WO2016028117A1 - 무선랜에서 상향링크 데이터를 트리거하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜에서 상향링크 데이터를 트리거하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2016028117A1
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random access
transmission
buffer status
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류기선
김서욱
천진영
김정기
박기원
조한규
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엘지전자 주식회사
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    • H04W74/0841—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment
    • H04W74/085—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment collision avoidance

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for triggering uplink data in a WLAN.
  • next-generation WLANs 1) enhancements to the Institute of Electronics and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 physical physical access (PHY) and medium access control (MAC) layers in the 2.4 GHz and 5 GHz bands, and 2) spectral efficiency and area throughput. aim to improve performance in real indoor and outdoor environments, such as environments with interference sources, dense heterogeneous network environments, and high user loads. .
  • IEEE Institute of Electronics and Electronics Engineers
  • PHY physical physical access
  • MAC medium access control
  • next-generation WLAN The environment mainly considered in the next-generation WLAN is a dense environment having many access points (APs) and a station (STA), and improvements in spectral efficiency and area throughput are discussed in such a dense environment.
  • next generation WLAN there is an interest in improving practical performance not only in an indoor environment but also in an outdoor environment, which is not much considered in a conventional WLAN.
  • next-generation WLAN there is a great interest in scenarios such as wireless office, smart home, stadium, hotspot, building / apartment, and AP based on the scenario.
  • STA are discussing about improving system performance in a dense environment with many STAs.
  • next-generation WLAN In addition, in the next-generation WLAN, there will be more discussion about improving system performance in outdoor overlapping basic service set (OBSS) environment, improving outdoor environment performance, and cellular offloading, rather than improving single link performance in one basic service set (BSS). It is expected.
  • the directionality of these next-generation WLANs means that next-generation WLANs will increasingly have a technology range similar to that of mobile communications. Considering the recent situation in which mobile communication and WLAN technology are discussed together in the small cell and direct-to-direct (D2D) communication area, the technical and business convergence of next-generation WLAN and mobile communication is expected to become more active.
  • D2D direct-to-direct
  • An object of the present invention is to provide a method for triggering uplink data in a WLAN.
  • Still another object of the present invention is to provide an apparatus for performing a method of triggering uplink data in a WLAN.
  • a method for receiving uplink data in a WLAN wherein an access point transmits a trigger frame for random access and the AP triggers for random access. And receiving at least one buffer status report frame from at least one STA on a random access transmission opportunity (TXOP) configured based on a frame, wherein the random access TXOP is a buffer status of each of a plurality of non-specific STAs.
  • the at least one STA may be allocated to attempt a channel access for transmission of a report frame, and each of the at least one STA may be a STA that has succeeded in accessing the channel among the plurality of non-specific STAs.
  • An access point (AP) for receiving uplink data in a WLAN is a radio frequency (RF) unit implemented to transmit or receive a radio signal and the And a processor operatively connected to the RF unit, wherein the processor transmits a random access trigger frame, from the at least one STA on a random access transmission opportunity (TXOP) configured based on the random access trigger frame.
  • RF radio frequency
  • the channel access TXOP may be configured to receive at least one buffer status report frame, wherein the random access TXOP is allocated for attempting channel access for transmission of a buffer status report frame of each of a plurality of non-specific STAs, and the at least one STA
  • Each of the plurality of non-specific STAs may be a STA that succeeds in the channel access.
  • Uplink (UL) multi-user (UL) transmission may be supported based on a trigger of uplink data of an access point (AP). Therefore, the efficiency and throughput of the WLAN can be improved.
  • AP access point
  • 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 UL MU transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a UL MU transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating buffer status report STA determination information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a method of triggering a buffer status report frame of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a method of triggering a buffer status report frame of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a DL MU PPDU format according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating transmission of an UL MU PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • WLAN wireless local area network
  • BSS infrastructure basic service set
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • the WLAN system may include one or more infrastructure BSSs 100 and 105 (hereinafter, BSS).
  • BSSs 100 and 105 are a set of APs and STAs such as an access point 125 and a STA1 (station 100-1) capable of successfully synchronizing and communicating with each other, and do not indicate a specific area.
  • the BSS 105 may include one or more joinable STAs 105-1 and 105-2 to one AP 130.
  • the BSS may include at least one STA, APs 125 and 130 for providing a distribution service, and a distribution system (DS) 110 for connecting a plurality of APs.
  • STA STA
  • APs 125 and 130 for providing a distribution service
  • DS distribution system
  • the distributed system 110 may connect several BSSs 100 and 105 to implement an extended service set (ESS) 140 which is an extended service set.
