WO2015119374A1 - 무선랜에서 프레임을 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

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김서욱
류기선
이욱봉
최진수
조한규
김정기
박기원
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a frame in a WLAN.
  • the channel bandwidth available in the existing WLAN system has been varied from 20MHz to 160MHz. Accordingly, determining an appropriate channel bandwidth for communication between the transmitting terminal and the receiving terminal has become an important factor in determining the Wi-Fi performance.
  • a dynamic channel bandwidth setting protocol based on a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame has been developed from IEEE 802.11ac.
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • the transmitting terminal transmits the RTS frame to the receiving terminal before transmitting the data frame.
  • the destination terminal receiving the RTS frame responds to the transmitting terminal in the CTS frame.
  • the third terminals receiving the RTS frame and the CTS control frame may delay the medium access for a predetermined time in order to protect data frames to be transmitted later.
  • a transmitting terminal transmits an RTS frame in a wide bandwidth exceeding a 20 MHz channel bandwidth, and a target terminal can respond to a CTS frame according to a channel bandwidth currently available to it. have. For example, if the transmitting terminal wants to use the 160MHz channel bandwidth, it transmits the RTS frame in 160MHz channel bandwidth. If the channel bandwidth currently available in the target terminal is 80MHz, the target terminal transmits the CTS frame in the 80MHz channel bandwidth.
  • a transmitting terminal transmitting an RTS frame receives a CTS frame with a channel bandwidth of 80 MHz, a data frame subsequently transmitted by the transmitting terminal to a target terminal should be less than or equal to an 80 MHz channel bandwidth.
  • An object of the present invention is to provide a method for transmitting a frame in a WLAN.
  • Still another object of the present invention is to provide an apparatus for performing a method of transmitting a frame in a WLAN.
  • an access point provides a request to send (RTS) frame for protecting a medium through a plurality of channels.
  • the AP receives a clear to send (CTS) frame in response to the RTS frame from each of the plurality of STAs through a first allocation channel, wherein the first allocation channel is And a second allocation channel to each of the plurality of STAs based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) on the overlapped time resource, wherein the AP and at least one channel of the plurality of channels determined based on the RTS frame are overlapped.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • An access point (AP) for transmitting a frame in a WLAN is a radio frequency (RF) unit and a RF unit implemented to transmit or receive a radio signal.
  • RF radio frequency
  • a processor operatively connected to the processor, wherein the processor transmits a request to send (RTS) frame for protecting a medium to a plurality of STAs through a plurality of channels, and each of the plurality of STAs Receive a clear to send (CTS) frame in response to the RTS frame from the first allocation channel from the second, and the second allocation to each of the plurality of STAs based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) on the overlapped time resources
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • Communication efficiency may be increased by transmitting data to each of the plurality of STAs on the overlapped time resources.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of using an RTS frame and a CTS frame to solve a hidden node issue and an exposed node issue.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating CTS-to-Self Mechanism.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method when performing OFDMA-based communication in a WLAN according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method when performing OFDMA-based communication in a WLAN according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method when performing OFDMA-based communication in a WLAN according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an RTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a sub RA field of an RTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a format of an RTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a format of an RTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method when performing OFDMA-based communication in a WLAN according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates a method for preventing interference between WLAN systems according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a PPDU format for transmission of a frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • WLAN wireless local area network
  • BSS infrastructure basic service set
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • 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 for providing a distribution service, and a distribution system (DS) 110 for connecting a plurality of APs.
  • STA STA
  • APs 125 and 130 for providing a distribution service
  • DS distribution system
  • the distributed system 110 may connect several BSSs 100 and 105 to implement an extended service set (ESS) 140 which is an extended service set.
  • ESS 140 may be used as a term indicating one network in which one or several APs 125 and 230 are connected through the distributed system 110.
  • APs included in one ESS 140 may have the same service set identification (SSID).
  • the portal 120 may serve as a bridge for connecting the WLAN network (IEEE 802.11) with another network (for example, 802.X).
  • 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.
  • the IBSS is a BSS operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not contain an AP, there is no centralized management entity. That is, in the IBSS, the STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 are managed in a distributed manner. In the IBSS, all STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 may be mobile STAs, and access to a distributed system is not allowed, thus making a self-contained network. network).
  • a STA is any functional medium that includes medium access control (MAC) conforming to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium. 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.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of using an RTS frame and a CTS frame to solve a hidden node issue and an exposed node issue.
  • a short signal transmission frame such as a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame to solve a hidden node issue and an exposed node issue ( short signaling frame) may be used.
  • the neighboring STAs may know whether to transmit or receive data between the two STAs based on the RTS frame and the CTS frame.
  • FIG. 2A illustrates a method of transmitting the RTS frame 203 and the CTS frame 205 to solve a hidden node issue.
  • both STA A 200 and STA C 220 attempt to transmit a data frame to STA B 210.
  • the STA A 200 may transmit the RTS frame 203 to the STA B 210 before transmitting the data frame, and the STA B 210 may transmit the CTS frame 205 to the STA A 200.
  • STA C 220 may overhear the CTS frame 205 and may know transmission of the frame from STA A 200 to STA B 210 over the medium.
  • the STA C 220 may set a network allocation vector (NAV) until the transmission of the data frame from the STA A 200 to the STA B 210 ends.
  • NAV network allocation vector
  • FIG. 2B illustrates a method of transmitting the RTS frame 233 and the CTS frame 235 to solve the exposed node issue.
  • STA C 250 determines whether there is a collision when transmitting a frame to another STA D 260 based on the monitoring of the RTS frame 233 and the CTS frame 235 of STA A 230 and STA B 240. Can be.
  • STA B 240 may transmit an RTS frame 233 to STA A 230, and STA A 230 may transmit a CTS frame 235 to STA B 240.
  • STA C 250 overhears only the RTS frame 233 transmitted by STA B 240 and fails to overhear the CTS frame 235 transmitted by STA A 230. Accordingly, STA C 250 may know that STA A 230 is outside the carrier sensing range of STA C 250. Accordingly, STA C 250 may transmit data to STA D 260.
  • the RTS frame format and the CTS frame format are disclosed in 8.3.1.2 RTS frame format and 8.3.1.3 CTS frame format of IEEE P802.11-REVmc TM / D2.0, October 2013.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating CTS-to-Self Mechanism.
  • a medium is sensed using an exchange method between an RTS frame and a CTS frame (FIG. 3A) and a medium is sensed using a CTS-to-Self frame (FIG. 3B). )).
  • the IEEE 802.11g standard defines the CTS-to-self protection mechanism.
  • the CTS-to-self protection mechanism can be used in place of the medium sensing mechanism using the RTS frame and the CTS frame.
  • Using the CTS-to-self protection mechanism can reduce the overhead of the medium compared to using a medium sensing mechanism that uses RTS / CTS frames.
  • a method of exchanging an RTS frame and a CTS frame before transmitting a data frame may be performed as follows.
  • STA A 300 tries to send a data frame to STA B 305 or STA C 310.
  • STA A 300 transmits an RTS frame 320.
  • the RTS frame 320 is received by the STA B 305 and the STA C 310 that exist in the carrier sensing range.
  • STA B 305 and STA C 310 transmit CTS frames 325 and 330.
  • the transmitted CTS frames 325 and 330 are transmitted to the STA A 300, the STA B 305, the STA C 310, and the STA D 315.
  • the RTS frame 320 transmitted by the STA A 300 was not received (ie, the STA D 315) outside the carrier sensing range of the STA A 300. Is a hidden node of STA A 300. However, it can be seen that STA A 300 has occupied a medium for transmitting data by receiving the CTS frame 330 transmitted by STA C 310. STA D may set the NAV and not access the medium.
  • STA A 300 transmits a data frame to STA C 310.
  • the CTS-to-self frame-based media sensing method performed before the data frame is transmitted by the transmitter may be performed as follows.
  • STA A 350 attempts to send a data frame to STA C 360.
  • STA A 350 transmits the CTS-to-self frame 370 to STA B 355 and STA C 360 that exist in a carrier sensing range.
  • the STA B 355 and the STA C 360 that have received the CTS-to-self frame 370 defer transmission of other data frames to receive the data frame transmitted from the STA A 350.
  • the STA D 365 existing outside the coverage area of the STA A 350 may not receive the CTS-to-self frame 370 from the STA A 350. Accordingly, the STA D 365 may not know whether the data frame is transmitted by the STA A 350.
  • the method using the CTS-to-self frame 370 cannot solve the hidden node problem. Therefore, the method using the CTS-to-self frame 370 is applied only when the transmission of data frames between the STAs can be sensed. Otherwise, the method can be performed using the RTS / CTS frame exchange method. You can sense it.
  • An AP operating in a WLAN system may transmit different data to each of a plurality of STAs through the same (or overlapped) time resource. If the transmission from the AP to the STA is called downlink transmission, the transmission of such an AP may be expressed in terms of DL MU transmission (or downlink multi-user transmission).
  • the AP may perform DL MU transmission based on MU multiple input multiple output (MUMI), and this transmission may be expressed by the term DL MU MIMO transmission.
  • MUMI MU multiple input multiple output
  • an operator may perform DL MU transmission based on orthogonal frequency division multiplexing access (OFDMA), and such transmission is called DL MU OFDMA transmission.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiplexing access
  • the AP may transmit a downlink frame to each of the plurality of STAs through each of a plurality of frequency resources (or subbands) on the overlapped time resources.
  • the PPDU may be a data unit including a PPDU header and a physical layer service data unit (PSDU) (or MAC protocol data unit (MPDU)).
  • PSDU physical layer service data unit
  • MPDU MAC protocol data unit
  • transmission from the STA to the AP may be referred to as uplink transmission.
  • the transmission of data to the AP by the plurality of STAs on the same (or overlapped) time resource may be expressed in terms of uplink multi-user transmission (or uplink multi-user transmission).
  • the UL MU transmission may be supported in the WLAN system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Each of the PPDUs, frames, and data transmitted through uplink transmission may be expressed in terms of uplink PPDU, uplink frame, and uplink data.
  • Uplink transmission by each of the plurality of STAs may be performed based on different frequency resources (subbands) or different space time streams (or spatial streams).
  • different frequency resources may be allocated as uplink transmission resources for each of the plurality of STAs based on OFDMA.
  • Each of the plurality of STAs may transmit an uplink frame to the AP through different frequency resources allocated on the overlapped time resources.
  • the transmission method through these different frequency resources may be represented by the term UL MU OFDMA transmission method.
  • different space-time streams may be allocated to each of the plurality of STAs.
  • Each of the plurality of STAs may transmit an uplink frame to the AP through different space-time streams.
  • the transmission method through these different spatial streams may be represented by the term UL MU MIMO transmission method.
  • next generation WLAN In the next generation WLAN, a demand for high throughput and quality of experience (QoE) is increasing.
  • QoE quality of experience
  • a new frame (or PPDU) format for a next generation WLAN system When a new frame (or PPDU) format for a next generation WLAN system is introduced, a new system should be designed without performance impact on legacy STAs supporting only the existing WLAN system.
  • the next generation WLAN system needs to be designed so that the performance is not affected by the presence of the legacy STA.
  • DL MU OFDMA transmission, UL MU MIMO transmission, and UL MU OFDMA transmission are not supported in the existing WLAN system.
  • a wide bandwidth (wider bandwidth) based on a multi-channel has been allocated for communication between one STA and one AP.
  • the multi-channel can be a bandwidth in excess of 20 MHz, including a primary channel and a non primary channel (eg, a secondary channel).
  • frequency resources are operated due to a primary channel rule.
  • the primary channel rule only when the non-primary channel (or the secondary channel) is idle, the STA may communicate through a multi-channel including a primary channel and a non-primary channel.
  • a method of an AP transmitting a plurality of downlink frames to each of a plurality of STAs based on DL MU OFDMA will be described.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method when performing OFDMA-based communication in a WLAN according to an embodiment of the present invention.
  • the AP performs media protection based on the RTS frame 410 and the CTS frame 420, and the AP performs downlink data 415, 425, 435, 445 to each of the plurality of STAs through DL MU OFDMA transmission. It discloses a method of transmitting.
  • the AP may transmit the RTS frame 410 through the multi channel based on the primary channel rule.
  • Multi-channels may include primary channels and non-primary channels (or secondary channels).
  • one 20 MHz channel band of four 20 MHz channel bands included in the 80 MHz channel band may be set as a primary channel for TXOP initial access.
  • the AP may perform a back-off procedure for channel access for the established primary channel.
  • the AP may perform TXOP initial access through a back-off procedure in the primary channel.
  • the AP may check the channel state of the non-primary channel in a point coordination function (PCF) interframe space (PIFS) period before the back-off timer expires.
  • PCF point coordination function
  • PIFS interframe space
  • the first channel may be a primary channel, a second channel, a third channel, and a fourth channel.
  • the first channel used in the embodiment of the present invention may indicate a primary channel, a second channel, a third channel, and a fourth channel may indicate a non-primary channel (or secondary channel).
  • a fourth channel may indicate a non-primary channel (or secondary channel).
  • four channels (first channel to fourth channel) are assumed, but a medium protection method and downlink when performing OFDMA-based communication according to an embodiment of the present invention on a plurality of other channels.
  • a link frame transmission method may be used, and such embodiments are also included in the scope of the present invention.
  • the AP may determine the channel states of the second, third and fourth channels during PIFS before TXOP to determine whether the second to fourth channels are idle or busy. . If the second channel, the third channel, and the fourth channel idle during PIFS, the AP may determine that the states of the second channel, the third channel, and the fourth channel are idle. In FIG. 4, for convenience of description, it is assumed that the second channel, the third channel, and the fourth channel are idle, but there may be a channel determined as a busy state among the second channel, the third channel, and the fourth channel.
  • the CTS frame 410 may not be transmitted through the channel determined to be busy.
  • the AP duplicates a PHY protocol data unit (PPDU) format (or duplicate frame) through a second channel, a third channel, and a fourth channel, which have determined that the channel and the channel state are idle.
  • PPDU PHY protocol data unit
  • RTS PPDU RTS frame 410
  • the duplicate PPDU format may be a format including a duplicated field. In detail, when a duplicate PPDU format is used, a field that duplicates a field transmitted on a primary channel may be transmitted on a non-primary channel.
  • the RTS PPDU in the duplicate PPDU format may include an RTS PPDU transmitted on the first channel and a duplicated RTS PPDU transmitted on each of the second channel, the third channel, and the fourth channel.
  • the duplicated RTS PPDU transmitted through the second channel, the third channel, and the fourth channel may be a duplicated PPDU transmitted through the RTS PPDU transmitted on the first channel.
  • the RTS frame transmitted on the first channel and the duplicated RTS frame transmitted on each of the second, third, and fourth channels may be represented by the RTS frame 410 of one duplicate frame format. It may be. That is, the RTS frame 410 of one duplicate frame format may include an RTS frame transmitted on the first channel and a duplicated RTS frame transmitted on the second channel, the third channel, and the fourth channel.
