WO2015119360A1 - 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015119360A1
WO2015119360A1 PCT/KR2014/011155 KR2014011155W WO2015119360A1 WO 2015119360 A1 WO2015119360 A1 WO 2015119360A1 KR 2014011155 W KR2014011155 W KR 2014011155W WO 2015119360 A1 WO2015119360 A1 WO 2015119360A1
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WO
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frame
sta
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downlink
pending
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PCT/KR2014/011155
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박기원
류기선
김정기
조한규
김서욱
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엘지전자 주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0235—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a power saving command
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
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    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for operating based on a power save mode in a wireless local area network (WLAN).
  • WLAN wireless local area network
  • a power save mechanism (or a power save mode) may be used to increase the lifetime of a WLAN STA.
  • the STA operating based on the power saving mode may operate in an awake state or a doze state for power saving.
  • the awake state is a state in which normal operation of the STA such as transmission or reception of a frame or channel scanning is possible.
  • the doze state dramatically reduces power consumption, making it impossible to transmit or receive a frame and to perform channel scanning.
  • the STA when the STA operates in the power saving mode, the STA may be in the doze state and, if necessary, may be switched to the awake state to reduce power consumption.
  • the AP may obtain information on the awake mode operation timing of the STA, and transmit information on the presence or absence of a frame pending to the AP according to the awake mode operation timing of the STA.
  • the STA in the doze state may receive a beacon frame by periodically switching from the doze state to the awake state in order to receive information on the existence of a frame to be received from the AP.
  • the AP may inform about the existence of a frame to be transmitted to each STA based on a traffic indication map (TIM) included in the beacon frame.
  • TIM is used to inform the existence of a unicast frame to be transmitted to the STA
  • DTIM delivery traffic indication map
  • Still another object of the present invention is to provide an operation device based on a power save mode in a WLAN.
  • a method of operating a power save mode in a WLAN Transmitting, by the STA, receiving a downlink frame transmitted by the AP based on the first trigger frame on the first service interval; after the STA receives the downlink frame, a second service interval A mode for the STA to save power according to monitoring a pending downlink frame or a null data frame transmitted from the AP on the basis of whether the received downlink frame or the null data frame is received on the second service interval It may include the step of determining, wherein the pending downlink frame is a pending downlink for the STA If the bulk data exists, it is transmitted by the AP, and the null data frame may be transmitted by the AP when the pending downlink data does not exist.
  • the STA is implemented RF (RF) implemented for transmitting or receiving a radio signal and a processor operatively connected to the RF unit and the RF unit, wherein the processor transmits a first trigger frame to the access point (AP) on a first service interval, and the first service interval.
  • RF RF
  • the pending downlink frame is transmitted by the AP when there is downlink data pending for the STA, and the null data frame is transmitted by the pending downlink frame. If link data does not exist, it may be transmitted by the AP.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a null data frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a method for transmitting uplink data of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • 11 is a conceptual diagram illustrating a method of transmitting uplink data of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a PPDU format for transmitting a frame according to an embodiment of the present invention.
  • WLAN wireless local area network
  • the WLAN system may include one or more infrastructure BSSs 100 and 105 (hereinafter, BSS).
  • BSSs 100 and 105 are a set of APs and STAs such as an access point 125 and a STA1 (station 100-1) capable of successfully synchronizing and communicating with each other, and do not indicate a specific area.
  • the BSS 105 may include one or more joinable STAs 105-1 and 105-2 to one AP 130.
  • the BSS may include at least one STA, APs 125 and 130 that provide a distribution service, and a distribution system DS that connects a plurality of APs.
  • a network between the APs 125 and 130 and a network between the APs 125 and 130 and the STAs 100-1, 105-1 and 105-2 may be implemented. However, it may be possible to perform communication by setting up a network even between STAs without the APs 125 and 130.
  • a network that performs communication by establishing a network even between STAs without APs 125 and 130 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS).
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an IBSS.
  • a STA is any functional medium that includes a medium access control (MAC) and physical layer interface to a wireless medium that is compliant with the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard. May be used to mean both an AP and a non-AP STA (Non-AP Station).
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the STA may include a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber unit ( It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UE mobile subscriber unit
  • It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • the data (or frame) transmitted from the AP to the STA is downlink data (or downlink frame), and the data (or frame) transmitted from the STA to the AP is uplink data (or uplink frame).
  • the transmission from the AP to the STA may be expressed in terms of downlink transmission, and the transmission from the STA to the AP may be expressed in terms of uplink transmission.
  • a power save mechanism (or a power save mode) may be used.
  • the STA operating based on the power saving mode may operate by determining the power state as an awake state or a doze state in order to save power.
  • the awake state is a state in which normal operation of the STA such as transmission or reception of a frame or channel scanning is possible.
  • the doze state dramatically reduces power consumption, making it impossible to transmit or receive a frame and to perform channel scanning.
  • the STA when the STA operates in the power saving mode, the STA may be in the doze state and, if necessary, may be switched to the awake state to reduce power consumption.
  • the awake state may be expressed in other terms as an active mode, and the doze state in other terms as a sleep mode.
  • the active mode (or awake state) and the sleep mode (or doze state) may be a mode (power saving mode) (or power state) for power saving of the STA.
  • a STA operating in a power save mode may be difficult to support a real time application (eg, voice over internet protocol) in the STA.
  • a real time application eg, voice over internet protocol
  • a trigger frame is transmitted every service interval. Accordingly, trigger frames transmitted from a large number of STAs in a dense environment may increase channel congestion. Specifically, in the conventional power save mode, in order to satisfy the jitter requirement (eg, 30 ms) of the VoIP service, the STA performs uplink trigger frames at intervals of service intervals (or trigger intervals) (eg, 20 ms). Can be transmitted to the AP. The transmission of many uplink trigger frames may cause signal flooding in a high dense WLAN environment.
  • the STA may receive a real time application based service without frequent transmission of an uplink trigger frame. Signal STA may not be triggered because the STA does not frequently transmit an uplink trigger frame. In addition, when the STA uses U-HAPSD, power of the STA may be saved than when operating in the existing power saving mode.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates a method for an AP to transmit information on the existence of downlink data (or downlink data (or downlink frame) to be transmitted)) that is pending based on a downlink frame null data frame.
  • the STA may transmit the trigger frame 200 in the U-HAPSD initiation service period 250.
  • the trigger frame 200 may trigger transmission of a pending downlink frame of the AP.
  • the STA may receive an ACK frame 205 for the trigger frame 200 from the AP and receive a downlink frame 215 based on the trigger frame 200 from the AP on the U-HHAPSD initiation service period 250. .
  • End of service period (EOSP) information included in the downlink frame 215 transmitted by the AP may indicate whether the service period ends.
  • the STA sends the ACK frame 220 for the downlink frame 215 to the AP. After transmission, it may be switched to a doze state (or a sleep state).
  • the MoreData information included in the downlink frame 215 may indicate the existence of a pending downlink frame to be additionally received by the STA. If MoreData information is 0, the absence of a downlink frame to be additionally received by the STA in the service interval may be indicated.
  • the STA may monitor a downlink frame or a null data frame transmitted from the AP without transmitting the trigger frame in the U-HAPSD continuous service period.
  • the null data frame may include a null data packet indication indicating the absence of pending data.
  • the null data packet indicator may be EOSP or MoreData.
  • the EOSP of the null data frame set to 1 may indicate the end of the U-HAPSD continuous service interval.
  • MoreData of a null data frame set to 0 may indicate the absence of downlink data to be transmitted in the service interval.
  • the STA may monitor the downlink frame 230 or the null data frame transmitted from the AP without transmitting the trigger frame. If there is a downlink frame 230 pending in the AP, the AP may transmit the downlink frame 230 to the STA. The STA may receive the downlink frame 230 and determine whether to switch the power state from the awake state to the doze state based on EOSP information and MoreData information included in the downlink frame 230. . When the EOSP information and / or MoreData information of the downlink frame indicates the presence of additionally pending downlink data, the STA may maintain an awake state on the U-HAPSD continuous service interval 1 260. On the contrary, when the EOSP information and / or MoreData information indicates the absence of additional pending downlink data, the remaining STA may be switched to the doze state on the U-HAPSD continuous service interval 1 260.
  • the STA may monitor a downlink frame or a null data frame transmitted from the AP without transmitting a trigger frame. If there is no pending downlink frame, the AP may transmit a null data frame 240 to the STA. The STA may receive the null data frame 240 and switch the power state from the awake state to the doze state.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the STA may transmit the trigger frame 410 to the AP after the start of the service period 460 when the U-HAPSD resumes.
  • the AP may transmit an ACK frame for the trigger frame 410 to the STA. If there is no pending downlink frame, the AP may retransmit the null data frame 420 to the STA. In this case, the STA may switch from the awake state to the doze state. In this case, the service interval after the U-HAPSD restart service interval 460 may be set to the U-HAPSD restart service interval 470.
  • a null data packet indicator included in a null data frame transmitted by an AP may have various information formats.
  • the null data packet indicator may be a MoreData field of the MAC header. If the MoreData field is set to 0, the absence of additional pending data may be indicated.
  • the null data packet indicator may be included in a physical layer protocol data unit (PPDU) header that carries a null data frame. Null data frames may have various frame formats.
  • PPDU physical layer protocol data unit
  • an NDP buffered downlink data notification frame includes a frame type field 500, a receiver address field 510, a transmitter address field 520, a more data indication field 530, and a service. It may include an interval change field 540.
