WO2015194787A9 - 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 주기적 데이터의 송신 및 수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 주기적 데이터의 송신 및 수신 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015194787A9
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류기선
김정기
조한규
김서욱
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving periodic data based on a power save mode in a wireless local area network (WLAN).
  • WLAN wireless local area network
  • a power save mechanism (or a power save mode) may be used to increase the lifetime of a WLAN STA.
  • the STA operating based on the power saving mode may operate in an awake state or a doze state for power saving.
  • the awake state is a state in which normal operation of the STA such as transmission or reception of a frame or channel scanning is possible.
  • the doze state dramatically reduces power consumption, making it impossible to transmit or receive a frame and to perform channel scanning.
  • the STA operating in the power saving mode may be in the doze state and, if necessary, switch to the awake state to reduce power consumption.
  • the STA may operate by acquiring information on the existence of a frame pending at the AP and periodically switching to an awake state to receive the frame held at the AP.
  • the AP may obtain information on the awake state operation timing of the STA, and transmit information on the presence or absence of a frame pending to the AP according to the awake state operation timing of the STA.
  • the STA in the doze state may receive a beacon frame by periodically switching from the doze state to the awake state in order to receive information on the existence of a frame to be received from the AP.
  • the AP may inform about the existence of a frame to be transmitted to each STA based on a traffic indication map (TIM) included in the beacon frame.
  • TIM is used to inform the existence of a unicast frame to be transmitted to the STA
  • DTIM delivery traffic indication map
  • An object of the present invention is to provide a method of transmitting and receiving periodic data based on a power save mode in a WLAN.
  • Still another object of the present invention is to provide an apparatus for performing a power save mode based periodic data transmission and reception method in a WLAN.
  • a method for transmitting and receiving periodic data in the AP is a periodic uplink / downlink transmission from each of a plurality of STA (station)
  • Receiving each of a plurality of uplink frames including a field, a plurality of downlink resources for each of a plurality of periodic downlink frames to be transmitted to each of the plurality of STAs, and a plurality of uplink frames to be transmitted by each of the plurality of STAs Determining an uplink resource for each of the periodic uplink frames of the plurality of uplink frames, wherein the AP includes a plurality of multi-user scheduling frames including information about the downlink resources and information about the uplink resources Transmitting to each STA, wherein the AP transmits the plurality of periodic downlink frames on the overlapped time resources through the downlink resources; And transmitting each of the plurality of STAs to each of the plurality of STAs, and receiving, by
  • an access point (AP) performing periodic data transmission and reception is implemented to transmit or receive a radio signal (RF)
  • RF radio signal
  • a processor operatively connected to the RF unit, wherein each of the plurality of uplink frames includes a periodic uplink / downlink transmission field from each of a plurality of STAs. And determine downlink resources for each of a plurality of periodic downlink frames to be transmitted to each of the plurality of STAs and determine uplink resources for each of a plurality of periodic uplink frames to be transmitted by each of the plurality of STAs. And a multi-user scheduling frame including information about the downlink resource and information about the uplink resource.
  • the periodic uplink / downlink transmission field may be configured to receive each of a plurality of periodic uplink frames from each of the plurality of STAs.
  • the periodic uplink / downlink transmission field includes information for requesting transmission of periodic uplink data and reception of periodic downlink data. can do.
  • Power of a plurality of STAs performing periodic data transmission and reception may be saved.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a scanning method in a WLAN.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an authentication procedure and a combined procedure performed after a scanning procedure of an AP and an STA.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a beacon frame-based power save method.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a beacon frame-based power save method.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a preliminary procedure for MU transmission between a plurality of STAs and an AP operating in a power save mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a MU scheduling method for transmitting and receiving periodic data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an MU scheduling method for transmitting and receiving periodic data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a MU scheduling method for transmitting and receiving periodic data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a negotiation method for traffic characteristics according to an embodiment of the present invention.
  • 11 is a conceptual diagram illustrating an MU scheduling frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on MU scheduling according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on MU scheduling according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on MU scheduling according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating termination of periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on MU scheduling according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a PPDU format for delivering a frame according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 1 shows the structure of an infrastructure BSS (Basic Service Set) of the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11.
  • BSS Basic Service Set
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers 802.11
  • the WLAN system may include one or more infrastructure BSSs 100 and 105 (hereinafter, BSS).
  • BSSs 100 and 105 are a set of APs and STAs such as an access point 125 and a STA1 (station 100-1) capable of successfully synchronizing and communicating with each other, and do not indicate a specific area.
  • the BSS 105 may include one or more joinable STAs 105-1 and 105-2 to one AP 130.
  • the BSS may include at least one STA, APs 125 and 130 that provide a distribution service, and a distribution system DS that connects a plurality of APs.
  • 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 a medium access control (MAC) and physical layer interface to a wireless medium that is compliant with the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard. May be used to mean both an AP and a non-AP STA (Non-AP Station).
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the STA may include a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber unit ( It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UE mobile subscriber unit
  • It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • the data (or frame) transmitted from the AP to the STA is downlink data (or downlink frame), and the data (or frame) transmitted from the STA to the AP is uplink data (or uplink frame).
  • the transmission from the AP to the STA may be expressed in terms of downlink transmission, and the transmission from the STA to the AP may be expressed in terms of uplink transmission.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a scanning method in a WLAN.
  • a scanning method may be classified into passive scanning 200 and active scanning 250.
  • the passive scanning 200 may be performed by the beacon frame 230 periodically broadcasted by the AP 200.
  • the AP 200 of the WLAN broadcasts the beacon frame 230 to the non-AP STA 240 every specific period (for example, 100 msec).
  • the beacon frame 230 may include information about the current network.
  • the non-AP STA 240 receives the beacon frame 230 that is periodically broadcast to receive the network information to perform scanning for the AP 210 and the channel to perform the authentication / association (authentication / association) process Can be.
  • the passive scanning method 200 only needs to receive the beacon frame 230 transmitted from the AP 210 without requiring the non-AP STA 240 to transmit the frame.
  • passive scanning 200 has the advantage that the overall overhead incurred by the transmission / reception of data in the network is small.
  • scanning can be performed manually in proportion to the period of the beacon frame 230, the time taken to perform scanning is relatively increased compared to the active scanning method.
  • beacon frame For a detailed description of the beacon frame, see IEEE Draft P802.11-REVmb TM / D12, November 2011 'IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications (hereinafter referred to as IEEE 802.11) 'are described in 8.3.3.2 beacon frame.
  • IEEE 802.11 Wireless LAN Medium Access Control
  • PHY Physical Layer
  • the non-AP STA 290 may transmit the probe request frame 270 to the AP 260 to proactively perform scanning.
  • the AP 260 After receiving the probe request frame 270 from the non-AP STA 290, the AP 260 waits for a random time to prevent frame collision, and then includes network information in the probe response frame 280. may transmit to the non-AP STA 290. The non-AP STA 290 may obtain network information based on the received probe response frame 280 and stop the scanning process.
  • the probe request frame 270 is disclosed in IEEE 802.11 8.3.3.9 and the probe response frame 280 is disclosed in IEEE 802.11 8.3.3.10.
  • the AP and the non-AP STA may perform an authentication procedure and an association procedure.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an authentication procedure and a combined procedure performed after a scanning procedure of an AP and an STA.
  • an authentication procedure and a combining procedure with one of the scanned APs may be performed.
  • Authentication and association procedures can be performed, for example, via two-way handshaking.
  • the left side of FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an authentication and combining procedure after passive scanning, and the right side of FIG. 3 is a conceptual diagram showing an authentication and combining procedure after active scanning.
  • the authentication procedure and the association procedure are based on an authentication request frame 310 / authentication response frame 320 and an association request frame 330 regardless of whether active scanning method or passive scanning is used.
  • / Association response frame 340 may be equally performed by exchanging an association response frame 340 between the AP 300, 350 and the non-AP STA 305, 355.
  • the non-AP STAs 305 and 355 may transmit the authentication request frame 310 to the APs 300 and 350.
  • the AP 300 or 350 may transmit the authentication response frame 320 to the non-AP STAs 305 and 355 in response to the authentication request frame 310.
  • Authentication frame format is disclosed in IEEE 802.11 8.3.3.11.
  • the non-AP STAs 305 and 355 may transmit an association request frame 330 to the APs 300 and 305.
  • the APs 305 and 355 may transmit the association response frame 340 to the non-AP STAs 300 and 350.
  • the association request frame 330 transmitted to the AP includes information on the capabilities of the non-AP STAs 305 and 355. Based on the performance information of the non-AP STAs 305 and 355, the APs 300 and 350 may determine whether support for the non-AP STAs 305 and 355 is possible.
  • the APs 300 and 350 may transmit the combined response frame 340 to the non-AP STAs 305 and 355.
  • the association response frame 340 may include whether or not to accept the association request frame 340, and the capability information that can be supported by the association response frame 340.
  • Association frame format is disclosed in IEEE 802.11 8.3.3.5/8.3.3.6.
  • association procedure After the association procedure is performed between the AP and the non-AP STA, normal data transmission and reception may be performed between the AP and the non-AP STA. If the association procedure between the AP and the non-AP STA fails, the association procedure with the AP may be performed again or the association procedure with another AP may be performed again based on the reason for the association failure.
  • the STA When the STA is associated with the AP, the STA may be assigned an association identifier (AID) from the AP.
  • the AID assigned to the STA may be a unique value within one BSS, and the current AID may be one of 1 to 2007. 14bit is allocated for AID and can be used as the value of AID up to 16383. However, the value of 2008 ⁇ 16383 is reserved.
  • a power save mechanism (power save mode) is provided to increase the lifespan of an STA in a WLAN.
  • the STA operating based on the power save mode may increase the operating life of the STA by reducing power consumption of the STA while operating by switching between an awake state and a doze state.
  • the STA in the awake state may perform normal operations such as transmission or reception of a frame and channel scanning.
  • the STA in the doze state does not transmit or receive a frame and does not perform channel scanning to reduce power consumption.
  • the STA operating in the power save mode may remain in the doze state to reduce power consumption and, if necessary, switch to an awake state (or transition) to communicate with the AP.
  • the power consumption of the STA may decrease and the lifetime of the STA may also increase.
  • transmission or reception of the frame of the STA is impossible. If there is an uplink frame pending in the STA, the STA may switch from the doze state to the active state and transmit the uplink frame to the AP. On the contrary, if there is a pending frame to be transmitted to the STA in the doze state, the AP cannot transmit the frame to the STA until the STA switches to the awake mode.
  • the STA may occasionally switch from the doze state to the awake state and receive information on whether there is a frame pending for the STA from the AP.
  • the AP may transmit information on the existence of downlink data pending for the STA to the STA in consideration of the transition time of the STA to the awake state.
  • the STA may periodically switch from the doze state to the awake state to receive a beacon frame in order to receive information on whether there is a frame pending for the STA.
  • the beacon frame is a frame used for passive scanning of the STA and may include information on the capability of the AP.
  • the AP may transmit a beacon frame to the STA periodically (eg, 100 msec).
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a beacon frame-based power save method.
  • the AP may periodically transmit a beacon frame
  • the STA may periodically switch from the doze state to the awake state to receive the beacon frame in consideration of the transmission timing of the beacon frame.
  • the beacon frame-based power save method may also be expressed in terms of a TIM-based power save mode.
  • the beacon frame may include a traffic indication map element (TIM element).
  • the TIM element may be used to transmit information on downlink data for the STA pending to the AP.
  • the TIM element may include information on downlink data pending for the STA on a bitmap basis.
  • the TIM element may be divided into a TIM or a delivery TIM (DTIM).
  • the TIM may indicate the presence of pending downlink data to be transmitted to the STA on unicast basis.
  • the DTIM may indicate the presence of pending downlink data to be transmitted on a broadcast / multicast basis.
  • FIG. 4 discloses a method in which an AP transmits a downlink frame based on an immediate response to a power saving (poll) -poll frame.
  • the STA may receive information on the existence of downlink data pending for the STA from the AP based on the TIM of the beacon frame 400.
  • the STA may transmit the PS-poll frame 410 to the AP.
  • the AP may receive the PS-poll frame 410 from the STA and transmit the downlink frame 420 to the STA in an immediate response to the PS-poll frame 410.
  • the immediate response to the PS-poll frame of the AP may be performed after receiving the PS-poll frame and short interframe space (SIFS).
  • SIFS short interframe space
  • the STA may transmit the ACK frame 430 in response to the downlink frame.
  • the STA may be switched back (or transitioned) to the doze state.
  • FIG. 4 shows a method of transmitting a downlink frame of an AP based on a deferred response to a PS-poll frame.
  • the STA may receive information about the existence of downlink data pending for the STA from the AP based on the TIM of the beacon frame 440.
  • the STA may transmit the PS-poll frame 450 to the AP.
  • the AP may receive the PS-poll frame 450 from the STA and transmit the ACK frame 460 to the STA in response to the PS-poll frame 450.
  • the AP may transmit a downlink frame 470 including the pending downlink data to the STA after transmission of the ACK frame 460.
  • the STA may monitor the downlink frame 470 transmitted by the AP to the STA after receiving the ACK frame 460.
  • the STA may be switched (or transitioned) from the awake state to the doze state again.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a beacon frame-based power save method.
  • the DTIM is transmitted through the beacon frame 500.
  • Beacon frame 500 may include a DTIM.
  • the DTIM may indicate the presence of pending downlink data to be transmitted on a broadcast / multicast basis.
  • the AP may transmit a beacon frame 500 including the DTIM to the STA.
  • the STA may maintain the awake state without transmitting the PS-poll frame and monitor the transmission of the downlink frame 520.
  • the AP may transmit the downlink frame 520 to the STA through a multicast method or a broadcast method.
  • the AP operating in the WLAN system may transmit data through the overlapped time resources to each of the plurality of STAs. 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). In contrast, DL single user (SU) transmission may indicate downlink transmission from the AP to one STA on the entire transmission resource.
  • DL MU transmission or downlink multi-user transmission
  • DL single user (SU) transmission may indicate downlink transmission from the AP to one STA on the entire transmission resource.
  • 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.
  • the AP may perform DL MU transmission based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), and this transmission may be expressed by the term DL MU OFDMA transmission.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the AP may transmit downlink data (or downlink frame, downlink PPDU) to each of the plurality of STAs through the plurality of frequency resources on the overlapped time resources.
  • DL MU OFDMA transmission can be used with DL MU MIMO transmission.
  • DL MU-MIMO transmission based on a plurality of space-time streams (or spatial streams) on a specific subband (or subchannel) allocated for DL MU OFDMA transmission may be performed. Can be performed.
  • 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), or MAC payload).
  • PSDU physical layer service data unit
  • MPDU MAC protocol data unit
  • the PPDU header may include a PHY header and a PHY preamble.
  • the PSDU (or MPDU) may be a data unit or frame including a frame.
  • transmission from an STA to an AP may be referred to as an uplink transmission, and transmission of data from a plurality of STAs to an AP on the same time resource is called UL MU transmission (or uplink multi-user transmission).
  • the UL SU transmission may indicate uplink transmission from one STA to one AP on all transmission resources.
  • the UL MU transmission may also be supported in the WLAN system according to an embodiment of the present invention.
  • Each of the PPDUs, frames, and data transmitted through the uplink may be represented by the term uplink PPDU, uplink frame, and uplink data.
  • Uplink transmission by each of the plurality of STAs may be performed in a frequency domain or a spatial domain.
  • 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 uplink data to the AP through different allocated frequency resources.
  • the transmission method through these different frequency resources may be represented by the term UL MU OFDMA transmission method.
  • each of the plurality of STAs When uplink transmission by each of the plurality of STAs is performed in the spatial domain, different space-time streams (or spatial streams) are allocated to each of the plurality of STAs, and each of the plurality of STAs transmits uplink data through different space-time streams. Can transmit to the AP.
  • the transmission method through these different spatial streams may be represented by the term UL MU MIMO transmission method.
  • the UL MU OFDMA transmission and the UL MU MIMO transmission may be performed together.
  • UL MU MIMO transmission based on a plurality of space-time streams (or spatial streams) may be performed on a specific subband (or subchannel) allocated for UL MU OFDMA transmission.
  • a method for periodic DL MU transmission from an AP to a plurality of STAs and periodic UL MU transmission to an AP by a plurality of STAs is disclosed.
  • a service having periodic traffic characteristics for example, voice over internet protocol (VoIP)
  • VoIP voice over internet protocol
  • the plurality of downlink frames transmitted based on the DL MU transmission are transmitted based on the DL MU PPDU format described later, and the plurality of uplink frames transmitted based on the UL MU transmission are transmitted based on the UL MU PPDU format described later. Can be.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a preliminary procedure for MU transmission between a plurality of STAs and an AP operating in a power save mode according to an embodiment of the present invention.
  • a procedure of negotiating capability for DL MU transmission and UL MU transmission through an initial access frame transmitted and received between the STA and the AP during the initial access procedure of the STA and the AP is disclosed.
  • the initial access frame may be a frame used for the scan procedure, authentication procedure, and combining procedure described above in FIG.
  • a negotiation procedure of capability for DL MU and UL MU based on a beacon frame, a join request frame, and a join response frame is disclosed.