  • ESS 140 may be used as a term indicating one network in which one or several APs 125 and 230 are connected through the distributed system 110.
  • APs included in one ESS 140 may have the same service set identification (SSID).
  • the portal 120 may serve as a bridge for connecting the WLAN network (IEEE 802.11) with another network (for example, 802.X).
  • a network between the APs 125 and 130 and a network between the APs 125 and 130 and the STAs 100-1, 105-1 and 105-2 may be implemented. However, it may be possible to perform communication by setting up a network even between STAs without the APs 125 and 130.
  • a network that performs communication by establishing a network even between STAs without APs 125 and 130 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS).
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an IBSS.
  • the IBSS is a BSS operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not contain an AP, there is no centralized management entity. That is, in the IBSS, the STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 are managed in a distributed manner. In the IBSS, all STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 may be mobile STAs, and access to a distributed system is not allowed, thus making a self-contained network. network).
  • a STA is any functional medium that includes medium access control (MAC) conforming to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium. May be used to mean both an AP and a non-AP STA (Non-AP Station).
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the STA may include a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber unit ( It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UE mobile subscriber unit
  • It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • 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). It can be expressed by the term).
  • 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.
  • each of the PHY protocol data units (PPDUs), frames, and data transmitted through downlink transmission may be expressed in terms of a downlink PPDU, a downlink frame, and downlink data.
  • the PPDU may be a data unit including a PPDU header and a physical layer service data unit (PSDU) (or MAC protocol data unit (MPDU)).
  • PSDU physical layer service data unit
  • MPDU MAC protocol data unit
  • the PPDU header may include a PHY header and a PHY preamble
  • the PSDU (or MPDU) may be a data unit including a frame (or an information unit of a MAC layer) or indicating a frame.
  • the PHY header may be referred to as a physical layer convergence protocol (PLCP) header in another term
  • the PHY preamble may be expressed as a PLCP preamble in another term.
  • each of the PPDUs, frames, and data transmitted through uplink transmission may be represented by the term uplink PPDU, uplink frame, and uplink data.
  • the entire bandwidth is used for downlink transmission to one STA and uplink transmission of one STA based on single-orthogonal frequency division multiplexing (SUDM) transmission.
  • the AP may perform DL (downlink) multi-user (MU) transmission based on MU MIMO (multiple input multiple output), and such transmission may be expressed by the term DL MU MIMO transmission. Can be.
  • an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) based transmission method may be supported for uplink transmission and downlink transmission.
  • the AP may perform DL MU transmission based on OFDMA, and such transmission may be expressed by the term DL MU OFDMA transmission.
  • the AP transmits downlink data (or downlink frame, downlink) to each of the plurality of STAs through each of a plurality of frequency resources (a plurality of subbands (or subchannels)) on overlapping time resources.
  • PPDU can be sent.
  • 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.
  • UL MU transmission uplink multi-user transmission
  • UL MU transmission may be supported for a plurality of STAs to transmit data to an AP on the same time resource.
  • Uplink transmission on the overlapped time resource by each of the plurality of STAs may be performed in the frequency domain or the spatial domain.
  • different frequency resources for each of the plurality of STAs are used as uplink transmission resources based on OFDMA. Can be assigned.
  • 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.
  • This UL MU transmission may be performed by a trigger by the AP.
  • the AP needs to acquire information on uplink data pending (or buttered) in the combined STA to trigger UL MU transmission of the plurality of STAs in advance.
  • the AP may determine whether to trigger the UL MU transmission in consideration of the state of the BSS load in order to increase the WLAN efficiency.
  • 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) 's 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.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a UL MU transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 a preliminary procedure for UL MU transmission of a plurality of STAs is disclosed.
  • the AP and the STA may negotiate UL MU transmission capability.
  • the STA may transmit information on whether UL MU transmission is possible through an initial access frame (eg, a join request frame) used in an initial access procedure to the AP.
  • the AP may transmit information about the support of the UL MU transmission through a response frame (eg, a combined response frame) for the initial access frame sent by the STA.
  • the STA may be triggered by a trigger frame of the AP to transmit uplink data to the AP based on the UL MU transmission.
  • the AP determines whether to trigger a UL MU transmission.
  • the AP may determine whether to trigger the UL MU transmission in consideration of the status of the BSS load and information on the number of STAs supporting the UL MU transmission. For example, when the BSS load is heavy or the number of STAs supporting UL MU transmission is greater than or equal to a threshold number, the AP may trigger UL MU transmission.
  • the AP may collect buffer status information of the STA.