  • the frame type field 500 may include information on the type of the transmitted frame. Information included in the frame type field 500 may indicate an NDP buffered downlink data notification frame. Three bits may be allocated for the frame type field 500.
  • the RA field 510 may include identification information (eg, MAC address) of the STA that receives the NDP buffered downlink data notification frame.
  • the TA field 520 may include identification information (eg, MAC address) of the AP transmitting the NDP buffered downlink data notification frame.
  • the MoreData indication field 530 may indicate whether data buffered (pended) is present in the AP.
  • the MoreData indication field 530 may be a null data packet indicator.
  • the service interval change field 540 may include information for changing the length of the service interval. For example, when the value of the service section change field 540 is 0, the previous service section is maintained. When the value of the service section change field 540 is 1, the service section is set to twice the previous service section. When the value of the service section change field 540 is 2, the service section is set to 4 times the previous service section. When the value of the service section change field 540 is 3, the service section is 8 times the previous service section. Can be set. When 3 bits are allocated for the service interval change field 540, 4 to 7 may be reserved values.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 a method of changing a service interval for a U-HAPSD procedure is disclosed.
  • the AP may transmit a null data frame 600.
  • the null data frame 600 may include a service interval change field for changing a service interval.
  • the AP may change the service interval in consideration of whether there is data to transmit to the STA (or downlink transmission timing to the STA) for a certain period of time. In FIG. 6, it is assumed that the length of the service interval is set to twice.
  • the doze state may be maintained during the service interval 660.
  • the STA may switch the power state from the awake state to the doze state, and the retention time of the doze state is based on the changed length of the service interval indicated by the service interval change field. Can be determined.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the service interval 750 when the U-HAPSD resumes may be performed.
  • the service interval 750 may be extended based on the service interval change field or may have a length of the original service interval.
  • an extended U-HAPSD service interval (U-HAPSD initiated service interval or U-HAPSD continuous service interval) is disclosed based on a null data frame 710.
  • the STA may transmit the trigger frame 700 to the AP in the service period 750 when the U-HAPSD resumes.
  • the AP may transmit an ACK frame for the trigger frame 700, and the AP may determine whether there is a pending downlink frame transmitted to the STA.
  • the length of the U-HAPSD restart service interval 750 may be extended based on the service interval conversion field of the null data frame 710 transmitted on the U-HAPSD restart service interval 750.
  • the STA may receive a null data frame 710 and remain in a doze state for the service period 750 upon extended U-HAPSD restart.
  • the service interval is again set as the service period at the start of the U-HAPSD restart, and the STA may transmit a trigger frame to the AP.
  • the service interval change field of the null data frame 710 indicates 1, and the service interval 750 is doubled when the U-HAPSD resumes.
  • a 20 ms U-HAPSD resume service interval may be extended to a 40 ms U-HAPSD resume service interval 750.
  • 40ms may be set to the length of the service interval when U-HAPSD is restarted according to the service interval change field.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the STA may transmit a trigger frame 800 to the AP in the U-HAPSD resumption service period 860.
  • the AP may transmit an ACK frame for the trigger frame 800 and determine whether there is a pending downlink frame transmitted to the STA in the AP.
  • the AP may transmit the downlink frame 810 to the STA.
  • the STA may transmit an ACK frame for the downlink frame 810 to the AP.
  • the subsequent service interval may be set to the U-HAPSD continuous service interval 870.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a U-HAPSD procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the STA may monitor the downlink frame 900 transmitted in the U-HAPSD continuous service period 950.
  • the downlink frame 900 may not be transmitted from the AP to the STA due to a transmission failure of the AP or a reception failure of the STA.
  • the AP may not transmit a downlink frame 900 due to a failure in channel access, or the STA may fail to decode the downlink frame 900.
  • the AP may transmit a retransmission downlink frame 910.
  • the STA may monitor the downlink frame 900 for a predetermined period.
  • the AP may perform retransmission for the downlink frame 900 only on a predetermined number of times or on a predetermined time interval. For example, retransmission of the downlink frame 900 may be limitedly performed within one U-HAPSD continuous service interval 950. If retransmission of the downlink frame 900 fails in the U-HAPSD continuous service interval 950, the subsequent service interval is set to the service interval 960 when the U-HAPSD resumes, and the trigger frame 920 by the STA is transmitted. Only if the AP can retransmit the downlink frame 930 to the STA.
  • the AP retransmits the downlink frame 900 only up to a preset maximum number of retransmissions and retransmits the downlink frame 900 after performing the retransmission of the downlink frame 900 up to the maximum number of retransmissions. May not be performed.
  • the STA may monitor the downlink frame 900 retransmitted during the period in consideration of the retransmission interval of the downlink frame 900 of the AP.
  • the maximum retransmission interval of the downlink frame 900 may be until the expiration of the current service interval 950.
  • the maximum retransmission interval of the downlink frame 900 may be up to the required time when retransmission is performed at the maximum retransmission number of the downlink frame 900. have.
  • the STA may retransmit the trigger frame 920 to the AP on the service interval 960 when the U-HAPSD resumes. Can be.
  • FIG. 10 illustrates a method of transmitting a pending uplink frame 1000 to an AP when an uplink frame pending to the STA occurs in the U-HAPSD continuous service period 1050.
  • the STA may transmit the uplink frame 1000 to the AP in advance of monitoring the downlink frame.
  • the service interval in which the uplink frame 1000 is transmitted by the STA may be represented by the term U-HAPSD fallback service interval 1050 in another term.
  • the AP which receives the uplink frame 1000 from the STA, may transmit an ACK frame 1020 for the uplink frame 1000 to the STA. If there is pending downlink data to be transmitted to the STA, the AP may transmit the downlink frame 1010 after the transmission of the ACK frame.
  • FIG. 11 illustrates a method of transmitting a pending uplink frame 1100 to an AP when an uplink frame pending to the STA occurs in the U-HAPSD continuous service period.
  • the STA may transmit an uplink frame by setting the next service interval as the U-HAPSD fallback service interval 1150.
  • the STA may transmit the uplink frame 1120 before the transmission of the downlink frame or the null data frame in the U-HAPSD fallback service period 1150.
  • STA may distinguish about the nature of the real-time traffic.
  • Real-time traffic may be divided into live video, buffered video, interactive video (eg, video conferencing), voice, and the like.
  • TID traffic identification
  • the STA may perform a method for classifying real-time traffic categories as follows.
  • the STA may classify real-time traffic categories based on the domain name.
  • the services provided by the web sites corresponding to each domain may be different from each other, and thus, real-time traffic categories may be different.
  • the real-time traffic category is live video
  • the domain name is, the real-time traffic category is buffered video
  • the domain name is, the real-time traffic category is browsing data. Can be judged.
  • the domain name connected for the service is transmitted to the STA based on the MLME primitive, and the STA may distinguish a category of real-time traffic transmitted or received.
  • an operating system ID for example, Android or iOS
  • an application ID application ID, APP ID
  • the STA may distinguish real time traffic based on the OS ID and the APP ID. For example, when the STA executes the MLB TV app, the STA informs the OS ID (for example, the Android indication identifier) and the APP ID (MLB TV indication identifier) to the MLME primitive so that the STA can distinguish the real-time traffic transmitted and received. To help.
  • OS ID for example, the Android indication identifier
  • APP ID MMB TV indication identifier
  • the STA may select the power save mode according to the category of real time traffic.
  • the STA may use not only U-HAPSD according to an embodiment of the present invention according to the category of real-time traffic, but also one of PS-Poll, U-APSD, S-APSD, and PSMP.
  • the PPDU header in the PPDU format may include a null data packet indicator.
  • the PPDU header of the downlink PPDU may include a legacy short training field (L-STF), a legacy long training field (L-LTF), a legacy-signal (L-SIG), and an HE-SIG A.
  • L-STF legacy short training field
  • L-LTF legacy long training field
  • L-SIG legacy-signal
  • HE-SIG A high efficiency-signal A
  • HE-STF high efficiency-short training field
  • HE-LTF high efficiency-long training field
  • HE-SIG B high efficiency-signal-B
  • the L-STF 1200 may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-STF 1200 may be used for frame detection, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization.
  • AGC automatic gain control
  • the L-LTF 1210 may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-LTF 1210 may be used for fine frequency / time synchronization and channel prediction.
  • L-SIG 1220 may be used to transmit control information.
  • the L-SIG 1220 may include information about a data rate and a data length.
  • the HE-SIG A 1230 may include a null data packet indicator.
  • the HE-SIG A 1230 includes information on a downlink-oriented operation channel allocated to each of the plurality of STAs. can do.
  • the downlink channel may include a plurality of lower downlink channels. For example, based on OFDMA, 20 MHz of a 40 MHz downlink channel is allocated to a first lower downlink channel used for transmitting a downlink frame to STA1, and the remaining 20 MHz is used to transmit a downlink frame to STA2. 2 may be allocated to the downlink channel.
  • Each of STA1 and STA2 may perform a U-HAPSD operation on each of the first lower downlink channel and the second lower downlink channel.
  • the H-SIG A 1230 may include identification information of the STA for indicating a target STA to receive the downlink PPDU.
  • a plurality of STAs may operate on the same U-HAPSD interval.
  • the STA may determine whether the downlink PPDU is a PPDU targeting the STA based on the identifier information of the STA included in the H-SIG A 1230 of the downlink PPDU. If the STA is indicated based on the H-SIG A 1230 of the downlink PPDU, the STA may perform additional decoding on the downlink PPDU.
  • the HE-STF 1240 may be used to improve automatic gain control estimation in a multiple input multiple output (MIMO) environment or an OFDMA environment.
