WO2015060514A1 - 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법 및 장치 - Google Patents

중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법 및 장치가 게시되어 있다. 무선랜의 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법은 간섭 AP가 AP에 의해 브로드캐스트된 비콘 프레임을 수신하되, 비콘 프레임은 간섭 방지 정보 요소를 포함하는, 단계, 간섭 AP가 AP로부터 간섭 방지 정보 요소를 기반으로 지시된 사운딩 PPDU를 수신하는 단계, 간섭 AP가 사운딩 PPDU를 기반으로 전송 조정 행렬을 결정하는 단계와 간섭 AP가 전송 조정 행렬을 기반으로 생성된 빔을 통해 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 간섭 방지 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선랜에서 BSS(Basic Service Set)는 두 가지 종류로 분류될 수 있다. BSS 중 첫번째는 IBSS(independent BSS)로 애드-혹 모드(ad-hoc mode)를 의미하며 AP를 거치지 않고 STA 간의 직접적인 통신을 수행할 수 있다. IBSS는 DS(distribution system)로의 연결을 허용하지 않는다. 따라서, IBSS는 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룰 수 있다. BSS 중 두번째는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)일 수 있다. 인프라스트럭쳐 BSS는 AP와 복수의 STA으로 구성이 되어있고 AP는 DS와 연결될 수 있다. 한편 OBSS(overlapping basic service set) 환경은 일정 지역 내에 복수개의 BSS가 존재해서 BSS 간에 겹쳐지는 영역이 존재하며 BSS 간의 서비스 영역이 겹치기 때문에 서로간에 간섭(interference)이 존재할 수 있다.
BSS가 많이 존재하거나 TGac에서와 같이 80MHz/160MHz의 광대역을 사용하여 주파수 채널의 숫자가 작은 경우, OBSS가 발생할 수 있다. OBSS 환경에서는 STA 간의 간섭에 의하여 성능이 급격하게 감소할 수 있다. OBSS 환경에서의 간섭을 완화시키기 위하여 BSS들이 능동적으로 사용 가능한 채널을 선택할 수 있는 선택 알고리즘을 적용하거나, 중첩된(overlapping) BSS들간에 통신하는 메커니즘을 적용할 수 있다. 또는 타겟 BSS(target BSS)가 통신을 하는 동안 중첩된 다른 BSS의 통신이 중지되는 메커니즘이 사용될 수도 있다. 이외에도 OBSS 환경에서 AP와 STA 사이에서 발생되는 간섭을 방지하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하기 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜의 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법은 간섭 AP(access point)가 AP에 의해 브로드캐스트된 비콘 프레임을 수신하되, 상기 비콘 프레임은 간섭 방지 정보 요소(interference avoidance information element)를 포함하는, 단계, 상기 간섭 AP가 상기 AP로부터 상기 간섭 방지 정보 요소를 기반으로 지시된 사운딩 PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)을 수신하는 단계, 상기 간섭 AP가 상기 사운딩 PPDU를 기반으로 전송 조정 행렬(transmitting steer matrix)을 결정하는 단계와 상기 간섭 AP가 상기 전송 조정 행렬을 기반으로 생성된 빔을 통해 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜의 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하기 위한 AP(access point)에 있어서, 상기 AP는 무선 신호를 전송 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 선택적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 다른 AP에 의해 브로드캐스트된 비콘 프레임을 수신하되, 상기 비콘 프레임은 간섭 방지 정보 요소(interference avoidance information element)를 포함하고, 상기 다른 AP로부터 상기 간섭 방지 정보 요소를 기반으로 지시된 사운딩 PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)을 수신하고, 상기 사운딩 PPDU를 기반으로 전송 조정 행렬(transmitting steer matrix)을 결정하고, 상기 전송 조정 행렬을 기반으로 생성된 빔을 통해 데이터를 전송하도록 구현될 수 있다.
OBSS 환경에서 사운딩 프레임(sounding frame)을 기반으로 STA 간의 통신에서 발생할 수 있는 간섭을 방지할 수 있다. 따라서, BSS가 많이 존재하거나 가용한 주파수 채널의 숫자가 작은 경우와 같은 OBSS가 발생할 수 있는 환경에서 STA 간의 간섭이 감소될 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 3은 OBSS 환경을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위해 전송되는 사운딩 PPDU를 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 간섭 경감 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 간섭 경감 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭 경감 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭 경감 방법을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 조정된 사운딩 PPDU를 전송하는 방법에 대한 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 조정된 사운딩 PPDU를 전송하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 네트워크(infrastructure network)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS, 100, 105)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.
인프라스트럭쳐 BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 230)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.
포털(portal, 120)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 상단과 같은 인프라스트럭쳐 네트워크에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set)라고 정의한다.
도 1의 하단은 독립 BSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, 독립 BSS(independent BSS, IBSS)는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서는 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-1, 155-2)들이 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-1, 155-2)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.

도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처를 나타낸 도면이다.
도 2에서는 WLAN 시스템의 계층 아키텍처(PHY architecture)를 개념적으로 도시하였다.
WLAN 시스템의 계층 아키텍처는 MAC(medium access control) 부계층 (sublayer)(220)과 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 부계층(210) 및 PMD(Physical Medium Dependent) 부계층(200)을 포함할 수 있다. PLCP 부계층(210)은 MAC 부계층(220)이 PMD 부계층(200)에 최소한의 종속성을 가지고 동작할 수 있도록 구현된다. PMD 부계층(200)는 복수의 STA 사이에서 데이터를 송수신하기 위한 전송 인터페이스 역할을 수행할 수 있다.
MAC 부계층(220)과 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)은 개념적으로 관리부(management entity)를 포함할 수 있다.
MAC 부계층(220)의 관리부는 MLME(MAC Layer Management Entity, 225), 물리 계층의 관리부는 PLME(PHY Layer Management Entity, 215)라고 한다. 이러한 관리부들은 계층 관리 동작이 수행되는 인터페이스를 제공할 수 있다. PLME(215)는 MLME(225)와 연결되어 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있고 MLME(225)도 PLME(215)와 연결되어 MAC 부계층(220)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다.
올바른 MAC 계층 동작이 수행되기 위해서 SME(STA management entity, 250)가 존재할 수 있다. SME(250)는 계층에 독립적인 구성부로 운용될 수 있다. MLME, PLME 및 SME는 프리미티브(primitive)를 기반으로 상호 구성부 간에 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
각 부계층에서의 동작을 간략하게 설명하면 아래와 같다. PLCP 부계층(110)은 MAC 부계층(220)과 PMD 부계층(200) 사이에서 MAC 계층의 지시에 따라 MAC 부계층(220)으로부터 받은 MPDU(MAC Protocol Data Unit)를 PMD 부계층(200)에 전달하거나, PMD 부계층(200)으로부터 오는 프레임을 MAC 부계층(220)에 전달한다. PMD 부계층(200)은 PLCP 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 복수의 STA 사이에서의 데이터 송신 및 수신을 수행할 수 있다. MAC 부계층(220)이 전달한 MPDU(MAC protocol data unit)는 PLCP 부계층(210)에서 PSDU(Physical Service Data Unit)이라 칭한다. MPDU는 PSDU와 유사하나 복수의 MPDU를 어그리게이션(aggregation)한 A-MPDU(aggregated MPDU)가 전달된 경우 개개의 MPDU와 PSDU는 서로 상이할 수 있다.