  • the AP may transmit an RTS PPDU (RTS frame 410) in a duplicate PPDU format (or duplicate frame format) through a first channel, a second channel, a third channel, and a fourth channel (eg, 80 MHz). ) Can be sent.
  • RTS PPDU RTS frame 410
  • a duplicate PPDU format or duplicate frame format
  • a fourth channel eg, 80 MHz
  • the RTS frame 410 transmitted by the AP may include identification information indicating a plurality of STAs to transmit the CTS frame 420.
  • the RA field of the RTS frame 410 may include identification information (eg, association identifier (AID)) for a plurality of STAs to transmit the CTS frame 420.
  • the RA field of the RTS frame 410 may include AID1 of STA1, AID2 of STA2, AID3 of STA3, and AID4 of STA4.
  • the format (or structure) of the RTS frame 410 will be described later.
  • Each of the STAs 1, STA2, STA3, and STA4 that receives the RTS frame 410 may transmit the CTS frame 420 in response to the RTS frame 410.
  • Each of STA 1, STA2, STA3, and STA4 includes a CTS frame 420 composed of fields including the same data, after receiving overlapping time resources (eg, after receiving the RTS frame 410 and short interframe space (SIFS)). Can be transmitted to the AP in the.
  • the CTS frame 420 may be transmitted to the AP through the first channel, the second channel, the third channel, and the fourth channel through the duplicated PPDU format similarly to the RTS frame 410.
  • the first channel, the second channel, the third channel, and the fourth channel are idle. If a specific channel (for example, a third channel) of the first channel, the second channel, the third channel, and the fourth channel is not idle, the STA1 does not transmit the CTS frame through the third channel. It may not. If neither STA1 to STA4 transmits the CTS frame through the third channel, the AP cannot receive the CTS frame through the third channel. In this case, the AP may not use the third channel when transmitting the downlink frame. That is, the AP may transmit the downlink frame through the first channel, the second channel, and the fourth channel except for the third channel.
  • a specific channel for example, a third channel
  • the STA1 does not transmit the CTS frame through the third channel. It may not.
  • neither STA1 to STA4 transmits the CTS frame through the third channel the AP cannot receive the CTS frame through the third channel. In this case, the AP may not use the third channel when transmitting the downlink frame. That is, the
  • an AP receives a CTS frame 420 contained in a duplicate PPDU format through a first channel, a second channel, a third channel, and a fourth channel.
  • the AP Based on the DL MU OFDMA transmission, the AP assigns each of a plurality of downlink data (or downlink frames, downlink PPDUs) 415, 425, 435, and 445 to a subband (or frequency resource) allocated to each of the plurality of STAs. Through each of the plurality of STAs may be transmitted. In another representation, the AP may transmit downlink data 415, 425, 435, 445 to each of the plurality of STAs through a PPDU format for DL MU OFDMA transmission.
  • the AP may transmit a downlink data 1 415 to STA1 and a second channel allocated to STA2 through a first channel (or subband 1) allocated to STA1 using a PPDU format for DL MU OFDMA.
  • Downlink data 4 445 may be transmitted to STA4 through subband 4).
  • the downlink data 1 415, the downlink data 2 425, the downlink data 3 435, and the downlink data 4 445 are each STA1, STA2, STA3, and STA4 by the AP on the overlapped time resource. May be sent to each.
  • each of the plurality of STAs may obtain information on a channel (or subband) allocated to each of the plurality of STAs through a header of the downlink PPDU.
  • the previous field of a specific field (eg, HE-SIG B) on the PPDU format for DL MU OFDMA may be transmitted in duplicated form in each of different transmission resources.
  • a specific field eg, HE-SIG B
  • a field after the specific field is a PPDU. It may include individual information for each of a plurality of STAs receiving the.
  • each of the plurality of STAs receives a downlink PPDU by monitoring a plurality of channels up to a specific field, and decodes data transmitted through a channel allocated to each of the plurality of STAs after the specific field, respectively, for each of the plurality of STAs.
  • Downlink data may be received.
  • the downlink PPDU format for DL MU OFDMA transmission by the AP will be described later.
  • Each of the plurality of STAs may transmit the ACK frame 430 to the AP through subbands (or frequency resources) allocated to each of the plurality of STAs based on UL MU OFDMA transmission.
  • STA1 transmits an ACK frame 1 that is a response to the downlink data 1 415 through a first channel
  • STA2 transmits an ACK frame 2 that is a response to the downlink data 2 425 through a second channel
  • STA3 transmits an ACK frame 3 that is a response to the downlink data 3 435 through the third channel
  • STA4 transmits an ACK frame 4 that is a response to the downlink data 4 445 through the fourth channel.
  • the neighbor STA may receive the RTS frame 410 and / or the CTS frame 420 and set a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • the neighbor STA may configure the NAV based on the duration field of the RTS frame 410 and / or the duration field of the CTS frame 420.
  • each of the first channel, the second channel, the third channel, and the fourth channel is in a 20 MHz unit.
  • Transmission of the DL MU OFDMA based downlink frame may be defined even in subband granularity (eg, 5 MHz) smaller than 20 MHz.
  • each of the first channel, the second channel, the third channel, and the fourth channel may also be defined as a channel band (eg, 5 MHz) of less than 20 MHz.
  • the RTS frame 410 and the CTS frame 420 may be transmitted based on the non duplicate PPDU format (or non duplicate frame format).
  • the non duplicate PPDU format may be a format that does not include a duplicated field. That is, when a non-duplicate PPDU format is used, one field may be transmitted instead of a field duplicated on the PPDU through the entire channel band at a specific time.
  • the RTS frame 410 is included in the non-duplicate format PPDU for the NAV setting of the neighboring STAs, and thus is totally selected by the AP. It may be transmitted over a band (eg, 20 MHz).
  • the CTS frame 420 transmitted by each of the plurality of STAs may be included in the non-duplicate format PPDU and transmitted through the entire band (for example, 20 MHz).
  • the bandwidth of each channel may be 20 MHz or more or less than 20 MHz.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method when performing OFDMA-based communication in a WLAN according to an embodiment of the present invention.
  • the AP performs media protection based on the RTS frame 500 and the CTS frame 510, and transmits downlink data 515, 525, 535, and 545 to each of a plurality of STAs based on DL MU OFDMA transmission. While transmitting, downlink data 515, 525, and 535 are disclosed for the case where the bandwidths of channels allocated to each of the plurality of STAs for transmission of data are different from each other.
  • the AP may transmit the RTS frame 500 to STA1, STA2, and STA3 through a first channel, a second channel, a third channel, and a fourth channel.
  • the RTS PPDU delivered by the RTS frame 500 may be a duplicate format PPDU or a non duplicate format PPDU.
  • the RTS PPDU may be transmitted in a duplicated format PPDU or a non-duplicated format PPDU according to the size of the channel bandwidth of each of the first channel, the second channel, the third channel, and the fourth channel.
  • Each of the STA1, the STA2, and the STA3 may transmit the CTS frame 510 to the AP through the first channel, the second channel, the third channel, and the fourth channel in response to the RTS frame 500.
  • the CTS PPDU may be transmitted in a duplicate format PPDU or a non duplicate format PPDU.
  • the AP may receive the CTS frame 510 and transmit a downlink PPDU to each of STA 1, STA 2, and STA 3.
  • the AP is allocated to downlink data 1 515 through a first channel allocated to STA1 and to downlink data 2 525 and STA3 through a second channel assigned to STA2 using a PPDU format for DL MU OFDMA.
  • the downlink data 3 535 may be transmitted through the third channel and the fourth channel. That is, the downlink data 1 515, the downlink data 2 525, and the downlink data 3 535 may be transmitted to the STA1 to the STA3 by the AP on the overlapped time resource.
  • the size of each subband is 20MHz
  • each of STA1 and STA2 receives downlink data 515 and 525 through a channel bandwidth of 20MHz
  • STA3 receives downlink data 535 through a channel bandwidth of 40MHz. can do.
  • the size of each subband is 5MHz
  • each of STA1 and STA2 receives downlink data 515 and 525 through a channel bandwidth of 5MHz
  • STA3 receives downlink data 535 through a channel bandwidth of
  • the plurality of STAs may obtain information on channels allocated to each of the plurality of STAs based on the PPDU header of the downlink PPDU transmitted based on the PPDU format for the DL MU OFDMA.
  • Each of the plurality of STAs may receive individual downlink data 515, 525, and 535 transmitted to each of the plurality of STAs through the assigned channel.
  • Each of the plurality of STAs may transmit the ACK frame 560 to the AP through a channel allocated to each of the plurality of STAs based on the UL MU OFDMA transmission.
  • STA1 transmits ACK frame 1, which is a response to downlink data 1 515, through a first channel
  • STA2 transmits ACK frame 2, which is a response to downlink data 2 525, through subband 2.
  • the STA3 may transmit an ACK frame 3 that is a response to the downlink data 3 535 through the third channel and the fourth channel. That is, the downlink data 1 515, the downlink data 2 525, and the downlink data 3 535 may be transmitted to the AP by each of STA1 to STA3 on the overlapped time resource. That is, ACK frame 1, ACK frame 2 and ACK frame 3 may be transmitted to the AP by each of the STA1 to STA3 on the overlapped time resources.
  • the sizes of subbands allocated to each of the plurality of STAs may be different, and the AP may transmit a downlink frame to each of the plurality of STAs through subbands having different sizes.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method when performing OFDMA-based communication in a WLAN according to an embodiment of the present invention.
  • the AP performs media protection based on the RTS frame 600 and the CTS frame 620, and transmits downlink data 615, 625, and 635 to each of the plurality of STAs through DL MU OFDMA transmission.
  • the communication is started.
  • the RTS frame 600 may not be transmitted through a specific channel.
  • the AP may transmit the RTS frame 600 based on the duplicate PPDU format through the first channel, the third channel, and the fourth channel.
  • the RA field of the RTS frame 600 may include identification information for each of a plurality of STAs (or a plurality of STA groups) to receive downlink data through the first channel, the third channel, and the fourth channel.
  • the RA field of the RTS frame 600 may include identification information about each of STA 1, STA2, and STA 3 or identification information about a group including STA 1, STA2, and STA 3.
  • Each of the plurality of STAs may transmit the CTS frame 620 in response to the RTS frame 600 through a channel that receives the RTS frame 600.
  • the STA1 may receive the RTS frame 600 through the first channel, the third channel, and the fourth channel.
  • the STA1 may transmit the CTS frame 620 in response to the RTS frame 600 through the first channel, the third channel, and the fourth channel.
  • the STA2 and the STA3 receive the RTS frame 600 through the first channel, the third channel, and the fourth channel
  • the STA2 and the STA3 determine whether the first channel, the third channel, and the fourth channel are idle to determine the RTS frame 600.
  • the CTS frame 620 may be transmitted.
  • the CTS frame 620 may be in duplicate format.
  • the AP receives the CTS frame 620 through the first channel, the third channel, and the fourth channel.
  • the AP may receive the CTS frame 620 from the plurality of STAs and transmit downlink data 615, 625, and 635 to each of the plurality of STAs through the channel that receives the CTS frame 620.
  • the AP uses downlink data 1 615 through a first channel allocated to STA1 and a downlink data 2 625 and STA3 through a third channel assigned to STA2 using a PPDU format for DL MU OFDMA.
  • Downlink data 3 635 may be transmitted through the allocated fourth channel.
  • the AP may not use the second channel or transmit null data on the second channel.
  • the AP when the channel allocated to a plurality of STAs for transmission of a downlink frame is a continuous channel, the AP uses downlink data 625 and 635 using a PPDU format for DL MU OFDMA. Is transmitted to a plurality of STAs, and the AP transmits downlink data 615 to a specific STA using a PPDU format for a single STA when a channel allocated to a specific STA for discontinuing a downlink frame is a discontinuous channel. It may be. In the case of FIG.
  • the AP transmits downlink data 2 625 and downlink data 3 635 to STA2 and STA3 using the PPDU format for DL MU OFDMA on the third channel and the fourth channel.
  • downlink data 1 615 may be transmitted to STA1 using a PPDU format for a single STA.
  • Each of the plurality of STAs receiving the downlink data 615, 625, and 635 may transmit an ACK frame 660 for the downlink data 615, 625, and 635 to the AP based on the UL MU OFDMA.
  • the CTS frame may be transmitted by each of the plurality of STAs through a channel allocated to each of the plurality of STAs based on the RTS frame.
  • the RA field of the RTS frame may include a first channel for transmitting the CTS frame of STA1, a second channel for transmitting the CTS frame of STA2, a second channel for transmitting the CTS frame of STA3, and a third channel for transmitting the CTS frame of STA3.
  • Channel, the channel for transmitting the CTS frame of the STA4 may be indicated as the fourth channel.
  • the STA1 transmits the CTS frame through the first channel in response to the RTS frame
  • the STA2 transmits the CTS frame through the second channel in response to the RTS frame
  • the STA3 transmits the CTS frame in response to the RTS frame.
  • the CTS frame may be transmitted through three channels
  • the STA4 may transmit the CTS frame through the first channel in response to the RTS frame.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an RTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • the RTS frame includes a frame control field 700, a duration field 710, a receiver address (RA) field 720, a transmitter address (TA) field 730, and a frame check sequence (FCS) field ( 740.
  • RA receiver address
  • TA transmitter address
  • FCS frame check sequence
  • the frame control field 700 may include information for indicating an RTS frame.
  • the duration field 710 may include duration information for transmission of a CTS frame, a downlink PPDU, and an ACK frame.
  • the RA field 720 receives identification information of each of a plurality of STAs or a group including a plurality of STAs to receive an RTS frame and respond through a CTS frame (or to receive downlink data transmitted based on a DL MU transmission). It may include identification information. In addition, the RA field 720 may further include information on a channel allocated for transmission of the CTS frame to each of the plurality of STAs. Each of a plurality of STAs that receive an RTS frame and respond to the CTS frame (or receive downlink data transmitted based on DL MU transmission) is represented by a term STA.
  • the RA field 720 includes a sub RA field 1 750, a sub RA field 2 760, and a sub RA field 3 770.
  • Sub-RA field 4 (780) may be included.
  • Each sub-RA field 750, 760, 770, 780 may include identification information 769 of the target STA and information 763 about the channel bandwidth used to transmit the CTS frame to the target STA.
  • the channel for transmission of the CTS frame of the target STA may be determined in consideration of the order of each sub-RA field 750, 760, 770, and 780 included in the RA field 720 and information on the channel bandwidth.
  • sub RA field 1 750 includes STA1 identification information and information indicating a channel bandwidth of 20 MHz
  • sub RA field 2 760 indicates STA2 identification information and information indicating a channel bandwidth of 20 MHz
  • the sub RA field 3 770 includes identification information of STA3 and information indicating a channel bandwidth of 20 MHz
  • the sub RA field 4 780 indicates identification information of STA4 and a channel bandwidth of 20 MHz. It may include.
  • STA1 may be sequentially allocated to the first channel, STA2 to the second channel, STA3 to the third channel, and STA4 to the fourth channel for transmission of the CTS frame.