  • the capability of the DL MU and UL MU from the AP's point of view transmits each of a plurality of downlink frames to each of the plurality of STAs based on the DL MU transmission, and a plurality of uplinks transmitted by the plurality of STAs based on the UL MU transmission May be the ability to receive each of the link frames.
  • the capability of the DL MU and UL MU from the STA's point of view may be a capability of receiving a downlink frame transmitted based on the DL MU transmission and transmitting an uplink frame transmitted based on the UL MU transmission with another STA. .
  • the AP may transmit a beacon frame including information on DL MU and UL MU capabilities (step S600).
  • the DL MU and UL MU capability information may be expressed in other terms as MU Tx / Rx capability information or DL MU and UL MU capability field.
  • the DL MU and UL MU capability information may be included as sub information included in a capability field of an extended capabilities element included in an initial access frame.
  • the STA may receive the beacon frame and check whether the AP can transmit the DL MU and whether the AP can receive the UL MU based on the DL MU and UL MU capability information included in the beacon frame.
  • the STA determines to perform reception and transmission of a frame based on the DL MU transmission and the UL MU transmission
  • the STA transmits the DL MU transmission and the UL MU transmission using the DL MU and UL MU capability information included in the joint request frame. It may indicate that the reception and transmission of the frame based on the (step S610).
  • the AP may check whether the DL MU transmission to the STA and the UL MU transmission by the STA are possible based on the DL MU and UL MU capability information included in the association request frame received from the STA.
  • the AP may instruct to perform transmission and reception of the frame based on the DL MU transmission and the UL MU transmission with the STA based on the DL MU and UL MU capability information included in the combined response frame (step S620).
  • Table 1 below shows DL MU and UL MU capability information.
  • UTF-8 SSID The SSID of this BSS is interpreted using UTF-8 encoding (The SSID in this BSS is interpreted using UTF-8 encoding)
  • MU Tx / Rx capability This capability field is set to 1 to indicate a non-AP STA or AP STA supporting MU Tx / Rx. (This capability field is set to 1 to indicate the non-AP STA or AP STA supporting the Multi User (MU) Tx / Rx.) 50-n Reserved
  • DL MU transmission to a plurality of STAs operating in a power save mode and UL MU transmission to a AP from a plurality of STAs operating in a power save mode may be determined.
  • DL MU transmission and UL MU transmission are included in one piece of information, DL MU and UL MU capability information.
  • DL MU availability and UL MU availability may be included in separate information. have.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a MU scheduling method for transmitting and receiving periodic data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 a scheduling method for transmitting periodic uplink data by an STA is disclosed.
  • an STA may indicate transmission of periodic uplink data through UL transmission.
  • the STA may transmit an uplink frame including the periodic uplink transmission field 700 to the AP.
  • the periodic uplink transmission field 700 may indicate periodic transmission of uplink data.
  • the periodic uplink transmission field 700 may also be expressed in terms of a periodic UL indication field.
  • the MAC header of the uplink frame transmitted by the STA may include a periodic uplink transmission field 700, and the periodic uplink transmission field 700 may indicate the need for transmission of periodic uplink data of the STA. Can be directed.
  • One bit of a type field included in a frame control field of the MAC header may be used as a bit for the periodic uplink transmission field 700.
  • the transmission method of the periodic uplink transmission field 700 is an example.
  • the periodic uplink transmission field 700 may be transmitted at various locations on the uplink frame or a separate frame including information for indicating periodic transmission of uplink data may be transmitted.
  • the AP which receives the uplink frame including the periodic uplink transmission field 700 transmitted by the STA, may transmit an ACK frame to the STA.
  • the AP may transmit an MU scheduling frame 750 for scheduling uplink resources for uplink data periodically transmitted by the STA to the STA.
  • the MU scheduling frame 750 may include information for scheduling not only resources for uplink data periodically transmitted by the STA but also resources for transmission of uplink data of another STA.
  • the STA may receive the MU scheduling frame 750 and transmit periodic uplink data through the indicated uplink resource based on the information on the uplink resource for the STA included in the MU scheduling frame 750.
  • the STA may additionally transmit information (or periodic packet size information) on the packet size of periodic uplink data transmitted by the STA to the AP.
  • Uplink data periodically transmitted by the STA may have a variable packet size.
  • the STA may also inform the AP of information on the packet size to be periodically transmitted by the STA, and the AP determines the size of an uplink resource for the STA based on the information on the packet size to be periodically transmitted by the STA.
  • Uplink resources may be allocated to the STA.
  • the periodic packet size information may be included in the MAC header and transmitted.
  • the STA may periodically / periodically transmit periodic packet size information to the AP, and the AP may obtain information about a packet size that is periodically changed.
  • the AP determines the size of an uplink resource allocated to the STA on the frequency axis and / or the time axis based on the information on the periodic packet size (eg, channel bandwidth and / or uplink duration). Can be determined.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an MU scheduling method for transmitting and receiving periodic data according to an embodiment of the present invention.
  • a scheduling method for transmitting periodic downlink data by an AP may transmit information indicating periodic transmission of downlink data to the plurality of STAs. For example, the AP may transmit a downlink frame including a periodic downlink transmission field to the plurality of STAs.
  • the periodic downlink transmission field may indicate periodic transmission of downlink data.
  • the AP may transmit a beacon frame 800.
  • the STA may transmit a PS-poll frame 810 for requesting transmission of downlink data to the AP based on a traffic indication map (TIM) element included in the beacon frame 800.
  • the AP may receive the PS-poll frame 810 and transmit the downlink data frame 820 to the STA in response to the PS-poll frame 810.
  • the downlink data frame 820 transmitted by the AP may include a periodic downlink transmission field.
  • the periodic downlink transmission field may indicate transmission of periodic downlink data by the AP.
  • One bit of the type field of the frame control field of the downlink data frame 820 may be defined as a periodic downlink transmission field.
  • the STA may transmit the ACK frame 800 to the AP in response to the downlink frame 820.
  • the AP may send the MU scheduling frame 840 to the STA.
  • the MU scheduling frame 840 may schedule not only resources for downlink data periodically transmitted to the STA by the AP but also resources for transmission of downlink data periodically transmitted to another STA.
  • the STA receives the MU scheduling frame 840 and receives downlink data periodically transmitted through the indicated downlink resource based on the information on the downlink resource for the STA included in the MU scheduling frame 840. Can be.
  • the information on the downlink resource may include the size of the downlink resource (eg, channel bandwidth and / or downlink duration) allocated for reception of downlink data of the STA in the frequency domain and / or the time domain. duration)) may be included.
  • the size of the downlink resource eg, channel bandwidth and / or downlink duration allocated for reception of downlink data of the STA in the frequency domain and / or the time domain. duration
  • FIG. 7 a method in which periodic UL MU transmission (or periodic uplink data transmission) is indicated based on a periodic uplink transmission field transmitted by an STA is disclosed.
  • FIG. 8 a periodic downlink transmission field transmitted by an AP is illustrated.
  • periodic DL MU transmission or periodic downlink data transmission is indicated on the basis. Both periodic UL transmissions and periodic DL transmissions may be indicated by the AP or STA.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a MU scheduling method for transmitting and receiving periodic data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a method for indicating periodic UL MU transmission / DL MU transmission by an STA when periodic UL MU transmission and periodic DL MU transmission are required.
  • periodic UL MU transmission and periodic DL MU transmission may be required between the AP and the plurality of STAs.
  • the STA may transmit a periodic uplink / downlink transmission field to indicate the need for periodic UL MU transmission / DL MU transmission to the AP.
  • the AP which receives the periodic uplink / downlink transmission field from each of the plurality of STAs, may schedule resources for periodic DL MU transmission / periodic UL MU transmission to the plurality of STAs.
  • the AP when the AP receives a frame including a periodic uplink / downlink transmission field from each of the plurality of STAs, the AP includes resources for periodic transmission of uplink data by each of the plurality of STAs and each of the plurality of STAs. As a result, resources for periodically transmitting downlink data can be scheduled.
  • the STA1 may transmit an uplink data frame 1 900 in a service interval for the STA1.
  • the uplink data frame 1 900 may include a periodic uplink / downlink transmission field, and the periodic uplink / downlink transmission field may include transmission of periodic uplink data and reception of periodic downlink data of STA1. You can indicate the need.
  • the AP may transmit the ACK frame 910 to the STA1 in response to the uplink data frame 1 900.
  • the AP may transmit a downlink data frame 1 920 including periodic downlink data for the STA1 to the STA1.
  • the AP may schedule an uplink resource for transmitting periodic uplink data of the STA1 and a downlink resource for receiving periodic downlink data by transmitting a scheduling frame for the STA1 only.
  • the STA2 may transmit the uplink data frame 2 940 through contention-based access in the sleep period of the STA1.
  • the uplink data frame 2 940 may include a periodic uplink / downlink transmission field, and the periodic uplink / downlink transmission field may include the transmission of periodic uplink data and reception of periodic downlink data of STA2. You can indicate the need.
  • the AP may transmit an ACK frame 950 to STA2 in response to the uplink data frame2 940.
  • the STA1 may transmit an uplink data frame 3 960 including periodic uplink data to the AP.
  • the uplink data frame 3 960 may include a periodic uplink / downlink transmission field indicating the need for periodic uplink data transmission and periodic downlink data reception of the STA1.
  • the AP may transmit an ACK frame 970 to STA1 in response to the uplink data frame 3 960.
  • the AP which receives the periodic uplink / downlink transmission field from each of the STA1 and the STA2, may transmit an MU scheduling frame 980 transmitted to the STA1 and the STA2.
  • the MU scheduling frame 980 includes an uplink resource / downlink resource for transmission of periodic uplink data of STA1 and reception of periodic downlink data, transmission of periodic uplink data of STA2 and periodic downlink data. Scheduling information on uplink resources / downlink resources for reception may be included.
  • Each of the STA1 and the STA2 may transmit periodic uplink data to the AP based on the uplink resource and the downlink resource scheduled based on the MU scheduling frame 980, and receive the periodic downlink data from the AP.
  • the periodic uplink transmission field, the periodic downlink transmission field, and the periodic uplink / downlink transmission field are separately defined.
  • the periodic traffic type field (or information) is separately defined, and the periodic traffic type field is transmitted during periodic uplink data transmission, periodic downlink data transmission, or periodic uplink / downlink data transmission. You can also indicate one.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a negotiation method for traffic characteristics according to an embodiment of the present invention.
  • a negotiation method for transmitting and receiving traffic between a plurality of STAs and an AP is disclosed based on an add traffic stream (ADDTS) request frame 1060 / ADDTS response frame 1070.
  • ADDTS add traffic stream
  • the STA and the AP may first negotiate a traffic specification by transmitting and receiving an ADDTS request frame 1060 and an ADDTS response frame 1070 before transmitting and receiving uplink data / downlink data.
  • the AP may transmit and receive data with a plurality of STAs in consideration of traffic characteristics negotiated with each of the plurality of STAs based on the ADDTS request frame 1060 and the ADDTS response frame 1070. Downlink resource / uplink resource may be allocated.
  • the ADDTS request frame 1060 and the ADDTS response frame 1070 are one example. Another frame may be used for negotiation of traffic characteristics, or a separate frame for negotiation of traffic characteristics between a plurality of STAs and an AP may be defined.
  • the ADDTS request frame 1060 and the ADDTS response frame 1070 may include a TSPEC element.
  • the AP may instruct to accept the request by the ADDTS request frame 1060 based on the ADDTS response frame 1070 or may negotiate a traffic characteristic with the STA based on the ADDTS response frame 1070.
  • the TSPEC element of the ADDTS request frame 1060 is an IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) is described in 8.4.2.29 TSPEC element of the specification (hereinafter IEEE 802.11 spec).
  • information (field or subfield) included in the TS info field 1000 included in the TSPEC element is also disclosed in Figure 8-197 of the 8.4.2.29 TSPEC element of the IEEE 802.11 spec.
  • the field included in the TS info field 1000 may include the following information.
  • the traffic type field included in the TS Info field 1000 of the TSPEC element may include information for indicating whether the traffic is a periodic traffic pattern.
  • the direction field 1020 included in the TS Info field 1000 indicates whether traffic corresponding to a specific traffic identifier (TID) is uplink traffic, downlink traffic, or bidirectional (uplink + downlink) traffic. It may include information indicating.
  • TID traffic identifier
  • the automatic power save delivery (APSD) field 1030 included in the TS Info field 1000 may include information for indicating whether the corresponding traffic is transmitted and received using the APSD.
  • APSD is a mechanism for delivering downlink data and bufferable management frames to an STA operating in a power save mode. APSD is defined as two delivery mechanisms (unscheduled-APSD) and U-APSD (scheduled-APSD).
  • the STA may use the U-APSD to allow some or all of the bufferable units (BUs) to be delivered during an unscheduled service period (SP).
  • the STA may use the S-APSD to allow some or all of the BU to be delivered during the scheduled service period.
  • the STA when the U-APSD defined in IEEE 802.11e is used as the power save mode, when the STA sends a trigger frame to the AP to inform the STA of the awake state, the AP transmits downlink data to the STA, and the STA transmits the downlink data. Uplink data can be transmitted through the. Unlike the U-APSD, the S-APSD transmits and receives data by switching to the awake state and the doze state according to a predefined schedule between the AP and the UE without a trigger frame.
  • PSMP Power Save Multi-Poll
  • IEEE 802.11n informs each STA of a transmission schedule of downlink data and uplink data of each STA in the AP, and each STA has an awake state and a doze state according to the transmission schedule. Can be switched to.
  • the AP may transmit a PSMP frame including time slot information for using uplink and downlink to each STA.
  • Each STA may know the slot time allocated to each STA based on the received PSMP frame and operate in a doze state until the assigned slot time.
  • the schedule field 1040 included in the TS Info field 1000 may include information on whether traffic is controlled on a scheduling basis or unscheduling basis by the STA or the AP. For example, if the APSD field 1030 is set to 0 and the schedule field 1040 is set to 1, traffic transmitted and received based on the ADDTS request frame 1060 / ADDTS response frame 1070 is scheduled PSMP. It can be controlled based on (power save multi poll).
  • a method for instructing scheduling of DL MU transmission to a plurality of STAs and / or UL MU transmission by a plurality of STAs based on a TSPEC element is disclosed. That is, the TSPEC element may instruct the scheduling of UL MU transmissions by a plurality of DL MU transmissions / multiple STAs to a plurality of STAs.
  • the TS info field 1000 is a field for indicating DL MU transmission to multiple STAs and / or UL MU transmission by multiple STAs and includes a MUSTR (multi user simultaneous transmission and receiving) field 1050. can do.
  • the value of the MUSTR field 1050 is 1, DL MU transmission to multiple STAs and / or UL MU transmission by multiple STAs may be indicated.
  • the ASPD field 1030, the schedule field 1040, and the MUSTR field 1050 included in the TS info field 1000 may include information on scheduling or information on power saving mode and information on multiple transmissions (multiple).
  • DL MU transmission to the STA and / or information about UL MU transmission by the plurality of STAs) may be indicated.
  • the schedule field 1040 is 0, and the MUSTR field 1050 is 0, it may be indicated that no separate scheduling for traffic is performed. It may indicate that an APSD or PSMP based operation of the STA is not performed.
  • the schedule field 1040 is 0, and the MUSTR field 1050 is 0, U-APSD based operation may be indicated.
  • the schedule field 1040 is 1, and the MUSTR field 1050 is 0, S-PSMP based operation may be indicated.
  • the schedule field 1040 is 1 and the MUSTR field 1050 is 1, S-MUSTR based operation, that is, DL MU transmission to multiple STAs and / or multiple STAs An operation based on UL MU transmission may be indicated.
  • the AP may perform an operation based on DL MU transmission to multiple STAs and / or UL MU transmission by multiple STAs.
  • the ADDTS response frame 1070 may be transmitted to the STA by determining whether to accept. That is, the STA may perform transmission and reception of periodic uplink data / periodic downlink data after receiving confirmation of the S-MUSTR operation of the STA based on the ADDTD request frame 1060.
  • 11 is a conceptual diagram illustrating an MU scheduling frame according to an embodiment of the present invention.
  • an MU scheduling frame for scheduling uplink resources / downlink resources for transmitting periodic uplink data and receiving periodic downlink data for each of a plurality of STAs is disclosed.
  • the MU scheduling frame includes an identifier field 1100, a direction field 1110, a service interval field 1120, a service start time field 1130, and an UL. It may include an MU information field 1140 and a DL MU information field 1150.
  • the identifier field 1100 may include information about an identifier (eg, an association identifier (AID) and a partial association identifier (PAID)) of an STA scheduled based on the MU scheduling frame.
  • an identifier eg, an association identifier (AID) and a partial association identifier (PAID)
  • the direction field 1110 may include information about a link scheduled based on the MU scheduling frame.
  • the direction field 1110 may indicate one of scheduling for resources for UL MU transmission, scheduling for resources for DL MU transmission, or scheduling for resources for DL MU / UL MU transmission.
  • the service interval field 1120 may include information on a service interval for periodic DL MU transmission to a plurality of STAs and / or periodic UL MU transmission by a plurality of STAs.
  • the service start time field 1130 may include information for indicating a starting point of a service for periodic DL MU transmission to a plurality of STAs and / or periodic UL MU transmission by a plurality of STAs.