PLCP 부계층(210)은 PSDU를 MAC 부계층(220)으로부터 받아 PMD 부계층(200)으로 전달하는 과정에서 물리 계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙인다. 이때 부가되는 필드는 PSDU에 PLCP 프리앰블(preamble), PLCP 헤더(header), 컨볼루션 인코더를 영상태(zero state)로 되돌리는데 필요한 꼬리 비트(Tail Bits) 등이 될 수 있다. PLCP 프리앰블은 PSDU이 전송되기 전에 수신기로 하여금 동기화 기능과 안테나 다이버시티를 준비하도록 하는 역할을 할 수 있다. 데이터 필드는 PSDU에 패딩 비트들, 스크램블러를 초기화 하기 위한 비트 시퀀스를 포함하는 서비스 필드 및 꼬리 비트들이 덧붙여진 비트 시퀀스가 인코딩된 코드화 시퀀스(coded sequence)를 포함할 수 있다. 이 때, 인코딩 방식은 PPDU를 수신하는 STA에서 지원되는 인코딩 방식에 따라 BCC(Binary Convolutional Coding) 인코딩 또는 LDPC(Low Density Parity Check) 인코딩 중 하나로 선택될 수 있다. PLCP 헤더에는 전송할 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)에 대한 정보를 포함하는 필드가 포함될 수 있다.
PLCP 부계층(210)에서는 PSDU에 상술한 필드를 부가하여 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)를 생성하여 PMD 부계층(200)을 거쳐 수신 스테이션으로 전송하고, 수신 스테이션은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리앰블, PLCP 헤더로부터 데이터 복원에 필요한 정보를 얻어 복원한다.

도 3은 OBSS 환경을 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, OBSS(overlapping basic service set) 환경에서는 일정 지역 내에 복수개의 BSS가 존재해고, BSS의 서비스 영역(service area)(또는 서비스 범위(service range)) 간에 중첩이 발생할 수 있다. 서로 다른 BSS 간에 서비스 영역이 겹치기 때문에 BSS 간에 간섭이 존재할 수 있다.
서비스 영역은 다른 용어로 커버리지(coverage)라고 표현될 수도 있다. 일반적으로 STA의 커버리지는 다른 STA으로 데이터의 전송하거나 다른 STA으로부터 데이터를 수신할 수 있는 영역(전송/수신 범위(Tx/Rx range))일 수 있다. 또는 STA의 커버리지는 다른 단말기로부터 전송된 데이터에 대한 캐리어 센싱이 가능한 캐리어 센싱 범위(CS range)를 의미할 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 Tx/Rx 범위와 캐리어 센싱 범위가 동일한 것으로 가정하여 설명한다.
도 3의 상단은 복수의 STA(310, 320)이 복수의 BSS 각각의 커버리지 중첩 범위에 존재하는 경우를 나타낸다. 복수개의 BSS의 커버리지가 겹치는 OBSS 환경에서는 특정 AP와 통신을 수행하는 STA(310, 320)은 다른 AP로부터 전송되는 데이터에 의해 간섭을 받을 수 있다. 따라서, 간섭으로 인한 STA(310, 320)과 특정 AP 간의 통신의 성능 저하가 발생할 수 있다. 또한, OBSS 환경에서는 STA과 다른 AP 사이뿐만 아니라 AP와 다른 AP 사이에서도 비슷한 이유로 간섭이 발생할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 간섭을 발생시키는 AP는 간섭 AP라는 용어로 표현될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 간섭 문제를 해결하기 위해 AP와 간섭 AP 사이 또는 간섭 AP와 STA 사이에서 전송되는 사운딩 PPDU를 기반으로 간섭 AP에 의해 전송되는 빔의 방향을 제어할 수 있다. 사운딩 PPDU를 기반으로 결정된 간섭 AP의 빔 방향은 AP와 간섭 AP 사이 또는 간섭 AP와 STA 사이의 간섭을 감소시키는 방향으로 결정될 수 있다.
도 3의 하단은 복수의 BSS 각각을 구성하는 AP가 복수의 BSS 간의 중첩된 영역에 위치한 OBSS 환경을 나타낸다.
도 3의 하단의 경우, STA2(370)는 AP1(350) 및 AP2(360)의 커버리지 내에 위치한다. AP2(360)와 STA2(370)가 결합되어 통신을 하는 경우, AP2(360)는 STA2(370)로 데이터의 전송을 위한 빔을 형성할 수 있다. AP2(360) 및 STA2(370)는 AP1(350)의 커버리지 내에 위치하기 때문에, AP2(360) 및 STA2(370) 간의 통신은 AP1(350)에 의해 형성된 빔에 의해 간섭을 받을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 OBSS 환경에서 STA에 대한 간섭을 줄이기 위한 방법에 대해 게시한다. 구체적으로 AP1이 간섭 AP이고 AP2와 STA2 사이의 통신에서 AP1에 의한 간섭을 경감(mitigation)시키기 위한 간섭 경감 절차를 개시한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, AP1(410)을 포함하는 제1 BSS에 대한 커버리지 영역과 AP2(420)를 포함하는 제2 BSS에 대한 커버리지 영역이 중첩될 수 있다.
AP2(420)는 통신시 AP2(420)와 통신하지 않는 주변 STA 및/또는 주변 AP으로부터의 간섭을 피하기 위해 간섭 방지 요청 프레임(Interference avoidance request frame(I-avoidance request frame))(425)을 브로드캐스트할 수 있다.
간섭 방지 요청 프레임(425)은 AP2(420)의 통신시 발생될 수 있는 주변 STA 및 주변 AP에 의한 간섭을 사전에 방지하기 위해 주변 STA 및/또는 주변 AP로 브로드캐스팅될 수 있다. 또는 간섭 방지 요청 프레임(425)은 간섭을 받는 상황에서 지속적인 간섭을 방지하기 위해 주변 STA 및/또는 주변 AP로 브로드캐스팅될 수 있다.
간섭 방지 요청 프레임(425)을 수신한 주변 STA 및/또는 주변 AP은 간섭 방지 응답 프레임(Interference avoidance response frame(I-avoidance response frame))(415)을 전송할 수 있다. 간섭 방지 응답 프레임(415)을 전송하는 주변 AP 및/또는 주변 STA은 간섭 요청 프레임을 전송한 STA 또는 AP(도 4의 경우, AP2(420))와 통신을 하지 않는(또는 결합(association)되지 않은) AP 및/또는 STA일 수 있다. 또한, 주변 STA 또는 주변 AP는 전송되는 빔의 방향의 변경이 가능하다고 가정한다.
도 4의 경우, AP1(410)은 AP2(420)로 간섭 방지 응답 프레임(415)을 전송할 수 있다.
AP2(420)가 AP1(410)으로부터 간섭 방지 응답 프레임을 수신한 경우, AP2(420)는 AP1(410)으로 사운딩 PPDU(435)를 전송할 수 있다. AP2(420)에 의해 전송되는 사운딩 PPDU(435)를 수신한 AP1(410)은 AP1(410)과 AP2(420) 사이의 채널 정보를 획득할 수 있다.