  • the RA field may include four sub RA fields, three sub RA fields may include valid information, and one sub RA field may include null data.
  • the sub RA field 1 750 includes STA1 identification information and information indicating a channel bandwidth of 20 MHz
  • the sub RA field 2 760 includes identification information of STA2 and information indicating a channel bandwidth of 40 MHz.
  • the sub-RA field 3 770 may include identification information of STA3 and information indicating a channel bandwidth of 20 MHz.
  • Sub-RA field 4 780 may include null data (for example, a data sequence having a bit value of 0). In this case, STA1 may be sequentially allocated to the first channel, STA2 to the second channel and the third channel, and STA3 to the fourth channel for transmission of the CTS frame.
  • the STA may read the plurality of sub-RA fields 750, 760, according to an embodiment of the present invention. Decoding may be performed in consideration of the structure of the RA field 720 including 770 and 780.
  • the TA field 730 may include an address of an AP transmitting an RTS frame.
  • the FCS field 740 may include information for checking the validity of the frame.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a sub RA field of an RTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • 2 bits may be allocated as the bandwidth information 800 and 10 bits may be allocated as the identification information 810 for the target STA.
  • 10 bits When 2 bits of bandwidth information 800 is '00', 20 MHz, when 2 bits of bandwidth information 800 is '01', 40 MHz, and when 2 bits of bandwidth information 800 is '10', 60 MHz In case that the 2-bit bandwidth information 800 is '11', it may indicate 80 MHz.
  • the 10 bits When 10 bits are allocated as the identification information 810 for the target STA, the 10 bits may indicate identification information (AID) of the target STA.
  • the identification information 810 of the 10-bit target STA may indicate one AID of 1 to 1023.
  • one bit may be allocated as the bandwidth information 820 and 11 bits may be allocated as the identification information 830 for the target STA.
  • the bandwidth information 820 of 1 bit is “0", 20 MHz, and when the bandwidth information 820 of 1 bit is "1", it may indicate 40 MHz.
  • the 11 bits may indicate identification information (AID) of the target STA.
  • the identification information 830 of the 11-bit target STA may indicate one AID of 1 to 2007. AIDs corresponding to 2008-2047 may be preserved without being used.
  • 12 bits may be allocated only by the identification information 840 for the target STA.
  • the identification information 840 of the 12-bit target STA may indicate one AID of 1 to 2007. AIDs corresponding to 2008-4095 may be preserved without being used.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a format of an RTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • the RA field of the RTS frame includes four sub-RA fields, and each of the four sub-RA fields includes identification information and bandwidth information for each of the four target STAs.
  • the RA field may include a sub RA field 1 915, a sub RA field 2 925, a sub RA field 3 935, and a sub RA field 4 945.
  • the sub RA field 1 915 may include identification information ('132') indicating the STA1 910 and bandwidth information ('00') for the STA1 910.
  • the sub-RA field 2 925 may include identification information ('56') indicating the STA2 920 and bandwidth information ('00') for the STA2 920.
  • the sub-RA field 3 935 may include identification information ('367') indicating the STA3 930 and bandwidth information ('00') for the STA3 930.
  • the sub-RA field 4 945 may include identification information ('6') indicating the STA4 940 and bandwidth information ('00') for the STA4 940. As described above, the bandwidth information '00' may indicate a bandwidth of 20 MHz.
  • STA1 910 transmits a CTS frame through a first channel of 20 MHz
  • STA2 920 transmits a CTS frame through a second channel of 20 MHz
  • STA3 930 sends a CTS frame through a third channel of 20 MHz
  • the STA4 940 may transmit a CTS frame through a fourth channel of 20 MHz.
  • the AP may receive the CTS frame and transmit downlink data to the STA1 910, the STA2 920, the STA3 930, and the STA4 940 in response to the CTS frame.
  • Each of the STA1 910, the STA2 920, the STA3 930, and the STA4 940 may receive a downlink data frame and transmit an ACK frame in response to the downlink frame.
  • the AP transmits an RTS frame for protecting a medium to a plurality of STAs through a plurality of channels, and the AP responds to the RTS frame from each of the plurality of STAs through a first allocated channel. Can receive the CTS frame.
  • the first allocation channel may be at least one channel of the plurality of channels determined based on the RTS frame.
  • the AP may transmit downlink data to each of the plurality of STAs through the second allocation channel to each of the plurality of STAs based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) on the overlapped time resources.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the second allocation channel may be at least one channel of the plurality of channels through which the RTS frame is transmitted.
  • the second allocation channel may be determined based on channel allocation information included in the PPDU header of the downlink PPDU carrying downlink data.
  • the bandwidth of each of the plurality of channels through which the RTS frame is transmitted is 20 MHz, and the RTS frame may be included in a duplicate format PPDU and transmitted through the plurality of channels.
  • the bandwidth of each of the plurality of channels through which the RTS frame is transmitted is 5 MHz, the number of the plurality of channels is four, and the RTS frame may be included in the non-duplicate format PPDU through the plurality of channels and transmitted.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a format of an RTS frame according to an embodiment of the present invention.
  • the RA field of the RTS frame includes four sub-RA fields, each of the three sub-RA fields includes identification information and bandwidth information for each of the three target STAs, and the other sub-RA field. May include null data (eg, bit value 0).
  • the sub RA field 1 1015 may include identifier information '132' indicating the STA1 1010 and bandwidth information '00' for the STA1 1010.
  • the sub-RA field 2 1025 may include identifier information '56' indicating the STA2 1020 and bandwidth information '00' for the STA2 1020.
  • the sub-RA field 3 1035 may include STA3. Identifier information '367' indicating 1030 and bandwidth information '01' for STA3 1030 may be included.
  • the bandwidth information '00' may indicate a bandwidth of 20 MHz
  • the bandwidth information '01' may indicate a bandwidth of 40 MHz.
  • the sub RA field 4 1045 may include null data (eg, a bit sequence having a bit value of 0) as identification information for the target STA.
  • the STA1 1010 may be allocated a first channel based on the sub RA field 1 1015 and transmit a CTS frame on the first channel.
  • the STA2 1020 may be allocated a second channel based on the sub RA field 2 1025 and transmit a CTS frame on the second channel.
  • the STA3 1030 may be allocated a third channel and a fourth channel based on the sub RA field 3 1035 and transmit a CTS frame on the third channel and the fourth channel.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a medium protection method when performing OFDMA-based communication in a WLAN according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a method in which an AP transmits each of a plurality of RTS frames through each of a plurality of channels.
  • an AP may transmit each of a plurality of RTS frames 1110, 1120, 1130, and 1140 to each of a plurality of STAs through a plurality of channels.
  • Each of the plurality of RTS frames 1110, 1120, 1130, and 1140 transmitted to each of the plurality of STAs through each of the plurality of channels may be different RTS frames. That is, data included in the RTS frame may be different.
  • the AP transmits the RTS frame 1 1110 to STA1 through the first channel based on the DL MU OFDMA transmission, transmits the RTS frame 2 1120 to STA2 through the second channel, and transmits the third channel.
  • the RTS frame 3 1130 may be transmitted to the STA 3 through the RTS frame 4, and the RTS frame 4 1140 may be transmitted to the STA 4 through the fourth channel.
  • the RA field of the RTS frame 1 1110 may include identification information of the STA1 to receive the RTS frame 1 1110.
  • the RA field of the RTS frame 2 1120 may include identification information of the STA2 to receive the RTS frame 2 1120.
  • the RA field of the RTS frame 3 1130 may include identification information of the STA3 to receive the RTS frame 1 1130.
  • the RA field of the RTS frame 4 1140 may include identification information of the STA4 to receive the RTS frame 4 1140.
  • the AP may perform a back-off procedure for channel access for the configured first channel.
  • the AP may perform TXOP initial access through a back-off procedure in the first channel.
  • the AP may check the channel state of the second channel to the fourth channel in a point coordination function (PIFS) interval before the back-off timer expires. That is, the AP is the channel of the second, third and fourth channels during PIFS before TXOP to determine whether the second, third and fourth channels are idle or busy. The state can be determined.
  • PIFS point coordination function
  • 2 (1120), RTS frame 3 (1130) and RTS frame 4 (1140) may be transmitted respectively.
  • the AP transmits RTS frames 1110, 1120, 1130, and 1140 based on DL MU OFDMA transmission
  • the AP transmits RTS frames 1110 and 1120 to each of a plurality of STAs through a downlink PPDU format for DL MU OFDMA transmission.
  • 1130 and 1140 may be transmitted.
  • Each of the plurality of STAs may obtain information about a channel allocated to each of the plurality of STAs by decoding the PPDU header.
  • Each of the plurality of STAs may receive the RTS frames 1110, 1120, 1130, and 1140 through channels allocated to each of the plurality of STAs.
  • Each of the plurality of STAs that have received each of the plurality of RTS frames 1110, 1120, 1130, and 1140 may transmit CTS frames 1113, 1123, 1133, and 1143 to the AP.
  • Each of the plurality of STAs may transmit the CTS frames 1113, 1123, 1133, and 1143 to the AP through a channel that receives the RTS frames 1110, 1120, 1130, and 1140.
  • the AP that receives the CTS frames 1113, 1123, 1133, and 1143 from the plurality of STAs may transmit downlink data 1116, 1126, 1136, and 1146 to each of the plurality of STAs.
  • FIG. 12 illustrates a method for preventing interference between WLAN systems according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates a WLAN system supporting DL MU OFDMA transmission and UL MU OFDMA transmission according to an embodiment of the present invention, and a legacy WLAN system not supporting DL MU OFDMA transmission and UL MU OFDMA transmission according to an embodiment of the present invention.
  • a method for preventing interference between the liver is disclosed.
  • the AP and the STA indicate the AP and the STA operating in the WLAN system supporting the DL MU OFDMA transmission and the UL MU OFDMA transmission, and the legacy AP and the legacy STA do not support the DL MU OFDMA transmission and the UL MU OFDMA transmission.
  • An AP and an STA operating in a legacy WLAN system may be indicated.
  • the AP may perform a back-off procedure for channel access on the configured first channel (primary channel) 1210.
  • the AP may perform TXOP initial access through a back-off procedure on the first channel 1210.
  • the AP performs a second channel 1220, a third channel 1230, and a fourth channel (secondary channel) 1240 in a point coordination function (PIFS) interval before the back-off timer expires.
  • PIFS point coordination function
  • the secondary channels (second channel 1220, third channel 1230, and fourth channel 1240) of the AP may overlap with the secondary channels 1230 and 1240 of the legacy AP or the legacy STA.
  • the AP may check the channel state up to the primary channel 1250 of the legacy AP or the legacy STA, and when the channel state is idle, may transmit an RTS frame through the primary channel 1250 of the legacy AP or the legacy STA. .
  • the AP may know information about the primary channel 1250 and the secondary channels 1230 and 1240 of the legacy AP or the legacy STA included in the BSS having the possibility of interference.
  • the AP may determine whether the secondary channels 1220, 1230, and 1240 to be used for the transmission of the RTS frame overlap with the secondary channels 1230 and 1240 of the legacy AP or the legacy STA. If the secondary channels 1220, 1230, and 1240 to be used for the transmission of the RTS frame overlap with the secondary channels 1230 and 1240 of the legacy AP or the legacy STA, the AP is the primary channel 1250 of the legacy AP or the legacy STA. ) May determine whether the children are idle and transmit the RTS frame.
  • the AP may also transmit the downlink frame based on the DL MU OFDMA transmission by using the primary channel 1250 of the legacy AP or the legacy STA as an additional channel.
  • the primary channel 1250 of the legacy AP or the legacy STA, through which the RTS frame is transmitted by the AP may be referred to as an additional secondary channel.
  • the AP performs RTS through a first channel 1210 that is a primary channel and a second channel 1220 that is a secondary channel, a third channel 1230 and a fourth channel 1240, and a fifth channel 1250 that is an additional secondary channel. You can send a frame.
  • the AP may allocate only the first channel 1210, the second channel 1220, the third channel 1230, and the fourth channel 1240 as a channel for transmitting the CTS frame, and the AP may assign the first channel 1210. ),
  • the CTS frame may be received from each of the plurality of STAs through the second channel 1220, the third channel 1230, and the fourth channel 1240. That is, the CTS frame is transmitted through the fifth channel 1250. It may not be.
  • the AP may transmit downlink data to each of the plurality of STAs through the first channel 1210, the second channel 1220, the third channel 1230, and the fourth channel 1240.
  • the AP may transmit null data through the fifth channel 1250, and the legacy STA or the legacy AP may set the NAV based on the header of the PPDU transmitting the null data.
  • the legacy STA or the legacy AP operating on the legacy WLAN system may be prevented.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a PPDU format for transmission of a frame according to an embodiment of the present invention.
  • 13 illustrates a PPDU format according to an embodiment of the present invention. 13 may be used for transmission of an ACK frame transmitted based on the UL MU OFDMA transmission disclosed in FIG. 13 and downlink data transmitted based on the DL MU OFDMA transmission.
  • the PPDU format disclosed in the top and middle of FIG. 13 is used to carry an ACK frame transmitted based on UL MU OFDMA transmission
  • the PPDU format disclosed in the bottom of FIG. 13 is transmitted based on DL MU OFDMA transmission. It may be used to deliver downlink data for each of the plurality of STAs.
  • the PPDU format disclosed in FIG. 13 may be used when the RTS frame and the CTS frame are transmitted based on DL MU OFDMA or UL MU OFDMA.
  • the PPDU format disclosed at the bottom of FIG. 13 may carry the RTS frame.
  • the PPDU format disclosed at the top or the middle of FIG. 13 may carry the CTS frame.
  • the PHY 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 1300 may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-STF 1300 may be used for frame detection, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization.
  • AGC automatic gain control
  • the L-LTF 1310 may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-LTF 1310 may be used for fine frequency / time synchronization and channel prediction.
  • L-SIG 1320 may be used to transmit control information.
  • the L-SIG 1320 may include information about a data rate and a data length.
  • the legacy STA may configure the NAV based on information included in the L-SIG.
  • the HE-SIG A 1330 may include information for indicating an STA to receive the PPDU.
  • the HE-SIG A 1330 may include an identifier of a specific STA (or AP) to receive a PPDU, and information for indicating a group of the specific STA.
  • the HE-SIG A 1430 may also include resource allocation information for the STA when the PPDU is transmitted based on OFDMA or MIMO.
  • the HE-SIG A 1330 may include color bit information, bandwidth information, tail bits, CRC bits, and MCS for the HE-SIG B 1360 for BSS identification information. It may include modulation and coding scheme information, symbol number information for the HE-SIG B 1460, and cyclic prefix (CP) (or guard interval (GI)) length information.
  • CP cyclic prefix
  • GI guard interval
  • the HE-STF 1340 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 1350 may be used to estimate a channel in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • the HE-SIG B 1360 may include information on a length MCS of a physical layer service data unit (PSDU) for each STA, tail bits, and the like. In addition, the HE-SIG B 1360 may include information on an STA to receive the PPDU, OFDMA-based resource allocation information (or MU-MIMO information). When the HE-SIG B 1360 includes OFDMA-based resource allocation information (or MU-MIMO related information), the HE-SIG A 1330 may not include resource allocation information.