  • the start point of the service may indicate a start point of a periodic DL MU transmission or a periodic UL MU transmission after transmission of the MU scheduling frame.
  • the UL MU information field 1140 may include resource allocation information for periodic uplink transmission of each of the plurality of STAs. For example, a channel number (or subband number) for periodic uplink transmission based on UL MU OFDMA of each of a plurality of STAs, and a space time stream for periodic uplink transmission based on UL MU MIMO for each of a plurality of STAs information about a stream).
  • the UL MU information field 1140 may include overall bandwidth information for UL MU transmission and modulation information (MCS (modulation and coding scheme) information) of uplink data.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the DL MU information field 1150 may include resource allocation information for periodic downlink transmission to each of the plurality of STAs. For example, a channel number (or subband number) for periodic downlink transmission based on DL MU OFDMA to each of a plurality of STAs, and a space time stream for periodic downlink transmission based on DL MU MIMO to a plurality of STAs, respectively. May contain information.
  • the DL MU information field 1150 may include overall bandwidth information for DL MU transmission and modulation information (MCS information) of downlink data.
  • the UL MU resource and the DL MU resource may be allocated to the same STA based on the MU scheduling frame, and the UL MU resource and the DL MU resource may be allocated to different STAs. That is, an STA to which UL MU resources are allocated may be different from an STA to which DL MU resources are allocated.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on MU scheduling according to an embodiment of the present invention.
  • DL MU transmission to a plurality of STAs of an AP and UL MU transmission to an AP based on an MU scheduling frame are disclosed.
  • an AP may transmit an MU scheduling frame to a plurality of STAs through a primary channel, a secondary channel, a tertiary channel, and a quaternary channel.
  • the primary channel is channel 1 (or subband 1)
  • the secondary channel is channel 2 (or subband 2)
  • the secondary channel is channel 3 (or subband 3)
  • the quarter channel is channel 4 (or subband). 4) may be expressed.
  • the AP may transmit the MU scheduling frame 1200 to each of the STA1 to STA4 through each of the channels 1 to 4 using a duplicate format PHY protocol data unit (PPDU) or OFDMA based DL MU transmission.
  • PPDU PHY protocol data unit
  • OFDMA OFDMA based DL MU transmission
  • the duplicate PPDU format replicates and duplicates the PPDU format transmitted over an adjacent channel (or channel 1) over bandwidth beyond channel 1 (e.g., 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, 80 MHz + 80 MHz, etc.). Can be sent.
  • the duplicate format When the duplicate format is used, the same data may be transmitted through each of a plurality of channels (a replication target channel and a replication channel).
  • the MU scheduling frame 1200 may include identifier information of each of STA1 through STA4, a direction field indicating scheduling for resources for DL / UL MU transmission, periodic DL MU transmission to a plurality of STAs, and a plurality of STAs.
  • a service interval field including information on a service interval for periodic UL MU transmission by the UE, information for indicating a start point of a service interval for periodic DL MU transmission to a plurality of STAs and periodic UL MU transmission by a plurality of STAs It may include a service start time field including a.
  • the MU scheduling frame is a DL MU information field including information on the downlink resources allocated to each of the STA1 to STA4 for the transmission of the periodic downlink data to each of the STA1 to STA4, the periodic uplink by each of the STA1 to STA4 It may include a UL MU information field including information on uplink resources allocated to each of STA1 to STA4 for data transmission.
  • Each of the STA1 to STA4 indicated based on the identifier information may receive a downlink frame 1210 including periodic downlink data for each of the STA1 to STA4 through downlink resources allocated based on the DL MU information field.
  • STA1 may be allocated channel 1 and receive downlink data frame 1 including periodic downlink data 1 transmitted to STA1 through channel 1.
  • STA2 may receive channel 2 and receive downlink data frame 2 including periodic downlink data 2 transmitted to STA2 through channel 2.
  • FIG. STA3 may be allocated channel 3 and receive downlink data frame 3 including periodic downlink data 3 transmitted to STA3 through channel 3.
  • the STA4 may be allocated the channel 4 and receive the downlink data frame 4 including the periodic downlink data 4 transmitted to the STA4 through the channel 4.
  • Each of the downlink data frame 1 to the downlink data frame 4 may be transmitted to each of the STA1 to the STA4 by the AP on the overlapped time resource through the MU PPDU format which will be described later.
  • Each of the STA1 to STA4 may transmit an ACK frame 1220 to the AP in response to each of the received downlink data frame 1 to the downlink frame 4.
  • the ACK frame 1220 may be transmitted by each of STA1 to STA4 based on the UL MU.
  • Each of STA1 to STA4 may transmit an uplink frame 1230 including periodic uplink data to the AP based on UL MU transmission through an uplink resource allocated based on the UL MU information field.
  • STA1 may be allocated channel 1 and transmit uplink data frame 1 including periodic uplink data 1 to the AP through channel 1.
  • STA2 may be allocated channel 2 and transmit an uplink data frame 2 including periodic uplink data 2 to the AP through channel 2.
  • STA3 may be allocated channel 3 and transmit an uplink data frame 3 including periodic uplink data 3 to the AP through channel 3.
  • the STA4 may be allocated with the channel 4 and transmit an uplink data frame 4 including the periodic uplink data 4 to the AP through the channel 4.
  • Each of the uplink data frame 1 to the uplink data frame 4 may be transmitted to the AP by each of the STA1 to STA4 on the overlapped time resources through the MU PPDU format which will be described later.
  • the AP may transmit an ACK frame 1240 to each of the STA1 to the STA4 in response to each of the downlink data frames 1 to the downlink frame 4 received from each of the STA1 to the STA4.
  • the ACK frame 1240 may also be transmitted by the AP based on the DL MU.
  • the starting point of the service interval 1260 may be a transmission time of the MU scheduling frame.
  • the service interval ( Until the end of 1260, the plurality of STAs may be switched to the doze state.
  • An STA performing periodic DL MU / periodic UL MU transmission based on the service interval 1260 may operate in a power save mode.
  • the time taken to transmit an ACK frame according to one DL MU transmission and one DL MU transmission, one UL MU transmission, and one UL MU transmission within a service interval 1260 is determined by the actual service interval. period).
  • the STA1 to STA4 may receive an ACK frame in response to each of the uplink frame1 to the uplink frame4, and may be switched to the doze state.
  • the MU scheduling frame 1250 for DL MU transmission and UL MU transmission may be transmitted again in the next service interval.
  • each of STA1 to STA4 receives periodic downlink data through downlink resources allocated based on the MU scheduling frame, and each of STA1 to STA4 periodically upgrades through uplink resources allocated based on the MU scheduling frame.
  • Link data can be transmitted.
  • Periodic downlink data and periodic uplink data between the plurality of STAs and the AP may be transmitted and received through at least one service interval.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on MU scheduling according to an embodiment of the present invention.
  • periodic DL MU transmission to a plurality of STAs of an AP and periodic UL MU transmission to an AP based on an MU scheduling frame are disclosed.
  • a method of indicating a service start time based on an MU scheduling frame is disclosed.
  • the MU scheduling frame may include a service start time field.
  • the service start time field may include information for indicating a service start time 1350 for periodic DL MU transmission to a plurality of STAs and / or periodic UL MU transmission by a plurality of STAs.
  • the service start time 1350 may indicate a start time of periodic DL MU transmission or periodic UL MU transmission after transmission of the MU scheduling frame.
  • Each of the STA1 to STA4 receiving the MU scheduling frame may receive the downlink frame 1300 transmitted based on the DL MU transmission at the indicated service start time 1350 based on the service start time field.
  • the AP may transmit each of downlink frame 1 to downlink frame 4 to each of STA1 to STA4 through the MU PPDU format.
  • Each of the STA1 to STA4 receiving the MU scheduling frame may be switched to the doze state until the indicated service start time 1350 based on the service start time field, and may be switched to the awake state at the service start time.
  • the AP may indicate different service start points for each of the plurality of STAs based on the service start time field.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on MU scheduling according to an embodiment of the present invention.
  • DL MU transmission to a plurality of STAs of an AP and UL MU transmission to an AP of a plurality of STAs are disclosed based on an MU scheduling frame.
  • a change in the plurality of STAs scheduled by the MU scheduling frame is disclosed.
  • STA2 may receive only periodic downlink data from the AP based on DL MU transmission, and may not perform periodic uplink data transmission based on UL MU transmission.
  • the AP may change the list of STAs (or MU scheduling lists) scheduled based on the MU scheduling frame for periodic downlink data transmission and periodic uplink data reception.
  • the MU scheduling list may be divided into a UL MU scheduling list for scheduling uplink transmission resources for uplink data transmission and a DL MU scheduling list for scheduling downlink transmission resources for downlink data transmission.
  • STA2 may be excluded from the UL MU scheduling list.
  • STA2 may execute a VoIP application, and there may be no separate uplink data to be periodically transmitted to the AP. For example, in a VoIP service, an interval in which an STA receives only downlink data may occur.
  • the STA may include a frame (or dummy frame) including a silence indication 1400 in a UL silence period to indicate that there is no separate uplink data to be periodically transmitted. frame)) may be transmitted to the AP.
  • the UL silence period may be a period in which no pending uplink data exists, and the silence indicator 1400 may be an indicator for indicating that there is no pending uplink data in the STA.
  • the AP may receive an uplink frame including the silence indicator 1400 from STA2 and delete STA2 from the MU scheduling list.
  • separate downlink data to be periodically transmitted from the AP to the STA may not exist. For example, in a VoIP service, an interval in which an STA transmits only uplink data to an AP may occur.
  • the AP may transmit a frame (or a dummy frame) including the silence indicator in the DL silence period to indicate that there is no separate downlink data to be periodically transmitted to the STA.
  • the DL silence period may be a period in which downlink data pending to the STA does not exist, and the silence indicator may be an indicator for indicating that there is no downlink data pending to the STA.
  • the AP may transmit a downlink frame including the silence indicator and delete STA2 from the MU scheduling list. For example, STA2 may be excluded from the DL MU scheduling list.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating termination of periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on MU scheduling according to an embodiment of the present invention.
  • a method for periodic DL MU transmission to a plurality of STAs of an AP and termination of periodic UL MU transmission to an AP is disclosed.
  • an STA scheduled by an MU scheduling frame transmitted by an AP includes an uplink frame including fields for indicating termination of periodic uplink data transmission and termination of periodic downlink data reception. Can be transmitted to the AP.
  • the fields for indicating the end of the transmission of the periodic uplink data and the termination of the reception of the periodic downlink data are MU transmission termination request field 1500 or UL MU termination indication field.
  • indication field (or MU termination indication field).
  • STA3 may transmit an uplink frame including the MU transmission termination request field 1500 to the AP.
  • the AP may exclude STA3 transmitting the uplink frame including the MU transmission end request field 1500 from the MU scheduling list. That is, the STA3 may periodically receive and periodically receive the downlink data based on the MU scheduling frame. Excluded from a target STA that performs uplink data transmission, reception of periodic downlink data and transmission of periodic uplink data based on the MU scheduling frame may be terminated.
  • the STA may indicate termination of periodic DL MU transmission and periodic UL MU transmission based on the MAC header of the uplink frame.
  • the STA may request deletion of the STA from the MU scheduling list based on the MAC header of the uplink data frame.
  • an MU transmission termination parameter may be defined to request deletion of the STA from the MU scheduling list.
  • the UL MU transmission termination parameter may be included in the MAC header of the UL frame and transmitted to the AP.
  • a specific STA may be deleted from the MU scheduling list based on the determination of the AP without an additional indicator.
  • the AP may not receive the uplink data including the periodic uplink data transmitted by the STA for a predetermined time as much as a defined maximum number. In this case, the AP may delete the STA from the MU scheduling list.
  • the AP may not receive the maximum number of ACK frames for the downlink frame including the periodic downlink data transmitted by the AP for a predetermined time. In this case, the AP may delete the STA from the MU scheduling list.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a PPDU format for delivering a frame according to an embodiment of the present invention.
  • the PPDU may include a PPDU header and a MAC protocol data unit (MPDU) (or a physical layer service data unit (PSDU)).
  • MPDU MAC protocol data unit
  • PSDU physical layer service data unit
  • the frame may correspond to an MPDU.
  • the PPDU header in the PPDU format may be used to mean a PHY header and a PHY preamble of the PPDU.
  • the PPDU format disclosed in FIG. 16 may be used for carrying the aforementioned MU scheduling frame, downlink frame, and uplink frame.
  • the PPDU header of the PPDU includes a legacy-short training field (L-STF), a legacy-long training field (L-LTF), a legacy-signal (L-SIG), and a HE-SIG A (high).
  • efficiency-signal A high efficiency-short training field (HE-STF), high efficiency-long training field (HE-LTF), and high efficiency-signal-B (HE-SIG B).
  • From the PHY header to the L-SIG may be classified into a legacy part and a high efficiency (HE) part after the L-SIG.
  • the L-STF 1600 may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-STF 1600 may be used for frame detection, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization.
  • AGC automatic gain control
  • the L-LTF 1610 may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol. L-LTF 1610 may be used for fine frequency / time synchronization and channel prediction.
  • L-SIG 1620 may be used to transmit control information.
  • the L-SIG 1620 may include information about a data rate and a data length.
  • the HE-SIG A 1630 may include identification information of the STA for indicating the target STA to receive the PPDU. The STA may determine whether to receive the information included in the HE-SIG A 1630 based on the identifier information of the target STA. If the STA is indicated based on the HE-SIG A 1630 of the PPDU, the STA may perform additional decoding on the downlink PPDU.
  • the HE-SIG A 1630 may be configured to receive downlink data (frequency resources (or subbands) based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDMA) or space-time stream resources (MIMO (multiple input multiple output) based). Information may be included). As described above, the HE-SIG A 1630 may include information on a downlink resource for receiving a downlink data frame.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiplexing
  • MIMO multiple input multiple output
  • the HE-SIG A 1630 includes color bits information, bandwidth information, tail bits, CRC bits, and MCS (modulation) for the HE-SIG B 1660 for BSS identification. and coding scheme), symbol number information for the HE-SIG B 1660, and cyclic prefix (CP) (or guard interval (GI)) length information.
  • CP cyclic prefix
  • GI guard interval
  • the HE-STF 1640 may be used to improve automatic gain control estimation in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • the HE-LTF 1650 may be used to estimate a channel in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • the HE-SIG B 1660 may include information about a length MCS (modulation and coding scheme) of a physical layer service data unit (PSDU) for each STA, and tail bits.
  • MCS modulation and coding scheme
  • PSDU physical layer service data unit
  • the size of the inverse fast fourier transform (IFFT) applied to the fields after the HE-STF 1640 and the HE-STF 1640 and the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 1640 may be different.
  • the size of the IFFT applied to the fields after HE-STF 1640 and HE-STF 1640 is an integer multiple of the size of the IFFT applied to the field before HE-STF 1640 (eg, 4). Can be large).
  • the STA When the STA receives the PPDU, the STA decodes the HE-SIG A 1630 of the PPDU and based on the identifier information of the target STA included in the HE-SIG A 1630, the field after the HE-SIG A 1630 is included. Decoding or not can be determined. In this case, when the identifier information of the target STA included in the HE-SIG A 1630 indicates the identifier of the STA, the STA is based on the FFT size changed from the fields after the HE-STF 1640 and the HE-STF 1640. Decoding can be performed.
  • the STA may stop decoding and configure a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • the cyclic prefix (CP) of the HE-STF 1640 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. 16 may vary.
  • the HE-SIG B 1615 of the HE portion may be located immediately after the HE-SIG A 1605, as disclosed in the interruption of FIG. 16.
  • the STA may decode up to the HE-SIG A 1605 and the HE-SIG B 1615, receive necessary control information, and make NAV settings.
  • the size of the inverse fast fourier transform (IFFT) applied to the fields after the HE-STF 1625 and the HE-STF 1625 may be different from the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 1625.
  • IFFT inverse fast fourier transform
  • the STA may receive the HE-SIG A 1605 and the HE-SIG B 1615.
  • the STA may perform decoding on the PPDU by changing the FFT size from the HE-STF 1625.
  • the STA may configure a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • a DL MU PPDU format / UL MU PPDU format (hereinafter, referred to as MU PPDU) for DL downlink (MU) multi-user (MU) / UL MU transmission is disclosed.
  • the UL MU PPDU format is a viewpoint of an AP receiving UL MU PPDUs transmitted by a plurality of STAs.
  • Each of the plurality of downlink frames including the periodic downlink data transmitted to each of the plurality of STAs described above, and each of the plurality of uplink frames including the periodic uplink data transmitted by the plurality of STAs each have an MU PPDU format. Can be sent through.
  • the MU PPDU may be transmitted to the STA or the AP through different downlink transmission resources (frequency resources or space-time streams or different uplink transmission resources (frequency resources or space-time streams).
  • the AP may transmit a DL MU PPDU.
  • Periodic downlink data (or periodic downlink frames) may be transmitted to each of the plurality of STAs through the plurality of channels (or subbands) based on the plurality of STAs.
  • Periodic uplink data (or periodic uplink frame) may be transmitted to the AP through.
  • the HE-SIG A 1635 may be transmitted in duplicated form in each of different transmission resources.