AP1(410)는 AP2(420)로부터 수신한 사운딩 PPDU(435)를 기반으로 STA2(400)에 데이터를 전송하기 위한 적절한 전송 조정 행렬(transmitting steer matrix)을 결정할 수 있다. AP1(410)이 결정된 전송 조정 행렬을 기반으로 데이터 전송을 위한 빔을 형성하는 경우, AP2(420)에서 AP1(410)에 의한 간섭이 최소화될 수 있다. 도 4에서 게시된 바와 같이 AP1(410)에 의해 형성된 빔은 AP2(420)에 의해 전송된 사운딩 PPDU(435)를 기반으로 결정된 전송 조정 행렬을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 전송 조정 행렬을 기반으로 AP1(410)과 STA2(400) 간의 통신을 수행시 사용되는 빔은 AP2(420)와 STA(예를 들어, STA2, STA3, STA4) 간의 통신에 대한 간섭을 감소시키는 방향으로 형성될 수 있다. 즉, AP2(420)에서는 AP1(410)에 의해 형성된 빔에 의한 간섭의 영향이 줄어들고, 줄어든 간섭으로 인해 AP2(420)의 커버리지 안에 위치한 STA2, STA3이나 STA4와 AP2(420) 간의 통신 성능이 향상될 수 있다.
또 다른 예로, AP1(410)에 의한 STA2(400)로의 하향링크 데이터 전송과 STA3 및/또는 STA4에 의한 AP2(420)로의 상향링크 데이터 전송이 동시에 일어날 수 있다. 이러한 경우, 전송 조정 행렬을 기반으로 생성되는 AP1(410)의 빔은 AP1(410)과 AP2(420) 간의 간섭을 줄이는 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 무선랜 시스템 관점에서 전체적인 처리량(throughput)이 증가될 수 있다.
AP2(420)가 AP1(410)로 전송하는 사운딩 PPDU는, 예를 들어, NDP(null data packet) 프레임일 수 있다. NDP 프레임은 널 데이터 패킷(null data packet)일 수 있고, NDP 프레임은 데이터 필드를 제외한 PLCP 헤더, PLCP 프리앰블(preamble)만을 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위해 전송되는 사운딩 PPDU를 나타낸 개념도이다.
도 5를 참조하면, 사운딩 PPDU는 데이터 필드를 포함하지 않는 NDP 프레임일 수 있다.
NDP 프레임은 L-STF(legacy short training field)(500), L-LTF(legacy long training field)(510), L-SIG(legacy signal) 필드(520), VHT(very high throughput)-SIG-A(530), VHT-STF(540), VHT-LTF(550) 및 VHT-SIG-B(560)를 더 포함할 수 있다.
NDP 프레임에 포함된 L-STF(500), L-LTF(510), L-SIG(520) 필드 각각은 레가시 STA에 대한 주파수 오프셋 조절, 위상 오프셋 조절 및 채널 예측의 목적으로 사용될 수 있다.
구체적으로 L-STF(500)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(500)는 프레임 탐지(frame detection), AGC(automatic gain control), 다이버시티 탐지(diversity detection), 대략적인 주파수/시간 동기화(coarse frequency/time synchronization)을 위해 사용될 수 있다.
L-LTF(510)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(510)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG(520)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(520)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
VHT 포맷 PPDU에서는 VHT-SIG-A(530), VHT-STF(540), VHT-LTF(550) 및 VHT-SIG-B(560)를 더 포함할 수 있다. VHT-SIG-A(530), VHT-STF(540), VHT-LTF(550) 및 VHT-SIG-B(560)는 VHT 시스템을 지원하는 단말을 위해 사용될 수 있다.
VHT-SIG-A(530)는 VHT 포맷 PPDU를 해석하기 위한 정보를 포함할 수 있다. VHT-SIG-A(530)는 VHT-SIG-A1 및 VHT-SIG-A2를 포함할 수 있다.
VHT-SIG-A1는 사용하는 채널의 대역폭 정보, 공간 시간 블록 코딩의 적용 여부, MU(multi-user)-MIMO(multiple input multiple output) 전송을 위한 그룹 ID(identifier) 및 MU-MIMO 전송시 사용되는 스트림의 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
VHT-SIG-A2는 짧은 가드 인터벌(guard interval, GI) 사용 여부에 대한 정보, 포워드 에러 정정(FEC; forward error correction) 정보, 단일 사용자에 대한 MCS(modulation and coding scheme)에 관한 정보, 복수 사용자에 대한 채널 코딩의 종류에 관한 정보, 빔포밍 관련 정보, CRC(cyclic redundancy checking)를 위한 여분 비트(redundancy bits)와 컨벌루셔널 디코더(convolutional decoder)의 테일 비트(tail bit) 등을 포함할 수 있다.
VHT-STF(540)는 MIMO 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.
VHT-LTF(550)는 MIMO 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다. STA은 VHT-LTF(550)를 기반으로 20/40/80/160/80+80MHz 채널 대역폭에 대한 채널 예측을 수행할 수 있다.
VHT-SIG-B(560)는 각 STA에 대한 정보, 즉 PSDU(PLCP service data unit)의 길이와 MCS(modulation and coding scheme)에 관한 정보, 테일 비트 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 간섭 방지 요청 프레임을 수신한 STA 또는 AP는 NDP 프레임에 포함된 트레이닝 필드를 기반으로 채널 예측을 수행하고, 채널 예측에 기반하여 빔을 형성하기 위한 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 간섭 방지 요청 프레임을 수신한 STA 또는 AP가 간섭 방지 응답 프레임을 전송한 이후, 사운딩 PPDU를 전송하는 방법에 대해 게시한다. 도 4와 다르게 간섭 방지 요청 프레임을 전송하는 STA 또는 AP가 아닌 간섭 방지 응답 프레임을 전송하는 STA 또는 AP가 사운딩 PPDU를 전송할 수 있다.
도 6을 참조하면, AP2(620)는 간섭 방지 요청 프레임을 브로드캐스트할 수 있고, AP1(610)은 간섭 방지 요청 프레임(625)을 수신할 수 있다. 간섭 방지 요청 프레임(625)을 수신한 AP1(610)은 일정 시간 간격(예를 들어, SIFS(short inter-frame spcae)) 이후에 사운딩 PPDU(예를 들어, NDP 프레임)(620)을 전송할 수 있다.
AP1(610)이 사운딩 PPDU(635)를 AP2(620)로 전송하는 경우, AP2(620)는 사운딩 PPDU(635)를 기반으로 AP1(610)과 AP2(620) 사이에 채널에 대한 채널 예측을 수행할 수 있다. AP2(620)는 사운딩 PPDU(635)를 기반으로 수행된 채널 예측의 결과(체널 예측 정보 또는 채널 상태 정보(645)를 AP1(610)으로 전송할 수 있다.
AP1(610)은 AP2(620)로부터 수신한 채널 상태 정보(645)를 기반으로 STA2(600)로 데이터를 전송하기 위한 적절한 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다. AP1(610)은 STA2(600)로 데이터의 전송을 위한 빔을 채널 상태 정보를 기반으로 결정된 전송 조정 행렬을 사용하여 생성할 수 있다. 이러한 경우, AP1(610)에 의해 형성된 빔에 의해 AP2(620)에 미치는 간섭이 감소될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 간섭 방지 요청 프레임에 의한 요청이 없이 간섭 방지 요청 정보 요소(interference avoidance request information element)를 포함하는 비콘 프레임을 사용한 간섭 경감 절차(interference mitigation procedure) (또는 간섭 경감 프로토콜)가 게시된다. 도 4 내지 도 6에서 게시된 OBSS 환경에서 간섭을 감소시키기 위한 절차에서 사용되는 간섭 방지 요청 프레임 및 간섭 방지 응답 프레임에 의한 시그널링의 오버헤드를 줄이기 위해 비콘 프레임을 사용할 수 있다.