  • MIMO multiple input multiple output
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the HE-LTF 1250 may be used to estimate a channel in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • the HE-SIG B 1260 may include information about a length MCS (modulation and coding scheme) of a physical layer service data unit (PSDU) for each STA, and tail bits.
  • MCS modulation and coding scheme
  • PSDU physical layer service data unit
  • the size of the IFFT applied to the fields after the HE-STF 1240 and the HE-STF 1240 and the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 1240 may be different.
  • the size of the IFFT applied to the field after the HE-STF 1240 and the HE-STF 1240 may be four times larger than the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 1240.
  • the STA may perform decoding based on the FFT size changed from the field after the HE-STF 1240 and the HE-STF 1240.
  • the order of the fields constituting the format of the PPDU disclosed at the top of FIG. 12 may vary.
  • the HE-SIG B 1215 of the HE portion may be located immediately after the HE-SIG A 1205, as disclosed in the interruption of FIG. 12.
  • the STA may decode up to the HE-SIG A 1205 and the HE-SIG B 1215, receive necessary control information, and make NAV settings.
  • the size of the IFFT applied to the fields after the HE-STF 1225 and the HE-STF 1225 may be different from the size of the IFFT applied to the fields before the HE-STF 1225.
  • the STA may receive the HE-SIG A 1205 and the HE-SIG B 1215.
  • the STA may perform decoding on the downlink PPDU by changing the FFT size from the HE-STF 1225.
  • the STA may configure a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • a downlink PPDU format for downlink (DL) multi-user (MU) transmission is disclosed.
  • the downlink PPDU may be transmitted to the STA through different downlink transmission resources (frequency resources or spatial streams) based on OFDMA. That is, the downlink PPDU may be transmitted to a plurality of STAs through a lower downlink channel. Based on this method, a plurality of STAs and APs may perform communication based on the U-HAPSD procedure.
  • the CRC for each field may be included in the downlink PPDU.
  • the CRC for each field may not be included in the downlink PPDU.
  • the downlink PPDU format for DL MU transmission according to the embodiment of the present invention can reduce the CRC overhead of the downlink frame by using the HE-SIG B 1245 in the form of encoding on all transmission resources.
  • the AP transmits a downlink PPDU based on downlink (DL) multi-user (MU) OFDMA transmission through a downlink channel.
  • the STA may be allocated downlink transmission resources by decoding the HE-SIG A 1235 transmitted through one lower downlink channel.
  • the HE-SIG A 1235 may indicate that the downlink channel allocated to the STA is 80 MHz, and the STA decodes a field after the HE-SIG A 1235 transmitted on the downlink channel of 80 MHz. can do.
  • the downlink PPDU format for DL MU transmission may be encoded based on an IFFT size different from that of the field before the HE-STF 1255 and the field after the HE-STF 1255. Accordingly, when the STA receives the HE-SIG A 1235 and the HE-SIG B 1245 and is instructed to receive the downlink PPDU based on the HE-SIG A 1235, the STA-STF 1255 is used. Decoding of the downlink PPDU may be performed by changing the FFT size.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • the wireless device 1300 may be an STA that may implement the above-described embodiment and may be an AP 1300 or a non-AP station (or STA) 1350.
  • the AP 1300 includes a processor 1310, a memory 1320, and an RF unit 1330.
  • the RF unit 1330 may be connected to the processor 1310 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1310 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1310 may be implemented to perform the operation of the wireless device according to the embodiment of the present invention described above.
  • the processor may perform the operation of the wireless device disclosed in the embodiment of FIGS. 2 to 12.
  • the processor 1310 may receive a trigger frame from an STA and transmit a pending downlink frame on a first service period (eg, a U-HAPSD initiation service period).
  • the processor 1310 may perform an STA on a second service interval (eg, a U-HAPSD initiation service interval) depending on whether a pending downlink frame for the STA is present. It can be implemented to transmit.
  • the STA 1350 includes a processor 1360, a memory 1370, and an RF unit 1380.
  • the RF unit 1380 may be connected to the processor 1360 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1360 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1320 may be implemented to perform the operation of the wireless device according to the embodiment of the present invention described above.
  • the processor may perform the operation of the wireless device in the embodiment of FIGS.
  • the processor 1360 transmits a first trigger frame to the AP on a first service interval (eg, a U-HAPSD initiation service interval) and is performed by the AP based on the first trigger frame on the first service interval. It may be implemented to receive the transmitted downlink frame.
  • a first service interval eg, a U-HAPSD initiation service interval
  • the processor 1360 monitors the pending downlink frame or the null data frame transmitted from the AP on the second service period (eg, the U-HAPSD continuous service period), and the second The power state may be determined according to whether a downlink frame or a null data frame received on the service interval is received.
  • the second service period eg, the U-HAPSD continuous service period
  • the pending downlink frame may be transmitted by the AP when there is downlink data pending for the STA, and the null data frame may be transmitted by the AP when there is no pending downlink data.
  • the processor 1360 is implemented to monitor the downlink frame is held in consideration of the maximum retransmission interval, the maximum retransmission interval is the maximum time interval for the retransmission of the pending downlink frame, the maximum retransmission interval May be determined in consideration of the maximum number of retransmissions of the AP. If the downlink frame pending by the AP is not transmitted until the maximum retransmission interval, the processor 1360 transmits the second trigger frame to the AP on the third service interval (eg, the service interval when the U-HAPSD resumes). It can be implemented to.
  • the third service interval eg, the service interval when the U-HAPSD resumes. It can be implemented to.
  • Processors 1310 and 1360 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, data processing devices, and / or converters for interconverting baseband signals and wireless signals.
  • the memories 1320 and 1370 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1330 and 1380 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 1320 and 1370 and executed by the processors 1310 and 1360.
  • the memories 1320 and 1370 may be inside or outside the processors 1310 and 1360, and may be connected to the processors 1310 and 1360 by various well-known means.

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Abstract

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치가 개시되어 있다. 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법은 STA이 제1 서비스 구간 상에서 AP로 제1 트리거 프레임을 전송하는 단계, STA이 제1 서비스 구간 상에서 제1 트리거 프레임을 기반으로 AP에 의해 전송된 하향링크 프레임을 수신하는 단계, STA이 하향링크 프레임의 수신 이후, 제2 서비스 구간 상에서 AP로부터 트래픽 지시 정보를 수신하는 단계, STA이 제2 서비스 구간 상에서 트래픽 지시 정보를 기반으로 AP에 펜딩된 하향링크 프레임의 존재 여부를 결정하는 단계와 펜딩된 하향링크 프레임이 존재 여부를 기반으로 STA이 파워 절약을 위한 모드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜(wireless local area network, WLAN)에서 파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE 802.11 표준에서는 무선랜 STA(station)의 수명을 증가시키기 위하여 파워 절약 메커니즘(power save mechanism)(또는 파워 절약 모드(power save mode))이 사용될 수 있다. 파워 절약 모드를 기반으로 동작하는 STA은 파워 절약을 위하여 어웨이크 상태(awake state) 또는 도즈 상태(doze state)로 동작할 수 있다. 어웨이크 상태는 프레임의 송신 또는 수신이나 채널 스캐닝과 같은 STA의 정상 동작이 가능한 상태이다. 반면, 도즈 상태는 전력 소모를 극단적으로 줄여서 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하며 채널 스캐닝도 불가능한 상태이다. 평소에는 STA이 파워 절약 모드로 동작할 경우, STA은 도즈 상태에 있다가 필요한 경우, 어웨이크 상태로 전환하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
STA이 도즈 상태에서 오래 동작하는 경우, STA의 전력 소모가 줄어든다. 따라서, STA의 수명이 늘어날 수 있다. 그러나 도즈 상태에서는 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하다. 따라서, STA은 도즈 상태로 오래 머무를 수 없다. 도즈 상태에서 펜딩된 프레임이 발생한 경우, STA은 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 그러나 STA이 도즈 상태에 있고 AP에 STA으로 전송할 펜딩된 프레임이 존재하는 경우, STA은 AP로부터 펜딩된 프레임을 수신할 수 없고, AP에 펜딩된 프레임이 존재한다는 것도 알 수 없다. 따라서 STA은 AP에 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 획득하고, AP에 펜딩된 프레임을 수신하기 위해 주기적으로 어웨이크 모드로 전환하여 동작할 수 있다.
AP은 STA의 어웨이크 모드 동작 타이밍에 대한 정보를 획득하고, STA의 어웨이크 모드 동작 타이밍에 맞추어 AP에 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 전송할 수 있다.