  • PSDU physical layer service data unit
  • the size of the IFFT applied to the fields after the HE-STF 1340 and the HE-STF 1340 and the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 1340 may be different.
  • the size of the IFFT applied to the field after the HE-STF 1340 and the HE-STF 1340 may be four times larger than the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 1340.
  • the STA may receive the HE-SIG A 1330 and may be instructed to receive a downlink PPDU based on the HE-SIG A 1330.
  • the STA may perform decoding based on the FFT size changed from the field after the HE-STF 1340 and the HE-STF 1340.
  • the STA may stop decoding and configure a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • the cyclic prefix (CP) of the HE-STF 1340 may have a larger size than the CP of another field, and during this CP period, the STA may perform decoding on the downlink PPDU by changing the FFT size.
  • the order of fields constituting the format of the PPDU disclosed at the top of FIG. 13 may vary.
  • the HE-SIG B 1315 of the HE portion may be located immediately after the HE-SIG A 1305, as disclosed in the interruption of FIG. 13.
  • the STA may decode up to the HE-SIG A 1305 and the HE-SIG B 1315, receive necessary control information, and make NAV settings.
  • the size of the IFFT applied to the fields after the HE-STF 1325 and the HE-STF 1325 may be different from the size of the IFFT applied to the fields before the HE-STF 1325.
  • the STA may receive the HE-SIG A 1305 and the HE-SIG B 1315.
  • the STA may perform decoding on the PPDU by changing the FFT size from the HE-STF 1325.
  • the STA may configure a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • the AP may transmit a downlink frame or a downlink PPDU to a plurality of STAs using a PPDU format for DL MU OFDMA transmission.
  • Each of the plurality of downlink PPDUs may be transmitted to each of the plurality of STAs through different transmission resources (frequency resources or spatial streams).
  • the previous field of the HE-SIG B 1345 on the PPDU may be transmitted in duplicated form in each of different transmission resources.
  • the HE-SIG B 1345 may be transmitted in an encoded form on all transmission resources.
  • the field after the HE-SIG B 1345 may include individual information for each of the plurality of STAs that receive the PPDU.
  • the HE-SIG A 1335 may include identification information on a plurality of STAs to receive downlink data and information on a channel on which downlink data of the plurality of STAs are transmitted.
  • the HE-SIG A 1335 may include identification information on a plurality of STAs to receive the RTS frame and information on a channel on which the RTS frames of the plurality of STAs are transmitted.
  • the CRC for each of the fields may be included in the PPDU.
  • the CRC for each field may not be included in the PPDU. Thus, overhead for CRC can be reduced.
  • the PPDU format for DL MU transmission may likewise be encoded based on an IFFT size different from that of the HE-STF 1355 and the fields after the HE-STF 1355. Therefore, when the STA receives the HE-SIG A 1335 and the HE-SIG B 1345 and is instructed to receive the PPDU based on the HE-SIG A 1335, the STA-FFT size from the HE-STF 1355. Can be changed to perform decoding on the PPDU.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • the wireless device 1400 may be an STA that may implement the above-described embodiment, and may be an AP 1400 or a non-AP station (or STA) 1450.
  • the AP 1400 includes a processor 1410, a memory 1420, and an RF unit 1430.
  • the RF unit 1430 may be connected to the processor 1410 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1410 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1410 may be implemented to perform the operation of the AP according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the processor may perform the operation of the AP disclosed in the embodiment of FIGS. 1 to 13.
  • the processor 1410 transmits an RTS frame for protecting a medium to a plurality of STAs through a plurality of channels, and clears CTSs in response to the RTS frame through a first allocated channel from each of the plurality of STAs. send) frame, and transmit downlink data to each of the plurality of STAs through the second allocation channel to each of the plurality of STAs based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) on the overlapped time resources.
  • the first allocation channel may be at least one channel among a plurality of channels determined based on the RTS frame
  • the second allocation channel may be at least one channel among the plurality of channels.
  • the RTS frame may include identification information indicating each of the plurality of STAs and bandwidth information for determining the first allocation channel.
  • the STA 1450 includes a processor 1460, a memory 1470, and a radio frequency unit 1480.
  • the RF unit 1480 may be connected to the processor 1460 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1460 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1460 may be implemented to perform the operation of the STA according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the processor may perform an operation of the STA in the embodiment of FIGS. 1 to 13.
  • the processor 1460 may be implemented to receive an RTS frame for medium protection and to transmit a CTS frame in response to the RTS frame on the first allocation channel.
  • the first allocation channel may be at least one channel of the plurality of channels determined based on the RTS frame.
  • the processor 1460 may be implemented to receive downlink data transmitted through a second allocation channel based on OFDMA on the overlapped time resource.
  • the second allocation channel may be at least one channel of the plurality of channels.
  • the RTS frame may include identification information indicating each of the plurality of STAs and bandwidth information for determining the first allocation channel.
  • Processors 1410 and 1460 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 1420 and 1470 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1430 and 1480 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 1420 and 1470 and executed by the processors 1410 and 1460.
  • the memories 1420 and 1470 may be inside or outside the processors 1410 and 1460, and may be connected to the processors 1410 and 1460 by various well-known means.

Abstract

무선랜에서 프레임을 전송하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 무선랜에서 데이터 단위를 전송하는 방법은 AP가 복수의 채널을 통해 매체 보호를 위한 RTS 프레임을 복수의 STA으로 전송하는 단계, AP가 상기 복수의 STA 각각으로부터 제1 할당 채널을 통해 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신하되, 제1 할당 채널은 RTS 프레임을 기반으로 결정된 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널인, 단계와 AP가 중첩된 시간 자원 상에서 OFDMA를 기반으로 복수의 STA 각각으로 제2 할당 채널을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터를 전송하되, 제2 할당 채널은 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널인, 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜에서 프레임을 전송하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜에서 프레임을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
기존의 무선랜 시스템에서 사용 가능한 채널 대역폭이 20MHz에서 160MHz까지 다양해졌다. 이에 따라, 송신 단말 및 수신 단말 간에 통신을 위한 적절한 채널 대역폭을 결정하는 것이 와이파이 성능을 결정하는데 중요한 요인이 되었다.
송신 단말 및 수신 단말 간에 통신을 위한 적절한 채널 대역폭을 결정하기 위해 IEEE 802.11ac부터는 RTS(request to send) 프레임 및 CTS(clear to send) 프레임을 기반으로 한 동적 채널 대역폭 설정 프로토콜이 개발되었다. 초기 RTS 프레임 및 CTS 프레임은 히든 노드(hidden node) 문제, 데이터 프레임 충돌 오버 헤드를 줄이기 위해 고안되었다. 송신 단말이 데이터 프레임을 전송하기 전에 수신 단말로 RTS 프레임을 전송한다. RTS 프레임을 수신한 목적 단말은 CTS 프레임으로 송신 단말에 응답한다. RTS 프레임 및 CTS 컨트롤프레임을 수신한 제3의 단말들은 이후에 전송될 데이터 프레임의 보호를 위해 매체 접속을 일정 시간 지연할 수 있다.
IEEE 802.11ac에서부터 지원되는 동적 채널 대역폭 설정 프로토콜을 보면, 송신 단말이 RTS 프레임을 20MHz 채널 대역폭을 초과하는 광 대역으로 전송하고, 목적 단말은 현재 자신이 사용 가능한 채널 대역폭에 맞춰 CTS 프레임을 응답할 수 있다. 예를 들어 송신 단말이 160MHz 채널 대역폭을 사용하길 원하는 경우, RTS 프레임을 160MHz 채널 대역폭으로 전송하게 된다. 목적 단말에서 현재 사용 가능한 채널 대역폭이 80MHz인 경우, 목적 단말은 80MHz 채널 대역폭으로 CTS 프레임을 전송하게 된다. RTS 프레임을 전송한 송신 단말이 80MHz의 채널 대역폭으로 CTS 프레임을 수신받는 경우, 송신 단말에 의해 이후에 타겟 단말로 전송되는 데이터 프레임은 80MHz 채널 대역폭보다 작거나 같아야 한다.
본 발명의 목적은 무선랜에서 프레임을 전송하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 프레임을 전송하는 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 데이터 단위를 전송하는 방법은 AP(access point)가 복수의 채널을 통해 매체 보호를 위한 RTS(request to send) 프레임을 복수의 STA으로 전송하는 단계, 상기 AP가 상기 복수의 STA(station) 각각으로부터 제1 할당 채널을 통해 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS(clear to send) 프레임을 수신하되, 상기 제1 할당 채널은 상기 RTS 프레임을 기반으로 결정된 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널인, 단계와 상기 AP가 중첩된 시간 자원 상에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 상기 복수의 STA 각각으로 제2 할당 채널을 통해 상기 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터를 전송하되, 상기 제2 할당 채널은 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널인, 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 프레임을 전송하는 AP(access point)는 무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현되는 RF(radio frequency) 부와 상기 RF부와 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세서를 포함할 수 있되, 상기 프로세서는 복수의 채널을 통해 매체 보호를 위한 RTS(request to send) 프레임을 복수의 STA으로 전송하고, 상기 복수의 STA(station) 각각으로부터 제1 할당 채널을 통해 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS(clear to send) 프레임을 수신하고, 중첩된 시간 자원 상에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 상기 복수의 STA 각각으로 제2 할당 채널을 통해 상기 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터를 전송하도록 구현될 수 있되, 상기 제1 할당 채널은 상기 RTS 프레임을 기반으로 결정된 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널이고, 상기 제2 할당 채널은 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널일 수 있다.
중첩된 시간 자원 상에서 복수의 STA 각각으로 데이터를 전송함으로써 통신 효율이 증가될 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 숨겨진 노드 문제(hidden node issue) 및 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 사용하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 CTS-to-Self Mechanism을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임의 서브 RA 필드를 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임의 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임의 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템 간 간섭을 방지하기 위한 방법에 대해 개시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 프레임의 전송을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 14는 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.
도 2는 숨겨진 노드 문제(hidden node issue) 및 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 사용하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 숨겨진 노드 문제(hidden node issue) 및 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 RTS(request to send) 프레임과 CTS(clear to send) 프레임 등의 짧은 신호 전송 프레임(short signaling frame)이 사용될 수 있다. 주위의 STA들은 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 기반으로 두 STA 간의 데이터 송신 또는 수신 여부에 대해 알 수 있다.
도 2의 (A)는 숨겨진 노드 문제(hidden node issue)를 해결하기 위해 RTS 프레임(203) 및 CTS 프레임(205)을 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
STA A(200)와 STA C(220)가 모두 STA B(210)에 데이터 프레임을 전송하려고 하는 경우를 가정할 수 있다. STA A(200)는 데이터 프레임의 전송 전 RTS 프레임(203)을 STA B(210)로 전송하고 STA B(210)는 CTS 프레임(205)을 STA A(200)로 전송을 할 수 있다. STA C(220)는 CTS 프레임(205)을 오버히어하고 매체를 통한 STA A(200)로부터 STA B(210)로의 프레임의 전송을 알 수 있다. STA C(220)는 STA A(200)로부터 STA B(210)으로의 데이터 프레임의 전송이 끝날 때까지 NAV(network allocation vector)를 설정할 수 있다. 이러한 방법을 사용함으로써 숨겨진 노드로 인한 프레임 간의 충돌(collision)이 방지될 수 있다.
도 2의 (B)는 노출된 노드 문제(exposed node issue)를 해결하기 위해 RTS 프레임(233) 및 CTS 프레임(235)을 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
STA C(250)는 STA A(230)와 STA B(240)의 RTS 프레임(233) 및 CTS 프레임(235)의 모니터링을 기반으로 다른 STA D(260)로 프레임을 전송시 충돌 여부에 대해 결정할 수 있다.
STA B(240)는 STA A(230)로 RTS 프레임(233)를 전송하고 STA A(230)는 CTS 프레임(235)을 STA B(240)으로 전송할 수 있다. STA C(250)는 STA B(240)에 의해 전송된 RTS 프레임(233)만을 오버히어하고 STA A(230)에 의해 전송된 CTS 프레임(235)을 오버히어하지 못했다. 따라서, STA C(250)는 STA A(230)가 STA C(250)의 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range) 밖에 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, STA C(250)는 STA D(260)로 데이터를 전송할 수 있다.
RTS frame format과 CTS frame format에 대해서는 IEEE P802.11-REVmcTM/D2.0, October 2013의 8.3.1.2 RTS frame format 및 8.3.1.3 CTS frame format에 개시되어 있다.
도 3은 CTS-to-Self Mechanism을 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, RTS 프레임 및 CTS 프레임 간의 교환 방법을 사용하여 매체를 센싱하는 경우(도 3의 (A))와 CTS-to-Self 프레임을 이용한 매체를 센싱하는 경우(도 3의 (B))를 비교하여 나타낸 것이다.
IEEE 802.11g 표준에서는 CTS-to-self 보호 메커니즘(protection mechanism)을 정의하였다. CTS-to-self 보호 메커니즘은 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 사용하는 매체 센싱(medium sensing) 매커니즘을 대신하여 사용할 수 있다. CTS-to-self 보호 메커니즘을 사용할 경우 RTS/CTS 프레임을 사용하는 매체 센싱 매커니즘을 사용할 때보다 매체의 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 3의 (A)를 참조하면, 전송단에서 데이터 프레임을 전송하기 전에 RTS 프레임과 CTS 프레임을 교환하는 방법은 아래와 같이 수행될 수 있다.
도 3의 (A)에서는 STA A(300)가 STA B(305) 또는 STA C(310)로 데이터 프레임을 보내려고 하는 경우를 가정한다.
1) STA A(300)가 RTS 프레임(320)을 전송한다.
2) RTS 프레임(320)은 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range)에 존재하는 STA B(305)와 STA C(310)에 의해 수신된다.
3) STA B(305)와 STA C(310)는 CTS 프레임(325, 330)을 전송한다.
4) 전송된 CTS 프레임(325, 330)이 STA A(300), STA B(305), STA C(310), STA D(315)로 전송된다.
STA D(315)의 경우 STA A(300)의 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range) 밖에 있어서 STA A(300)에 의해 전송된 RTS 프레임(320)을 수신하지 못하였다(즉, STA D(315)는 STA A(300)의 히든 노드). 하지만, STA C(310)에 의해 전송된 CTS 프레임(330)을 수신함으로써 STA A(300)가 데이터를 전송하기 위해 매체를 점유하였음을 알 수 있다. STA D는 NAV를 설정하고 매체에 액세스하지 않을 수 있다.
5) STA A(300)는 STA C(310)로 데이터 프레임을 전송한다.
도 3의 (B)를 참조하면, 전송단에서 데이터 프레임을 전송하기 전에 수행되는 CTS-to-self 프레임 기반의 매체 센싱 방법은 아래와 같이 수행될 수 있다. 도 3의 (B)에서는 STA A(350)가 STA C(360)로 데이터 프레임을 보내려고 하는 경우를 가정한다.