구체적으로 간섭 방지 응답 프레임 대신에 비콘 프레임이 OBSS 환경에서 간섭 감소 절차를 위해 사용할 수 있다. 비콘 프레임은 간섭 방지 요청 정보 요소(또는 간섭 방지 정보 요소)를 포함할 수 있다. 간섭 방지 요청 정보 요소를 포함하는 비콘 프레임은 간섭 방지 요청 프레임과 동일한 역할을 수행할 수 있다.
도 7을 참조하면, AP2(720)는 간섭 경감을 위해 간섭 방지 요청 정보 요소를 포함하는 비콘 프레임(725)을 주기적으로 전송할 수 있다. 간섭 방지 요청 정보 요소는 비콘 프레임(725)의 전송 이후 SIFS(short inter-frame symbol) 후에 사운딩 PPDU(750)의 전송을 지시할 수 있다. AP2(720)은 간섭 방지 요청 정보 요소를 포함하는 비콘 프레임(725)의 전송 이후, SIFS 후에 사운딩 PPDU(예를 들어, NDP 프레임)을 사운딩을 위해 AP1(710)으로 전송할 수 있다.
이때 전송되는 사운딩 PPDU(725)는 실효(effective) 채널의 추정을 위한 조정된(steered) 사운딩 PPDU일 수 있다. 조정된 사운딩 PPDU는 STA2(700)에 의해 AP2(720)로 전송된 다른 사운딩 PPDU를 기반으로 획득된 프리코딩 매트릭스를 사용하여 생성될 수 있다. 이러한 실시예에 대해서는 구체적으로 후술한다.
AP2(720)로부터 비콘 프레임(725)과 사운딩 PPDU(750)를 수신한 AP1(710)는 사운딩 PPDU(750)에 포함된 트레이닝 필드(예를 들어, VHT-LTF)들을 기반으로 AP1(710)와 AP2(720) 간에 채널에 대한 채널 예측을 수행할 수 있다. AP1(710)은 채널 예측의 결과(또는 채널 상태 정보)를 기반으로 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다. AP1(710)은 결정된 전송 조정 행렬을 기반으로 빔을 형성할 수 있다. 전송 조정 행렬을 기반으로 형성된 AP1(710)의 빔은 AP2(720)와 STA2(700) 간의 통신시 AP1(710)에 의한 간섭을 감소시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 간섭 방지 요청 프레임에 의한 요청이 없이 간섭 방지 응답 정보 요소(interference avoidance response information element)를 포함하는 비콘 프레임을 사용한 간섭 경감 절차(interference mitigation procedure) (또는 간섭 경감 프로토콜)가 게시된다. 도 4 내지 도 6에서 게시된 OBSS 환경에서 간섭을 감소시키기 위한 절차에서 사용되는 간섭 방지 요청 프레임 및 간섭 방지 응답 프레임에 의한 시그널링의 오버헤드를 줄이기 위해 비콘 프레임을 사용할 수 있다.
구체적으로 간섭 방지 응답 프레임 대신에 비콘 프레임이 OBSS 환경에서 간섭 감소 절차를 위해 사용할 수 있다. 비콘 프레임은 간섭 방지 응답 정보 요소(또는 간섭 방지 정보 요소)를 포함할 수 있다. 간섭 방지 응답 정보 요소를 포함하는 비콘 프레임은 간섭 방지 응답 프레임과 동일한 역할을 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, AP1(810)은 AP2(820)로부터 간섭 방지 요청 프레임을 수신하지 않을 수 있다. AP1(810)은 간섭 경감을 위해 간섭 방지 응답 정보 요소를 포함하는 비콘 프레임(825)을 주기적으로 전송할 수 있다. 간섭 방지 응답 정보 요소(또는 간섭 방지 정보 요소)는 비콘 프레임(825)의 전송 이후 SIFS 후에 사운딩 PPDU(840)의 전송을 지시할 수 있다. AP1(810)은 간섭 방지 응답 정보 요소를 포함하는 비콘 프레임(825)의 전송 이후, SIFS 후에 사운딩 PPDU(예를 들어, NDP 프레임)(840)을 사운딩을 위해 AP2(820)로 전송할 수 있다.
이때 전송되는 사운딩 PPDU(840)는 실효 채널의 추정을 위한 조정된 사운딩 PPDU일 수 있다. 조정된 사운딩 PPDU는 STA2(800)에 의해 AP1(810)로 전송된 다른 사운딩 PPDU를 기반으로 획득된 프리코딩 매트릭스를 사용하여 생성될 수 있다. 이러한 실시예에 대해서는 구체적으로 후술한다.
AP1(810)으로부터 비콘 프레임(825)과 사운딩 PPDU(840)를 수신한 AP2(820)는 사운딩 PPDU(840)에 포함된 트레이닝 필드(예를 들어, VHT-LTF)들을 기반으로 AP1(810)와 AP2(820) 간에 채널에 대한 채널 예측을 수행할 수 있다. AP2(820)는 채널 예측의 결과(또는 채널 상태 정보(850))를 AP1(810)으로 전송할 수 있다. AP2(820)는 채널 상태 정보를 압축 빔포밍 리포트 프레임(compressed beam-forming report frame)과 같은 프레임에 포함하여 AP1(810)으로 전송할 수 있다. AP2(820)는 압축 빔포밍 리포트 프레임에 포함된 압축 빔포밍 리포트 정보에 채널 상태 정보를 포함하여 AP1(810)으로 전송할 수 있다.
AP1(810)은 AP2(820)로부터 전송된 프레임에 포함된 채널 상태 정보(850)를 기반으로 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다. AP1(810)은 결정된 전송 조정 행렬을 기반으로 빔을 형성할 수 있다. 전송 조정 행렬을 기반으로 형성된 AP1(810)의 빔은 AP2(820)와 STA2(800) 간의 통신시 AP1(810)에 의한 간섭을 감소시킬 수 있다.
즉, 도 7 및 도 8에서 게시된 OBSS 환경에서 간섭 경감 절차는 AP1과 AP2 간의 간섭 방지 요청 프레임/간섭 방지 응답 프레임의 교환에 의해 수행되지 않는다. AP1에 의한 요청되지 않은 방법(unsolicited manner)을 기반으로 간섭 경감 절차가 수행될 수 있다.
아래의 표 1은 압축 빔포밍 리포트 정보에 포함되는 채널 상태 정보에 대해 게시한다.