구체적으로 도즈 상태의 STA은 AP로부터 수신할 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 수신하기 위해 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 비콘 프레임을 수신할 수 있다. AP는 비콘 프레임에 포함된 TIM(traffic indication map)을 기반으로 각 STA으로 전송할 프레임의 존재 여부에 대해 알려줄 수 있다. TIM은 STA으로 전송될 유니캐스트 프레임의 존재를 알려주기 위해 사용되며, DTIM(delivery traffic indication map)은 STA으로 전송될 멀티캐스트 프레임/브로드캐스트 프레임의 존재를 알려주기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 목적은 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법은 STA(station)이 제1 서비스 구간 상에서 상기 AP(access point)로 제1 트리거 프레임을 전송하는 단계, 상기 STA이 상기 제1 서비스 구간 상에서 상기 제1 트리거 프레임을 기반으로 상기 AP에 의해 전송된 하향링크 프레임을 수신하는 단계, 상기 STA이 상기 하향링크 프레임의 수신 이후, 제2 서비스 구간 상에서 상기 AP로부터 전송되는 펜딩된 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 모니터링하는 단계와 상기 제2 서비스 구간 상에서 상기 펜딩된 하향링크 프레임 또는 상기 널 데이터 프레임의 수신 여부에 따라 상기 STA이 파워 절약을 위한 모드를 결정하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 펜딩된 하향링크 프레임은 상기 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하는 경우 상기 AP에 의해 전송되고, 상기 널 데이터 프레임은 상기 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, 상기 AP에 의해 전송될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 STA(station)에 있어서, 상기 STA은 무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 제1 서비스 구간 상에서 상기 AP(access point)로 제1 트리거 프레임을 전송하고, 상기 제1 서비스 구간 상에서 상기 제1 트리거 프레임을 기반으로 상기 AP에 의해 전송된 하향링크 프레임을 수신하고, 상기 하향링크 프레임의 수신 이후, 제2 서비스 구간 상에서 상기 AP로부터 전송되는 펜딩된 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 모니터링하고, 상기 제2 서비스 구간 상에서 상기 펜딩된 하향링크 프레임 또는 상기 널 데이터 프레임의 수신 여부에 따라 파워 절약을 위한 모드를 결정하도록 구현될 수 있되, 상기 펜딩된 하향링크 프레임은 상기 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하는 경우 상기 AP에 의해 전송되고, 상기 널 데이터 프레임은 상기 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, 상기 AP에 의해 전송될 수 있다.
새로운 파워 세이브 모드를 정의함으로써 밀집된 환경에서 실시간 트래픽 전송 효율이 증가되고 STA에서 소모되는 파워가 절약될 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 널 데이터 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 상향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 상향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 프레임을 전송하는 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 BSS(Basic Service Set)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)(이하, BSS)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.
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 BSS에서는 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, IBSS)라고 정의한다.
도 1의 하단은 IBSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, IBSS는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)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 물리 계층(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.
이하, 본 발명의 실시예에서는 AP에서 STA으로 전송되는 데이터(또는 프레임)를 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임), STA에서 AP로 전송되는 데이터(또는 프레임)를 상향링크 데이터(또는 상향링크 프레임)이라는 용어로 표현할 수 있다. 또한, AP에서 STA으로의 전송은 하향링크 전송, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라는 용어로 표현할 수 있다.
무선랜 STA의 수명을 증가시키기 위하여 파워 절약 메커니즘(power save mechanism)(또는 파워 절약 모드(power save mode))이 사용될 수 있다. 파워 절약 모드를 기반으로 동작하는 STA은 파워 절약을 위하여 파워 상태를 어웨이크 상태 또는 도즈 상태로 결정하여 동작할 수 있다. 어웨이크 상태는 프레임의 송신 또는 수신이나 채널 스캐닝과 같은 STA의 정상 동작이 가능한 상태이다. 반면, 도즈 상태는 전력 소모를 극단적으로 줄여서 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하며 채널 스캐닝도 불가능한 상태이다. 평소에는 STA이 파워 절약 모드로 동작할 경우, STA은 도즈 상태에 있다가 필요한 경우, 어웨이크 상태로 전환하여 전력 소모를 줄일 수 있다. 어웨이크 상태는 다른 용어로 액티브 모드(active mode), 도즈 상태는 다른 용어로 슬립 모드(sleep mode)라는 용어로 표현될 수 있다. 액티브 모드(또는 어웨이크 상태), 슬립 모드(또는 도즈 상태)는 STA의 파워 절약을 위한 모드(파워 절약 모드)(또는 파워 상태)일 수 있다.
기존의 무선랜에서 파워 세이브 모드로 동작하는 STA은 STA에서 실시간 어플리케이션(real time application)(예를 들어, VoIP(voice over internet protocol))이 지원되기 어려울 수 있다.
기존의 파워 세이브 모드에서는 트리거 프레임(trigger frame)이 매 서비스 인터벌(service Interval)마다 전송된다. 따라서, 밀집된(Dense) 환경에서 많은 수의 STA로부터 전송되는 트리거 프레임은 채널 혼잡(channel congestion)을 증가시킬 수 있다. 구체적으로 기존의 파워 세이브 모드에서는 VoIP 서비스의 지터 요구(jitter requirement)(예를 들어, 30ms)를 만족시키기 위해 STA은 서비스 인터벌(또는 트리거 인터벌)(예를 들어, 20ms) 간격으로 상향링크 트리거 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 이러한 많은 상향링크 트리거 프레임의 전송은 높은 밀집도의 무선랜(high dense WLAN) 환경에서 시그널 플로딩(signal flooding)을 유발할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 기존의 파워 세이브 모드 동작시의 문제점을 해결하기 위한 U-HAPSD(unscheduled hybrid automatic power save delivery)가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD는 실시간 서비스(예를 들어, 인터랙티브 비디오(interactive video), VoIP 등)를 지원하기 위해 사용될 수 있다.
STA이 U-HAPSD를 사용하는 경우, STA은 상향링크 트리거 프레임의 빈번한 전송없이 실시간 어플리케이션 기반의 서비스를 받을 수 있다. STA이 빈번하게 상향링크 트리거 프레임을 전송하지 않기 때문에 시그널 플로딩은 유발되지 않을 수 있다. 또한, STA이 U-HAPSD를 사용하는 경우, 기존의 파워 절약 모드로 동작시보다 STA의 파워가 절약될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 2에서는 AP가 하향링크 프레임 널 데이터 프레임을 기반으로 펜딩된 하향링크 데이터(또는 전송될 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임))의 존재에 대한 정보를 전송하는 방법에 대해 개시한다.
도 2를 참조하면, STA은 U-HAPSD 개시(initiation) 서비스 구간(250)에서 트리거 프레임(200)을 전송할 수 있다. 트리거 프레임(200)은 AP의 펜딩된 하향링크 프레임의 전송을 트리거할 수 있다. STA은 AP로부터 트리거 프레임(200)에 대한 ACK 프레임(205)을 수신하고, U-HHAPSD 개시 서비스 구간(250) 상에서 트리거 프레임(200)에 기반한 하향링크 프레임(215)을 AP로부터 수신할 수 있다.
AP에 의해 전송된 하향링크 프레임(215)에 포함된 EOSP(end of service period) 정보는 서비스 구간의 종료 여부를 지시할 수 있다. 하향링크 프레임(215)에 포함된 EOSP 정보가 서비스 구간의 종료를 지시하는 경우(예를 들어, EOSP=1인 경우), STA은 하향링크 프레임(215)에 대한 ACK 프레임(220)을 AP로 전송한 후 도즈(doze) 상태(또는 슬립 상태)로 전환될 수 있다. 또한 하향링크 프레임(215)에 포함된 MoreData 정보는 STA에 의해 추가적으로 수신될 펜딩된 하향링크 프레임의 존재를 지시할 수 있다. MoreData 정보가 0인 경우, 서비스 구간에서 STA에 의해 추가적으로 수신될 하향링크 프레임의 부존재가 지시될 수 있다.
STA은 U-HAPSD 연속(continuing) 서비스 구간에서 트리거 프레임의 전송없이 AP로부터 전송되는 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 모니터링할 수 있다.
AP는 U-HAPSD 연속 서비스 구간 상에서 펜딩된 하향링크 프레임의 존재 여부에 따라 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 STA으로 전송할 수 있다. 구체적으로 U-HAPSD 연속 서비스 구간의 시작 이후 AP는 펜딩된 하향링크 프레임의 존재 여부에 대해 결정할 수 있다. 펜딩된 하향링크 프레임이 존재하는 경우, AP는 하향링크 프레임을 트리거 프레임의 수신없이 STA으로 전송할 수 있다. 반대로 펜딩된 하향링크 프레임이 존재하지 않는 경우, AP는 널 데이터 프레임을 STA으로 전송할 수 있다. 널 데이터 프레임은 데이터 필드(또는 페이로드)가 없이 헤더 정보만을 포함하는 프레임 또는 패딩된 데이터 필드(또는 페이로드)를 포함하는 프레임일 수 있다.
널 데이터 프레임은 펜딩된 데이터의 부존재를 지시하는 널 데이터 패킷 지시자(null data packet indication)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 널 데이터 패킷 지시자는 EOSP 또는 MoreData일 수 있다. 1로 설정된 널 데이터 프레임의 EOSP는 U-HAPSD 연속 서비스 구간의 종료를 지시할 수 있다. 또한 0으로 설정된 널 데이터 프레임의 MoreData는 서비스 구간에서 전송될 하향링크 데이터의 부존재를 지시할 수도 있다.
U-HAPSD 연속 서비스 구간 1(260)에서는 펜딩된 하향링크 프레임(230)이 존재하는 경우, AP와 STA의 동작이 개시된다.
U-HAPSD 연속 서비스 구간 1(260)에서 STA은 트리거 프레임의 전송 없이 AP로부터 전송되는 하향링크 프레임(230) 또는 널 데이터 프레임을 모니터링할 수 있다. AP에 펜딩된 하향링크 프레임(230)이 존재하는 경우, AP는 하향링크 프레임(230)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 하향링크 프레임(230)을 수신하고, 하향링크 프레임(230)에 포함된 EOSP 정보 및 MoreData 정보를 기반으로 파워 상태(power state)를 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 전환할지 여부를 결정할 수 있다. 하향링크 프레임의 EOSP 정보 및/또는 MoreData 정보가 추가적으로 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시하는 경우, STA은 U-HAPSD 연속 서비스 구간1(260) 상에서 어웨이크 상태를 유지할 수 있다. 반대로 EOSP 정보 및/또는 MoreData 정보가 추가적인 펜딩된 하향링크 데이터의 부존재를 지시하는 경우, 나머지 STA은 U-HAPSD 연속 서비스 구간1(260) 상에서 도즈 상태로 전환될 수 있다.