  • the HE-SIG B 1645 may be transmitted in encoded form on all transmission resources.
  • the field after the HE-SIG B 1645 may include individual downlink data for each of the plurality of STAs / individual uplink data transmitted by each of the plurality of STAs.
  • the CRC for each of the fields may be included in the MU PPDU.
  • the CRC for each field may not be included in the MU PPDU.
  • the MU PPDU format according to the embodiment of the present invention can reduce the CRC overhead by using the HE-SIG B 1645 in the form of encoding on all transmission resources.
  • the fields after the HE-STF 1655 and the HE-STF 1655 may be encoded based on an IFFT size different from the fields before the HE-STF 1655. Therefore, when the STA or the AP receives the HE-SIG A 1635 and the HE-SIG B 1645 and is instructed to receive the MU PPDU based on the HE-SIG A 1635, the HE-STF 1655 is used. From now on, the FFT size can be changed to decode the MU PPDU.
  • 17 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • the wireless device 1700 may be an STA that may implement the above-described embodiment, and may be an AP 1700 or a non-AP station (or STA) 1750.
  • the AP 1700 includes a processor 1710, a memory 1720, and a radio frequency unit 1730.
  • the RF unit 1730 may be connected to the processor 1710 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1710 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1710 may be implemented to perform the operation of the wireless device according to the embodiment of the present invention described above.
  • the processor may perform an operation of the wireless device disclosed in the embodiment of FIGS. 1 to 16.
  • the processor 1710 receives each of a plurality of uplink frames including a periodic uplink / downlink transmission field from each of the plurality of STAs, and each of the plurality of periodic downlink frames to be transmitted to each of the plurality of STAs.
  • MU scheduling frame that determines uplink resources for each of the downlink resources and a plurality of periodic uplink frames to be transmitted by each of the plurality of STAs, and includes information on the downlink resources and information on the uplink resources May be implemented to transmit to each of the plurality of STAs.
  • the processor 1710 transmits each of a plurality of periodic downlink frames to each of the plurality of STAs on the overlapped time resources through downlink resources, and a plurality of periodic uplinks on the overlapped time resources through uplink resources.
  • Each link frame may be implemented to receive from each of the plurality of STAs.
  • the periodic uplink / downlink transmission field may include information for requesting transmission of periodic uplink data and reception of periodic downlink data.
  • the MU scheduling frame includes a service interval field, and the service interval field provides information about a duration for reception of each of a plurality of periodic downlink frames and transmission of each of a plurality of periodic uplink frames based on the MU scheduling frame. It may include.
  • each of the plurality of STAs ends the procedure for receiving each of the plurality of periodic downlink frames and transmitting each of the plurality of periodic uplink frames, each of the plurality of STAs is switched from the awake state to the doze state to perform the duration.
  • the dose state can be maintained until the end point.
  • the MU scheduling frame may include a service start time field, and the service start time field may include time information for receiving each of the plurality of periodic downlink frames.
  • the STA 1750 includes a processor 1760, a memory 1770, and a radio frequency unit 1780.
  • the RF unit 1780 may be connected to the processor 1760 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1760 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1760 may be implemented to perform the operation of the wireless device according to the embodiment of the present invention described above.
  • the processor may perform the operation of the wireless device in the embodiment of FIGS. 1-16.
  • the processor 1760 may be implemented to transmit each of a plurality of uplink frames including a periodic uplink / downlink transmission field (or a periodic uplink transmission field / periodic downlink transmission field). Further, the processor 1760 may include downlink resources for each of a plurality of periodic downlink frames to be transmitted to each of the plurality of STAs and uplink resources for each of the plurality of periodic uplink frames to be transmitted by each of the plurality of STAs. It may be implemented to receive a multi-user (MU) scheduling frame that includes information about. In addition, the processor 1760 may be configured to transmit a periodic downlink frame to the AP by using the allocated downlink resources and transmit each of the periodic uplink frames to the AP through the allocated uplink resources.
  • MU multi-user
  • Processors 1710 and 1760 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 1720 and 1770 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1730 and 1780 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 is stored in the memories 1720 and 1770 and may be executed by the processors 1710 and 1760.
  • the memories 1720 and 1770 may be inside or outside the processors 1710 and 1760, and may be connected to the processors 1710 and 1760 by various well-known means.

Landscapes

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

Abstract

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 주기적 데이터의 송신 및 수신 방법 및 장치가 개시되어 있다. 무선랜에서 주기적인 데이터의 송신 및 수신 방법은 AP(access point)가 복수의 STA(station) 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함하는 복수의 상향링크 프레임 각각을 수신하는 단계, 상기 AP가 상기 복수의 STA 각각으로 전송될 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 위한 하향링크 자원 및 상기 복수의 STA 각각에 의해 전송될 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 위한 상향링크 자원을 결정하는 단계, 상기 AP가 상기 하향링크 자원에 대한 정보 및 상기 상향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 MU(multi-user) 스케줄링 프레임을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 주기적 데이터의 송신 및 수신 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜(wireless local area network, WLAN)에서 파워 세이브 모드 기반의 주기적 데이터 송신 및 수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE 802.11 표준에서는 무선랜 STA(station)의 수명을 증가시키기 위하여 파워 절약 메커니즘(power save mechanism)(또는 파워 절약 모드(power save mode))이 사용될 수 있다. 파워 절약 모드를 기반으로 동작하는 STA은 파워 절약을 위하여 어웨이크 상태(awake state) 또는 도즈 상태(doze state)로 동작할 수 있다. 어웨이크 상태는 프레임의 송신 또는 수신이나 채널 스캐닝과 같은 STA의 정상 동작이 가능한 상태이다. 반면, 도즈 상태는 전력 소모를 극단적으로 줄여서 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하며 채널 스캐닝도 불가능한 상태이다. 파워 절약 모드로 동작하는 STA은 도즈 상태에 있다가 필요한 경우, 어웨이크 상태로 전환하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
STA이 도즈 상태에서 오래 동작하는 경우, STA의 전력 소모가 줄어든다. 따라서, STA의 수명이 늘어날 수 있다. 그러나 도즈 상태에서는 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하다. 따라서, STA은 도즈 상태로 오래 머무를 수 없다. 도즈 상태에서 펜딩된 프레임이 발생한 경우, STA은 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 그러나 STA이 도즈 상태에 있고 AP에 STA으로 전송할 펜딩된 프레임이 존재하는 경우, STA은 AP로부터 펜딩된 프레임을 수신할 수 없고, AP에 펜딩된 프레임이 존재한다는 것도 알 수 없다. 따라서 STA은 AP에 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 획득하고, AP에 펜딩된 프레임을 수신하기 위해 주기적으로 어웨이크 상태로 전환하여 동작할 수 있다.
AP은 STA의 어웨이크 상태 동작 타이밍에 대한 정보를 획득하고, STA의 어웨이크 상태 동작 타이밍에 맞추어 AP에 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 전송할 수 있다.
구체적으로 도즈 상태의 STA은 AP로부터 수신할 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 수신하기 위해 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 비콘 프레임을 수신할 수 있다. AP는 비콘 프레임에 포함된 TIM(traffic indication map)을 기반으로 각 STA으로 전송할 프레임의 존재 여부에 대해 알려줄 수 있다. TIM은 STA으로 전송될 유니캐스트 프레임의 존재를 알려주기 위해 사용되며, DTIM(delivery traffic indication map)은 STA으로 전송될 멀티캐스트 프레임/브로드캐스트 프레임의 존재를 알려주기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 목적은 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 주기적 데이터 송신 및 수신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 주기적 데이터 송신 및 수신 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 주기적인 데이터의 송신 및 수신 방법은 AP(access point)가 복수의 STA(station) 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함하는 복수의 상향링크 프레임 각각을 수신하는 단계, 상기 AP가 상기 복수의 STA 각각으로 전송될 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 위한 하향링크 자원 및 상기 복수의 STA 각각에 의해 전송될 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 위한 상향링크 자원을 결정하는 단계, 상기 AP가 상기 하향링크 자원에 대한 정보 및 상기 상향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 MU(multi-user) 스케줄링 프레임을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하는 단계, 상기 AP가 상기 하향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하는 단계와 상기 AP가 상기 상향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드는 주기적인 상향링크 데이터의 송신 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 요청하는 정보를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 주기적인 데이터의 송신 및 수신을 수행하는 AP(access point)는 무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함할 수 있되, 상기 프로세서는 복수의 STA(station) 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함하는 복수의 상향링크 프레임 각각을 수신하고, 상기 복수의 STA 각각으로 전송될 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 위한 하향링크 자원 및 상기 복수의 STA 각각에 의해 전송될 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 위한 상향링크 자원을 결정하고, 상기 하향링크 자원에 대한 정보 및 상기 상향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 MU(multi-user) 스케줄링 프레임을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하고, 상기 하향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하고, 상기 상향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로부터 수신하도록 구현되되 상기 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드는 주기적인 상향링크 데이터의 송신 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 요청하는 정보를 포함할 수 있다.
주기적인 데이터 송신 및 수신을 수행하는 복수의 STA의 전력이 절약될 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 무선랜에서 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 AP와 STA의 스캐닝 절차 이후에 수행되는 인증 절차 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
도 4는 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이브 모드로 동작하는 복수의 STA과 AP 사이의 MU 전송을 위한 사전 절차를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주기적 데이터의 송신 및 수신을 위한 MU 스케줄링 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주기적 데이터의 송신 및 수신을 위한 MU 스케줄링 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주기적 데이터의 송신 및 수신을 위한 MU 스케줄링 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 특성에 대한 협상 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링을 기반으로 한 주기적 DL MU 전송 및 주기적 UL MU 전송을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링을 기반으로 한 주기적 DL MU 전송 및 주기적 UL MU 전송을 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링을 기반으로 한 주기적 DL MU 전송 및 주기적 UL MU 전송을 나타낸 개념도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링을 기반으로 한 주기적 DL MU 전송 및 주기적 UL MU 전송의 종료를 나타낸 개념도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 프레임을 전달하는 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 17은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 BSS(Basic Service Set)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)(이하, BSS)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.
BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 230)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.
포털(portal, 120)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 상단과 같은 BSS에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, IBSS)라고 정의한다.
도 1의 하단은 IBSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, IBSS는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리 계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 AP에서 STA으로 전송되는 데이터(또는 프레임)를 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임), STA에서 AP로 전송되는 데이터(또는 프레임)를 상향링크 데이터(또는 상향링크 프레임)이라는 용어로 표현할 수 있다. 또한, AP에서 STA으로의 전송은 하향링크 전송, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라는 용어로 표현할 수 있다.
도 2는 무선랜에서 스캐닝 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 스캐닝 방법은 패시브 스캐닝(passive scanning, 200)과 액티브 스캐닝(active scanning, 250)으로 구분될 수 있다.
도 2의 좌측을 참조하면, 패시브 스캐닝(200)은 AP(200)가 주기적으로 브로드캐스트하는 비콘 프레임(230)에 의해 수행될 수 있다. 무선랜의 AP(200)는 비콘 프레임(230)을 특정 주기(예를 들어, 100msec)마다 non-AP STA(240)으로 브로드캐스트 한다. 비콘 프레임(230)에는 현재의 네트워크에 대한 정보가 포함될 수 있다. non-AP STA(240)은 주기적으로 브로드캐스트되는 비콘 프레임(230)을 수신함으로서 네트워크 정보를 수신하여 인증/결합(authentication/association) 과정을 수행할 AP(210)와 채널에 대한 스캐닝을 수행할 수 있다.
패시브 스캐닝 방법(200)은 non-AP STA(240)이 프레임을 전송할 필요가 없이 AP(210)에서 전송되는 비콘 프레임(230)을 수신만 하면 된다. 따라서, 패시브 스캐닝 (200)은 네트워크에서 데이터의 송신/수신에 의해 발생되는 전체적인 오버헤드가 작다는 장점이 있다. 하지만, 비콘 프레임(230)의 주기에 비례하여 수동적으로 스캐닝을 수행할 수 밖에 없기 때문에 스캐닝을 수행하는데 걸리는 시간이 액티브 스캐닝 방법과 비교하여 상대적으로 늘어난다는 단점이 있다. 비콘 프레임에 대한 구체적인 설명은 2011년 11월에 개시된 IEEE Draft P802.11-REVmb™/D12, November 2011 ‘IEEE Standard for Information Technology Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications(이하, IEEE 802.11)’의 8.3.3.2 beacon frame에 개시되어 있다.
도 2의 우측을 참조하면, 액티브 스캐닝(250)에서는 non-AP STA(290)이 프로브 요청 프레임(270)을 AP(260)로 전송하여 주도적으로 스캐닝을 수행할 수 있다.
AP(260)에서는 non-AP STA(290)으로부터 프로브 요청 프레임(270)을 수신한 후 프레임 충돌(frame collision)을 방지하기 위해 랜덤 시간 동안 기다린 후 프로브 응답 프레임(280)에 네트워크 정보를 포함하여 non-AP STA(290)으로 전송할 수 있다. non-AP STA(290)은 수신한 프로브 응답 프레임(280)을 기초로 네트워크 정보를 얻고 스캐닝 과정을 중지할 수 있다.
액티브 스캐닝(250)의 경우, non-AP STA(290)이 주도적으로 스캐닝을 수행하므로 스캐닝에 사용되는 시간이 짧다는 장점이 있다. 하지만, non-AP STA(290)이 프로브 요청 프레임(270)을 전송해야 하므로 프레임 송신 및 수신을 위한 네트워크 오버헤드가 증가한다는 단점이 있다. 프로브 요청 프레임(270)은 IEEE 802.11 8.3.3.9 절에 개시되어 있고 프로브 응답 프레임(280)은 IEEE 802.11 8.3.3.10에 개시되어 있다.
스캐닝이 끝난 후 AP와 non-AP STA은 인증(authentication) 절차와 결합(association) 절차를 수행할 수 있다.
도 3은 AP와 STA의 스캐닝 절차 이후에 수행되는 인증 절차 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, 패시브/액티브 스캐닝을 수행한 후 스캐닝된 AP 중 하나의 AP와 인증 절차 및 결합 절차를 수행할 수 있다.
인증(authentication) 및 결합(association) 절차는 예를 들어, 2-방향 핸드쉐이킹(2-way handshaking)을 통해 수행될 수 있다. 도 3의 좌측은 패시브 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이고 도 3의 우측은 액티브 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
인증 절차 및 결합 절차는 액티브 스캐닝 방법 또는 패시브 스캐닝을 사용하였는지 여부와 상관없이 인증 요청 프레임(authentication request frame, 310)/인증 응답 프레임(authentication response frame, 320) 및 결합 요청 프레임(association request frame, 330)/결합 응답 프레임(association response frame, 340)을 AP(300, 350)와 non-AP STA(305, 355) 사이에서 교환함으로써 동일하게 수행될 수 있다.
인증 절차에서는 non-AP STA(305, 355)는 인증 요청 프레임(310)을 AP(300, 350)로 전송할 수 있다. AP(300, 350)는 인증 요청 프레임(310)에 대한 응답으로 인증 응답 프레임(320)을 non-AP STA(305, 355)으로 전송할 수 있다. 인증 프레임 포맷(authentication frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.11에 개시되어 있다.
결합 절차에서는 non-AP STA(305, 355)은 결합 요청 프레임(association request frame, 330)을 AP(300, 305)로 전송할 수 있다. 결합 요청 프레임(330)에 대한 응답으로 AP(305, 355)는 결합 응답 프레임(340)을 non-AP STA(300, 350)으로 전송할 수 있다. AP로 전송된 결합 요청 프레임(330)에는 non-AP STA(305, 355)의 성능(capability)에 관한 정보가 포함되어 있다. non-AP STA(305, 355)의 성능 정보를 기초로 AP(300, 350)는 non-AP STA(305, 355)에 대한 지원이 가능한지 여부를 판단할 수 있다. non-AP STA(305, 355)에 대한 지원이 가능한 경우 AP(300, 350)는 결합 응답 프레임(340)을 non-AP STA(305, 355)로 전송할 수 있다. 결합 응답 프레임(340)은 결합 요청 프레임(340)에 대한 수락 여부와 그 이유, 자신이 지원 가능한 성능 정보(capability information)를 포함할 수 있다. 결합 프레임 포맷(association frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.5/8.3.3.6에 개시되어 있다.
AP와 non-AP STA 사이에서 결합 절차가 수행된 이후, AP와 non-AP STA 사이에서 정상적인 데이터의 송신 및 수신이 수행될 수 있다. AP와 non-AP STA 사이의 결합 절차가 실패한 경우, 결합이 실패한 이유를 기반으로 다시 AP와 결합 절차를 수행하거나 다른 AP와 결합 절차를 수행할 수도 있다.
STA이 AP와 결합되는 경우, STA은 AP로부터 결합 ID(association identifier, AID)를 할당받을 수 있다. STA으로 할당된 AID는 하나의 BSS 내에서는 유일한 값일 수 있고, 현재 AID는 1~2007 중 하나의 값일 수 있다. AID를 위해 14bit가 할당되어 있어서 최대 16383까지 AID의 값으로서 사용 가능하지만 2008~16383의 값은 보존(reserved)되어 있다.
IEEE 802.11 표준에서는 무선랜의 STA의 수명을 증가시키기 위하여 파워 세이브 메커니즘(파워 세이브 모드)이 제공된다.