<표 1>
Figure PCTKR2014005400-appb-I000001
표 1을 참조하면, Ns는 상기 빔포밍 피드백 행렬이 전송되는 서브캐리어의 인덱스의 총 개수를 지시할 수 있다. Ng는 이웃 서브캐리어 간의 인덱스 차이를 지시할 수 있다. 채널 대역폭이 80MHz인 경우, Ng가 1인 경우, Ns는 234개의 서브캐리어를 지시할 수 있다. Ng가 2인 경우, Ns는 122개의 서브캐리어, Ng=4일 때 Ns는 62개의 서브캐리어를 지시할 수 있다. 채널 상태 정보는 Ns 개의 서브캐리어에 대한 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로 채널 상태 정보는 Ns 개의 서브캐리어에 대한 빔포밍 피드백 행렬을 기반으로 결정될 수 있다. 전술한 바와 같이 채널 상태 정보를 간섭 AP는 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다. 간섭 AP는 결정된 전송 조정 행렬을 기반으로 빔을 형성할 수 있다.
도 4에서 도 8까지는 복수의 BSS 각각의 BSA(basic service area)가 중첩되고, 중첩되는 BSA에 위치한 복수의 AP의 간섭 경감 절차에 대해 게시하였다. 다른 표현으로 이러한 OBSS 환경은 간섭 AP가 AP를 포함하는 제1 BSS의 커버리지에 위치하고, AP가 간섭 AP를 포함하는 제2 BSS의 커버리지에 위치하는 경우로 표현될 수 있다. 이러한 간섭 경감 절차는 AP간 뿐만 아니라, AP와 STA 사이에서도 수행될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 간섭 경감 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 STA이 간섭 AP로 사운딩 PPDU를 전송하여 간섭 경감 절차를 수행하는 방법에 대해 게시한다.
도 9를 참조하면, AP2(920)가 STA2(925)로 데이터를 전송하고 동시에 AP1(910)이 STA5(915)로 데이터를 전송하는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, AP1(910)에 의해 형성되는 빔은 AP2(920)와 STA2(925) 간의 통신에 간섭을 발생시켜 통신 성능을 저하시킬 수 있다.
간섭으로 인한 통신 성능의 저하를 방지하기 위해 STA2(925)는 간섭 방지 요청 프레임(930)을 브로드캐스트할 수 있다. AP1(910)은 STA2(925)로부터 간섭 방지 요청 프레임(930)을 수신하고, 간섭 방지 요청 프레임(930)에 대한 응답으로 간섭 방지 응답 프레임(940)을 STA2(925)로 전송할 수 있다. STA2(925)는 AP1(910)으로부터 간섭 방지 응답 프레임(940)을 수신하고, 사운딩 PPDU(950)를 AP1(910)으로 전송할 수 있다. AP1(910)은 STA2(925)로부터 수신한 사운딩 PPDU(950)를 기반으로 STA2(925)와 AP1(910) 사이의 채널 상태 정보를 획득할 수 있다. AP1(910)는 채널 상태 정보를 기반으로 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다. AP1(910)이 결정된 전송 스티어 행렬을 기반으로 빔을 형성하는 경우, STA2(925)와 AP2(920) 사이의 통신에서 AP1(910)에 의해 형성된 빔으로 인한 간섭이 감소될 수 있다.
STA2(925)에 의해 AP1(910)으로 전송하는 사운딩 PPDU(950)는 NDP 프레임일 수 있다. 전술한 바와 같이 AP1(910)은 NDP 프레임에 포함된 트레이닝 필드(예를 들어, VHT-LTF)를 기반으로 20/40/80/160/80+80MHz 채널 대역폭에 대한 채널 예측을 수행할 수 있다. 또한, AP1(910)은 채널 예측 수행 결과(채널 상태 정보)를 기반으로 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 간섭 경감 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10에서는 간섭 방지 응답 프레임을 전송하는 STA에서 전송된 사운딩 PPDU를 기반으로 수행되는 간섭 경감 절차에 대해 게시한다.
도 10을 참조하면, STA2(1025)는 간섭 방지 요청 프레임(1030)을 브로드캐스트할 수 있다. AP1(1015)은 STA2(1025)로부터 간섭 방지 요청 프레임(1030)을 수신하고, 간섭 방지 요청 프레임(1030)에 대한 응답으로 간섭 방지 응답 프레임(1040)을 STA2(1025)로 전송할 수 있다. AP1(1010)은 간섭 방지 응답 프레임(1040)의 전송 후 SIFS 시간 후에 사운딩 PPDU(1050)를 STA2(1025)로 전송할 수 있다.
STA2(1025)는 AP1(1010)으로부터 수신한 사운딩 PPDU(1050)를 기반으로 AP1(1010)과 STA2(1025) 사이의 채널에 대한 채널 상태 정보(1060)를 획득할 수 있다. STA2(1025)는 AP1(1010)으로 획득한 채널 상태 정보(1060)를 전달할 수 있다. AP1(1010)은 STA2(1025)로부터 수신한 채널 상태 정보(1060)를 기반으로 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다. AP1(1010)이 결정된 전송 스티어 행렬을 기반으로 빔을 형성하는 경우, AP1(1010)에 의해 형성된 빔으로 인한 STA2(1025)에 대한 간섭이 감소될 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭 경감 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11에서는 AP1(1110)이 간섭 경감 절차에서 간섭 경감 요청 프레임 및 간섭 경감 응답 프레임에 의해 발생되는 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해 간섭 방지 응답 프레임 대신에 비콘 프레임(1130)을 전송할 수 있다. 즉, 간섭 방지 요청 프레임에 의한 요청이 없이 간섭 방지 응답 정보 요소(또는 간섭 방지 정보 요소)를 포함하는 비콘 프레임(1130)을 사용한 간섭 경감 절차(또는 간섭 경감 프로토콜)가 수행될 수 있다. 간섭 방지 응답 정보 요소를 포함하는 비콘 프레임(1130)은 간섭 방지 응답 프레임과 유사한 역할을 수행할 수 있다.
도 11을 참조하면, 간섭 경감을 위해 간섭 방지 응답 정보 요소를 포함하는 비콘 프레임(1130)을 주기적으로 전송할 수 있다. 간섭 방지 응답 정보 요소(또는 간섭 방지 정보 요소)는 비콘 프레임(1130)의 전송 이후 SIFS(short inter-frame symbol) 후에 사운딩 PPDU(1150)의 전송을 지시할 수 있다.
AP1(1110)은 비콘 프레임(1130)을 전송한 이후 SIFS 간격을 가지고 사운딩 PPDU(예를 들어, NDP 프레임)(1150)을 사운딩을 위해 전송할 수 있다. 전송되는 사운딩 PPDU(1150)는 실효(effective) 채널의 추정을 위한 조정된(steered) 사운딩 PPDU일 수 있다. 조정된 사운딩 PPDU는 AP2(1120)에 의해 AP1(1110)로 전송된 다른 사운딩 PPDU를 기반으로 획득된 프리코딩 매트릭스를 사용하여 생성될 수 있다. 이러한 실시예에 대해서는 구체적으로 후술한다.