U-HAPSD 연속 서비스 구간 2(270)에서는 AP에 펜딩된 하향링크 프레임이 존재하지 않는 경우, AP와 STA의 동작이 개시된다.
U-HAPSD 연속 서비스 구간 2(270)에서는 STA은 트리거 프레임의 전송없이 AP로부터 전송되는 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 모니터링할 수 있다. 펜딩된 하향링크 프레임이 존재하지 않는 경우, AP는 널 데이터 프레임(240)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 널 데이터 프레임(240)을 수신하고 파워 상태를 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 전환할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 3에서는 STA의 널 데이터 프레임(300)의 수신 후의 U-HAPSD 절차가 개시된다.
도 3을 참조하면, STA은 U-HAPSD 연속 서비스 구간(350) 상에서 널 데이터 프레임(300)을 수신한 이후 나머지 U-HAPSD 연속 서비스 구간 상에서 도즈 상태를 유지할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 널 데이터 프레임(300)을 수신한 U-HAPSD 연속 서비스 구간(350) 이후의 서비스 구간은 U-HAPSD 재개시(re-initiation) 서비스 구간(360)으로 설정될 수 있다. 즉, STA은 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(360) 상에서 다시 트리거 프레임(310)을 전송하고 AP의 하향링크 프레임(330)의 전송을 트리거할 수 있다.
STA은 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(360)의 시작 이후 트리거 프레임(310)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 트리거 프레임(310)에 대한 ACK 프레임(320)을 STA으로 전송하고 펜딩된 하향링크 프레임(330)이 존재하는 경우, STA으로 하향링크 프레임(330)을 전송할 수 있다. U-HAPSD 재개시 서비스 구간(360) 이후의 서비스 구간은 다시 U-HAPSD 연속 서비스 구간(370)으로 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 STA의 널 데이터 프레임(400)의 수신 후의 U-HAPSD 절차가 개시된다.
도 4를 참조하면, STA은 U-HAPSD 연속 서비스 구간(450) 상에서 널 데이터 프레임(400)을 수신한 이후 나머지 U-HAPSD 연속 서비스 구간 상에서 도즈 상태를 유지할 수 있다.
도 3에서 전술한 바와 마찬가지로 STA은 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(460)의 시작 이후 트리거 프레임(410)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 트리거 프레임(410)에 대한 ACK 프레임을 STA으로 전송할 수 있다. AP는 펜딩된 하향링크 프레임이 존재하지 않는 경우, STA으로 널 데이터 프레임(420)을 재전송할 수 있다. 이러한 경우, STA은 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 전환될 수 있다. 이러한 경우, U-HAPSD 재개시 서비스 구간(460) 이후의 서비스 구간은 다시 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(470)으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차에서 AP에 의해 전송되는 널 데이터 프레임에 포함되는 널 데이터 패킷 지시자는 다양한 정보 포맷을 가질 수 있다. 예를 들어, 널 데이터 패킷 지시자는 MAC 헤더의 MoreData 필드일 수 있다. MoreData 필드가 0으로 설정되는 경우, 추가적인 펜딩 데이터의 부존재가 지시될 수 있다. 또는 널 데이터 패킷 지시자는 널 데이터 프레임을 전달하는 PPDU(physical layer protocol data unit) 헤더에 포함될 수도 있다. 널 데이터 프레임은 다양한 프레임 포맷을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 널 데이터 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 최소한의 헤더 정보를 포함하는 널 데이터 프레임으로 사용되는 NDP 버퍼링된 하향링크 데이터 통지 프레임(null data packet downlink buffered data announcement frame)이 개시된다. NDP 버퍼링된 하향링크 데이터 통지 프레임은 제어 프레임(control frame)일 수 있다. 도 5에서 개시된 NDP 버퍼랑된 하향링크 데이터 통지 프레임은 하나의 예시로서 다양한 제어 프레임 또는 관리 프레임(management frame)이 널 데이터 프레임으로서 사용될 수 있다.
도 5를 참조하면, NDP 버퍼링된 하향링크 데이터 통지 프레임은 프레임 타입 필드(500), RA(receiver address) 필드(510), TA(transmitter address) 필드(520), MoreData 지시 필드(530) 및 서비스 구간 변화 필드(540)를 포함할 수 있다.
프레임 타입 필드(500)는 전송된 프레임의 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다. 프레임 타입 필드(500)에 포함된 정보는 NDP 버퍼링된 하향링크 데이터 통지 프레임을 지시할 수 있다. 프레임 타입 필드(500)를 위해 3비트가 할당될 수 있다.
RA 필드(510)는 NDP 버퍼링된 하향링크 데이터 통지 프레임을 수신하는 STA의 식별 정보(예를 들어, MAC 주소)를 포함할 수 있다.
TA 필드(520)는 NDP 버퍼링된 하향링크 데이터 통지 프레임을 전송하는 AP의 식별 정보(예를 들어, MAC 주소)를 포함할 수 있다.
MoreData 지시 필드(530)는 AP에 버퍼링된(펜딩된) 데이터의 존재 여부를 지시할 수 있다. MoreData 지시 필드(530)는 널 데이터 패킷 지시자일 수 있다.
서비스 구간 변화 필드(540)는 서비스 구간의 길이를 변화시키기 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 서비스 구간 변화 필드(540)의 값이 0일 경우, 이전 서비스 구간을 유지하고, 서비스 구간 변화 필드(540)의 값이 1일 경우, 이전 서비스 구간의 두 배로 서비스 구간을 설정하고, 서비스 구간 변화 필드(540)의 값이 2일 경우, 이전 서비스 구간의 4배로 서비스 구간을 설정하고, 서비스 구간 변화 필드(540)의 값이 3일 경우, 이전 서비스 구간의 8배로 서비스 구간을 설정할 수 있다. 서비스 구간 변화 필드(540)를 위해 3비트가 할당된 경우, 4~7은 보존된(reserved) 값일 수 있다.
서비스 구간 변화 필드(540)를 기반으로 변경된 서비스 구간을 기반으로 U-HAPSD 절차가 수행될 수 있다.
6은 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 U-HAPSD 절차를 위한 서비스 구간을 변경하는 방법이 개시된다.
도 6을 참조하면, 펜딩된 하향링크 데이터가 없는 경우, AP는 널 데이터 프레임(600)을 전송할 수 있다.
널 데이터 프레임(600)에는 서비스 구간을 변화시키기 위한 서비스 구간 변화 필드가 포함될 수 있다. AP는 일정 기간 동안 STA으로 전송할 데이터가 존재하는지 여부(또는 STA으로의 하향링크 전송 타이밍)을 고려하여 서비스 구간을 변화시킬 수 있다. 도 6에서는 서비스 구간의 길이를 2배로 설정한 경우를 가정한다.
널 데이터 프레임(600)을 수신한 STA은 서비스 구간 변화 필드를 기반으로 서비스 구간의 변화에 대한 정보를 획득할 수 있다. 서비스 구간 변화 필드를 기반으로 연장된(또는 변화된) 서비스 구간은 U-HAPSD 연장 서비스 구간(660)이라는 용어로 표현될 수 있다. STA은 U-HAPSD 연장 서비스 구간(660) 동안 도즈 상태를 유지할 수 있다.
예를 들어, 서비스 구간 변화 필드를 기반으로 서비스 구간의 길이가 2배로 설정된 경우, 널 데이터 프레임(600)에 대한 ACK 프레임을 전송한 이후 나머지 U-HAPSD 연속 서비스 구간(650)과 U-HAPSD 연장 서비스 구간(660) 동안 도즈 상태를 유지할 수 있다.
널 데이터 프레임이 상기 AP에 의해 전송된 경우, STA은 파워 상태를 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 전환할 수 있고, 도즈 상태의 유지 시간은 서비스 구간 변화 필드에 의해 지시된 서비스 구간의 변화된 길이를 기반으로 결정될 수 있다.
U-HAPSD 연장 서비스 구간(660) 이후 U-HAPSD 재개시 서비스 구간이 수행될 수 있다. STA은 U-HAPSD 재개시 서비스 구간에서 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환될 수 있고, 트리거 프레임을 전송할 수 있다. U-HAPSD 연장 서비스 구간(660) 이후의 서비스 구간의 길이는 원래 U-HAPSD 서비스 구간(U-HAPSD 개시 서비스 구간 또는 U-HAPSD 연속 서비스 구간)의 길이로 복원될 수 있다. 또는 변경된 서비스 구간의 길이를 유지하여 U-HAPSD 서비스 구간(U-HAPSD 개시 서비스 구간 또는 U-HAPSD 연속 서비스 구간)의 길이가 연장될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
U-HAPSD 연장 서비스 구간(740) 이후, U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750)이 수행될 수 있다. U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750)은 서비스 구간 변화 필드를 기반으로 연장되거나 원래의 서비스 구간의 길이를 가질 수 있다.
도 7에서는 널 데이터 프레임(710)을 기반으로 연장된 U-HAPSD 서비스 구간(U-HAPSD 개시 서비스 구간 또는 U-HAPSD 연속 서비스 구간)이 개시된다.
도 7을 참조하면, U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750)에서 STA은 트리거 프레임(700)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 트리거 프레임(700)에 대한 ACK 프레임을 전송하고, AP는 STA으로 전송된 펜딩된 하향링크 프레임이 존재하는 여부를 결정할 수 있다.
