋은 상기 VCS의 값을 0으로 설정하는， TX0P-기반 섹터화 동작 수행 방법 .
【청구항 11]
무선 통신 시스템에서 TX0P-기반 섹터화 동작을 수행하는 STA 장치에 있어서， 송수신기; 및
프로세서를 포함하고，
상기 프로세서는， 진행중인 (ongoing) 프레임 교환이 상기 STA의 기본서비스세트 (Basic Service Set; BSS) 내에서 전송되는 것인지 또는 중첩 BSS(Over lapping BSS; OBSS) 내에서 전송되는 것인지를 결정하고; 공간 직교 (Spatially Orthogonal; SO)조건을 만족하는지 여부를 결정하며 ; 상기 진행중인 프레임 교환이 상기 0BSS 내에서 전송되고， 상기 S0 조건이 만족되는 경우， 상기 STA의 가상 캐리어 센싱 (VCS) 값을 리셋 (reset)하는 단계를 포함하도록 설정되는, TX0P-기반 섹터화 동작 수행 STA 장치 .
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