AP1(1110)으로부터 비콘 프레임(1130)과 사운딩 PPDU(1150)를 수신한 STA2(1125)는 사운딩 PPDU(1150)에 포함된 트레이닝 필드(예를 들어, VHT-LTF)를 기반으로 AP1(1110)과 STA2(1125) 간에 채널에 대한 채널 상태 정보를 획득할 수 있다. STA2는 획득한 채널 상태 정보(1160)를 AP1(1110)으로 전송할 수 있다. STA2(1125)는 압축 빔포밍 리포트 프레임(compressed beam-forming report frame)에 채널 상태 정보(1160)를 포함하여 AP1(1110)으로 전송할 수 있다. 구체적으로 STA2(1125)는 압축 빔포밍 리포트 프레임에 포함된 압축 빔포밍 리포트 정보에 채널 상태 정보(1160)를 포함하여 AP1(1110)으로 전송할 수 있다. 채널 상태 정보(1160)는 특정 채널 대역폭에 대한 Ns 개의 서브캐리어에 대한 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로 채널 상태 정보(1160)는 Ns 개의 서브캐리어에 대한 빔포밍 피드백 행렬을 기반으로 결정될 수 있다.
AP1(1110)은 STA2(1125)로부터 전송된 프레임에 포함된 채널 상태 정보(1160)를 기반으로 전송 조정 행렬을 결정하여 빔을 형성할 수 있다. AP1(1110)에 의해 결정된 전송 조정 행렬은 STA2(1125)와 AP2(1120)와 통신시 AP1(1110)에 의한 간섭을 감소시킬 수 있다.
즉, 도 11에서 게시된 OBSS 환경에서 간섭 경감 절차는 AP1(1110)과 STA2(1125) 간의 간섭 방지 요청 프레임/간섭 방지 응답 프레임의 교환에 의해 수행되지 않는다. AP1(1110)에 의한 요청되지 않은 방법(unsolicited manner)을 기반으로 간섭 경감 절차가 수행될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 OBSS 환경에서 간섭 경감 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12에서는 RTS(request to send) 프레임/CTS(clear to send) 프레임을 기반으로 AP2가 사운딩 PPDU의 전송을 시작하는 방법에 대해 게시한다.
AP2(1220)는 STA2(1200)로 데이터 프레임을 전송하기 전에 STA2(1200)로 RTS 프레임(1225)이나 RTS 프레임(1225)과 유사한 기능을 수행하기 위한 프레임(유사 RTS 프레임)을 전송할 수 있다.
STA2(1200)는 CTS 프레임(1205)이나 CTS 프레임과 유사한 기능을 수행하기 위한 프레임(유사 CTS 프레임)을 AP1(1210) 또는 AP2(1220)로 전송할 수 있다. CTS 프레임(1205) 또는 유사 CTS 프레임은 사운딩 PPDU와 같은 역할을 수행할 수 있다. AP1(1210) 및/또는 AP2(1220)는 CTS 프레임(1205) 또는 유사 CTS 프레임을 수신하고 수신한 CTS 프레임(1205) 또는 유사 CTS 프레임을 기반으로 채널 상태 정보를 생성할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 사운딩 PPDU의 역할을 수행하는 CTS 프레임(1205) 또는 유사 CTS 프레임을 사운딩 CTS 프레임이라는 용어로 표현할 수 있다.
AP1(1210)은 사운딩 CTS 프레임(1205)을 기반으로 획득한 STA2(1200)와 AP1(1210) 사이의 채널 상태 정보를 사용하여 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다. AP1(1210)에 의해 결정된 전송 조정 행렬은 STA2(1200)와 AP2(1220) 간의 통신에 대한 AP1(1210)의 간섭을 경감시키기 위한 빔을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예로 RTS 프레임을 수신한 STA은 CTS 프레임이 아닌 별도의 사운딩 PPDU를 AP로 전송할 수도 있다. 예를 들어, AP2는 STA2로 데이터 프레임을 전송하기 전에 STA2로 RTS 프레임이나 RTS 프레임과 유사한 기능을 수행하기 위한 프레임(유사 RTS 프레임)을 전송할 수 있다. STA2는 CTS 프레임이나 유사 CTS 프레임을 AP1 또는 AP2로 전송할 수 있다. STA2는 CTS 프레임 또는 유사 CTS 프레임을 전송한 이후에 별도의 사운딩 PPDU를 전송할 수 있다. 구체적으로 STA2는 CTS 프레임 또는 유사 CTS 프레임을 전송한 이후, SIFS 시간 후에 사운딩 PPDU(예를 들어, NDP 프레임)을 전송할 수 있다.
사운딩 PPDU를 수신한 AP1는 STA2과 AP1 사이의 채널에 대한 채널 상태 정보를 생성할 수 있다. AP1은 사운딩 PPDU를 기반으로 획득한 STA2와 AP1 사이의 채널 상태 정보를 사용하여 전송 조정 행렬을 결정할 수 있다. AP1에 의해 결정된 전송 스티어 행렬은 STA2와 AP2 간의 통신에 대한 AP1의 간섭을 감소시킬 수 있다.
STA2에 의해 전송되는 CTS 프레임은 간섭 경감 지시 필드를 포함할 수 있다. 간섭 경감 지시 필드는 CTS 프레임의 전송 이후, 간섭 경감을 위한 사운딩 목적의 사운딩 PPDU가 전송된다는 것을 지시할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 도 4 내지 도 12에서 전송되는 사운딩 PPDU는 조정된(steered) 사운딩 PPDU일 수 있다. 조정된 사운딩 PPDU는 조정된 사운딩 PPDU를 전송하는 AP 및/또는 STA과 조정된 사운딩 PPDU를 수신하는 AP 및/또는 STA간의 실효(effective) 채널의 추정을 위해 사용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 조정된 사운딩 PPDU를 전송하는 방법에 대한 개념도이다.
도 13을 참조하면, STA2(1325)는 AP1(1310)으로 조정된 사운딩 PPDU를 전송할 수 있다. 이때 STA2(1325)는 AP2(1320)와 STA2(1325) 사이에서 추정된 채널을 분해(decomposition)(예를 들어, SVD(singular vector composition) 분해)하여 수신 행렬(receving matrix)을 획득할 수 있다. STA2(1325)는 획득한 수신 행렬을 조정된 사운딩 PPDU의 프리코딩 행렬로 이용할 수 있다. 즉, STA2(1325)는 AP2(1320)와 STA2(1325) 사이의 채널을 분해하여 결정된 수신 행렬로 프리코딩된 조정된 사운딩 PPDU를 AP1(1310)으로 전송할 수 있다. AP1(1310)은 조정된 사운딩 PPDU를 기반으로 AP1(1310)과 STA2(1325) 사이의 실효 채널을 추정하여 빔을 형성할 수 있다. 이러한 방법을 통해 AP1(1310)에 의해 STA2(1325)로 가해지는 간섭이 줄어들 수 있다.
AP1(1310)과 STA2(1325) 사이의 채널을 H1, AP2(1320)와 STA2(1325) 사이의 채널을 H2라 하면 STA2(1325)가 받는 수신 신호 r은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 1>
Figure PCTKR2014005400-appb-I000002
수학식 1에서 P1은 AP1(1310)으로부터 STA2(1325)로 전송되는 신호의 프리코딩 행렬, P2은 AP2(1320)로부터 STA2(1325)로 전송되는 신호의 프리코딩 행렬일 수 있다.
x1은 AP1(1310)으로부터 STA2(1325)로 전송되는 데이터, x2는 AP2(1320)으로부터 STA2(1325)로 전송되는 데이터, n은 잡음일 수 있다. 이때 STA2(1325)의 입장에서는 AP1(1310)이 전송하는 신호 H1P1x1은 간섭으로 작용하는 신호이며 STA2(1325)가 수신하고자 하는 신호는 H2P2x2이다.