파워 세이브 모드를 기반으로 동작하는 STA은 어웨이크 상태(awake state)와 도즈 상태(doze state)를 전환하여 동작하면서 STA의 전력 소비를 감소시켜 STA의 동작 수명을 증가시킬 수 있다.
어웨이크 상태의 STA은 프레임의 송신 또는 수신, 채널 스캐닝 등과 같은 정상적인 동작을 수행할 수 있다. 반면, 도즈 상태의 STA은 전력 소모를 줄이기 위해 프레임의 송신 또는 수신을 수행하지 않고 채널 스캐닝도 수행하지 않는다. 파워 세이브 모드로 동작하는 STA은 전력 소모를 줄이기 위해 도즈 상태로 유지되고 필요한 경우, 어웨이크 상태로 전환(또는 천이(transition))되어 AP와 통신을 수행할 수 있다.
STA의 도즈 상태의 유지 시간이 증가할수록 STA의 전력 소모는 감소하고 STA의 수명도 또한 증가할 수 있다. 그러나 도즈 상태에서는 STA의 프레임의 송신 또는 수신이 불가능하다. STA에 펜딩된 상향링크 프레임이 존재하는 경우, STA은 도즈 상태에서 액티브 상태로 전환하고 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 반대로 AP에 도즈 상태의 STA으로 전송할 펜딩된 프레임이 존재하는 경우, AP는 STA의 어웨이크 모드로의 전환시까지 STA으로 펜딩된 프레임을 전송할 수 없다.
따라서, STA은 가끔씩 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되고 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 프레임이 존재하는지 여부에 대한 정보를 수신할 수 있다. AP는 STA의 어웨이크 상태로의 전환 시간을 고려하여 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 STA으로 전송할 수 있다.
구체적으로 STA은 STA에 대해 펜딩된 프레임의 존재 여부에 대한 정보를 수신하기 위해 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되어 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 비콘 프레임은 STA의 패시브 스캐닝을 위해 사용되는 프레임으로서 AP의 능력(capability)에 대한 정보를 포함할 수 있다. AP는 주기적(예를 들어, 100msec)으로 비콘 프레임을 STA으로 전송할 수 있다.
도 4는 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, AP는 주기적으로 비콘 프레임을 전송할 수 있고, STA은 비콘 프레임의 전송 타이밍을 고려하여 주기적으로 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 전환되어 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법은 TIM 기반의 파워 세이브 모드라는 용어로도 표현될 수 있다.
비콘 프레임은 TIM 요소(traffic indication map element)를 포함할 수 있다. TIM 요소는 AP에 펜딩된 STA에 대한 하향링크 데이터에 대한 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, TIM 요소는 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터에 대한 정보를 비트맵 기반으로 포함할 수 있다. TIM 요소는 TIM 또는 DTIM(delivery TIM)으로 구분될 수 있다. TIM은 STA으로 유니캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다. DTIM은 브로드캐스트/멀티캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다.
도 4의 상단은 AP가 PS(power saving)-poll 프레임에 대해 즉각 응답을 기반으로 하향링크 프레임을 전송하는 방법에 대해 개시한다.
도 4의 상단을 참조하면, STA은 비콘 프레임(400)의 TIM을 기반으로 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 수신할 수 있다. STA은 PS-poll 프레임(410)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 STA으로부터 PS-poll 프레임(410)을 수신하고, PS-poll 프레임(410)에 대한 즉각 응답(immediate response)으로 하향링크 프레임(420)을 STA으로 전송할 수 있다. AP의 PS-poll 프레임에 대한 즉각 응답은 PS-poll 프레임을 수신하고 SIFS(short interframe space) 후에 수행될 수 있다.
STA은 하향링크 프레임에 대한 응답으로 ACK 프레임(430)을 전송할 수 있다. AP의 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 전송이 종료되는 경우, STA은 도즈 상태로 다시 전환(또는 천이(transition))될 수 있다.
도 4의 하단은 PS-poll 프레임에 대해 연기된 응답(deferred response)을 기반으로 한 AP의 하향링크 프레임의 전송 방법을 개시한다.
도 4의 하단을 참조하면, STA은 비콘 프레임(440)의 TIM을 기반으로 AP로부터 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 존재에 대한 정보를 수신할 수 있다. STA은 PS-poll 프레임(450)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 STA으로부터 PS-poll 프레임(450)을 수신하고, PS-poll 프레임(450)에 대한 응답으로 ACK 프레임(460)을 STA으로 전송할 수 있다. AP는 ACK 프레임(460)의 전송 이후 펜딩된 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임(470)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 ACK 프레임(460)의 수신 이후에 AP에 의해 STA으로 전송되는 하향링크 프레임(470)을 모니터링할 수 있다.
마찬가지로 AP의 STA에 대해 펜딩된 하향링크 데이터의 전송이 종료되는 경우, STA은 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 다시 전환(또는 천이(transition))될 수 있다.
도 5는 비콘 프레임 기반의 파워 세이브 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 비콘 프레임(500)을 통해 DTIM이 전송되는 경우가 개시된다. 비콘 프레임(500)은 DTIM을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 DTIM은 브로드캐스트/멀티캐스트 기반으로 전송될 펜딩된 하향링크 데이터의 존재를 지시할 수 있다.
도 5을 참조하면, AP는 DTIM을 포함하는 비콘 프레임(500)을 STA으로 전송할 수 있다. STA은 DTIM을 포함하는 비콘 프레임(500)을 수신한 후 PS-poll 프레임의 전송없이 어웨이크 상태를 유지하고 하향링크 프레임(520)의 전송을 모니터링할 수 있다. AP는 멀티캐스트 방법 또는 브로드캐스트 방법을 통해 하향링크 프레임(520)을 STA으로 전송할 수 있다.
무선랜 시스템에서 동작하는 AP는 복수의 STA 각각으로 중첩된 시간 자원을 통해 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. 반대로 DL SU(single user) 전송은 전체 전송 자원 상에서 AP로부터 하나의 STA으로의 하향링크 전송을 지시할 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. 본 발명의 실시예에서는 AP는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 기반으로 DL MU 전송을 수행할 수 있고, 이러한 전송은 DL MU OFDMA 전송이라는 용어로 표현될 수 있다. DL MU OFDMA 전송이 수행되는 경우, AP는 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 주파수 자원 각각을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임, 하향링크 PPDU)를 전송할 수 있다. DL MU OFDMA 전송은 DL MU MIMO 전송과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, DL MU OFDMA 전송을 위해 할당된 특정 서브 밴드(또는 서브 채널) 상에서 복수의 시공간 스트림(space-time stream)(또는 공간적 스트림(spatial stream))을 기반으로 한 DL MU-MIMO 전송이 수행될 수 있다.
햐향링크 전송을 기반으로 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), 또는 MAC 페이로드)를 포함하는 데이터 단위일 수 있다. PPDU 헤더는 PHY 헤더와 PHY 프리앰블을 포함할 수 있다. PSDU(또는 MPDU)는 프레임을 포함하는 데이터 단위 또는 프레임일 수 있다.
반대로, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라고 할 수 있고, 복수의 STA이 동일한 시간 자원 상에서 AP로 데이터를 전송하는 것을 UL MU 전송(uplink multi-user transmission)(또는 상향링크 다중 사용자 전송)이라는 용어로 표현할 수 있다. UL SU 전송은 전체 전송 자원 상에서 하나의 STA으로부터 하나의 AP로의 상향링크 전송을 지시할 수 있다. UL SU 전송만을 허용하는 기존의 무선랜 시스템과 달리 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서는 UL MU 전송도 지원될 수 있다. 상향링크를 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 상향링크 PPDU, 상향링크 프레임 및 상향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다. 복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송은 주파수 도메인 또는 공간 도메인(spatial domain) 상에서 수행될 수 있다.
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 주파수 도메인 상에서 수행되는 경우, OFDMA를 기반으로 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 주파수 자원이 상향링크 전송 자원으로 할당될 수 있다. 복수의 STA 각각은 할당된 서로 다른 주파수 자원을 통해 AP로 상향링크 데이터를 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 공간 도메인 상에서 수행되는 경우, 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 시공간 스트림(또는 공간적 스트림)이 할당되고 복수의 STA 각각이 서로 다른 시공간 스트림을 통해 상향링크 데이터를 AP로 전송할 수 있다. 이러한 서로 다른 공간적 스트림을 통한 전송 방법은 UL MU MIMO 전송 방법이라는 용어로 표현될 수도 있다.
UL MU OFDMA 전송과 UL MU MIMO 전송은 함께 수행될 수 있다. 예를 들어, UL MU OFDMA 전송을 위해 할당된 특정 서브 밴드(또는 서브 채널) 상에서 복수의 시공간 스트림(또는 공간적 스트림)을 기반으로 한 UL MU MIMO 전송이 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 AP에서 복수의 STA으로의 주기적인 DL MU 전송 및 복수의 STA에 의한 AP로의 주기적인 UL MU 전송을 위한 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 AP에서 복수의 STA으로의 주기적인 DL MU 전송 및 복수의 STA에 의한 AP로의 주기적인 UL MU 전송을 위한 방법을 기반으로 파워 세이브 모드로 동작하는 복수의 STA과 AP 사이에서 주기적인 트래픽(periodic traffic) 특성을 가지는 서비스(예를 들어, VoIP(voice over internet protocol))가 제공될 수 있다. DL MU 전송을 기반으로 전송되는 복수의 하향링크 프레임은 후술할 DL MU PPDU 포맷을 기반으로 전달되고, UL MU 전송을 기반으로 전송되는 복수의 상향링크 프레임은 후술할 UL MU PPDU 포맷을 기반으로 전달될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파워 세이브 모드로 동작하는 복수의 STA과 AP 사이의 MU 전송을 위한 사전 절차를 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 STA과 AP의 초기 액세스 절차 시 STA과 AP 사이에서 송신 및 수신되는 초기 액세스 프레임을 통한 DL MU 전송 및 UL MU 전송에 대한 능력을 협상(negotiation)하는 절차가 개시된다. 초기 액세스 프레임은 도 3에서 전술한 스캔 절차, 인증 절차 및 결합 절차를 위해 사용되는 프레임일 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의상 비콘 프레임, 결합 요청 프레임 및 결합 응답 프레임을 기반으로 한 DL MU 및 UL MU에 대한 능력(capability)의 협상(negotiation) 절차가 개시된다.
AP의 입장에서 DL MU 및 UL MU에 대한 능력은 DL MU 전송을 기반으로 복수의 STA 각각으로 복수의 하향링크 프레임 각각을 전송하고, 복수의 STA에 의해 UL MU 전송을 기반으로 전송되는 복수의 상향링크 프레임 각각을 수신할 수 있는 능력일 수 있다. STA의 입장에서 DL MU 및 UL MU에 대한 능력은 DL MU 전송을 기반으로 전송되는 하향링크 프레임을 수신하고, 다른 STA과 UL MU 전송을 기반으로 전송되는 상향링크 프레임을 전송할 수 있는 능력일 수 있다.
도 6을 참조하면, AP는 DL MU 및 UL MU 능력에 대한 정보를 포함하는 비콘 프레임을 전송할 수 있다(단계 S600).
DL MU 및 UL MU 능력 정보는 다른 용어로 MU Tx/Rx 능력(MU Tx/Rx capability) 정보 또는 DL MU 및 UL MU 능력 필드라는 용어로 표현될 수 있다.
DL MU 및 UL MU 능력 정보는 초기 액세스 프레임에 포함되는 확장 능력 요소(extended capabilities element)의 능력 필드(capability field)에 포함되는 하위 정보로서 포함될 수 있다.
STA은 비콘 프레임을 수신하고, 비콘 프레임에 포함되는 DL MU 및 UL MU 능력 정보를 기반으로 AP의 DL MU 전송 가능 여부 및 AP의 UL MU 전송에 대한 수신 가능 여부를 확인할 수 있다. STA은 DL MU 전송 및 UL MU 전송을 기반으로 한 프레임의 수신 및 송신의 수행을 결정하는 경우, STA은 결합 요청 프레임에 포함되는 DL MU 및 UL MU 능력 정보를 사용하여 DL MU 전송 및 UL MU 전송을 기반으로 한 프레임의 수신 및 송신이 가능함을 지시할 수 있다(단계 S610).
AP는 STA으로부터 수신한 결합 요청 프레임에 포함되는 DL MU 및 UL MU 능력 정보를 기반으로 STA으로의 DL MU 전송 및 STA에 의한 UL MU 전송의 가능 여부를 확인할 수 있다.
AP는 결합 응답 프레임에 포함되는 DL MU 및 UL MU 능력 정보를 기반으로 STA과 DL MU 전송 및 UL MU 전송을 기반으로 한 프레임의 송신 및 수신을 수행함을 지시할 수 있다(단계 S620).
아래의 표 1은 DL MU 및 UL MU 능력 정보를 나타낸다.
Bit Information Notes
48 UTF-8 SSID 이 BSS의 SSID는 UTF-8 인코딩을 사용하여 해석됨
(The SSID in this BSS is interpreted using UTF-8 encoding)
49 MU Tx/Rx capability 이 능력 필드는 MU Tx/Rx를 지원하는 non-AP STA 또는 AP STA을 지시하기 위해 1로 설정됨.
(This capability field is set to 1 to indicate the non-AP STA or AP STA supporting the Multi User (MU) Tx/Rx.)
50-n Reserved
도 6에서 개시된 바와 같은 사전 협상 절차를 기반으로 파워 세이브 모드로 동작하는 복수의 STA으로의 DL MU 전송 및 파워 세이브 모드로 동작하는 복수의 STA으로부터 AP로의 UL MU 전송 여부가 결정될 수 있다.
도 6에서는 DL MU 전송 및 UL MU 전송의 가능 여부가 하나의 정보인 DL MU 및 UL MU 능력 정보에 포함되는 경우가 가정되었으나, DL MU 가능 여부 및 UL MU 가능 여부 각각이 별도의 정보에 포함될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주기적 데이터의 송신 및 수신을 위한 MU 스케줄링 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 STA에 의한 주기적인 상향링크 데이터의 전송을 위한 스케줄링 방법이 개시된다.
도 7을 참조하면, STA은 UL 전송을 통해 주기적인 상향링크 데이터의 전송을 지시할 수 있다. 예를 들어, STA은 주기적 상향링크 전송 필드(700)를 포함하는 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 주기적 상향링크 전송 필드(700)는 상향링크 데이터의 주기적인 전송을 지시할 수 있다. 주기적 상향링크 전송 필드(700)는 주기적 상향링크 지시 필드(periodic UL indication)라는 용어로도 표현될 수 있다.
예를 들어, STA에 의해 전송되는 상향링크 프레임의 MAC 헤더는 주기적 상향링크 전송 필드(700)를 포함할 수 있고, 주기적 상향링크 전송 필드(700)는 STA의 주기적 상향링크 데이터의 전송의 필요성을 지시할 수 있다. MAC 헤더의 프레임 제어 필드(frame control field)에 포함되는 타입 필드(type field) 중 1비트를 주기적 상향링크 전송 필드(700)를 위한 비트로 사용할 수 있다. 이러한 주기적 상향링크 전송 필드(700)의 전송 방법은 하나의 예시이다. 주기적 상향링크 전송 필드(700)는 상향링크 프레임 상의 다양한 위치에서 전송되거나 상향링크 데이터의 주기적인 전송을 지시하기 위한 정보를 포함하는 별도의 프레임이 전송될 수도 있다.
STA에 의해 전송되는 주기적 상향링크 전송 필드(700)를 포함하는 상향링크 프레임을 수신한 AP는 ACK 프레임을 STA으로 전송할 수 있다. AP는 STA에 의해 주기적으로 전송되는 상향링크 데이터를 위한 상향링크 자원을 스케줄링하기 위한 MU 스케줄링 프레임(750)을 STA으로 전송할 수 있다. MU 스케줄링 프레임(750)은 STA의 주기적으로 전송되는 상향링크 데이터를 위한 자원뿐만 아니라 다른 STA의 상향링크 데이터의 전송을 위한 자원 또한 스케줄링하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
STA은 MU 스케줄링 프레임(750)을 수신하고, MU 스케줄링 프레임(750)에 포함되는 STA을 위한 상향링크 자원에 대한 정보를 기반으로 지시된 상향링크 자원을 통해 주기적 상향링크 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, STA은 STA에 의해 전송되는 주기적 상향링크 데이터의 패킷 사이즈에 대한 정보(또는 주기적 패킷 사이즈 정보 (periodic packet size information))도 추가적으로 AP로 전송할 수 있다. STA에 의해 주기적으로 전송되는 상향링크 데이터는 다양한 패킷 사이즈(variable packet size)를 가질 수 있다. STA은 STA에 의해 주기적으로 전송될 패킷 사이즈에 대한 정보도 AP로 알려줄 수 있고, AP는 STA에 의해 주기적으로 전송될 패킷 사이즈에 대한 정보를 기반으로 STA을 위한 상향링크 자원을 크기를 결정하고 결정된 상향링크 자원을 STA으로 할당할 수 있다.