U-HAPSD 연장 서비스 구간(740) 이후 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750)에서 AP에 펜딩된 하향링크 프레임(710)이 존재하지 않을 수 있다. 이러한 경우, U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750)의 길이는 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750) 상에서 전송된 널 데이터 프레임(710)의 서비스 구간 변환 필드를 기반으로 연장될 수 있다. STA은 널 데이터 프레임(710)을 수신하고 연장된 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750) 동안 도즈 상태를 유지할 수 있다. U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750)에서 널 데이터 프레임이 전송된 경우, 이후 서비스 구간은 다시 U-HAPSD 재개시 서비스 구간으로 설정되고, STA은 트리거 프레임을 AP로 전송할 수 있다.
도 7에서는 널 데이터 프레임(710)의 서비스 구간 변화 필드가 1을 지시하고 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750)이 2배로 연장된 경우이다. 20ms의 U-HAPSD 재개시 서비스 구간이 40ms의 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(750)으로 연장될 수 있다. 40ms는 하나의 예로서 서비스 구간 변화 필드에 따라 80ms, 160ms 등이 U-HAPSD 재개시 서비스 구간의 길이로 설정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 U-HAPSD 연장 서비스 구간(850) 이후, U-HAPSD 재개시 서비스 구간(860)에서 AP에 펜딩된 하향링크 프레임(810)이 존재하는 경우가 개시된다.
도 8을 참조하면, U-HAPSD 재개시 서비스 구간(860)에서 STA은 트리거 프레임(800)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 트리거 프레임(800)에 대한 ACK 프레임을 전송하고, AP에 STA으로 전송된 펜딩된 하향링크 프레임이 존재하는 여부를 결정할 수 있다.
AP에 펜딩된 하향링크 프레임(810)이 존재하는 경우, AP는 하향링크 프레임(810)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 하향링크 프레임(810)에 대한 ACK 프레임을 AP로 전송할 수 있다. U-HAPSD 재개시 서비스 구간(860)에서 하향링크 프레임(810)이 전송된 경우, 이후 서비스 구간은 U-HAPSD 연속 서비스 구간(870)으로 설정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD 절차를 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 U-HAPSD 연속 서비스 구간에서 하향링크 프레임에 대한 전송 또는 수신이 실패한 경우, 하향링크 프레임의 재전송 절차가 개시된다.
도 9를 참조하면, STA은 U-HAPSD 연속 서비스 구간(950)에서 전송되는 하향링크 프레임(900)을 모니터링할 수 있다. AP의 전송 실패 또는 STA의 수신 실패로 인해 AP로부터 STA으로 하향링크 프레임(900)이 전송되지 않을 수 있다. 예를 들어, AP가 채널 액세스를 실패하여 하향링크 프레임(900)을 전송하지 못하거나 STA이 하향링크 프레임(900)에 대한 디코딩을 실패할 수 있다.
AP는 하향링크 프레임(900)에 대한 ACK 프레임을 수신하지 못한 경우, 재전송 하향링크 프레임(910)을 전송할 수 있다.
STA은 U-HAPSD 연속 서비스 구간 상에서 하향링크 프레임(900) 또는 널 데이터 프레임을 수신하지 못한 경우, 일정 구간 동안 하향링크 프레임(900)을 모니터링할 수 있다.
AP는 일정한 횟수 또는 일정한 시간 구간 상에서만 하향링크 프레임(900)에 대한 재전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하향링크 프레임(900)의 재전송은 하나의 U-HAPSD 연속 서비스 구간(950) 내에서만 제한적으로 수행될 수 있다. U-HAPSD 연속 서비스 구간(950) 내에서 하향링크 프레임(900)의 재전송이 실패한 경우, 이후 서비스 구간은 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(960)으로 설정되고 STA에 의한 트리거 프레임(920)이 전송된 경우에만 AP가 하향링크 프레임(930)을 STA으로 재전송할 수 있다.
또 다른 예로, AP는 미리 설정된 최대 재전송 횟수까지만 하향링크 프레임(900)의 재전송을 수행하고 최대 재전송 횟수까지 하향링크 프레임(900)에 대한 재전송을 수행한 이후에는 하향링크 프레임(900)에 대한 재전송을 수행하지 않을 수 있다.
STA은 AP의 하향링크 프레임(900)의 재전송 수행 구간을 고려하여 해당 구간 동안 재전송되는 하향링크 프레임(900)을 모니터링할 수 있다. 하향링크 프레임(900)의 재전송이 하나의 서비스 구간에서만 제한적으로 수행되는 경우, 하향링크 프레임(900)의 최대 재전송 수행 구간은 현재 서비스 구간(950)의 만료시까지일 수 있다. 하향링크 프레임(900)의 재전송이 설정된 최대 재전송 횟수까지만 수행되는 경우, 하향링크 프레임(900)의 최대 재전송 수행 구간은 하향링크 프레임(900)의 최대 재전송 횟수로 재전송할 경우, 필요한 시간까지일 수 있다.
STA이 U-HAPSD 연속 서비스 구간(950) 상에서 AP에 의해 재전송된 하향링크 프레임에 대한 디코딩을 실패한 경우, STA은 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(960) 상에서 트리거 프레임(920)을 AP로 재전송할 수 있다.
AP는 U-HAPSD 연속 서비스 구간(950) 상에서 재전송된 하향링크 프레임(910)에 대한 ACK 프레임을 STA으로부터 수신하지 못한 경우(또는 하향링크 프레임에 대한 재전송을 실패한 경우), U-HAPSD 재개시 서비스 구간(960) 상에서 STA으로부터 재전송되는 트리거 프레임(920)을 모니터링할 수 있다.
AP는 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(960) 상에서 재전송된 트리거 프레임(920)을 수신한 경우, AP는 U-HAPSD 재개시 서비스 구간(960) 상에서 하향링크 프레임(900)에 대한 재전송을 수행할 수 있다. AP에 STA으로 전송할 펜딩된 추가적인 다른 하향링크 프레임(940)이 존재하는 경우, 재전송되는 하향링크 프레임(930)은 이후 전송될 펜딩된 하향링크 프레임(940)의 존재를 지시할 수 있다. 예를 들어, 재전송되는 하향링크 프레임(930)의 EOSP 정보는 0, MoreData 정보는 1일 수 있다. STA은 재전송된 하향링크 프레임(930)의 EOSP 정보 및/또는 MoreData 정보를 기반으로 AP에 펜딩된 다른 하향링크 프레임(940)의 존재를 알 수 있다. AP에 펜딩된 추가적인 하향링크 데이터가 존재하는 경우, STA은 어웨이크 모드를 유지하고 AP로부터 전송되는 다른 하향링크 프레임(940)을 모니터링할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 상향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10에서는 U-HAPSD 연속 서비스 구간(1050) 상에서 STA에 펜딩된 상향링크 프레임이 발생한 경우, STA이 펜딩된 상향링크 프레임(1000)을 AP로 전송하는 방법이 개시된다.
도 10을 참조하면, U-HAPSD 연속 서비스 구간(1050) 상에서 STA에 펜딩된 상향링크 프레임이 생성된 경우, STA은 하향링크 프레임에 대한 모니터링보다 우선하여 상향링크 프레임(1000)을 AP로 전송할 수 있다. STA에 의해 상향링크 프레임(1000)이 전송되는 서비스 구간은 다른 용어로 U-HAPSD 폴백 서비스 구간(1050)이라는 용어로 표현될 수 있다.
예를 들어, U-HAPSD 폴백 서비스 구간(1050)에서 STA은 서비스 구간의 종료를 지시하거나(EOSP=1) 추가 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않음을 지시하는(MoreData=0) 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임의 전송 타이밍보다 빠르게 채널 액세스를 수행하여 상향링크 프레임(1000)을 AP로 전송할 수 있다.
STA이 서비스 구간의 종료를 지시하거나(EOSP=1) 추가 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않음을 지시하는(MoreData=0) 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 수신하는 경우, 도즈 상태로 전환된다. 따라서, STA은 이와 같은 하향링크 프레임의 전송 이전에 채널 액세스를 수행하여 상향링크 프레임(1000)을 전송할 수 있다.
STA으로부터 상향링크 프레임(1000)을 수신한 AP는 상향링크 프레임(1000)에 대한 ACK 프레임(1020)을 STA으로 전송할 수 있다. STA으로 전송할 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하는 경우, AP는 ACK 프레임의 전송 이후 하향링크 프레임(1010)을 전송할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 상향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11에서는 U-HAPSD 연속 서비스 구간 상에서 STA에 펜딩된 상향링크 프레임이 발생한 경우, STA이 펜딩된 상향링크 프레임(1100)을 AP로 전송하는 방법이 개시된다.
도 11을 참조하면, U-HAPSD 연속 서비스 구간에서 서비스 구간의 종료를 지시하거나(EOSP=1) 추가 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않음을 지시하는(MoreData=0) 하향링크 프레임(1100)이 STA으로 전송될 수 있다. 이러한 경우, 하향링크 프레임(1100)의 수신 이후 STA에 펜딩된 상향링크 프레임이 발생한 경우, STA은 바로 상향링크 프레임(1120)을 전송할 수 없고 도즈 상태로 전환될 수 있다.
STA은 다음 서비스 구간을 U-HAPSD 폴백 서비스 구간(1150)으로 설정하여 상향링크 프레임을 전송할 수 있다. STA은 U-HAPSD 폴백 서비스 구간(1150)에서 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임의 전송 전에 상향링크 프레임(1120)을 전송할 수 있다.