1) STA A(350)는 CTS-to-self 프레임(370)을 캐리어 센싱 범위(carrier sensing range)에 존재하는 STA B(355)와 STA C(360)에 전송한다.
2) CTS-to-self 프레임(370)을 수신한 STA B(355)와 STA C(360)는 STA A(350)로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하기 위해 다른 데이터 프레임의 전송을 연기한다.
위와 같은 방법을 사용할 경우, STA A(350)의 커버리지 영역 밖에 존재하는 STA D(365)는 STA A(350)로부터 CTS-to-self 프레임(370)을 수신하지 못한다. 따라서 STA D(365)는 STA A(350)에 의한 데이터 프레임의 전송 여부에 대해 알지 못할 수 있다.
이러한 경우, STA D(365)가 데이터 프레임을 STA A(350) 또는 STA C(360)로 전송할 때 데이터 프레임 사이의 충돌이 발생할 수 있다. 즉, CTS-to-self 프레임(370)을 이용한 방법은 숨겨진 노드 문제를 해결할 수 없다. 따라서, CTS-to-self 프레임(370)을 이용한 방법은 STA들 사이에서 서로의 데이터 프레임의 전송을 센싱할 수 있을 경우에만 적용되고, 그 외의 경우에는 RTS/CTS 프레임 교환 방법을 사용하여 매체를 센싱할 수 있다.
무선랜 시스템에서 동작하는 AP는 복수의 STA(station) 각각으로 동일한(또는 중첩된) 시간 자원을 통해 서로 다른 데이터를 전송할 수 있다. AP에서 STA으로의 전송을 하향링크 전송이라고 한다면, 이러한 AP의 전송은 DL MU 전송(downlink multi-user transmission)(또는 하향링크 다중 사용자 전송)이라는 용어로 표현할 수 있다.
기존의 무선랜 시스템에서 AP는 MU MIMO(multiple input multiple output)를 기반으로 DL MU 전송을 수행할 수 있었고, 이러한 전송은 DL MU MIMO 전송이라는 용어로 표현될 수 있다. 기존의 무선랜 시스템과 달리 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 동작사는 AP는 OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing access)를 기반으로 DL MU 전송을 수행할 수도 있고, 이러한 전송은 DL MU OFDMA 전송이라는 용어로 표현될 수 있다. DL MU OFDMA 전송이 사용되는 경우, AP는 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 주파수 자원(또는 서브밴드) 각각을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 프레임을 전송할 수 있다.
햐향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 하향링크 PPDU, 하향링크 프레임 및 하향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다. PPDU는 PPDU 헤더와 PSDU(physical layer service data unit)(또는 MPDU(MAC protocol data unit))를 포함하는 데이터 단위일 수 있다. PPDU 헤더는 PHY 헤더와 PHY 프리앰블을 포함할 수 있고, PSDU(또는 MPDU)는 프레임을 포함하거나 프레임을 지시할 수 있다.
반대로, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라고 할 수 있다. 복수의 STA이 동일한(또는 중첩된) 시간 자원 상에서 AP로 데이터를 전송하는 것은 UL MU 전송(uplink multi-user transmission)(또는 상향링크 다중 사용자 전송)이라는 용어로 표현될 수 있다. 기존의 무선랜 시스템과 달리 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서는 UL MU 전송이 지원될 수 있다. 상향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 상향링크 PPDU, 상향링크 프레임 및 상향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다. 복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송은 서로 다른 주파수 자원(서브밴드) 또는 서로 다른 시공간 스트림(space time stream)(또는 공간적 스트림(spatial stream))을 기반으로 수행될 수 있다.
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 서로 다른 주파수 자원(서로 다른 서브밴드) 상에서 수행되는 경우, OFDMA를 기반으로 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 주파수 자원이 상향링크 전송 자원으로서 할당될 수 있다. 복수의 STA 각각은 중첩된 시간 자원 상에서 할당된 서로 다른 주파수 자원을 통해 AP로 상향링크 프레임을 전송할 수 있다. 이러한 서로 다른 주파수 자원을 통한 전송 방법은 UL MU OFDMA 전송 방법이라는 용어로 표현될 수도 있다.
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 서로 다른 시공간 스트림 자원 상에서 수행되는 경우, 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 시공간 스트림(또는 공간적 스트림)이 할당될 수 있다. 복수의 STA 각각이 서로 다른 시공간 스트림을 통해 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 이러한 서로 다른 공간적 스트림을 통한 전송 방법은 UL MU MIMO 전송 방법이라는 용어로 표현될 수도 있다.
차세대 무선랜에서는 높은 처리량(high throughput) 및 QoE(quality of experience) 향상에 대한 요구가 높아지고 있다. 차세대 무선랜 시스템을 위한 새로운 프레임(또는 PPDU) 포맷이 도입되는 경우, 기존의 무선랜 시스템만을 지원하는 레가시 STA들에 대한 성능 영향(performance impact)이 없이 새로운 시스템의 설계가 이뤄져야 한다. 또한, 차세대 무선랜 시스템은 레가시 STA의 존재로 인해 성능에 영향을 받지 않도록 설계될 필요가 있다.
전술한 바와 같이 기존의 무선랜 시스템에서 DL MU OFDMA 전송, UL MU MIMO 전송 및 UL MU OFDMA 전송이 지원되지 않았다. 기존의 무선랜 시스템에서 하나의 STA과 하나의 AP의 통신을 위해 멀티 채널 기반의 넓은 대역폭(wider bandwidth)이 할당되었다. 멀티 채널은 프라이머리 채널과 논 프라이머리 채널(예를 들어, 세컨더리 채널(secondary channel))을 포함하는 20MHz를 초과하는 대역폭일 수 있다.
기존의 무선랜 시스템에서는 프라이머리 채널 규칙(primary channel rule)으로 인해 주파수 자원이 운용되었다. 프라이머리 채널 규칙에 따르면, 논 프라이머리 채널(또는 세컨더리 채널)이 아이들(idle)한 경우에만 STA은 프라이머리 채널과 논 프라이머리 채널을 포함한 멀티 채널을 통해 통신할 수 있다. 이하, AP가 DL MU OFDMA를 기반으로 복수의 STA 각각으로 복수의 하향링크 프레임 각각을 전송하는 방법에 대해 개시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 AP가 RTS 프레임(410) 및 CTS 프레임(420)을 기반으로 매체 보호를 수행하고, AP가 DL MU OFDMA 전송을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터(415, 425, 435, 445)을 전송하는 방법을 개시한다.
도 4를 참조하면, AP는 프라이머리 채널 규칙에 기반하여 멀티 채널을 통해 RTS 프레임(410)을 전송할 수 있다. 멀티 채널은 프라이머리 채널 및 논 프라이머리 채널(또는 세컨더리 채널)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 80MHz 채널 대역에 포함된 4개의 20MHz 채널 대역 중 하나의 20MHz 채널 대역이 TXOP 초기 액세스(TXOP initial access)를 위한 프라이머리 채널로 설정할 수 있다. AP는 설정된 프라이머리 채널에 대하여 채널 액세스를 위한 백-오프(back-off) 절차를 수행할 수 있다.
구체적으로 AP는 프라이머리 채널에서 백-오프 절차를 통해 TXOP 초기 액세스를 수행할 수 있다. AP는 백-오프 타이머가 만료(expire)되기 이전 PIFS(PCF(point coordination function) interframe space) 구간에서 논 프라이머리 채널의 채널 상태를 확인할 수 있다. 도 4에서 제1 채널은 프라이머리 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널은 논 프라이머리 채널일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서 사용되는 제1 채널은 프라이머리 채널, 제2 채널, 제3 채널, 제4 채널은 논 프라이머리 채널(또는 세컨더리 채널)을 지시할 수 있다. 또한, 이하, 본 발명에서는 설명의 편의상 4개의 채널(제1 채널 내지 제4 채널)을 가정하나, 다른 복수개의 채널 상에서도 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법 및 하향링크 프레임 전송 방법이 사용될 수 있고, 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
AP는 제2 채널 내지 제4 채널이 아이들(idle)한지 비지(busy)한지 여부에 대한 결정하기 위해 TXOP 이전의 PIFS 동안 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널의 채널 상태를 판단할 수 있다. 만약, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널이 PIFS 동안 아이들(idle)한 경우, AP는 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널의 상태를 아이들한 것으로 판단할 수 있다. 도 4에서는 설명의 편의상 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널이 아이들한 것으로 가정하여 설명하나, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널 중 비지 상태로 판단되는 채널이 존재할 수도 있다. 비지 상태로 판단되는 채널을 통해 CTS 프레임(410)이 전송되지 않을 수 있다.
AP는 채널 액세스를 수행한 제1 채널 및 채널 상태가 아이들 상태로 판단된 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 듀플리케이트(duplicate) PPDU(PHY protocol data unit) 포맷(또는 듀플리케이트 프레임 포맷)의 RTS PPDU(또는 RTS 프레임(410))을 전송할 수 있다. 듀플리케이트 PPDU 포맷은 복제된 필드를 포함하는 포맷일 수 있다. 구체적으로 듀플리케이트 PPDU 포맷이 사용되는 경우, 프라이머리 채널 상에서 전송되는 필드를 복제한 필드가 논 프라이머리 채널 상에서 전송될 수 있다.
듀플리케이트 PPDU 포맷의 RTS PPDU는 제1 채널 상에서 전송되는 RTS PPDU과 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널 각각을 통해 전송되는 복제된(duplicated) RTS PPDU를 포함할 수 있다. 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널 각각을 통해 전송되는 복제된 RTS PPDU는 제1 채널 상에서 전송되는 RTS PPDU를 복제한 PPDU일 수 있다. 프레임 단위로 보면, 제1 채널 상에서 전송되는 RTS 프레임과 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널 각각을 통해 전송되는 복제된 RTS 프레임은 하나의 듀플리케이트 프레임 포맷의 RTS 프레임(410)으로 표현될 수도 있다. 즉, 하나의 듀플리케이트 프레임 포맷의 RTS 프레임(410)은 제1 채널 상에서 전송되는 RTS 프레임과 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널 상에서 전송되는 복제된 RTS 프레임을 포함할 수 있다.
도 4에서는 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널의 채널 상태가 모두 아이들인 경우를 가정한다. 따라서, AP는 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제 4채널을 통해(예를 들어, 80MHz)을 통하여 듀플리케이트 PPDU 포맷(또는 듀플리케이트 프레임 포맷)의 RTS PPDU(RTS 프레임(410))을 전송할 수 있다.
AP에 의해 전송되는 RTS 프레임(410)은 CTS 프레임(420)을 전송할 복수의 STA을 지시하는 식별 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, RTS 프레임(410)의 RA 필드는 CTS 프레임(420)을 전송할 복수의 STA에 대한 식별 정보(예를 들어, AID(association identifier)) 포함할 수 있다. 도 4와 같은 경우, RTS 프레임(410)의 RA 필드는 STA1의 AID1, STA2의 AID2, STA3의 AID3, STA4의 AID4를 포함할 수 있다. RTS 프레임(410)의 포맷(또는 구조)에 대해서는 후술한다.
RTS 프레임(410)을 수신한 STA 1, STA2, STA3 및 STA4 각각은 RTS 프레임(410)에 대한 응답으로 CTS 프레임(420)을 전송할 수 있다. STA 1, STA2, STA3 및 STA4 각각은 동일한 데이터를 포함하는 필드로 구성되는 CTS 프레임(420)을 중첩된 시간 자원(예를 들어, RTS 프레임(410)의 수신하고 SIFS(short interframe space) 후) 상에서 AP로 전송할 수 있다. CTS 프레임(420)은 RTS 프레임(410)과 유사하게 듀플리케이티드 PPDU 포맷을 통해 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 AP로 전송될 수 있다.
도 4에서는 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널이 아이들한 경우를 가정한다. 만약, STA1에게 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 내지 제4 채널 중 특정 채널(예를 들어, 제3 채널)이 아이들하지 못한 경우, STA1은 제3 채널을 통해서 CTS 프레임을 전송하지 않을 수도 있다. 만약, STA1 내지 STA4 모두가 제3 채널을 통해서 CTS 프레임을 전송하지 않는 경우, AP는 제3 채널을 통해 CTS 프레임을 수신할 수 없다. 이러한 경우, AP는 하향링크 프레임을 전송시 제3 채널을 사용하지 않을 수 있다. 즉, AP는 제3 채널을 제외한 제1 채널, 제2 채널 및 제4 채널을 통해 하향링크 프레임을 전송할 수 있다.
이하에서는 AP가 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 듀플리케이트 PPDU 포맷에 포함되는(containing) CTS 프레임(420)을 수신한 경우를 가정하여 설명한다.
AP는 DL MU OFDMA 전송을 기반으로 복수의 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임, 하향링크 PPDU)(415, 425, 435, 445) 각각을 복수의 STA 각각에 할당된 서브밴드(또는 주파수 자원)을 통해 복수의 STA 각각으로 전송할 수 있다. 또 다른 표현으로 AP는 DL MU OFDMA 전송을 위한 PPDU 포맷을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터(415, 425, 435, 445)를 전송할 수 있다.
예를 들어, AP는 DL MU OFDMA를 위한 PPDU 포맷을 사용하여 STA1으로 할당된 제1 채널(또는 서브밴드1)을 통해 STA1으로 하향링크 데이터1(415), STA2로 할당된 제2 채널(또는 서브밴드2)을 통해 STA2로 하향링크 데이터2(425), STA3으로 할당된 제3 채널(또는 서브밴드3)을 통해 STA3으로 하향링크 데이터3(435), STA4로 할당된 제4 채널(또는 서브밴드4)을 통해 STA4로 하향링크 데이터4(445)를 전송할 수 있다. 즉, 하향링크 데이터1(415), 하향링크 데이터2(425), 하향링크 데이터3(435), 하향링크 데이터4(445) 각각은 중첩된 시간 자원 상에서 AP에 의해 STA1, STA2, STA3 및 STA4 각각으로 전송될 수 있다.
구체적으로, 복수의 STA 각각은 복수의 STA 각각으로 할당된 채널(또는 서브밴드)에 대한 정보를 하향링크 PPDU의 헤더를 통해 획득할 수 있다. DL MU OFDMA를 위한 PPDU 포맷 상에서 특정 필드(예를 들어, HE-SIG B)의 이전 필드는 서로 다른 전송 자원 각각에서 듀플리케이트된 형태로 전송될 수 있다. 또한, DL MU OFDMA를 위한 PPDU 포맷 상에서 특정 필드(예를 들어, HE-SIG B)는 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태로 전송되고 특정 필드(예를 들어, HE-SIG B) 이후의 필드는 PPDU를 수신하는 복수의 STA 각각을 위한 개별 정보를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 복수의 STA 각각은 특정 필드까지는 복수의 채널을 모니터링하여 하향링크 PPDU를 수신하고, 특정 필드 이후는 복수의 STA 각각으로 할당된 채널을 통해 전송되는 데이터를 디코딩하여 복수의 STA 각각을 위한 하향링크 데이터를 수신할 수 있다. AP에 의해 DL MU OFDMA 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷에 대해서는 후술한다.