AP2(1320)는 AP2(1320)와 STA2(1325)의 채널 정보를 알고 있기 때문에 프리코딩 행렬 P2를 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 채널 분해를 이용한다면 STA2(1325)는 아래의 수학식 2와 같이 수신 행렬을 U2로, P2를 V2로 선택할 수 있다.
<수학식 2>
Figure PCTKR2014005400-appb-I000003
이때, STA2(1325)에 간섭으로 작용하는 AP1(1310)으로부터 전송되는 신호
Figure PCTKR2014005400-appb-I000004
값은 0이 될수록 STA2(1325)와 AP2(1320)가 적은 간섭으로 통신할 수 있다.
Figure PCTKR2014005400-appb-I000005
값을 0이 되도록 하는 프리코딩 행렬 P1은 AP1(1310)에 의해 선택되어야 하는데, AP1(1310)은 AP1(1310)와 STA2(1325)와의 채널 H1 만을 추정할 수 있는 상황에서는
Figure PCTKR2014005400-appb-I000006
을 0이 되도록 하는(또는 0에 가깝도록 최소화하는) 간섭 회피는 제한적일 수 밖에 없다.
효과적으로 간섭 회피를 하기 위해서는 AP1(1310)이 실효 채널인
Figure PCTKR2014005400-appb-I000007
에 대한 추정을 할 필요가 있다. STA2(1325)는 AP1(1310)으로 하여금 실효채널
Figure PCTKR2014005400-appb-I000008
에 대한 추정이 가능하도록
Figure PCTKR2014005400-appb-I000009
로 프리코딩된 사운딩 PPDU를 AP1(1310)로 전송할 수 있다. AP1(1310)는 수신한 프리코딩된 사운딩 PPDU를 기반으로
Figure PCTKR2014005400-appb-I000010
값을 0이 되도록 하는 프리코딩 행렬 P1을 결정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 조정된 사운딩 PPDU를 전송하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14를 참조하면, STA2(1400)는 간섭 방지 요청 프레임(1450)을 전송하고, AP1(1410)은 응답으로 간섭 방지 응답 프레임(1460)을 전송할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에서는 STA2가 AP1으로 사운딩 PPDU를 전송하고, AP1은 수신한 사운딩 PPDU를 기반으로 채널 상태 정보를 획득하고, 채널 상태 정보를 기반으로 전송 조정 행렬을 계산할 수 있다. 계산된 전송 조정 행렬에 따라 형성된 빔은 STA5로 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다.
도 14에서는 AP1(1410)이 실효 채널에 대한 추정이 가능하도록 STA2(1400)가 AP1(1410)으로 실효 채널 정보를 전송할 수 있다. 구체적으로 STA2(1400)는 AP1(1410)으로 조정된 사운딩 PPDU(1480)를 통해 실효 채널 정보를 전송할 수 있다. 조정된 사운딩 PPDU(1480)에 곱해진 프리코딩 행렬은 AP2(1420)에 의해 STA2(1400)로 전송되는 사운딩 PPDU(1470)를 기반으로 획득될 수 있다. 즉, STA2(1400)는 AP2(1420)에 의해 전송되는 사운딩 PPDU(1470)를 기반으로 수신 행렬(프리코딩 행렬)을 획득하고, 획득한 수신 행렬을 기반으로 AP1(1410)으로 전송하는 사운딩 PPDU를 프리코딩할 수 있다. 획득한 수신 행렬을 기반으로 프리코딩된 사운딩 PPDU인 조정된 사운딩 PPDU(steered sounding PPDU)(1480)는 AP1(1410)으로 전송될 수 있다.
이후 AP1(1410)은 조정된 사운딩 PPDU(1480)를 기반으로 STA2(1400)에 대한 간섭을 최소화하는 방향으로 빔을 형성하여 데이터를 전송할 수 있다.
도 14의 실시예에서는 AP1(1400)이 STA2(1400)으로부터 실효 채널 정보를 반영한 조정된 사운딩 PPDU를 수신하고 실효 채널 정보를 획득하는 방법에 대해 게시하고 있다. 하지만, 본 발명의 다른 실시에에 의하면 실효 채널 정보
Figure PCTKR2014005400-appb-I000011
는 AP1의 채널 추정에 의하지 아니하고, STA2가 실효 채널 정보
Figure PCTKR2014005400-appb-I000012
를 직접 AP 1으로 전송할 수 있다. 즉, STA2가 조정된 사운딩 PPDU 대신 실효 채널 정보를 담은 프레임을 AP1으로 전송할 수 있다. 이 때 실효 채널 정보
Figure PCTKR2014005400-appb-I000013
는 양자화(quantization)된 데이터로 전달될 수 있다.
또 다른 방법으로
Figure PCTKR2014005400-appb-I000014
에 추가적인 압축(compression)된 정보로서 STA2와 AP2 사이의 채널의 공분산(covariance) 값을 전송하여 조정된 사운딩 PPDU를 전송하는 것과 같은 결과를 얻을 수 있다. 즉, 실효 채널 정보를 담은 프레임을 전송하는 단계는
Figure PCTKR2014005400-appb-I000015
에 추가적인 압축(compression)된 정보로서 STA2와 AP2 사이의 채널의 공분산(covariance) 값을 전송하는 단계로 대체될 수 있다.
또는 AP1으로부터 오는 간섭을 감소시킬 수 없는 상황 또는 필요에 의해 일부 간섭만 선택적으로 감소시키고자 하는 경우를 상정할 수 있다. 이러한 경우 STA2에게 가장 큰 간섭으로 작용하는 간섭 부분공간(interference subspace)을 나타내는 행렬 또는 선택적으로 감쇄하고자 하는 신호에 대한 행렬을 수신 행렬로 하여, 이를 기반으로 사운딩 PPDU에 프리코딩하여 조정된 사운딩 PPDU를 AP1으로 전송할 수 있다.
도 4 내지 도 12에서 게시된 사운딩 PPDU를 기반으로 한 간섭 경감 절치에서 유사한 방식으로 도 13 및 도 14에서 개시된 조정된(steered) 사운딩 PPDU가 사용되거나, 실효 채널 정보를 담은 프레임이 직접적으로 전송될 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 15를 참조하면, 무선 장치(1500)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1550) 또는 비 AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1500)일 수 있다.
STA(1500)는 프로세서(1510), 메모리(1520) 및 RF부(radio frequency unit, 1530)를 포함한다.
RF부(1530)는 프로세서(1520)와 연결되어 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1520)는 본 발명에서 제안된 STA의 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(1520)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 4 내지 14의 실시예에서 개시한 STA의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1520)는 AP로 간섭 방지 요청 프레임을 전송하고, 간섭 방지 요청 프레임에 대한 응답으로 AP로부터 간섭 방지 응답 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다. 또한, 프로세서는 간섭 방지 응답 프레임을 전송한 AP로 사운딩 PPDU를 전송하도록 구현될 수 있다.
에 의해 브로드캐스트된 비콘 프레임을 수신하되, 비콘 프레임은 간섭 방지 정보 요소를 포함하고, 다른 AP로부터 상기 간섭 방지 정보 요소를 기반으로 지시된 사운딩 PPDU를 수신하고, 사운딩 PPDU를 기반으로 전송 조정 행렬(transmitting steer matrix)을 결정하고, 전송 조정 행렬을 기반으로 생성된 빔을 통해 데이터를 전송하도록 구현될 수 있다.