예를 들어, 주기적 패킷 사이즈 정보는 MAC 헤더에 포함되어 전송될 수 있다. STA은 주기적/비주기적으로 주기적 패킷 사이즈 정보를 AP로 전송할 수 있고, AP는 주기적으로 변경되는 패킷 사이즈에 대한 정보를 획득할 수 있다. AP는 주기적 패킷 사이즈에 대한 정보를 기반으로 주파수 축 및/또는 시간 축 상에서 STA으로 할당되는 상향링크 자원의 크기(예를 들어, 채널 대역폭(channel bandwidth) 및/또는 상향링크 듀레이션(UL duration))를 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주기적 데이터의 송신 및 수신을 위한 MU 스케줄링 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 AP에 의한 주기적인 하향링크 데이터의 전송을 위한 스케줄링 방법이 개시된다. AP는 복수의 STA으로 주기적인 하향링크 데이터의 전송을 지시하는 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, AP은 주기적 하향링크 전송 필드를 포함하는 하향링크 프레임을 복수의 STA으로 전송할 수 있다. 주기적 하향링크 전송 필드는 하향링크 데이터의 주기적인 전송을 지시할 수 있다.
도 8을 참조하면, AP는 비콘 프레임(800)을 전송할 수 있다. STA은 비콘 프레임(800)에 포함되는 TIM(traffic indication map) 요소를 기반으로 하향링크 데이터의 전송을 요청하기 위한 PS-poll 프레임(810)을 AP로 전송할 수 있다. AP는 PS-poll 프레임(810)을 수신하고, PS-poll 프레임(810)에 대한 응답으로 하향링크 데이터 프레임(820)을 STA으로 전송할 수 있다. AP에 의해 전송되는 하향링크 데이터 프레임(820)은 주기적 하향링크 전송 필드를 포함할 수 있다. 주기적 하향링크 전송 필드는 AP에 의한 주기적인 하향링크 데이터의 전송을 지시할 수 있다. 하향링크 데이터 프레임(820)의 프레임 제어 필드의 타입 필드 중 1비트가 주기적 하향링크 전송 필드로 정의될 수 있다.
STA은 하향링크 프레임(820)에 대한 응답으로 ACK 프레임(800)을 AP로 전송할 수 있다.
AP는 MU 스케줄링 프레임(840)을 STA으로 전송할 수 있다. MU 스케줄링 프레임(840)은 AP에 의해 STA으로 주기적으로 전송되는 하향링크 데이터를 위한 자원뿐만 아니라 다른 STA으로 주기적으로 전송되는 하향링크 데이터의 전송을 위한 자원 또한 스케줄링할 수 있다.
STA은 MU 스케줄링 프레임(840)을 수신하고, MU 스케줄링 프레임(840)에 포함되는 STA을 위한 하향링크 자원에 대한 정보를 기반으로 지시된 하향링크 자원을 통해 주기적으로 전송되는 하향링크 데이터를 수신할 수 있다.
하향링크 자원에 대한 정보는 주파수 도메인 및/또는 시간 도메인 상에서 STA의 하향링크 데이터의 수신을 위해 할당되는 하향링크 자원의 크기(예를 들어, 채널 대역폭(channel bandwidth) 및/또는 하향링크 듀레이션(UL duration))에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 7에서는 STA에 의해 전송되는 주기적 상향링크 전송 필드를 기반으로 주기적인 UL MU 전송(또는 주기적 상향링크 데이터 전송)이 지시되는 방법이 개시되고 도 8에서는 AP에 의해 전송되는 주기적 하향링크 전송 필드를 기반으로 주기적인 DL MU 전송(또는 주기적 하향링크 데이터 전송)이 지시되는 방법이 개시된다. AP 또는 STA에 의해 주기적인 UL 전송/주기적인 DL 전송이 모두 지시될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주기적 데이터의 송신 및 수신을 위한 MU 스케줄링 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 주기적인 UL MU 전송 및 주기적인 DL MU 전송이 필요할 경우, STA에 의한 주기적 UL MU 전송/DL MU 전송의 지시 방법이 개시된다. VoIP와 같은 어플리케이션 서비스가 AP와 복수의 STA 사이에서 실행되는 경우, AP와 복수의 STA 사이에는 주기적인 UL MU 전송 및 주기적인 DL MU 전송이 필요할 수 있다. STA은 AP로 주기적 UL MU 전송/DL MU 전송의 필요성을 지시하기 위한 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 전송할 수 있다. 복수의 STA 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 수신한 AP는 복수의 STA으로 주기적 DL MU 전송/주기적 UL MU 전송을 위한 자원을 스케줄링할 수 있다. 구체적으로, AP가 복수의 STA 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함하는 프레임을 수신하는 경우, AP는 복수의 STA 각각에 의한 주기적인 상향링크 데이터의 전송을 위한 자원 및 복수의 STA 각각으로 주기적인 하향링크 데이터의 전송을 위한 자원을 스케줄링할 수 있다.
도 9를 참조하면, STA1은 STA1을 위한 서비스 인터벌(service interval)에서 상향링크 데이터 프레임1(900)를 전송할 수 있다. 상향링크 데이터 프레임1(900)은 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함할 수 있고, 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드는 STA1의 주기적인 상향링크 데이터의 전송 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신의 필요성을 지시할 수 있다. AP는 상향링크 데이터 프레임1(900)에 대한 응답으로 ACK 프레임(910)을 STA1으로 전송할 수 있다. AP는 STA1을 위한 주기적인 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 데이터 프레임1(920)을 STA1으로 전송할 수 있다.
AP는 STA1만을 위한 스케줄링 프레임을 전송하여 STA1의 주기적인 상향링크 데이터의 전송을 위한 상향링크 자원 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 위한 하향링크 자원을 스케줄링할 수도 있다.
마찬가지로 STA2는 STA1의 슬립 구간에서 경쟁 기반의 액세스를 통해 상향링크 데이터 프레임2(940)를 전송할 수 있다. 상향링크 데이터 프레임2(940)는 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함할 수 있고, 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드는 STA2의 주기적인 상향링크 데이터의 전송 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신의 필요성을 지시할 수 있다. AP는 상향링크 데이터 프레임2(940)에 대한 응답으로 ACK 프레임(950)을 STA2로 전송할 수 있다.
STA1은 주기적인 상향링크 데이터를 포함하는 상향링크 데이터 프레임3(960)을 AP로 전송할 수 있다. 마찬가지로 상향링크 데이터 프레임3(960)은 STA1의 주기적인 상향링크 데이터의 전송 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신의 필요성을 지시하는 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함할 수 있다. AP는 상향링크 데이터 프레임3(960)에 대한 응답으로 ACK 프레임(970)을 STA1로 전송할 수 있다.
STA1 및 STA2 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 수신한 AP는 STA1 및 STA2로 전송되는 MU 스케줄링 프레임(980)을 전송할 수 있다.
MU 스케줄링 프레임(980)은 STA1의 주기적인 상향링크 데이터의 전송 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 위한 상향링크 자원/하향링크 자원, STA2의 주기적인 상향링크 데이터의 전송 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 위한 상향링크 자원/하향링크 자원에 대한 스케줄링 정보를 포함할 수 있다.
STA1 및 STA2 각각은 MU 스케줄링 프레임(980)을 기반으로 스케줄링된 상향링크 자원 및 하향링크 자원을 기반으로 주기적인 상향링크 데이터를 AP로 전송하고, 주기적인 하향링크 데이터를 AP로부터 수신할 수 있다.
도 7 내지 9에서는 주기적 상향링크 전송 필드, 주기적 하향링크 전송 필드, 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드가 별도로 정의되는 것으로 개시되었다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주기적 트래픽 타입 필드(또는 정보)가 별도로 정의되고, 주기적 트래픽 타입 필드는 주기적 상향링크 데이터 전송, 주기적 하향링크 데이터 전송 또는 주기적 상향링크/하향링크 데이터 전송 중 하나를 지시할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 특성에 대한 협상 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10에서는 ADDTS(add traffic stream) 요청 프레임(1060)/ADDTS 응답 프레임(1070)을 기반으로 복수의 STA과 AP 간의 트래픽 송신 및 수신을 위한 협상 방법이 개시된다.
구체적으로 STA과 AP는 상향링크 데이터/하향링크 데이터의 송신 및 수신 전에 ADDTS 요청 프레임(1060)/ADDTS 응답 프레임(1070)을 송신 및 수신하여 트래픽 특성(traffic specification)에 대해 먼저 협상할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, AP는 ADDTS 요청 프레임(1060) 및 ADDTS 응답 프레임(1070)을 기반으로 복수의 STA 각각과 협상된 트래픽 특성을 고려하여 복수의 STA과의 데이터의 송신 및 수신을 위한 하향링크 자원/상향링크 자원을 할당할 수 있다. ADDTS 요청 프레임(1060) 및 ADDTS 응답 프레임(1070)은 하나의 예시이다. 트래픽 특성의 협상을 위해 다른 프레임이 사용되거나 복수의 STA과 AP 간의 트래픽 특성의 협상을 위한 별도의 프레임이 정의될 수 있다.
ADDTS 요청 프레임(1060) 및 ADDTS 응답 프레임(1070)은 TSPEC 요소(element)를 포함할 수 있다.
이하, 설명의 편의상 ADDTS 요청 프레임(1060)을 기준으로 설명한다. AP는 ADDTS 응답 프레임(1070)을 기반으로 ADDTS 요청 프레임(1060)에 의한 요청을 받아들임을 지시하거나, ADDTS 응답 프레임(1070)을 기반으로 STA과 트래픽 특성에 관한 협상을 수행할 수 있다.
ADDTS 요청 프레임(1060)의 TSPEC 요소는 2013년 10월에 개시된 IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications(이하, IEEE 802.11 spec)의 8.4.2.29 TSPEC element에 개시되어 있다.
또한, TSPEC 요소에 포함된 TS info 필드(1000)에 포함된 정보(필드 또는 하위 필드) 또한 IEEE 802.11 spec의 8.4.2.29 TSPEC element의 Figure 8-197에 개시되어 있다. TS info 필드(1000)에 포함되는 필드는 아래와 같은 정보를 포함할 수 있다.
TSPEC 요소의 TS Info 필드(1000)에 포함되는 트래픽 타입(Traffic Type) 필드는 트래픽이 주기적인 트래픽 패턴(traffic pattern)인지 여부를 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
TS Info 필드(1000)에 포함되는 디렉션(direction) 필드(1020)는 특정 TID(traffic identifier)에 대응되는 트래픽이 상향링크 트래픽인지 하향링크 트래픽인지 또는 양방향(상향링크+하향링크) 트래픽인지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
TS Info 필드(1000)에 포함되는 APSD(automatic power save delivery) 필드(1030)는 해당 트래픽이 APSD를 사용하여 송신 및 수신될지 여부를 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. APSD는 파워 세이브 모드로 동작중인 STA으로 하향링크 데이터 및 버퍼가능한 관리 프레임을 전달하기 위한 메커니즘이다. APSD는 U-APSD(unscheduled-APSD) 및 S-APSD(scheduled-APSD)의 두 가지 전달 메커니즘(delivery mechanism)으로 정의된다. STA은 스케줄링되지 않은 서비스 기간(Service Period, SP) 동안 BU(Bufferable Unit)의 일부 또는 전부가 전달되도록 하기 위하여 U-APSD를 사용할 수 있다. 또한, STA은 스케줄링된 서비스 기간 동안 BU의 일부 또는 전부가 전달되도록 하기 위하여 S-APSD를 사용할 수 있다.
구체적으로 IEEE 802.11e 에서 정의된 U-APSD이 파워 세이브 모드로서 사용되는 경우, STA이 AP로 트리거 프레임을 전송하여 STA의 어웨이크 상태를 알리면 AP는 STA으로 하향링크 데이터를 전송하고, STA은 AP로 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. S-APSD는 U-APSD와 다르게 트리거 프레임 없이 AP와 단말 사이에 미리 정의된 스케줄대로 어웨이크 상태 및 도즈 상태로 전환하여 데이터를 송신 및 수신하는 방식이다.
IEEE 802.11n에 정의된 PSMP(Power Save Multi-Poll)는 AP 에서 각 STA들의 하향링크 데이터 및 상향링크 데이터의 전송 스케줄을 각 STA들로 알려주고, 각 STA들은 전송 스케줄에 따라 어웨이크 상태 및 도즈 상태로 전환될 수 있다. 구체적으로 PSMP에서는 AP가 각 STA으로 상향 및 하향링크를 사용할 시간 정보(time slot 정보)를 포함하는 PSMP 프레임을 전송할 수 있다. 각 STA들은 수신된 PSMP 프레임을 기반으로 각 STA에게 할당된 슬롯 타임을 알 수 있고, 할당된 슬롯 타임까지 도즈 상태로 동작할 수 있다.
TS Info 필드(1000)에 포함되는 스케줄 필드(1040)는 트래픽이 STA 또는 AP에 의해 스케줄링 기반으로 제어(control)될지 비스케줄링(unscheduling) 기반으로 제어될지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 APSD 필드(1030)가 0으로 설정되고 스케줄 필드(1040)가 1로 설정되는 경우에는 ADDTS 요청 프레임(1060)/ADDTS 응답 프레임(1070)을 기반으로 송신 및 수신되는 트래픽은 스케줄링된 PSMP(power save multi poll) 기반으로 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 TSPEC 요소를 기반으로 복수의 STA로의 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 UL MU 전송의 스케줄링을 지시하기 위한 방법이 개시된다. 즉, TSPEC 요소가 복수의 STA로의 DL MU 전송/복수의 STA에 의한 UL MU 전송의 스케줄링을 지시할 수 있다. 예를 들어, TS info 필드(1000)는 복수의 STA로의 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 UL MU 전송을 지시하기 위한 필드로 MUSTR (multi user simultaneous transmission and receiving) 필드(1050)를 포함할 수 있다.
MUSTR 필드(1050)의 값이 1인 경우, 복수의 STA로의 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 UL MU 전송이 지시될 수 있다.
아래와 같이 TS info 필드(1000)에 포함되는 ASPD 필드(1030), 스케줄 필드(1040) 및 MUSTR 필드(1050)는 스케줄링 여부에 대한 정보/파워 세이브 모드에 대한 정보, 다중 전송에 대한 정보(복수의 STA로의 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 UL MU 전송에 대한 정보)가 지시될 수 있다.
APSD Schedule MUSTR Usage
0 0 0 No schedule
1 0 0 Unscheduled APSD
0 1 0 Scheduled PSMP
1 1 0 Scheduled APSD
0 1 1 Scheduled MUSTR
APSD 필드(1030)가 0이고, 스케줄 필드(1040)가 0이고 MUSTR 필드(1050)가 0인 경우, 트래픽에 대한 별도의 스케줄링이 수행되지 않음이 지시될 수 있다. STA의 APSD, PSMP 기반의 동작이 수행되지 않음을 지시할 수 있다.
APSD 필드(1030)가 1이고, 스케줄 필드(1040)가 0이고 MUSTR 필드(1050)가 0인 경우, U-APSD 기반의 동작이 지시될 수 있다.
APSD 필드(1030)가 0이고, 스케줄 필드(1040)가 1이고 MUSTR 필드(1050)가 0인 경우, S-PSMP 기반의 동작이 지시될 수 있다.
APSD 필드(1030)가 1이고, 스케줄 필드(1040)가 1이고 MUSTR 필드(1050)가 0인 경우, S-APSD 기반의 동작이 지시될 수 있다.
APSD 필드(1030)가 0이고, 스케줄 필드(1040)가 1이고 MUSTR 필드(1050)이 1인 경우, S-MUSTR 기반의 동작, 즉, 복수의 STA로의 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 UL MU 전송을 기반으로 한 동작이 지시될 수 있다.
예를 들어, AP는 MUSTR 필드(1050)가 1로 설정된 ADDTS 요청 프레임(1060)을 수신하는 경우, 복수의 STA로의 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 UL MU 전송을 기반으로 한 동작의 허용(accept) 여부를 결정하여 ADDTS 응답 프레임(1070)을 STA으로 전송할 수 있다. 즉, STA은 ADDTD 요청 프레임(1060)을 기반으로 STA의 S-MUSTR 동작에 대해 확인을 받은 후 주기적 상향링크 데이터/주기적 하향링크 데이터의 송신 및 수신을 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링 프레임을 나타낸 개념도이다.
도 11에서는 복수의 STA 각각에 대한 주기적인 상향링크 데이터의 전송 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 위한 상향링크 자원/하향링크 자원을 스케줄링하기 위한 MU 스케줄링 프레임이 개시된다.
도 11을 참조하면, MU 스케줄링 프레임은 식별자 필드(1100), 디렉션(direction) 필드(1110), 서비스 인터벌(service interval) 필드(1120), 서비스 시작 시간(service start time) 필드(1130), UL MU 정보 필드(1140), DL MU 정보 필드(1150)를 포함할 수 있다.
식별자 필드(1100)는 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 스케줄링되는 STA의 식별자(예를 들어, AID(association identifier), PAID(partial association identifier))에 대한 정보를 포함할 수 있다.
디렉션 필드(1110)는 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 스케줄링되는 링크에 대한 정보를 포함할 수 있다. 디렉션 필드(1110)는 UL MU 전송을 위한 자원에 대한 스케줄링, DL MU 전송을 위한 자원에 대한 스케줄링 또는 DL MU/UL MU 전송을 위한 자원에 대한 스케줄링 중 하나를 지시할 수 있다.