U-HAPSD 폴백 서비스 구간(1150)에서 상향링크 프레임(1120)의 전송이 완료된 경우, U-HAPSD 폴백 서비스 구간(1150) 이후의 서비스 구간은 U-HAPSD 연속 서비스 구간으로 설정될 수 있다.
STA은 실시간 트래픽의 성격에 대해 구분할 수 있다. 실시간 트래픽은 라이브 비디오(live video), 버퍼링된 비디오(buffered video), 인터랙티브 비디오(interactive video)(예를 들어, 비디오 컨퍼러스(video conferencing)) 및 보이스(voice} 등으로 구분될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 실시간 서비스에 사용될 수 있는 U-HHAPSD 절차에 대해 개시하였다. U-HHAPSD 절차는 파워 절약 모드로 구동되는 STA을 위해 사용될 수 있다.
기존의 액세스 클래스(access class), 액세스 카테고리 또는 TID(traffic identification)로는 실시간 트래픽의 카테고리를 구체적으로 구분하는 것이 불가능할 수 있다. 즉, 기존의 액세스 클래스, 액세스 카테고리 또는 TID는 라이브 비디오, 버퍼링된 비디오, 인터랙티브 비디오 또는 보이스(voice} 등과 같은 실시간 트래픽의 카테고리를 세부적으로 구분하기 위한 AC 및 TID를 정의하고 있지 않다.
기존의 기술로는 STA이 실시간 트래픽 각각에 대한 서로 다른 파워 절약 모드를 사용하여 동작하는 것이 불가능하다. STA은 상위단에서 내려오는 트래픽이 라이브 비디오인지 버퍼링된 비디오인지 인터랙티브 비디오인지에 대해 알 수 없다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 STA이 실시간 트래픽의 카테고리를 구분하기 위한 방법을 아래와 같이 수행할 수 있다.
우선, STA은 도메인 이름을 기반으로 실시간 트래픽의 카테고리를 구분할 수 있다. 각 도메인에 대응되는 웹 사이트에서 제공되는 서비스의 성격은 서로 다를 수 있고 이에 따라 제공되는 실시간 트래픽의 카테고리 또한 다를 수 있다.
예를 들어, 도메인 이름이 의 경우, 실시간 트래픽의 카테고리는 라이브 비디오, 도메인 이름이 의 경우, 실시간 트래픽의 카테고리는 버퍼링된 비디오, 도메인 이름이 의 경우, 실시간 트래픽의 카테고리는 브라우징(browsing) 데이터로 판단될 수 있다.
서비스를 위해 연결된 도메인 이름이 MLME 프리미티브(primitive)를 기반으로 STA으로 전송되고 STA은 송신 또는 수신되는 실시간 트래픽의 카테고리를 구분할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, OS ID(operating system ID)(예를 들어, 안드로이드(Android) 또는 iOS) 또는 어플리케이션 ID(application ID, APP ID)(예를 들어, Skype, MLB TV app)의 조합으로 실시간 트래픽의 카테고리가 구분될 수도 있다.
STA은 OS ID 와 APP ID를 기반으로 실시간 트래픽을 구분할 수 있다. 예를 들어, STA이 MLB TV app을 실행한 경우, STA으로 OS ID(예를 들어, 안드로이드 지시 식별자) 와 APP ID(MLB TV 지시 식별자)를 MLME 프리미티브로 알려줘서 STA은 송수신하는 실시간 트래픽을 구분할 수 있도록 한다.
STA은 실시간 트래픽의 카테고리에 따라 파워 세이브 모드를 선택할 수 있다. 예를 들어, STA은 실시간 트래픽의 카테고리에 따라 본 발명의 실시예에 따른 U-HAPSD를 사용할 뿐만 아니라, PS-Poll, U-APSD, S-APSD 및 PSMP 중 하나를 사용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 프레임을 전송하는 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 12에서는 본 발명의 실시예에 따른 PPDU 포맷에 대해 개시한다. PPDU 포맷의 PPDU 헤더는 널 데이터 패킷 지시자를 포함할 수 있다.
도 12의 상단을 참조하면, 하향링크 PPDU의 PPDU 헤더는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field), L-SIG(legacy-signal), HE-SIG A(high efficiency-signal A), HE-STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field), HE-SIG B(high efficiency-signal-B)를 포함할 수 있다. PHY 헤더에서 L-SIG까지는 레가시 부분(legacy part), L-SIG 이후의 HE(high efficiency) 부분(HE part)으로 구분될 수 있다.
L-STF(1200)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(1200)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(1210)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(1210)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG(1220)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(1220)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, HE-SIG A(1230)는 널 데이터 패킷 지시자를 포함할 수 있다. 또는 하향링크 채널이 OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing access)를 기반으로 복수의 STA에게 나누어 할당되는 경우, HE-SIG A(1230)는 복수의 STA 각각으로 할당된 하향링크 전용 동작 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다. 하향링크 채널은 복수의 하위 하향링크 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, OFDMA를 기반으로 40MHz의 하향링크 채널 중 20MHz는 STA1에게 하향링크 프레임을 전송하기 위해 사용되는 제1 하위 하향링크 채널로 할당되고, 나머지 20MHz는 STA2에게 하향링크 프레임을 전송하기 위한 제2 하위 하향링크 채널로 할당될 수 있다. STA1 및 STA2 각각은 제1 하위 하향링크 채널 및 제2 하위 하향링크 채널 각각 상에서 U-HAPSD 동작을 수행할 수도 있다.
또한, H-SIG A(1230)는 하향링크 PPDU를 수신할 타겟 STA을 지시하기 위한 STA의 식별 정보를 포함할 수 있다. 복수의 STA이 동일한 U-HAPSD 구간 상에서 동작할 수 있다. 이러한 경우, STA은 하향링크 PPDU의 H-SIG A(1230)에 포함된 STA의 식별자 정보를 기반으로 하향링크 PPDU가 STA을 타겟으로 한 PPDU인지 여부를 판단할 수 있다. 하향링크 PPDU의 H-SIG A(1230)를 기반으로 STA이 지시된 경우, STA은 하향링크 PPDU에 대한 추가적인 디코딩을 수행할 수 있다.
HE-STF(1240)는 MIMO(multilple input multiple output) 환경 또는 OFDMA 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.
HE-LTF(1250)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
HE-SIG B(1260)는 각 STA에 대한 PSDU(physical layer service data unit)의 길이 MCS(modulation and coding scheme)에 대한 정보 및 테일 비트 등을 포함할 수 있다.
HE-STF(1240) 및 HE-STF(1240) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기와 HE-STF(1240) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, HE-STF(1240) 및 HE-STF(1240) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1240) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기보다 4배 클 수 있다. STA이 H-SIG A(1230)를 기반으로 지시되는 경우, STA은 HE-STF(1240) 및 HE-STF(1240) 이후 필드부터 변경된 FFT 사이즈를 기반으로 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA이 H-SIG A(1230)를 기반으로 지시되지 않는 경우, STA은 HE-STF(1240) 및 HE-STF(1240) 이후 필드에 대한 디코딩을 중단하고 NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다.
HE-STF(1240)의 CP(cyclic prefix)는 다른 필드의 CP보다 큰 크기를 가질 수 있고, 이러한 CP 구간 동안 STA은 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
도 12의 상단에서 개시된 PPDU의 포맷을 구성하는 필드의 순서는 변할 수도 있다. 예를 들어, 도 12의 중단에서 개시된 바와 같이 HE 부분의 HE-SIG B(1215)가 HE-SIG A(1205)의 바로 이후에 위치할 수도 있다. STA은 HE-SIG A(1205) 및 HE-SIG B(1215)까지 디코딩하고 필요한 제어 정보를 수신하고 NAV 설정을 할 수 있다. 마찬가지로 HE-STF(1225) 및 HE-STF(1225) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1225) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기와 다를 수 있다.
STA은 HE-SIG A(1205) 및 HE-SIG B(1215)를 수신할 수 있다. HE-SIG A(1205)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신이 지시되는 경우, STA은 HE-STF(1225)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA은 HE-SIG A(1205)를 수신하고, HE-SIG A(1205)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신이 지시되지 않는 경우, NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다.
도 12의 하단을 참조하면, DL(downlink) MU(multi-user) 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷이 개시된다. 하향링크 PPDU는 OFDMA를 기반으로 서로 다른 하향링크 전송 자원(주파수 자원 또는 공간적 스트림)을 통해 STA으로 전송될 수 있다. 즉, 하향링크 PPDU는 하위 하향링크 채널을 통해 복수의 STA으로 전송될 수 있다. 이러한 방법을 기반으로 복수의 STA과 AP가 U-HAPSD 절차에 기반한 통신을 수행할 수 있다.
하향링크 PPDU 상에서 HE-SIG B(1245)의 이전 필드는 서로 다른 하향링크 전송 자원 각각에서 듀플리케이트된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1245)는 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1245) 이후의 필드는 하향링크 PPDU를 수신하는 복수의 STA 각각을 위한 개별 정보를 포함할 수 있다.
하향링크 PPDU에 포함되는 필드가 하향링크 전송 자원 각각을 통해 각각 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 하향링크 PPDU에 포함될 수 있다. 반대로, 하향링크 PPDU에 포함되는 특정 필드가 전체 하향링크 전송 자원 상에서 인코딩되어 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 하향링크 PPDU에 포함되지 않을 수 있다. 따라서, CRC에 대한 오버 헤드가 감소될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷은 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태의 HE-SIG B(1245)를 사용함으로써 하향링크 프레임의 CRC 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, AP가 하향링크 채널을 통해 DL(downlink) MU(multi-user) OFDMA 전송을 기반으로 하향링크 PPDU를 전송한 경우를 가정할 수 있다. 하나의 하위 하향링크 채널 대역폭이 20MHz인 경우, STA은 하나의 하위 하향링크 채널을 통해 전송된 HE-SIG A(1235)를 디코딩하여 하향링크 전송 자원을 할당받을 수 있다. 예를 들어, HE-SIG A(1235)는 STA으로 할당된 하향링크 채널이 80MHz임을 지시할 수 있고, STA은 80MHz의 하향링크 채널을 통해 전송되는 HE-SIG A(1235) 이후의 필드를 디코딩할 수 있다.