AP(1550)는 프로세서(1560), 메모리(1570) 및 RF부(radio frequency unit, 1580)를 포함한다.
RF부(1580)는 프로세서(1560)와 연결되어 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1560)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(1520)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 4 내지 14의 실시예에서 AP의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1560)는 다른 AP에 의해 브로드캐스트된 비콘 프레임을 수신하되, 비콘 프레임은 간섭 방지 정보 요소를 포함하고, 다른 AP로부터 상기 간섭 방지 정보 요소를 기반으로 지시된 사운딩 PPDU를 수신하고, 사운딩 PPDU를 기반으로 전송 조정 행렬(transmitting steer matrix)을 결정하고, 전송 조정 행렬을 기반으로 생성된 빔을 통해 데이터를 전송하도록 구현될 수 있다.
프로세서(1510, 1560)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1520, 1570)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1530, 1580)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1520, 1570)에 저장되고, 프로세서(1510, 1560)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1520, 1570)는 프로세서(1510, 1560) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1510, 1560)와 연결될 수 있다.

Claims (13)

  1. 무선랜의 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법에 있어서,
    간섭 AP(access point)가 AP에 의해 브로드캐스트된 비콘 프레임을 수신하되, 상기 비콘 프레임은 간섭 방지 정보 요소(interference avoidance information element)를 포함하는, 단계;
    상기 간섭 AP가 상기 AP로부터 상기 간섭 방지 정보 요소를 기반으로 지시된 사운딩 PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)을 수신하는 단계;
    상기 간섭 AP가 상기 사운딩 PPDU를 기반으로 전송 조정 행렬(transmitting steer matrix)을 결정하는 단계; 및
    상기 간섭 AP가 상기 전송 조정 행렬을 기반으로 생성된 빔을 통해 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 무선랜에서 간섭을 방지하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간섭 방지 정보 요소는 상기 비콘 프레임의 전송 이후 SIFS(short inter-frame symbol) 후에 상기 사운딩 PPDU의 전송을 지시하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 간섭을 방지하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전송 조정 행렬은 상기 간섭 AP와 상기 AP 사이의 채널 상태 정보를 기반으로 상기 AP와 상기 AP와 결합된 STA(station) 간의 통신에 대한 상기 간섭 AP의 간섭을 감소시키도록 결정되되,
    상기 채널 상태 정보는 상기 사운딩 PPDU을 전송한 복수의 서브캐리어에 대한 빔포밍 피드백 행렬을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 간섭을 방지하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 간섭 AP가 상기 AP를 포함하는 제1 BSS(basic service set)의 커버리지에 위치하고, 상기 AP가 상기 간섭 AP를 포함하는 제2 BSS의 커버리지에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 간섭을 방지하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사운딩 PPDU는 조정된(steered) 사운딩 PPDU이고,
    상기 조정된 사운딩 PPDU는 상기 AP와 결합된 STA(station)에 의해 상기 AP로 전송된 다른 사운딩 PPDU를 기반으로 획득된 프리코딩 행렬을 기반으로 프리코딩된 것을 특징으로 하는 무선랜에서 간섭을 방지하는 방법.
  6. 무선랜의 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하기 위한 AP(access point)에 있어서, 상기 AP는,
    무선 신호를 전송 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 선택적으로 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 다른 AP에 의해 브로드캐스트된 비콘 프레임을 수신하되, 상기 비콘 프레임은 간섭 방지 정보 요소(interference avoidance information element)를 포함하고,
    상기 다른 AP로부터 상기 간섭 방지 정보 요소를 기반으로 지시된 사운딩 PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)을 수신하고,
    상기 사운딩 PPDU를 기반으로 전송 조정 행렬(transmitting steer matrix)을 결정하고,
    상기 전송 조정 행렬을 기반으로 생성된 빔을 통해 데이터를 전송하도록 구현되는 AP.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 간섭 방지 정보 요소는 상기 비콘 프레임의 전송 이후 SIFS(short inter-frame symbol) 후에 상기 사운딩 PPDU의 전송을 지시하는 것을 특징으로 하는 AP.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전송 조정 행렬은 상기 AP와 상기 다른 AP 사이의 채널 상태 정보를 기반으로 상기 다른 AP와 상기 다른 AP와 결합된 STA(station) 간의 통신에 대한 상기 AP의 간섭을 감소시키도록 결정되되,
    상기 채널 상태 정보는 상기 사운딩 PPDU을 전송한 복수의 서브캐리어에 대한 빔포밍 피드백 행렬을 포함하는 것을 특징으로 하는 AP.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 AP가 상기 다른 AP를 포함하는 제1 BSS(basic service set)의 커버리지에 위치하고, 상기 다른 AP가 상기 AP를 포함하는 제2 BSS의 커버리지에 위치하는 것을 특징으로 하는 AP.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 사운딩 PPDU는 조정된(steered) 사운딩 PPDU이고,
    상기 조정된 사운딩 PPDU는 상기 다른 AP와 결합된 STA(station)에 의해 상기 다른 AP로 전송된 다른 사운딩 PPDU를 기반으로 획득된 프리코딩 행렬을 기반으로 프리코딩된 것을 특징으로 하는 AP.
  11. 무선랜의 중첩된 서비스 영역에서 간섭을 방지하는 방법에 있어서,
    간섭 AP(access point)가 AP로 브로드캐스트된 비콘 프레임을 전송하되, 상기 비콘 프레임은 간섭 방지 정보 요소(interference avoidance information element)를 포함하는, 단계;
    상기 간섭 AP가 상기 AP로 상기 비콘 프레임 이후의 일정 시간 후에 상기 간섭 방지 정보 요소를 기반으로 지시된 사운딩 PPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)을 전송하는 단계;
    상기 간섭 AP가 상기 사운딩 PPDU를 기반으로 상기 AP에 의해 결정된 채널 상태 정보를 수신하는 단계;
    상기 간섭 AP가 상기 채널 상태 정보를 기반으로 전송 조정 행렬(transmitting steer matrix)을 결정하는 단계; 및
    상기 간섭 AP가 상기 결정된 전송 조정 행렬을 기반으로 생성된 빔을 통해 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 무선랜에서 간섭을 방지하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 일정 시간은 SIFS(short inter-frame symbol)이고
    상기 간섭 방지 정보 요소는 상기 비콘 프레임의 전송 이후 상기 SIFS 후의 상기 사운딩 PPDU의 전송을 지시하고,
    상기 간섭 AP가 상기 AP를 포함하는 제1 BSS(basic service set)의 커버리지에 위치하고, 상기 AP가 상기 간섭 AP를 포함하는 제2 BSS의 커버리지에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선랜에서 간섭을 방지하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 사운딩 PPDU는 조정된(steered) 사운딩 PPDU이고,
    상기 조정된 사운딩 PPDU는 상기 AP와 결합된 STA(station)에 의해 상기 간섭 AP로 전송된 다른 사운딩 PPDU를 기반으로 획득된 프리코딩 행렬을 기반으로 프리코딩된 것을 특징으로 하는 무선랜에서 간섭을 방지하는 방법.

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