서비스 인터벌 필드(1120)는 복수의 STA으로의 주기적 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 주기적 UL MU 전송을 위한 서비스 인터벌에 대한 정보를 포함할 수 있다.
서비스 시작 시간 필드(1130)는 복수의 STA으로의 주기적 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 주기적 UL MU 전송을 위한 서비스의 시작 지점을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 서비스의 시작 지점은 MU 스케줄링 프레임의 전송 이후, 주기적 DL MU 전송 또는 주기적 UL MU 전송의 시작 시점을 지시할 수 있다.
UL MU 정보 필드(1140)는 복수의 STA 각각의 주기적 상향링크 전송을 위한 자원 할당 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 STA 각각의 UL MU OFDMA 기반의 주기적 상향링크 전송을 위한 채널 번호(또는 서브밴드 번호), 복수의 STA 각각의 UL MU MIMO 기반의 주기적 상향링크 전송을 위한 시공간 스트림(space time stream)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, UL MU 정보 필드(1140)는 UL MU 전송을 위한 전체 대역폭 정보, 상향링크 데이터의 변조 정보(MCS(modulation and coding scheme) 정보)를 포함할 수 있다.
DL MU 정보 필드(1150)는 복수의 STA 각각으로의 주기적 하향링크 전송을 위한 자원 할당 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 STA 각각으로 DL MU OFDMA 기반의 주기적 하향링크 전송을 위한 채널 번호(또는 서브밴드 번호), 복수의 STA 각각으로의 DL MU MIMO 기반의 주기적 하향링크 전송을 위한 시공간 스트림에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, DL MU 정보 필드(1150)는 DL MU 전송을 위한 전체 대역폭 정보, 하향링크 데이터의 변조 정보(MCS 정보)를 포함할 수 있다.
MU 스케줄링 프레임을 기반으로 UL MU 자원 및 DL MU 자원이 동일한 STA에게 할당될 수 있으며, 또한 UL MU 자원, DL MU 자원이 각기 다른 STA으로 할당될 수도 있다. 즉, UL MU 자원을 할당받는 STA과 DL MU 자원을 할당받는 STA이 서로 다를 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링을 기반으로 한 주기적 DL MU 전송 및 주기적 UL MU 전송을 나타낸 개념도이다.
도 12에서는 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 AP의 복수의 STA으로의 DL MU 전송 및 복수의 STA의 AP로의 UL MU 전송이 개시된다.
도 12를 참조하면, AP는 MU 스케줄링 프레임을 프라이머리 채널(primary channel), 세컨더리 채널(secondary channel), 터씨어리 채널(tertiary channel), 쿼터너리 채널(quaternary channel)을 통해 복수의 STA으로 전송할 수 있다. 이하, 프라이머리 채널은 채널1(또는 서브밴드1), 세컨더리 채널은 채널2(또는 서브밴드2), 터씨어리 채널은 채널3(또는 서브밴드3), 쿼터너리 채널은 채널4(또는 서브밴드4)라는 용어로 표현될 수 있다.
AP는 MU 스케줄링 프레임(1200)을 듀플리케이트(duplicate) 포맷 PPDU(PHY protocol data unit) 또는 OFDMA 기반의 DL MU 전송을 사용하여 채널 1 내지 채널 4 각각을 통해 STA1 내지 STA4 각각으로 전송할 수 있다.
듀플리케이트 PPDU 포맷은 인접 채널(또는 채널1)을 통해 전송되는 PPDU 포맷을 복제(replicate, duplicate)하여 채널1을 초과하는 대역폭(예를 들어, 40MHz, 80MHz, 160MHz, 80MHz+80MHz 등)을 통해 전송될 수 있다. 듀플리케이트 포맷이 사용되는 경우, 복수개의 채널(복제 대상 채널 및 복제 채널) 각각을 통해 동일한 데이터가 전송될 수 있다.
예를 들어, MU 스케줄링 프레임(1200)은 STA1 내지 STA4 각각의 식별자 정보, DL/UL MU 전송을 위한 자원에 대한 스케줄링을 지시하는 디렉션 필드, 복수의 STA으로의 주기적 DL MU 전송 및 복수의 STA에 의한 주기적 UL MU 전송을 위한 서비스 인터벌에 대한 정보를 포함하는 서비스 인터벌 필드, 복수의 STA으로의 주기적 DL MU 전송 및 복수의 STA에 의한 주기적 UL MU 전송을 위한 서비스 구간의 시작 지점을 지시하기 위한 정보를 포함하는 서비스 시작 시간 필드를 포함할 수 있다. 또한, MU 스케줄링 프레임은 STA1 내지 STA4 각각으로의 주기적 하향링크 데이터의 전송을 위한 STA1 내지 STA4 각각으로 할당된 하향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 DL MU 정보 필드, STA1 내지 STA4 각각에 의한 주기적 상향링크 데이터의 전송을 위한 STA1 내지 STA4 각각으로 할당된 상향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 UL MU 정보 필드를 포함할 수 있다.
식별자 정보를 기반으로 지시된 STA1 내지 STA4 각각은 DL MU 정보 필드를 기반으로 할당된 하향링크 자원을 통해 STA1 내지 STA4 각각에 대한 주기적 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임(1210)을 수신할 수 있다. 예를 들어, STA1은 채널1을 할당받고, 채널1을 통해 STA1으로 전송되는 주기적인 하향링크 데이터1을 포함하는 하향링크 데이터 프레임1을 수신할 수 있다. STA2는 채널2를 할당받고, 채널2를 통해 STA2로 전송되는 주기적인 하향링크 데이터2를 포함하는 하향링크 데이터 프레임2를 수신할 수 있다. STA3은 채널3을 할당받고, 채널3을 통해 STA3으로 전송되는 주기적인 하향링크 데이터3을 포함하는 하향링크 데이터 프레임3을 수신할 수 있다. STA4는 채널4을 할당받고, 채널4를 통해 STA4로 전송되는 주기적인 하향링크 데이터4를 포함하는 하향링크 데이터 프레임4를 수신할 수 있다.
하향링크 데이터 프레임 1 내지 하향링크 데이터 프레임4 각각은 후술할 MU PPDU 포맷을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 AP에 의해 STA1 내지 STA4 각각으로 전송될 수 있다.
STA1 내지 STA4 각각은 수신한 하향링크 데이터 프레임 1 내지 하향링크 프레임 4 각각에 대한 응답으로 ACK 프레임(1220)을 AP로 전송할 수 있다. ACK 프레임(1220)은 UL MU를 기반으로 STA1 내지 STA4 각각에 의해 전송될 수 있다.
STA1 내지 STA4 각각은 UL MU 정보 필드를 기반으로 할당된 상향링크 자원을 통해 주기적 상향링크 데이터를 포함하는 상향링크 프레임(1230)을 UL MU 전송을 기반으로 AP로 전송할 수 있다. 예를 들어, STA1은 채널1을 할당받고, 채널1을 통해 주기적인 상향링크 데이터1을 포함하는 상향링크 데이터 프레임1을 AP로 전송할 수 있다. STA2는 채널2를 할당받고, 채널2를 통해 주기적인 상향링크 데이터2를 포함하는 상향링크 데이터 프레임2를 AP로 전송할 수 있다. STA3은 채널3을 할당받고, 채널3을 통해 주기적인 상향링크 데이터3을 포함하는 상향링크 데이터 프레임3을 AP로 전송할 수 있다. STA4는 채널4를 할당받고, 채널4를 통해 주기적인 상향링크 데이터4를 포함하는 상향링크 데이터 프레임4를 AP로 전송할 수 있다.
상향링크 데이터 프레임 1 내지 상향링크 데이터 프레임4 각각은 후술할 MU PPDU 포맷을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 STA1 내지 STA4 각각에 의해 AP로 전송될 수 있다.
AP는 STA1 내지 STA4 각각으로부터 수신한 하향링크 데이터 프레임 1 내지 하향링크 프레임 4 각각에 대한 응답으로 ACK 프레임(1240)을 STA1 내지 STA4 각각으로 전송할 수 있다. ACK 프레임(1240) 또한 DL MU를 기반으로 AP에 의해 전송될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서비스 인터벌(1260)은 N번(N은 자연수)의 DL MU 전송 및 N번의 UL MU 전송을 위한 시간 구간으로 정의될 수 있다. 도 12에서는 N=1인 경우가 가정된다. 서비스 인터벌(1260)의 시작점은 MU 스케줄링 프레임의 전송 시점일 수 있다.
서비스 인터벌(1260)의 내에 한번의 DL MU 전송 및 한번의 DL MU 전송에 따른 ACK 프레임의 전송, 한번의 UL MU 전송 및 한번의 UL MU 전송에 따른 ACK 프레임의 전송이 종료된 경우, 서비스 인터벌(1260)의 종료시까지 복수의 STA은 도즈 상태로 전환될 수 있다. 서비스 인터벌(1260)을 기반으로 주기적인 DL MU/주기적인 UL MU 전송을 수행하는 STA이 파워 세이브 모드로 동작할 수 있다.
서비스 인터벌(1260) 내에 한번의 DL MU 전송 및 한번의 DL MU 전송에 따른 ACK 프레임의 전송, 한번의 UL MU 전송 및 한번의 UL MU 전송에 따른 ACK 프레임의 전송까지 걸린 시간은 실제 서비스 구간(service period)라는 용어로 표현될 수 있다. STA1 내지 STA4는 상향링크 프레임1 내지 상향링크 프레임4 각각에 대한 응답으로 ACK 프레임을 수신하고, 도즈 상태로 전환될 수 있다.
서비스 인터벌(1260)이 종료된 경우, 다음 서비스 인터벌에서 DL MU 전송 및 UL MU 전송을 위한 MU 스케줄링 프레임(1250)이 다시 전송될 수 있다.
전술한 방식으로 STA1 내지 STA4 각각은 다시 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 할당된 하향링크 자원을 통해 주기적 하향링크 데이터를 수신하고 STA1 내지 STA4 각각은 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 할당된 상향링크 자원을 통해 주기적 상향링크 데이터 전송할 수 있다.
적어도 하나의 서비스 인터벌을 통해 복수의 STA과 AP 사이의 주기적 하향링크 데이터 및 주기적인 상향링크 데이터가 송신 및 수신될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링을 기반으로 한 주기적 DL MU 전송 및 주기적 UL MU 전송을 나타낸 개념도이다.
도 13에서는 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 AP의 복수의 STA으로의 주기적 DL MU 전송 및 복수의 STA의 AP로의 주기적 UL MU 전송이 개시된다. 특히, MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 서비스 시작 시간의 지시 방법이 개시된다.
도 13을 참조하면, MU 스케줄링 프레임은 서비스 시작 시간 필드를 포함할 수 있다. 서비스 시작 시간 필드는 복수의 STA으로의 주기적 DL MU 전송 및/또는 복수의 STA에 의한 주기적 UL MU 전송을 위한 서비스 시작 시간(1350)을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 서비스 시작 시간(1350)은 MU 스케줄링 프레임의 전송 이후, 주기적 DL MU 전송 또는 주기적 UL MU 전송의 시작 시점을 지시할 수 있다.
MU 스케줄링 프레임을 수신한 STA1 내지 STA4 각각은 서비스 시작 시간 필드를 기반으로 지시된 서비스 시작 시간(1350)에 DL MU 전송을 기반으로 전송되는 하향링크 프레임(1300)을 수신할 수 있다. AP는 MU PPDU 포맷을 통해 STA1 내지 STA4 각각으로 하향링크 프레임1 내지 하향링크 프레임4 각각을 전송할 수 있다. MU 스케줄링 프레임을 수신한 STA1 내지 STA4 각각은 서비스 시작 시간 필드를 기반으로 지시된 서비스 시작 시간(1350)까지 도즈 상태로 전환되고, 서비스 시작 시간에 어웨이크 상태로 재전환되어 동작할 수도 있다.
도 13에서는 STA1 내지 STA4 각각이 동일한 서비스 시작 지점을 지시받은 경우가 개시되었다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 AP가 서비스 시작 시간 필드를 기반으로 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 서비스 시작 시점을 지시할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링을 기반으로 한 주기적 DL MU 전송 및 주기적 UL MU 전송을 나타낸 개념도이다.
도 14에서는 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 AP의 복수의 STA으로의 DL MU 전송 및 복수의 STA의 AP로의 UL MU 전송이 개시된다. 특히, MU 스케줄링 프레임에 의해 스케줄링되는 복수의 STA의 변화가 개시된다.
도 14를 참조하면, STA2는 DL MU 전송을 기반으로 주기적인 하향링크 데이터만을 AP로부터 수신하고, UL MU 전송을 기반으로 한 주기적인 상향링크 데이터의 전송은 수행하지 않을 수 있다. 이러한 경우, AP는 주기적인 하향링크 데이터 전송 및 주기적인 상향링크 데이터 수신을 위해 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 스케줄링되는 STA의 리스트(또는 MU 스케줄링 리스트)를 변경할 수 있다.
예를 들어, MU 스케줄링 리스트는 상향링크 데이터 전송을 위한 상향링크 전송 자원을 스케줄링하는 UL MU 스케줄링 리스트, 하향링크 데이터 전송을 위한 하향링크 전송 자원을 스케줄링하는 DL MU 스케줄링 리스트로 구분될 수 있다. STA2는 UL MU 스케줄링 리스트에서 제외될 수 있다.
예를 들어, STA2는 VoIP 어플리케이션을 실행할 수 있고, AP로 주기적으로 전송할 별도의 상향링크 데이터가 존재하지 않을 수 있다. 예를 들어, VoIP 서비스에서는 STA이 하향링크 데이터만을 수신하는 구간이 발생할 수 있다.
이러한 경우, STA은 주기적으로 전송될 별도의 상향링크 데이터가 존재하지 않음을 지시하기 위해 UL 침묵 구간(UL silence period)에 침묵 지시자(silence indication)(1400)을 포함하는 프레임(또는 더미 프레임(dummy frame))을 AP로 전송할 수 있다. UL 침묵 구간은 펜딩된 상향링크 데이터가 존재하지 않는 구간이고, 침묵 지시자(1400)는 STA에 펜딩된 상향링크 데이터가 존재하지 않음을 지시하기 위한 지시자일 수 있다.
AP는 STA2로부터 침묵 지시자(1400)를 포함하는 상향링크 프레임을 수신하고 STA2를 MU 스케줄링 리스트에서 삭제할 수 있다.
마찬가지로 AP에서 STA으로 주기적으로 전송할 별도의 하향링크 데이터가 존재하지 않을 수 있다. 예를 들어, VoIP 서비스에서는 STA이 상향링크 데이터만을 AP로 전송하는 구간이 발생할 수 있다.
이러한 경우, AP는 STA으로 주기적으로 전송될 별도의 하향링크 데이터가 존재하지 않음을 지시하기 위해 DL 침묵 구간에 침묵 지시자를 포함하는 프레임(또는 더미 프레임(dummy frame))을 STA으로 전송할 수 있다. DL 침묵 구간은 STA으로 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않는 구간이고, 침묵 지시자는 STA으로 펜딩된 하향링크 데이터가 존재하지 않음을 지시하기 위한 지시자일 수 있다. AP는 침묵 지시자를 포함하는 하향링크 프레임을 전송하고 STA2를 MU 스케줄링 리스트에서 삭제할 수 있다. 예를 들어, STA2는 DL MU 스케줄링 리스트에서 제외될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 MU 스케줄링을 기반으로 한 주기적 DL MU 전송 및 주기적 UL MU 전송의 종료를 나타낸 개념도이다.
도 15에서는 AP의 복수의 STA으로의 주기적 DL MU 전송 및 STA의 AP로의 주기적 UL MU 전송의 종료(termination)를 위한 방법이 개시된다.
도 15를 참조하면, AP에 의해 전송되는 MU 스케줄링 프레임에 의해 스케줄링된 STA은 주기적인 상향링크 데이터의 전송의 종료 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신의 종료를 지시하기 위한 필드를 포함하는 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다.
주기적인 상향링크 데이터의 전송의 종료 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신의 종료를 지시하기 위한 필드는 MU 전송 종료 요청 필드(MU transmission termination request field)(1500) 또는 UL MU 종료 지시 필드(UL MU termination indication field)(또는 MU 종료 지시 필드(UL MU termination indication field))라는 용어로 표현될 수 있다.
STA3은 MU 전송 종료 요청 필드(1500)를 포함하는 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다. AP는 MU 전송 종료 요청 필드(1500)를 포함하는 상향링크 프레임을 전송한 STA3을 MU 스케줄링 리스트에서 제외할 수 있다 즉, STA3은 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 주기적인 하향링크 데이터의 수신 및 주기적인 상향링크 데이터의 전송을 수행하는 대상 STA에서 제외되어 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 주기적인 하향링크 데이터의 수신 및 주기적인 상향링크 데이터의 전송을 종료할 수 있다.
또 다른 방법으로 STA은 상향링크 프레임의 MAC 헤더를 기반으로 주기적인 DL MU 전송 및 주기적인 UL MU 전송의 종료를 지시할 수 있다.