DL MU 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷도 마찬가지로 HE-STF(1255) 및 HE-STF(1255) 이후의 필드는 HE-STF(1255) 이전의 필드와 다른 IFFT 사이즈를 기반으로 인코딩될 수 있다. 따라서, STA은 HE-SIG A(1235) 및 HE-SIG B(1245)를 수신하고, HE-SIG A(1235)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받은 경우, HE-STF(1255)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 무선 장치(1300)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1300) 또는 비 AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1350)일 수 있다.
AP(1300)는 프로세서(1310), 메모리(1320) 및 RF부(radio frequency unit, 1330)를 포함한다.
RF부(1330)는 프로세서(1310)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1310)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 2 내지 12의 실시예에서 개시한 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1310)는 제1 서비스 구간(예를 들어, U-HAPSD 개시 서비스 구간) 상에서는 STA으로부터 트리거 프레임을 수신하고 펜딩된 하향링크 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(1310)는 제2 서비스 구간(예를 들어, U-HAPSD 개시 서비스 구간) 상에서는 AP는 STA에 대한 펜딩된 하향링크 프레임의 존재 여부에 따라 펜딩된 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 STA으로 전송하도록 구현될 수 있다.
STA(1350)는 프로세서(1360), 메모리(1370) 및 RF부(radio frequency unit, 1380)를 포함한다.
RF부(1380)는 프로세서(1360)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1360)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1320)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 2 내지 12의 실시예에서 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1360)는 제1 서비스 구간(예를 들어, U-HAPSD 개시 서비스 구간) 상에서 AP로 제1 트리거 프레임을 전송하고 제1 서비스 구간 상에서 제1 트리거 프레임을 기반으로 AP에 의해 전송된 하향링크 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다.
또한, 프로세서(1360)는 하향링크 프레임의 수신 이후, 제2 서비스 구간(예를 들어, U-HAPSD 연속 서비스 구간) 상에서 AP로부터 전송되는 펜딩된 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 모니터링하고, 제2 서비스 구간 상에서 펜딩된 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임의 수신 여부에 따라 파워 상태를 결정하도록 구현될 수 있다.
펜딩된 하향링크 프레임은 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하는 경우 AP에 의해 전송되고, 널 데이터 프레임은 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, AP에 의해 전송될 수 있다.
또한, 프로세서(1360)는 최대 재전송 수행 구간을 고려하여 펜딩된 하향링크 프레임을 모니터링하도록 구현되되, 최대 재전송 수행 구간은 펜딩된 하향링크 프레임에 대한 재전송이 수행되는 최대 시간 구간이고, 최대 재전송 수행 구간은 AP의 최대 재전송 횟수를 고려하여 결정될 수 있다. 최대 재전송 수행 구간까지 AP에 의해 펜딩된 하향링크 프레임이 전송되지 않은 경우, 프로세서(1360)는 제3 서비스 구간(예를 들어, U-HAPSD 재개시 서비스 구간) 상에서 제2 트리거 프레임을 AP로 전송하도록 구현될 수 있다.
프로세서(1310, 1360)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(1320, 1370)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1330, 1380)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(1320, 1370)에 저장되고, 프로세서(1310, 1360)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1320, 1370)는 프로세서(1310, 1360) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1310, 1360)와 연결될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법은,
    STA(station)이 제1 서비스 구간 상에서 AP(access point)로 제1 트리거 프레임을 전송하는 단계;
    상기 STA이 상기 제1 서비스 구간 상에서 상기 제1 트리거 프레임을 기반으로 상기 AP에 의해 전송된 하향링크 프레임을 수신하는 단계;
    상기 STA이 상기 하향링크 프레임의 수신 이후, 제2 서비스 구간 상에서 상기 AP로부터 전송되는 펜딩된 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 모니터링하는 단계; 및
    상기 제2 서비스 구간 상에서 상기 펜딩된 하향링크 프레임 또는 상기 널 데이터 프레임의 수신 여부에 따라 상기 STA이 파워 절약을 위한 모드 를 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 펜딩된 하향링크 프레임은 상기 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하는 경우 상기 AP에 의해 전송되고,
    상기 널 데이터 프레임은 상기 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, 상기 AP에 의해 전송되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파워 절약을 위한 모드를 결정하는 단계는,
    상기 AP에 의해 상기 펜딩된 하향링크 프레임이 전송되는 경우, 상기 STA은 상기 모드를 액티브 모드(active mode)로 유지하는 단계; 및
    상기 AP에 의해 상기 널 데이터 프레임이 전송되는 경우, 상기 STA은 상기 모드를 상기 액티브 모드에서 슬립 모드(sleep mode)로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 널 데이터 프레임은 펜딩된 데이터 지시 필드 및 서비스 구간 변화 필드를 포함하고,
    상기 펜딩된 데이터 지시 필드는 상기 펜딩된 하향링크 데이터의 존재 여부를 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 서비스 구간 변화 필드는 상기 제2 서비스 구간의 변화된 길이에 대한 정보를 포함하고,
    상기 STA이 상기 널 데이터 프레임을 수신한 경우, 상기 모드는 액티브 모드(active mode)에서 슬립 모드(sleep mode)로 전환되고,
    상기 도즈 상태의 유지 시간은 상기 제2 서비스 구간의 상기 변화된 길이를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 STA이 최대 재전송 수행 구간을 고려하여 상기 펜딩된 하향링크 프레임을 모니터링하는 단계를 더 포함하되,
    상기 최대 재전송 수행 구간은 상기 펜딩된 하향링크 프레임에 대한 재전송이 수행되는 최대 시간 구간이고,
    상기 최대 재전송 수행 구간은 상기 AP의 최대 재전송 횟수를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 STA이 상기 최대 재전송 수행 구간까지 상기 펜딩된 하향링크 프레임을 수신하지 못한 경우, 상기 STA이 제3 서비스 구간 상에서 제2 트리거 프레임을 상기 AP로 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제2 트리거 프레임은 상기 제3 서비스 구간 상에서 상기 AP에 의한 상기 펜딩된 하향링크 프레임의 전송을 트리거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선랜에서 파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 STA(station)에 있어서, 상기 STA은,
    무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 제1 서비스 구간 상에서 AP(access point)로 제1 트리거 프레임을 전송하고,
    상기 제1 서비스 구간 상에서 상기 제1 트리거 프레임을 기반으로 상기 AP에 의해 전송된 하향링크 프레임을 수신하고,
    상기 하향링크 프레임의 수신 이후, 제2 서비스 구간 상에서 상기 AP로부터 전송되는 펜딩된 하향링크 프레임 또는 널 데이터 프레임을 모니터링하고,
    상기 제2 서비스 구간 상에서 상기 펜딩된 하향링크 프레임 또는 상기 널 데이터 프레임의 수신 여부에 따라 파워 절약을 위한 모드를 결정하도록 구현되되,
    상기 펜딩된 하향링크 프레임은 상기 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하는 경우 상기 AP에 의해 전송되고,
    상기 널 데이터 프레임은 상기 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, 상기 AP에 의해 전송되는 STA.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 AP에 의해 상기 펜딩된 하향링크 프레임이 전송되는 경우, 상기 모드를 액티브 모드(active mode)로 유지하고, 상기 AP에 의해 상기 널 데이터 프레임이 전송되는 경우, 상기 모드를 상기 액티브 모드에서 슬립 모드(sleep mode)로 전환하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 STA.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 널 데이터 프레임은 펜딩된 데이터 지시 필드 및 서비스 구간 변화 필드를 포함하고,
    상기 펜딩된 데이터 지시 필드는 상기 펜딩된 하향링크 데이터의 존재 여부를 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 서비스 구간 변화 필드는 상기 제2 서비스 구간의 변화된 길이에 대한 정보를 포함하고,
    상기 널 데이터 프레임이 상기 AP에 의해 전송된 경우, 상기 프로세서는 상기 모드를 액티브 모드(active mode)에서 슬립 모드(sleep mode)로 전환하도록 구현되고,
    상기 슬립 모드의 유지 시간은 상기 제2 서비스 구간의 상기 변화된 길이를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 STA.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는 최대 재전송 수행 구간을 고려하여 상기 펜딩된 하향링크 프레임을 모니터링하도록 구현되되,
    상기 최대 재전송 수행 구간은 상기 펜딩된 하향링크 프레임에 대한 재전송이 수행되는 최대 시간 구간이고,
    상기 최대 재전송 수행 구간은 상기 AP의 최대 재전송 횟수를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 STA.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 최대 재전송 수행 구간까지 상기 AP에 의해 상기 펜딩된 하향링크 프레임이 전송되지 않은 경우, 상기 프로세서는 제3 서비스 구간 상에서 제2 트리거 프레임을 상기 AP로 전송하도록 구현되되,
    상기 제2 트리거 프레임은 상기 제3 서비스 구간 상에서 상기 AP에 의한 상기 펜딩된 하향링크 프레임의 전송을 트리거하는 것을 특징으로 하는 STA.
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