복수의 STA 각각은 ACK 프레임(430)을 UL MU OFDMA 전송을 기반으로 복수의 STA 각각에 할당된 서브밴드(또는 주파수 자원)을 통해 AP로 전송할 수 있다. 예를 들어, STA1은 제1 채널을 통해 하향링크 데이터1(415)에 대한 응답인 ACK 프레임1을 전송하고, STA2는 제2 채널을 통해 하향링크 데이터2(425)에 대한 응답인 ACK 프레임2를 전송하고, STA3은 제3 채널을 통해 하향링크 데이터3(435)에 대한 응답인 ACK 프레임3을 전송하고, STA4는 제4 채널을 통해 하향링크 데이터4(445)에 대한 응답인 ACK 프레임4를 전송할 수 있다. 즉, ACK 프레임1, ACK 프레임2, ACK 프레임3 및 ACK 프레임4는 중첩된 시간 자원 상에서 STA1 내지 STA4 각각에 의해 AP로 전송될 수 있다.
주변 STA은 RTS 프레임(410) 및/또는 CTS 프레임(420)을 수신하고, NAV(network allocation vector)를 설정할 수 있다. 구체적으로 주변 STA은 RTS 프레임(410)의 듀레이션 필드 및/또는 CTS 프레임(420)의 듀레이션 필드를 기반으로 NAV를 설정할 수 있다.
전술한 경우는 제1 채널, 제2 채널 및 제3 채널 및 제4 채널 각각이 20MHz 단위인 경우를 가정하였다. DL MU OFDMA 기반의 하향링크 프레임의 전송은 20MHz 보다 작은 서브밴드 입도(granularity)(예를 들어, 5MHz)에서도 정의될 수 있다. 이러한 경우, 각각의 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널도 20MHz 미만의 채널 대역(예를 들어, 5MHz)으로 정의될 수 있다. 이러한 경우, RTS 프레임(410) 및 CTS 프레임(420)은 논 듀플리케이트 PPDU 포맷(또는 논 듀플리케이트 프레임 포맷)을 기반으로 전송될 수 있다. 논 듀플리케이트 PPDU 포맷은 복제된 필드를 포함하지 않는 포맷일 수 있다. 즉, 논 듀플리케이트 PPDU 포맷이 사용되는 경우, 특정 시간에 전체 채널 대역을 통해 PPDU 상에서 복제된 필드가 아닌 하나의 필드가 전송될 수 있다.
예를 들어, 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널 각각이 5MHz인 경우, 주변 STA의 NAV 설정을 위해 RTS 프레임(410)은 논 듀플리케이트 포맷 PPDU에 포함되어 AP에 의해 전체 대역(예를 들어, 20MHz)를 통해 전송될 수 있다. 마찬가지로 복수의 STA 각각에 의해 전송되는 CTS 프레임(420)도 논 듀플리케이트 포맷 PPDU에 포함되어 전체 대역(예를 들어, 20MHz)을 통해 전송될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서 각 채널의 대역폭은 20MHz 이상 또는 20MHz 미만일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 AP가 RTS 프레임(500) 및 CTS 프레임(510)을 기반으로 매체 보호를 수행하고, DL MU OFDMA 전송을 기반으로 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터(515, 525, 535, 545)를 전송하되, 하향링크 데이터(515, 525, 535)의 전송을 위해 복수의 STA 각각으로 할당된 채널의 대역폭의 크기가 서로 다른 경우에 대해 개시한다.
도 5를 참조하면, 도 4에서 전술한 바와 같이 AP는 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 RTS 프레임(500)을 STA1, STA2 및 STA3으로 전송할 수 있다. RTS 프레임(500)은 전달하는 RTS PPDU는 듀플리케이트 포맷 PPDU이거나 논 듀플리케이트 포맷 PPDU일 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널 각각의 채널 대역폭의 크기에 따라 RTS PPDU는 듀플리케이트 포맷 PPDU 또는 논 듀플리케이트 포맷 PPDU으로 전송될 수 있다.
STA1, STA2 및 STA3 각각은 RTS 프레임(500)에 대한 응답으로 CTS 프레임(510)을 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 AP로 전송할 수 있다. 마찬가지로 CTS PPDU는 듀플리케이트 포맷 PPDU 또는 논 듀플리케이트 포맷 PPDU으로 전송될 수 있다. AP는 CTS 프레임(510)을 수신하고, STA 1, STA2 및 STA3 각각으로 하향링크 PPDU를 전송할 수 있다.
AP는 DL MU OFDMA를 위한 PPDU 포맷을 사용하여 STA1으로 할당된 제1 채널을 통해 하향링크 데이터1(515), STA2로 할당된 제2 채널을 통해 하향링크 데이터2(525), STA3으로 할당된 제3 채널 및 제4 채널을 통해 하향링크 데이터3(535)을 전송할 수 있다. 즉, 하향링크 데이터1(515), 하향링크 데이터2(525) 및 하향링크 데이터3(535)은 중첩된 시간 자원 상에서 AP에 의해 STA1 내지 STA3 각각으로 전송될 수 있다. 각각의 서브밴드의 크기가 20MHz인 경우, STA1, STA2 각각은 20MHz의 채널 대역폭을 통해 하향링크 데이터(515, 525)를 수신하고, STA3는 40MHz의 채널 대역폭을 통해 하향링크 데이터(535)를 수신할 수 있다. 각각의 서브밴드의 크기가 5MHz인 경우, STA1, STA2 각각은 5MHz의 채널 대역폭을 통해 하향링크 데이터(515, 525)를 수신하고, STA3는 10MHz의 채널 대역폭을 통해 하향링크 데이터(535)를 수신할 수 있다.
복수의 STA은 DL MU OFDMA를 위한 PPDU 포맷을 기반으로 전송되는 하향링크 PPDU의 PPDU 헤더를 기반으로 복수의 STA 각각으로 할당된 채널에 대한 정보를 획득할 수 있다. 복수의 STA 각각은 할당된 채널을 통해 복수의 STA 각각으로 전송되는 개별적인 하향링크 데이터(515, 525, 535)를 수신할 수 있다.
복수의 STA 각각은 ACK 프레임(560)을 UL MU OFDMA 전송을 기반으로 복수의 STA 각각에 할당된 채널을 통해 AP로 전송할 수 있다. 예를 들어, STA1은 제1 채널을 통해 하향링크 데이터1(515)에 대한 응답인 ACK 프레임1을 전송하고, STA2는 서브밴드2를 통해 하향링크 데이터2(525)에 대한 응답인 ACK 프레임2를 전송하고, STA3은 제3 채널 및 제4 채널을 통해 하향링크 데이터3(535)에 대한 응답인 ACK 프레임3을 전송할 수 있다. 즉, 하향링크 데이터1(515), 하향링크 데이터2(525) 및 하향링크 데이터3(535)은 중첩된 시간 자원 상에서 STA1 내지 STA3 각각에 의해 AP로 전송될 수 있다. 즉, ACK 프레임1, ACK 프레임2 및 ACK 프레임3은 중첩된 시간 자원 상에서 STA1 내지 STA3 각각에 의해 AP로 전송될 수 있다.
즉, 복수의 STA 각각으로 할당된 서브밴드의 크기는 서로 다를 수 있고, AP는 서로 다른 크기의 서브밴드를 통해 하향링크 프레임을 복수의 STA 각각으로 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 AP가 RTS 프레임(600) 및 CTS 프레임(620)을 기반으로 매체 보호를 수행하고, DL MU OFDMA 전송을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터(615, 625, 635)를 전송하되, 특정 채널에 간섭이 발생한 경우(또는 특정 채널이 비지한 경우)에 대해 개시한다.
도 6을 참조하면, 도 4에서 전술한 바와 같이 AP는 특정 채널(예를 들어, 제2 채널)에 간섭이 있다고 판단되는 경우(또는 특정 채널이 비지한 것으로 센싱(또는 결정)되는 경우), 특정 채널을 통해 RTS 프레임(600)을 전송하지 않을 수 있다.
AP가 제2 채널을 비지한 것으로 센싱한 경우, AP는 제1 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 듀플리케이트 PPDU 포맷을 기반으로 RTS 프레임(600)을 전송할 수 있다. RTS 프레임(600)의 RA 필드는 제1 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 하향링크 데이터를 수신할 복수의 STA 각각(또는 복수의 STA 그룹)에 대한 식별 정보가 포함될 수 있다. 도 6의 경우, RTS 프레임(600)의 RA 필드는 STA 1, STA2 및 STA 3 각각에 대한 식별 정보 또는 STA 1, STA2 및 STA 3을 포함하는 그룹에 대한 식별 정보를 포함할 수 있다.
복수의 STA 각각은 RTS 프레임(600)을 수신한 채널을 통해 RTS 프레임(600)에 대한 응답으로 CTS 프레임(620)을 전송할 수 있다. 예를 들어, STA1은 제1 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 RTS 프레임(600)을 수신할 수 있다. STA1은 제1 채널, 제3 채널 및 제4 채널이 아이들한 경우, 제1 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 RTS 프레임(600)에 대한 응답으로 CTS 프레임(620)을 전송할 수 있다. STA2 및 STA3도 마찬가지로 제1 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 RTS 프레임(600)을 수신한 경우, 제1 채널, 제3 채널 및 제4 채널이 아이들한지 여부를 판단하여 RTS 프레임(600)에 대한 응답으로 CTS 프레임(620)을 전송할 수 있다. CTS 프레임(620)은 듀플리케이트 포맷일 수 있다.
이하, AP가 제1 채널, 제3 채널 및 제4 채널을 통해 CTS 프레임(620)을 수신한 경우를 가정한다.
AP는 복수의 STA으로부터 CTS 프레임(620)을 수신하고, CTS 프레임(620)을 수신한 채널을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터(615, 625, 635)를 전송할 수 있다.
구체적으로 AP는 DL MU OFDMA를 위한 PPDU 포맷을 사용하여 STA1으로 할당된 제1 채널을 통해 하향링크 데이터1(615), STA2로 할당된 제3 채널을 통해 하향링크 데이터2(625), STA3으로 할당된 제4 채널을 통해 하향링크 데이터3(635)을 전송할 수 있다. AP는 제2 채널을 사용하지 않거나 제2 채널을 통해 널 데이터를 전송할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, AP는 하향링크 프레임의 전송을 위해 복수의 STA으로 할당되는 채널이 연속되는 채널인 경우, DL MU OFDMA를 위한 PPDU 포맷을 사용하여 하향링크 데이터(625, 635)를 복수의 STA으로 전송하고, AP는 하향링크 프레임의 전송을 위해 특정 STA으로 할당되는 채널이 불연속되는 채널인 경우, 단일 STA을 위한 PPDU 포맷을 사용하여 하향링크 데이터(615)를 특정 STA으로 전송할 수도 있다. 도 6의 경우, AP는 제3 채널 및 제4 채널 상에서는 DL MU OFDMA를 위한 PPDU 포맷을 사용하여 하향링크 데이터2(625) 및 하향링크 데이터 3(635)을 STA2 및 STA3으로 전송하고, 제1 채널 상에서는 단일 STA을 위한 PPDU 포맷을 사용하여 하향링크 데이터1(615)을 STA1으로 전송할 수 있다.
하향링크 데이터(615, 625, 635)를 수신한 복수의 STA 각각은 하향링크 데이터(615, 625, 635)에 대한 ACK 프레임(660)을 UL MU OFDMA를 기반으로 AP로 전송할 수 있다.
도 4 내지 도 6에서는 CTS 프레임이 논 듀플리케이티 포맷 또는 듀플리케이트 포맷을 기반으로 전송되는 경우를 가정하였다. 하지만, CTS 프레임은 RTS 프레임을 기반으로 복수의 STA 각각으로 할당된 채널을 통해 복수의 STA 각각에 의해 전송될 수 있다. 예를 들어, RTS 프레임의 RA 필드는 STA1의 CTS 프레임의 전송을 위한 채널을 제1 채널, STA2의 CTS 프레임의 전송을 위한 채널을 제2 채널, STA3의 CTS 프레임의 전송을 위한 채널을 제3 채널, STA4의 CTS 프레임의 전송을 위한 채널을 제4 채널로 지시할 수 있다. 이러한 경우, STA1은 RTS 프레임에 대한 응답으로 제1 채널을 통해 CTS 프레임을 전송하고, STA2는 RTS 프레임에 대한 응답으로 제2 채널을 통해 CTS 프레임을 전송하고, STA3은 RTS 프레임에 대한 응답으로 제3 채널을 통해 CTS 프레임을 전송하고, STA4느 RTS 프레임에 대한 응답으로 제1 채널을 통해 CTS 프레임을 전송할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, RTS 프레임은 프레임 제어 필드(700), 듀레이션 필드(710), RA(receiver address) 필드(720), TA(transmitter address) 필드(730) 및 FCS(frame check sequence) 필드(740)를 포함할 수 있다.
프레임 제어 필드(700)는 RTS 프레임을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
듀레이션 필드(710)는 CTS 프레임, 하향링크 PPDU, ACK 프레임의 전송을 위한 듀레이션 정보를 포함할 수 있다.
RA 필드(720)는 RTS 프레임을 수신하고 CTS 프레임을 통해 응답할(또는 DL MU 전송을 기반으로 전송되는 하향링크 데이터를 수신할) 복수의 STA 각각의 식별 정보 또는 복수의 STA을 포함하는 그룹의 식별 정보를 포함할 수 있다. 또한, RA 필드(720)는 복수의 STA 각각으로 CTS 프레임의 전송을 위해 할당된 채널에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다. RTS 프레임을 수신하고 CTS 프레임을 통해 응답할(또는 DL MU 전송을 기반으로 전송되는 하향링크 데이터를 수신할) 복수의 STA 각각을 타겟 STA이라는 용어로 표현한다.
RA 필드(720)에 4개의 타겟 STA에 대한 식별 정보 및 대역폭 정보가 포함되는 경우, RA 필드(720)는 서브 RA 필드1(750), 서브 RA 필드2(760), 서브 RA 필드3(770) 서브 RA 필드4(780)를 포함할 수 있다. 각 서브 RA 필드(750, 760, 770, 780)는 타겟 STA의 식별 정보(769) 및 타겟 STA으로 CTS 프레임을 전송하기 위해 사용되는 채널 대역폭에 대한 정보(763)를 포함할 수 있다. RA 필드(720)에 포함되는 각 서브 RA 필드(750, 760, 770, 780)의 순서 및 채널 대역폭에 대한 정보를 고려하여 타겟 STA의 CTS 프레임의 전송을 위한 채널이 결정될 수 있다.
예를 들어, 서브 RA 필드1(750)가 STA1의 식별 정보 및 20MHz의 채널 대역폭을 지시하는 정보를 포함하고, 서브 RA 필드2(760)가 STA2의 식별 정보 및 20MHz의 채널 대역폭을 지시하는 정보를 포함하고, 서브 RA 필드3(770)이 STA3의 식별 정보 및 20MHz의 채널 대역폭을 지시하는 정보를 포함하고, 서브 RA 필드4(780)가 STA4의 식별 정보 및 20MHz의 채널 대역폭을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이러한 경우, CTS 프레임의 전송을 위해 순차적으로 STA1은 제1 채널, STA2는 제2 채널, STA3은 제3 채널, STA4는 제4 채널을 할당받을 수 있다.