STA은 상향링크 데이터 프레임의 MAC 헤더를 기반으로 MU 스케줄링 리스트에서 STA의 삭제를 요청할 수 있다. 예를 들어, MU 전송 종료(MU transmission termination) 파라미터가 MU 스케줄링 리스트에서 STA의 삭제를 요청하기 위해 정의될 수 있다. UL MU 전송 종료 파라메터는 UL 프레임의 MAC 헤더에 포함되어 AP로 전송될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 별도의 지시자 없이 AP의 판단을 기반으로 특정 STA이 MU 스케줄링 리스트에서 삭제될 수 있다.
예를 들어, AP는 미리 설정된 특정 시간 동안 STA에 의해 전송되는 주기적인 상향링크 데이터를 포함하는 상향링크 데이터를 정의된 최대 개수(maximum number)만큼 수신하지 못할 수 있다. 이러한 경우, AP는 STA을 MU 스케줄링 리스트에서 삭제할 수 있다.
또 다른 예로, AP는 미리 설정된 특정 시간 동안 AP에 의해 전송된 주기적인 하향링크 데이터를 포함하는 하향링크 프레임에 대한 ACK 프레임을 최대 개수만큼 수신하지 못할 수 있다. 이러한 경우, AP는 STA을 MU 스케줄링 리스트에서 삭제할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 프레임을 전달하는 PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 16에서는 본 발명의 실시예에 따른 PPDU 포맷에 대해 개시한다. PPDU는 PPDU 헤더 및 MPDU(MAC protocol data unit)(또는 PSDU(physical layer service data unit))를 포함할 수 있다. 프레임은 MPDU에 대응될 수 있다. PPDU 포맷의 PPDU 헤더는 PPDU의 PHY 헤더 및 PHY 프리앰블을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
도 16에 개시되는 PPDU 포맷은 전술한 MU 스케줄링 프레임, 하향링크 프레임, 상향링크 프레임의 전달(carrying)을 위해 사용될 수 있다.
도 16의 상단을 참조하면, PPDU의 PPDU 헤더는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field), L-SIG(legacy-signal), HE-SIG A(high efficiency-signal A), HE-STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field), HE-SIG B(high efficiency-signal-B)를 포함할 수 있다. PHY 헤더에서 L-SIG까지는 레가시 부분(legacy part), L-SIG 이후의 HE(high efficiency) 부분(HE part)으로 구분될 수 있다.
L-STF(1600)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(1600)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(1610)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(1610)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG(1620)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(1620)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
HE-SIG A(1630)는 PPDU를 수신할 타겟 STA을 지시하기 위한 STA의 식별 정보를 포함할 수 있다. STA은 HE-SIG A(1630)에 포함되는 정보를 타겟 STA의 식별자 정보를 기반으로 PPDU의 수신할지 여부에 대해 결정할 수 있다. PPDU의 HE-SIG A(1630)를 기반으로 STA이 지시된 경우, STA은 하향링크 PPDU에 대한 추가적인 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, HE-SIG A(1630)는 하향링크 데이터를 수신할 자원(주파수 자원(또는 서브 밴드)(OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing) 기반 전송시) 또는 시공간 스트림 자원(MIMO(multilple input multiple output) 기반 전송시))에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 전술한 바와 같이 HE-SIG A(1630)는 하향링크 데이터 프레임을 수신할 하향링크 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, HE-SIG A(1630)는 BSS 식별을 위한 칼라 비트(color bits) 정보, 대역폭(bandwidth) 정보, 테일 비트(tail bit), CRC 비트, HE-SIG B(1660)에 대한 MCS(modulation and coding scheme) 정보, HE-SIG B(1660)를 위한 심볼 개수 정보, CP(cyclic prefix)(또는 GI(guard interval)) 길이 정보를 포함할 수도 있다.
HE-STF(1640)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.
HE-LTF(1650)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
HE-SIG B(1660)는 각 STA에 대한 PSDU(Physical layer service data unit)의 길이 MCS(modulation and coding scheme)에 대한 정보 및 테일 비트 등을 포함할 수 있다.
HE-STF(1640) 및 HE-STF(1640) 이후의 필드에 적용되는 IFFT(inverse fast fourier transform)의 크기와 HE-STF(1640) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, HE-STF(1640) 및 HE-STF(1640) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(1640) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기보다 정수배(예를 들어, 4배) 클 수 있다. STA이 PPDU를 수신한 경우, STA은 PPDU의 HE-SIG A(1630)를 디코딩하고 HE-SIG A(1630)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보를 기반으로 HE-SIG A(1630) 이후 필드의 디코딩 여부를 결정할 수 있다. 이러한 경우, HE-SIG A(1630)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보가 STA의 식별자를 지시하는 경우, STA은 HE-STF(1640) 및 HE-STF(1640) 이후 필드부터 변경된 FFT 사이즈를 기반으로 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 HE-SIG A(1630)에 포함된 타겟 STA의 식별자 정보가 STA의 식별자를 지시하지 않는 경우, STA은 디코딩을 중단하고 NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다. HE-STF(1640)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 16의 상단에서 개시된 PPDU의 포맷을 구성하는 필드의 순서는 변할 수도 있다. 예를 들어, 도 16의 중단에서 개시된 바와 같이 HE 부분의 HE-SIG B(1615)가 HE-SIG A(1605)의 바로 이후에 위치할 수도 있다. STA은 HE-SIG A(1605) 및 HE-SIG B(1615)까지 디코딩하고 필요한 제어 정보를 수신하고 NAV 설정을 할 수 있다. 마찬가지로 HE-STF(1625) 및 HE-STF(1625) 이후의 필드에 적용되는 IFFT(inverse fast fourier transform)의 크기는 HE-STF(1625) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기와 다를 수 있다.
STA은 HE-SIG A(1605) 및 HE-SIG B(1615)를 수신할 수 있다. HE-SIG A(1605)를 기반으로 STA의 PPDU의 수신이 지시되는 경우, STA은 HE-STF(1625)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA은 HE-SIG A(1605)를 수신하고, HE-SIG A(1605)를 기반으로 PPDU의 수신이 지시되지 않는 경우, NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다.
도 16의 하단을 참조하면, DL(downlink) MU(multi-user)/UL MU 전송을 위한 DL MU PPDU 포맷/UL MU PPDU 포맷(이하, MU PPDU)이 개시된다. UL MU PPDU 포맷은 복수의 STA에 의해 전송되는 UL MU PPDU를 수신하는 AP의 관점이다. 전술한 복수의 STA 각각으로 전송되는 주기적인 하향링크 데이터를 포함하는 복수의 하향링크 프레임 각각 및 복수의 STA에 의해 전송되는 주기적인 상향링크 데이터를 포함하는 복수의 상향링크 프레임 각각은 MU PPDU 포맷을 통해 전송될 수 있다.
MU PPDU는 서로 다른 하향링크 전송 자원(주파수 자원 또는 시공간 스트림 또는 서로 다른 상향링크 전송 자원(주파수 자원 또는 시공간 스트림)을 통해 STA 또는 AP로 전송될 수 있다. 예를 들어, AP는 DL MU PPDU를 기반으로 복수의 채널(또는 서브밴드)를 통해 복수의 STA 각각으로 주기적인 하향링크 데이터(또는 주기적인 하향링크 프레임)를 전송할 수 있다. 복수의 STA은 UL MU PPDU를 복수의 채널(또는 서브밴드)를 통해 AP로 주기적인 상향링크 데이터(또는 주기적인 상향링크 프레임)를 전송할 수 있다.
HE-SIG A(1635)는 서로 다른 전송 자원 각각에서 듀플리케이트된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1645)는 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(1645) 이후의 필드는 복수의 STA 각각을 위한 개별 하향링크 데이터/복수의 STA 각각에 의해 전송되는 개별 상향링크 데이터를 포함할 수 있다.
MU PPDU에 포함되는 필드가 전송 자원 각각을 통해 각각 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 MU PPDU에 포함될 수 있다. 반대로, MU PPDU에 포함되는 특정 필드가 전체 전송 자원 상에서 인코딩되어 전송되는 경우, 필드 각각에 대한 CRC가 MU PPDU에 포함되지 않을 수 있다. 따라서, CRC에 대한 오버 헤드가 감소될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 MU PPDU 포맷은 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태의 HE-SIG B(1645)를 사용함으로써 CRC 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
MU PPDU 포맷도 마찬가지로 HE-STF(1655) 및 HE-STF(1655) 이후의 필드는 HE-STF(1655) 이전의 필드와 다른 IFFT 사이즈를 기반으로 인코딩될 수 있다. 따라서, STA 또는 AP는 HE-SIG A(1635) 및 HE-SIG B(1645)를 수신하고, HE-SIG A(1635)를 기반으로 MU PPDU의 수신을 지시받은 경우, HE-STF(1655)부터는 FFT 사이즈를 변화시켜 MU PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 17을 참조하면, 무선 장치(1700)는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP(1700) 또는 비 AP STA(non-AP station)(또는 STA)(1750)일 수 있다.
AP(1700)는 프로세서(1710), 메모리(1720) 및 RF부(radio frequency unit, 1730)를 포함한다.
RF부(1730)는 프로세서(1710)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1710)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1710)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 16의 실시예에서 개시한 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1710)는 복수의 STA 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함하는 복수의 상향링크 프레임 각각을 수신하고, 복수의 STA 각각으로 전송될 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 위한 하향링크 자원 및 복수의 STA 각각에 의해 전송될 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 위한 상향링크 자원을 결정하고, 하향링크 자원에 대한 정보 및 상향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 MU 스케줄링 프레임을 복수의 STA 각각으로 전송하도록 구현될 수 있다. 또한, 프로세서(1710)는 하향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하고, 상향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로부터 수신하도록 구현될 수 있다. 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드는 주기적인 상향링크 데이터의 송신 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 요청하는 정보를 포함할 수 있다.
MU 스케줄링 프레임은 서비스 인터벌 필드를 포함하고, 서비스 인터벌 필드는 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신 및 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각의 전송을 위한 듀레이션에 대한 정보를 포함할 수 있다. 복수의 STA 각각은 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신 및 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각의 전송을 위한 절차가 종료되는 경우, 복수의 STA 각각은 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 전환되어 듀레이션의 종료 시점까지 도즈 상태를 유지할 수 있다.
또한, MU 스케줄링 프레임은 서비스 시작 시간 필드를 포함하고, 서비스 시작 시간 필드는 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신을 위한 시간 정보를 포함할 수 있다.
STA(1750)는 프로세서(1760), 메모리(1770) 및 RF부(radio frequency unit, 1780)를 포함한다.
RF부(1780)는 프로세서(1760)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1760)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1760)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 16의 실시예에서 무선 장치의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1760)는 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드(또는 주기적 상향링크 전송 필드/주기적 하향링크 전송 필드)를 포함하는 복수의 상향링크 프레임 각각을 전송하도록 구현될 수 있다. 또한, 프로세서(1760)는 복수의 STA 각각으로 전송될 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 위한 하향링크 자원 및 상기 복수의 STA 각각에 의해 전송될 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 위한 상향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 MU(multi-user) 스케줄링 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다. 이뿐만 아니라 프로세서(1760)는 할당된 하향링크 자원을 주기적인 하향링크 프레임을 AP로 전송하고, 할당된 상향링크 자원을 통해 주기적인 상향링크 프레임 각각을 AP로 전송하도록 구현될 수 있다.
프로세서(1710, 1760)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(1720, 1770)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1730, 1780)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(1720, 1770)에 저장되고, 프로세서(1710, 1760)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1720, 1770)는 프로세서(1710, 1760) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1710, 1760)와 연결될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선랜에서 주기적인 데이터의 송신 및 수신 방법은,
    AP(access point)가 복수의 STA(station) 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함하는 복수의 상향링크 프레임 각각을 수신하는 단계;
    상기 AP가 상기 복수의 STA 각각으로 전송될 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 위한 하향링크 자원 및 상기 복수의 STA 각각에 의해 전송될 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 위한 상향링크 자원을 결정하는 단계;
    상기 AP가 상기 하향링크 자원에 대한 정보 및 상기 상향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 MU(multi-user) 스케줄링 프레임을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하는 단계;
    상기 AP가 상기 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 상기 하향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하는 단계; 및
    상기 AP가 상기 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 상기 상향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로부터 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드는 주기적인 상향링크 데이터의 송신 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 요청하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MU 스케줄링 프레임은 서비스 인터벌 필드를 포함하고,
    상기 서비스 인터벌 필드는 상기 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신 및 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각의 전송을 위한 듀레이션에 대한 정보를 포함하고,
    상기 복수의 STA 각각은 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신 및 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각의 전송을 위한 절차가 종료되는 경우, 상기 복수의 STA 각각은 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 전환되어 상기 듀레이션의 종료 시점까지 상기 도즈 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 MU 스케줄링 프레임은 서비스 시작 시간 필드를 포함하고,
    상기 서비스 시작 시간 필드는 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신을 위한 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 AP는 상기 복수의 STA 중 하나의 STA으로부터 전송되는 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 중 하나의 주기적인 상향링크 프레임을 통해 침묵 지시자를 수신하는 경우, 상기 AP는 상기 하나의 STA을 UL(uplink) MU 스케줄링 리스트에서 제외하는 단계를 더 포함하되,
    상기 침묵 지시자는 상기 하나의 STA의 추가의 주기적인 상향링크 프레임의 부존재를 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 UL MU 스케줄링 리스트는 주기적인 상향링크 프레임의 전송을 위한 상향링크 자원의 할당을 요청하는 적어도 하나의 STA에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 AP는 상기 복수의 STA 중 하나의 STA으로부터 전송되는 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 중 하나의 주기적인 상향링크 프레임을 통해 MU 전송 종료 요청 필드를 수신하는 경우, 상기 AP는 상기 하나의 STA을 MU 스케줄링 리스트에서 제외하는 단계를 더 포함하되,
    상기 MU 전송 종료 요청 필드는 추가의 주기적인 상향링크 프레임의 부존재 및 추가의 주기적인 하향링크 프레임의 부존재를 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 MU 스케줄링 리스트는 주기적인 상향링크 프레임을 위한 상향링크 자원의 할당 및 주기적인 하향링크 프레임을 위한 하향링크 자원의 할당을 요청하는 적어도 하나의 STA에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선랜에서 주기적인 데이터의 송신 및 수신을 수행하는 AP(access point)는,
    무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 동작 가능하도록(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 복수의 STA(station) 각각으로부터 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드를 포함하는 복수의 상향링크 프레임 각각을 수신하고,
    상기 복수의 STA 각각으로 전송될 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 위한 하향링크 자원 및 상기 복수의 STA 각각에 의해 전송될 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 위한 상향링크 자원을 결정하고,
    상기 하향링크 자원에 대한 정보 및 상기 상향링크 자원에 대한 정보를 포함하는 MU(multi-user) 스케줄링 프레임을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하고,
    상기 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 상기 하향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로 전송하고,
    상기 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 상기 상향링크 자원을 통해 중첩된 시간 자원 상에서 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각을 상기 복수의 STA 각각으로부터 수신하도록 구현되되,
    상기 주기적 상향링크/하향링크 전송 필드는 주기적인 상향링크 데이터의 송신 및 주기적인 하향링크 데이터의 수신을 요청하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AP.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 MU 스케줄링 프레임은 서비스 인터벌 필드를 포함하고,
    상기 서비스 인터벌 필드는 상기 MU 스케줄링 프레임을 기반으로 한 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신 및 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각의 전송을 위한 듀레이션에 대한 정보를 포함하고,
    상기 복수의 STA 각각은 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신 및 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 각각의 전송을 위한 절차가 종료되는 경우, 상기 복수의 STA 각각은 어웨이크 상태에서 도즈 상태로 전환되어 상기 듀레이션의 종료 시점까지 상기 도즈 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 AP.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 MU 스케줄링 프레임은 서비스 시작 시간 필드를 포함하고,
    상기 서비스 시작 시간 필드는 상기 복수의 주기적인 하향링크 프레임 각각의 수신을 위한 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AP.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수의 STA 중 하나의 STA으로부터 전송되는 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 중 하나의 주기적인 상향링크 프레임을 통해 침묵 지시자를 수신하는 경우, 상기 AP는 상기 하나의 STA을 UL(uplink) MU 스케줄링 리스트에서 제외하도록 구현되되,
    상기 침묵 지시자는 상기 하나의 STA의 추가의 주기적인 상향링크 프레임의 부존재를 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 UL MU 스케줄링 리스트는 주기적인 상향링크 프레임의 전송을 위한 상향링크 자원의 할당을 요청하는 적어도 하나의 STA에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AP.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수의 STA 중 하나의 STA으로부터 전송되는 상기 복수의 주기적인 상향링크 프레임 중 하나의 주기적인 상향링크 프레임을 통해 MU 전송 종료 요청 필드를 수신하는 경우, 상기 AP는 상기 하나의 STA을 MU 스케줄링 리스트에서 제외하도록 구현되되,
    상기 MU 전송 종료 요청 필드는 추가의 주기적인 상향링크 프레임의 부존재 및 추가의 주기적인 하향링크 프레임의 부존재를 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 MU 스케줄링 리스트는 주기적인 상향링크 프레임을 위한 상향링크 자원의 할당 및 주기적인 하향링크 프레임을 위한 하향링크 자원의 할당을 요청하는 적어도 하나의 STA에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AP.
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