다른 예로, RA 필드가 4개의 서브 RA 필드를 포함하되, 3개의 서브 RA 필드는 유효한 정보를 포함하고, 1개의 서브 RA 필드는 널 데이터를 포함할 수도 있다. 구체적으로 서브 RA 필드1(750)가 STA1의 식별 정보 및 20MHz의 채널 대역폭을 지시하는 정보를 포함하고, 서브 RA 필드2(760)가 STA2의 식별 정보 및 40MHz의 채널 대역폭을 지시하는 정보를 포함하고, 서브 RA 필드3(770)이 STA3의 식별 정보 및 20MHz의 채널 대역폭을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 서브 RA 필드4(780)는 널 데이터(null data)(예를 들어, 비트값이 0인 데이터 시퀀스)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, CTS 프레임의 전송을 위해 순차적으로 STA1은 제1 채널, STA2는 제2 채널 및 제3 채널, STA3은 제4 채널을 할당받을 수 있다.
STA은 RTS 프레임의 수신 후 기존의 레가시 RTS 프레임 포맷을 디코딩하는 방법으로 RA 필드(720)를 디코딩하고, 디코딩에 실패하는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 서브 RA 필드(750, 760, 770, 780)를 포함하는 RA 필드(720)의 구조를 고려하여 디코딩을 수행할 수 있다.
TA 필드(730)는 RTS 프레임을 전송하는 AP의 주소를 포함할 수 있다.
FCS 필드(740)는 프레임의 유효성의 확인을 위한 정보를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임의 서브 RA 필드를 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 서브 RA 필드로 12비트가 할당되는 경우, 타겟 STA에 대한 식별 정보 및 대역폭 정보에 대해 구체적으로 개시한다.
도 8의 상단을 참조하면, 대역폭 정보(800)로 2비트가 할당되고, 타겟 STA에 대한 식별 정보(810)로 10비트가 할당될 수 있다. 2비트의 대역폭 정보(800)가 ‘00’인 경우, 20MHz, 2비트의 대역폭 정보(800)가 ‘01’인 경우, 40MHz, 2비트의 대역폭 정보(800)가 ‘10’인 경우, 60MHz, 2비트의 대역폭 정보(800)가 ‘11’인 경우, 80MHz를 지시할 수 있다. 타겟 STA에 대한 식별 정보(810)로서 10비트가 할당된 경우, 10비트는 타겟 STA의 식별 정보(AID)를 지시할 수 있다. 10비트의 타겟 STA의 식별 정보(810)는 1~1023 중 하나의 AID를 지시할 수 있다.
도 8의 중단을 참조하면, 대역폭 정보(820)로 1비트가 할당되고, 타겟 STA에 대한 식별 정보(830)로 11비트가 할당될 수 있다. 1비트의 대역폭 정보(820)가 ‘0’인 경우, 20MHz, 1비트의 대역폭 정보(820)가 ‘1’인 경우, 40MHz를 지시할 수 있다. 타겟 STA에 대한 식별 정보(830)로서 11비트가 할당된 경우, 11비트는 타겟 STA의 식별 정보(AID)를 지시할 수 있다. 11비트의 타겟 STA의 식별 정보(830)는 1~2007 중 하나의 AID를 지시할 수 있다. 2008~2047에 대응되는 AID는 사용되지 않고 보존될 수 있다.
도 8의 하단을 참조하면, 타겟 STA에 대한 식별 정보(840)만으로 12비트가 할당될 수 있다. 12비트의 타겟 STA에 대한 식별 정보(840)는 1~2007 중 하나의 AID를 지시할 수 있다. 2008~4095에 대응되는 AID는 사용되지 않고 보존될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임의 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 RTS 프레임의 RA 필드가 4개의 서브 RA 필드를 포함하고, 4개의 서브 RA 필드 각각은 4개의 타겟 STA 각각에 대한 식별 정보 및 대역폭 정보를 포함하는 경우에 대해 개시한다.
도 9를 참조하면, RA 필드는 서브 RA 필드1(915), 서브 RA 필드2(925), 서브 RA 필드3(935), 서브 RA 필드4(945)를 순차적으로 포함할 수 있다.
서브 RA 필드1(915)은 STA1(910)을 지시하는 식별 정보(‘132’)와 STA1(910)을 위한 대역폭 정보(’00’)를 포함할 수 있다. 서브 RA 필드2(925)는 STA2(920)를 지시하는 식별 정보(’56’)와 STA2(920)를 위한 대역폭 정보(‘00’)를 포함할 수 있다. 서브 RA 필드3(935)은 STA3(930)을 지시하는 식별 정보(‘367’)와 STA3(930)을 위한 대역폭 정보(’00’)를 포함할 수 있다. 서브 RA 필드4(945)는 STA4(940)를 지시하는 식별 정보(‘6’)와 STA4(940)를 위한 대역폭 정보(‘00’)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 대역폭 정보 ‘00’은 20MHz의 대역폭을 지시할 수 있다.
STA1(910)은 20MHz의 제1 채널을 통해 CTS 프레임을 전송하고, STA2(920)는 20MHz의 제2 채널을 통해 CTS 프레임을 전송하고, STA3(930)은 20MHz의 제3 채널을 통해 CTS 프레임을 전송하고, STA4(940)는 20MHz의 제4 채널을 통해 CTS 프레임을 전송할 수 있다.
AP는 CTS 프레임을 수신하고, CTS 프레임에 대한 응답으로 하향링크 데이터를 STA1(910), STA2(920), STA3(930) 및 STA4(940) 각각으로 전송할 수 있다.
STA1(910), STA2(920), STA3(930) 및 STA4(940) 각각은 하향링크 데이터 프레임을 수신하고, 하향링크 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임을 전송할 수 있다.
즉, 무선랜에서 데이터 단위를 전송하기 위해 AP는 복수의 채널을 통해 매체 보호를 위한 RTS 프레임을 복수의 STA으로 전송하고, AP가 복수의 STA 각각으로부터 제1 할당 채널을 통해 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 수신할 수 있다. 제1 할당 채널은 RTS 프레임을 기반으로 결정된 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널일 수 있다. 또한, AP는 중첩된 시간 자원 상에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 상기 복수의 STA 각각으로 제2 할당 채널을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터를 전송할 수 있다. 제2 할당 채널은 RTS 프레임이 전송된 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널일 수 있다. 제2 할당 채널은 하향링크 데이터를 전달하는 하향링크 PPDU의 PPDU 헤더에 포함된 채널 할당 정보를 기반으로 결정될 수 있다.
RTS 프레임이 전송되는 복수의 채널 각각의 대역폭의 크기는 20MHz이고, RTS 프레임은 복수의 채널을 통해 듀플리케이트 포맷 PPDU에 포함되어 전송될 수 있다. 또 다른 예로 RTS 프레임이 전송되는 복수의 채널 각각의 대역폭의 크기는 5MHz이고, 복수의 채널의 개수는 4개이고, RTS 프레임은 복수의 채널을 통해 논 듀플리케이트 포맷 PPDU에 포함되어 전송될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 RTS 프레임의 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 10에서는 AP가 3개의 타겟 STA으로 RTS 프레임을 전송하는 경우에 대해 개시한다. RTS 프레임의 RA 필드가 4개의 서브 RA 필드를 포함하고, 4개의 서브 RA 필드 중 3개의 서브 RA 필드 각각은 3개의 타겟 STA 각각에 대한 식별 정보 및 대역폭 정보를 포함하고, 나머지 하나의 서브 RA 필드는 널 데이터(예를 들어, 비트값 0)을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 서브 RA 필드1(1015)은 STA1(1010)을 지시하는 식별자 정보(‘132’)와 STA1(1010)을 위한 대역폭 정보(’00’)를 포함할 수 있다. 서브 RA 필드2(1025)는 STA2(1020)를 지시하는 식별자 정보(‘56’)와 STA2(1020)를 위한 대역폭 정보(’00’)를 포함할 수 있다 서브 RA 필드3(1035)은 STA3(1030)을 지시하는 식별자 정보(‘367’)와 STA3(1030)을 위한 대역폭 정보(’01’)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 대역폭 정보 ‘00’은 20MHz의 대역폭을 지시하고, 대역폭 정보 ‘01’은 40MHz의 대역폭을 지시할 수 있다. 서브 RA 필드4(1045)는 타겟 STA에 대한 식별 정보로 널 데이터(예를 들어, 비트값 0인 비트시퀀스)를 포함할 수 있다.
STA1(1010)은 서브 RA 필드1(1015)을 기반으로 제1 채널을 할당받고 제1 채널 상에서 CTS 프레임을 전송할 수 있다. STA2(1020)는 서브 RA 필드2(1025)를 기반으로 제2 채널을 할당받고 제2 채널 상에서 CTS 프레임을 전송할 수 있다. STA3(1030)은 서브 RA 필드3(1035)을 기반으로 제3 채널 및 제4 채널을 할당받고 제3 채널 및 제4 채널 상에서 CTS 프레임을 전송할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 OFDMA 기반의 통신을 수행시 매체 보호 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11에서는 AP가 복수의 RTS 프레임 각각을 복수의 채널 각각을 통해 전송하는 방법을 개시한다.
도 11을 참조하면, AP는 복수의 채널 각각을 통해 복수의 STA 각각으로 복수의 RTS 프레임(1110, 1120, 1130, 1140) 각각을 전송할 수 있다. 복수의 채널 각각을 통해 복수의 STA 각각으로 전송되는 복수의 RTS 프레임(1110, 1120, 1130, 1140) 각각은 서로 다른 RTS 프레임일 수 있다. 즉, RTS 프레임에 포함된 데이터는 서로 다를 수 있다.
예를 들어, AP는 DL MU OFDMA 전송을 기반으로 제1 채널을 통해 RTS 프레임1(1110)을 STA1으로 전송하고, 제2 채널을 통해 RTS 프레임2(1120)를 STA2로 전송하고, 제3 채널을 통해 RTS 프레임3(1130)을 STA3으로 전송하고, 제4 채널을 통해 RTS 프레임4(1140)를 STA4로 전송할 수 있다. RTS 프레임1(1110)의 RA 필드는 RTS 프레임1(1110)을 수신할 STA1의 식별 정보를 포함할 수 있다. RTS 프레임2(1120)의 RA 필드는 RTS 프레임2(1120)을 수신할 STA2의 식별 정보를 포함할 수 있다. RTS 프레임3(1130)의 RA 필드는 RTS 프레임1(1130)을 수신할 STA3의 식별 정보를 포함할 수 있다. RTS 프레임4(1140)의 RA 필드는 RTS 프레임4(1140)을 수신할 STA4의 식별 정보를 포함할 수 있다.
또는 듀플리케이트 포맷 PPDU의 RTS PPDU를 전송하는 방법과 마찬가지로 AP는 설정된 제1 채널에 대하여 채널 액세스를 위한 백-오프(back-off) 절차를 수행할 수 있다. 구체적으로 AP는 제1 채널에서 백-오프 절차를 통해 TXOP 초기 액세스를 수행할 수 있다. AP는 백-오프 타이머가 만료(expire)되기 이전 PIFS(PCF(point coordination function) interframe space) 구간에서 제2 채널 내지 제4 채널의 채널 상태를 확인할 수 있다. 즉, AP는 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널이 아이들(idle)한지 비지(busy)한지 여부에 대한 결정하기 위해 TXOP 이전의 PIFS 동안 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널의 채널 상태를 판단할 수 있다. 만약, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널이 PIFS 동안 아이들(idle)한 경우, 제1 채널, 제2 채널, 제3 채널 및 제4 채널 각각을 통해 RTS 프레임1(1110), RTS 프레임2(1120), RTS 프레임3(1130) 및 RTS 프레임4(1140) 각각을 전송할 수 있다.
AP가 DL MU OFDMA 전송을 기반으로 RTS 프레임(1110, 1120, 1130, 1140)을 전송하는 경우, AP는 DL MU OFDMA 전송을 위한 하향링크 PPDU 포맷을 통해 복수의 STA 각각으로 RTS 프레임(1110, 1120, 1130, 1140)을 전송할 수 있다. 복수의 STA 각각은 PPDU 헤더를 디코딩하여 복수의 STA 각각으로 할당된 채널에 대한 정보를 획득할 수 있다. 복수의 STA 각각은 복수의 STA 각각으로 할당된 채널을 통해 RTS 프레임(1110, 1120, 1130, 1140)을 수신할 수 있다.
복수의 RTS 프레임(1110, 1120, 1130, 1140) 각각을 수신한 복수의 STA 각각은 AP로 CTS 프레임(1113, 1123, 1133, 1143)을 전송할 수 있다. 복수의 STA 각각은 RTS 프레임(1110, 1120, 1130, 1140)을 수신한 채널을 통해 CTS 프레임(1113, 1123, 1133, 1143)을 AP로 전송할 수 있다.
복수의 STA으로부터 CTS 프레임(1113, 1123, 1133, 1143)을 수신한 AP는 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터(1116, 1126, 1136, 1146)를 전송할 수 잇다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템 간 간섭을 방지하기 위한 방법에 대해 개시한다.
도 12에서는 본 발명의 실시예에 따른 DL MU OFDMA 전송 및 UL MU OFDMA 전송을 지원하는 무선랜 시스템과 본 발명의 실시예에 따른 DL MU OFDMA 전송 및 UL MU OFDMA 전송을 지원하지 않는 레가시 무선랜 시스템 간의 간섭을 방지하기 위한 방법이 개시된다.
이하, AP, STA은 DL MU OFDMA 전송 및 UL MU OFDMA 전송을 지원하는 무선랜 시스템에서 동작하는 AP, STA을 지시하고, 레가시 AP, 레가시 STA은 DL MU OFDMA 전송 및 UL MU OFDMA 전송을 지원하지 않는 레가시 무선랜 시스템에서 동작하는 AP, STA을 지시할 수 있다.
도 12를 참조하면, AP는 설정된 제1 채널(프라이머리 채널)(1210)에 대하여 채널 액세스를 위한 백-오프(back-off) 절차를 수행할 수 있다. 구체적으로 AP는 제1 채널(1210)에서 백-오프 절차를 통해 TXOP 초기 액세스를 수행할 수 있다. AP는 백-오프 타이머가 만료(expire)되기 이전 PIFS(PCF(point coordination function) interframe space) 구간에서 제2 채널(1220), 제3 채널(1230) 및 제4 채널(세컨더리 채널)(1240)의 채널 상태를 확인할 수 있다.
AP의 세컨더리 채널(제2 채널(1220), 제3 채널(1230) 및 제4 채널(1240))과 레가시 AP 또는 레가시 STA의 세컨더리 채널(1230, 1240)이 겹칠 수 있다. 이러한 경우, AP는 레가시 AP 또는 레가시 STA의 프라이머리 채널(1250)까지 채널 상태를 확인하여 채널 상태가 아이들한 경우, 레가시 AP 또는 레가시 STA의 프라이머리 채널(1250)을 통해 RTS 프레임을 전송할 수 있다.
구체적으로 AP는 간섭 가능성을 가진 BSS에 포함되는 레가시 AP 또는 레가시 STA의 프라이머리 채널(1250) 및 세컨더리 채널(1230, 1240)에 대한 정보를 알고 있을 수 있다. AP는 RTS 프레임의 전송을 위해 사용할 세컨더리 채널(1220, 1230, 1240)이 레가시 AP 또는 레가시 STA의 세컨더리 채널(1230, 1240)과 중첩되는지 여부에 대해 판단할 수 있다. 만약, RTS 프레임의 전송을 위해 사용할 세컨더리 채널(1220, 1230, 1240)이 레가시 AP 또는 레가시 STA의 세컨더리 채널(1230, 1240)과 중첩되는 경우, AP는 레가시 AP 또는 레가시 STA의 프라이머리 채널(1250)의 아이들 여부를 판단하여 RTS 프레임을 전송할 수 있다.
AP는 레가시 AP 또는 레가시 STA의 프라이머리 채널(1250)도 추가적인 채널로 사용하여 DL MU OFDMA 전송을 기반으로 하향링크 프레임을 전송할 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 AP가 레가시 AP 또는 레가시 STA의 프라이머리 채널(1250)을 DL MU OFDMA 기반의 하향링크 프레임의 전송을 위한 추가적인 채널로 사용하지 않는 경우를 가정하여 설명한다. 이하, AP에 의해 RTS 프레임이 전송되는 레가시 AP 또는 레가시 STA의 프라이머리 채널(1250)은 추가 세컨더리 채널이라는 용어로 표현할 수 있다.
AP는 프라이머리 채널인 제1 채널(1210) 및 세컨더리 채널인 제2 채널(1220), 제3 채널(1230) 및 제4 채널(1240) 및 추가 세컨더리 채널인 제 5채널(1250)을 통해 RTS 프레임을 전송할 수 있다.
AP는 제1 채널(1210), 제2 채널(1220), 제3 채널(1230) 및 제4 채널(1240)만을 CTS 프레임의 전송을 위한 채널로 할당할 수 있고, AP는 제1 채널(1210), 제2 채널(1220), 제3 채널(1230 및 제4 채널(1240)을 통해 CTS 프레임을 복수의 STA 각각으로부터 수신할 수 있다. 즉, 제5 채널(1250)을 통해 CTS 프레임이 전송되지 않을 수 있다.
AP는 제1 채널(1210), 제2 채널(1220), 제3 채널(1230) 및 제4 채널(1240)을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터를 전송할 수 있다.
AP는 제5 채널(1250)을 통해서도 널 데이터를 전송할 수 있고, 레가시 STA 또는 레가시 AP는 널 데이터를 전송하는 PPDU의 헤더를 기반으로 NAV를 설정할 수 있다. 이러한 방법을 사용함으로써 레가시 무선랜 시스템 상에서 동작하는 레가시 STA 또는 레가시 AP에 의한 간섭이 방지될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 프레임의 전송을 위한 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 13에서는 본 발명의 실시예에 따른 PPDU 포맷에 대해 개시한다. 도 13에서 개시되는 UL MU OFDMA 전송을 기반으로 전송되는 ACK 프레임, DL MU OFDMA 전송을 기반으로 전송되는 하향링크 데이터의 전송을 위해 사용될 수 있다.
예를 도 13의 상단 및 중단에 개시된 PPDU 포맷은 UL MU OFDMA 전송을 기반으로 전송되는 ACK 프레임을 전달(carrying)하기 위해 사용되고, 도 13의 하단에 개시된 PPDU 포맷은 DL MU OFDMA 전송을 기반으로 전송되는 복수의 STA 각각을 위한 하향링크 데이터를 전달하기 위해 사용될 수 있다.
도 13에 개시된 PPDU 포맷은 RTS 프레임 및 CTS 프레임이 DL MU OFDMA 또는 UL MU OFDMA를 기반으로 전송되는 경우 사용될 수도 있다. 예를 들어, RTS 프레임이 AP에 의해 DL MU OFDMA를 기반으로 전송되는 경우, 도 13의 하단에 개시된 PPDU 포맷이 RTS 프레임을 전달할 수 있다. 또 다른 예를 들어, CTS 프레임이 복수의 STA에 의해 UL MU OFDMA를 기반으로 전송되는 경우, 도 13의 상단 또는 중단에 개시된 PPDU 포맷이 CTS 프레임을 전달할 수 있다.
도 13의 상단을 참조하면, 하향링크 PPDU의 PHY 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(1300)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(1300)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(1310)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(1310)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG(1320)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(1320)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 레가시 STA은 L-SIG에 포함되는 정보를 기반으로 NAV를 설정할 수도 있다.
HE-SIG A(1330)는 PPDU를 수신할 STA을 지시하기 위한 정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, HE-SIG A(1330)는 PPDU를 수신할 특정 STA(또는 AP)의 식별자, 특정 STA의 그룹을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한, HE-SIG A(1430)는 PPDU가 OFDMA 또는 MIMO를 기반으로 전송되는 경우, STA에 대한 자원 할당 정보도 포함될 수 있다.
또한, HE-SIG A(1330)는 BSS 식별 정보를 위한 칼라 비트(color bits) 정보, 대역폭(bandwidth) 정보, 테일 비트(tail bit), CRC 비트, HE-SIG B(1360)에 대한 MCS(modulation and coding scheme) 정보, HE-SIG B(1460)를 위한 심볼 개수 정보, CP(cyclic prefix)(또는 GI(guard interval)) 길이 정보를 포함할 수도 있다.
HE-STF(1340)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(1350)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
HE-SIG B(1360)는 각 STA에 대한 PSDU(Physical layer service data unit)의 길이 MCS에 대한 정보 및 테일 비트 등을 포함할 수 있다. 또한 HE-SIG B(1360)는 PPDU를 수신할 STA에 대한 정보, OFDMA 기반의 자원 할당(resource allocation) 정보(또는 MU-MIMO 정보)를 포함할 수도 있다. HE-SIG B(1360)에 OFDMA 기반의 자원 할당 정보(또는 MU-MIMO 관련 정보)가 포함되는 경우, HE-SIG A(1330)에는 자원 할당 정보가 포함되지 않을 수도 있다.
HE-STF(1340) 및 HE-STF(1340) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기와 HE-STF(1340) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, HE-STF(1340) 및 HE-STF(1340) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1340) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기보다 4배 클 수 있다. STA은 HE-SIG A(1330)를 수신하고, HE-SIG A(1330)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받을 수 있다. 이러한 경우, STA은 HE-STF(1340) 및 HE-STF(1340) 이후 필드부터 변경된 FFT 사이즈를 기반으로 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA이 HE-SIG A(1330)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받지 못한 경우, STA은 디코딩을 중단하고 NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다. HE-STF(1340)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 13의 상단에서 개시된 PPDU의 포맷을 구성하는 필드의 순서는 변할 수도 있다. 예를 들어, 도 13의 중단에서 개시된 바와 같이 HE 부분의 HE-SIG B(1315)가 HE-SIG A(1305)의 바로 이후에 위치할 수도 있다. STA은 HE-SIG A(1305) 및 HE-SIG B(1315)까지 디코딩하고 필요한 제어 정보를 수신하고 NAV 설정을 할 수 있다. 마찬가지로 HE-STF(1325) 및 HE-STF(1325) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1325) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기와 다를 수 있다.
STA은 HE-SIG A(1305) 및 HE-SIG B(1315)를 수신할 수 있다. HE-SIG A(1305)를 기반으로 PPDU의 수신이 지시되는 경우, STA은 HE-STF(1325)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA은 HE-SIG A(1305)를 수신하고, HE-SIG A(1305)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신이 지시되지 않는 경우, NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다.
도 13의 하단을 참조하면, DL MU OFDMA 전송을 위한 PPDU 포맷이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, AP는 DL MU OFDMA 전송을 위한 PPDU 포맷을 사용하여 하향링크 프레임 또는 하향링크 PPDU를 복수의 STA으로 전송할 수 있다. 복수의 하향링크 PPDU 각각은 서로 다른 전송 자원(주파수 자원 또는 공간적 스트림)을 통해 복수의 STA 각각으로 전송될 수 있다. PPDU 상에서 HE-SIG B(1345)의 이전 필드는 서로 다른 전송 자원 각각에서 듀플리케이트된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1345)는 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1345) 이후의 필드는 PPDU를 수신하는 복수의 STA 각각을 위한 개별 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, HE-SIG A(1335)는 하향링크 데이터를 수신할 복수의 STA에 대한 식별 정보 및 복수의 STA의 하향링크 데이터가 전송되는 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 예를 들어, HE-SIG A(1335)는 RTS 프레임을 수신할 복수의 STA에 대한 식별 정보 및 복수의 STA의 RTS 프레임이 전송되는 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다.
PPDU에 포함되는 필드가 전송 자원 각각을 통해 각각 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 PPDU에 포함될 수 있다. 반대로, PPDU에 포함되는 특정 필드가 전체 전송 자원 상에서 인코딩되어 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 PPDU에 포함되지 않을 수 있다. 따라서, CRC에 대한 오버 헤드가 감소될 수 있다.
DL MU 전송을 위한 PPDU 포맷도 마찬가지로 HE-STF(1355) 및 HE-STF(1355) 이후의 필드는 HE-STF(1355) 이전의 필드와 다른 IFFT 사이즈를 기반으로 인코딩될 수 있다. 따라서, STA은 HE-SIG A(1335) 및 HE-SIG B(1345)를 수신하고, HE-SIG A(1335)를 기반으로 PPDU의 수신을 지시받은 경우, HE-STF(1355)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 무선 장치(1400)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1400) 또는 비AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1450)일 수 있다.
AP(1400)는 프로세서(1410), 메모리(1420) 및 RF부(radio frequency unit, 1430)를 포함한다.
RF부(1430)는 프로세서(1410)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1410)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1410)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 AP의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 13의 실시예에서 개시한 AP의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1410)는 복수의 채널을 통해 매체 보호를 위한 RTS 프레임을 복수의 STA으로 전송하고, 복수의 STA 각각으로부터 제1 할당 채널을 통해 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS(clear to send) 프레임을 수신하고, 중첩된 시간 자원 상에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 복수의 STA 각각으로 제2 할당 채널을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터를 전송하도록 구현될 수 있다. 제1 할당 채널은 RTS 프레임을 기반으로 결정된 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널이고, 제2 할당 채널은 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널일 수 있다. RTS 프레임은 복수의 STA 각각을 지시하는 식별 정보 및 제1 할당 채널을 결정하기 위한 대역폭 정보를 포함할 수 있다.
STA(1450)는 프로세서(1460), 메모리(1470) 및 RF부(radio frequency unit, 1480)를 포함한다.
RF부(1480)는 프로세서(1460)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1460)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1460)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 STA의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 13의 실시예에서 STA의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1460)는 통해 매체 보호를 위한 RTS 프레임을 수신하고, 제1 할당 채널을 통해 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 전송하도록 구현될 수 있다. 제1 할당 채널은 RTS 프레임을 기반으로 결정된 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널일 수 있다. 또한, 프로세서(1460)은 중첩된 시간 자원 상에서 OFDMA를 기반으로 제2 할당 채널을 통해 전송되는 하향링크 데이터를 수신하도록 구현될 수 있다. 제2 할당 채널은 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널일 수 있다. RTS 프레임은 복수의 STA 각각을 지시하는 식별 정보 및 제1 할당 채널을 결정하기 위한 대역폭 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(1410, 1460)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(1420, 1470)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1430, 1480)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(1420, 1470)에 저장되고, 프로세서(1410, 1460)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1420, 1470)는 프로세서(1410, 1460) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1410, 1460)와 연결될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선랜에서 프레임을 전송하는 방법은,
    AP(access point)가 복수의 채널을 통해 매체 보호를 위한 RTS(request to send) 프레임을 복수의 STA으로 전송하는 단계;
    상기 AP가 상기 복수의 STA(station) 각각으로부터 제1 할당 채널을 통해 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS(clear to send) 프레임을 수신하되, 상기 제1 할당 채널은 상기 RTS 프레임을 기반으로 결정된 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널인, 단계; 및
    상기 AP가 중첩된 시간 자원 상에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 상기 복수의 STA 각각으로 제2 할당 채널을 통해 상기 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터를 전송하되, 상기 제2 할당 채널은 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널인, 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RTS 프레임은 상기 복수의 STA 각각을 지시하는 식별 정보 및 상기 제1 할당 채널을 결정하기 위한 대역폭 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 할당 채널은 상기 하향링크 데이터를 전달하는 하향링크 PPDU(physical layer protocol data unit)의 PPDU 헤더에 포함된 채널 할당 정보를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 채널 각각의 대역폭의 크기는 20MHz이고,
    상기 RTS 프레임은 상기 복수의 채널을 통해 듀플리케이트(duplicate) 포맷 PPDU(physical layer protocol data unit)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 채널 각각의 대역폭의 크기는 5MHz이고,
    상기 복수의 채널의 개수는 4개이고,
    상기 RTS 프레임은 상기 복수의 채널을 통해 논 듀플리케이트(non duplicate) 포맷 PPDU(physical layer protocol data unit)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선랜에서 프레임을 전송하는 AP(access point)는,
    무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현되는 RF(radio frequency) 부; 및
    상기 RF부와 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 복수의 채널을 통해 매체 보호를 위한 RTS(request to send) 프레임을 복수의 STA으로 전송하고,
    상기 복수의 STA(station) 각각으로부터 제1 할당 채널을 통해 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS(clear to send) 프레임을 수신하고,
    중첩된 시간 자원 상에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 상기 복수의 STA 각각으로 제2 할당 채널을 통해 상기 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터를 전송하도록 구현되되,
    상기 제1 할당 채널은 상기 RTS 프레임을 기반으로 결정된 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널이고,
    상기 제2 할당 채널은 상기 복수의 채널 중 적어도 하나의 채널인 AP.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 RTS 프레임은 상기 복수의 STA 각각을 지시하는 식별 정보 및 상기 제1 할당 채널을 결정하기 위한 대역폭 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AP.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 할당 채널은 상기 하향링크 데이터를 전달하는 하향링크 PPDU(physical layer protocol data unit)의 PPDU 헤더에 포함된 채널 할당 정보를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 AP.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 채널 각각의 대역폭의 크기는 20MHz이고,
    상기 RTS 프레임은 상기 복수의 채널을 통해 듀플리케이트(duplicate) 포맷 PPDU(physical layer protocol data unit)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 AP.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 채널 각각의 대역폭의 크기는 5MHz이고,
    상기 복수의 채널의 개수는 4개이고,
    상기 RTS 프레임은 상기 복수의 채널을 통해 논 듀플리케이트(non duplicate) 포맷 PPDU(physical layer protocol data unit)에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 AP.
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