  • the AP may transmit a random access trigger frame 400 for triggering transmission of buffer information of the STA.
  • the random access trigger frame 400 may be transmitted based on the broadcast.
  • the random access trigger frame 400 may also be expressed in terms of a buffer status trigger frame.
  • the AP restricts (or determines) an STA to transmit buffer status information based on the buffer status trigger frame 400 through another frame transmitted before the random access trigger frame 400 or the random access trigger frame 400.
  • Information to be transmitted can be transmitted.
  • Information for limiting (or determining) an STA to which the buffer status information is to be transmitted based on the trigger frame 400 for random access may be expressed by the term buffer status report STA determination information. Buffer status report STA determination information is mentioned later.
  • the STA receives the random access trigger frame 400 and buffer status report frame 410 in response to the random access trigger frame 400 on the transmission opportunity (TXOP) obtained by the random access trigger frame 400. ) Can be sent.
  • the buffer status report frame 410 may include buffer status information (or information on pending (or buffered) uplink data) of the STA.
  • the buffer status information may include the size of the pending uplink data, the access category of the pending uplink data, and the backoff count.
  • the buffer status report frame 410 may be transmitted only by an STA that satisfies a condition set based on the buffer status report STA determination information transmitted by the AP.
  • the buffer status report frame 410 does not satisfy the condition set based on the buffer status report STA determination information according to the determination of limited activation / activation of UL MU transmission in the BSS of the AP. It may be sent by the STA. In addition, the buffer status report frame 410 may not be transmitted by the STA that satisfies the buffer status report STA determination information according to the deactivation of the UL MU transmission in the BSS of the AP. This will be described later in detail.
  • the buffer status information of the STA may be transmitted through an independent frame (or stand-alone frame) such as the buffer status report frame 410, but the STA may transmit the buffer status information in a piggyback manner.
  • the STA may piggyback and transmit buffer status information on existing data frames, control frames, and management frames transmitted through the uplink.
  • the STA may transmit a piggybacked uplink frame in response to the triggering frame 400 for random access, or may transmit buffer status information in a piggyback manner without triggering by a separate random access trigger frame 400. .
  • the AP may obtain buffer status information of each of the plurality of STAs.
  • the AP may trigger UL MU transmission based on the buffer status information of each of the obtained plurality of STAs.
  • the AP may transmit a UL MU trigger frame 420 that triggers UL MU transmission to a plurality of target STAs that will perform UL MU transmission.
  • the UL MU trigger frame 420 includes information on a plurality of target STAs to perform UL MU transmission, information on uplink resources for transmitting uplink data of each of the plurality of target STAs, and uplink of each of the plurality of target STAs.
  • Information on TXOP for data transmission may include information on transmission timing of uplink data of each of the plurality of target STAs.
  • the information on the plurality of target STAs to perform UL MU transmission may include information on an association identifier (AID) of each of the plurality of target STAs.
  • the information on the uplink resources for transmitting uplink data of each of the plurality of target STAs may include information about subchannels (or subbands, RUs) allocated to each of the plurality of target STAs, and / or each of the plurality of target STAs. It may include information about a space-time stream allocated to.
  • Each of the plurality of target STAs may receive the UL MU trigger frame 420 and transmit uplink data to the AP through the UL MU PPDU 430 through the uplink frame during the TXOP duration through the allocated uplink resource.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a UL MU transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • an enable / disable method for UL MU transmission of an AP is disclosed.
  • the AP may determine whether to activate the UL MU transmission in the BSS. Even when UL MU transmission is supported by the AP and the STA, the AP may determine whether to activate the UL MU transmission in the BSS.
  • N bits indicating whether to activate the UL MU transmission in the BSS may be expressed by the term UL MU transmission activation information (or UL MU operation mode information).
  • the N bits of UL MU transmission activation information may indicate one of inactivation / limited activation / activation of transmission of the UL MU.
  • the UL MU transmission activation information may be transmitted in a broadcast manner through a frame such as a beacon frame or in a unicast manner through a frame such as a piggybacked unicast downlink frame.
  • the AP may determine whether to activate the UL MU transmission by determining the BSS load.
  • the BSS load state may be a light BSS load state (or first BSS load state), a medium BSS load state (or a second BSS load state), or a heavy BSS load state by the AP. load) (or a third BSS load state).
  • the BSS load state as described above may be determined in consideration of the number of STAs coupled to the BSS, the channel utilization calculated based on the time when the channel is busy, and the utilization of the spatial stream (or space-time stream). have.
  • the AP may deactivate the UL MU transmission.
  • the AP may transmit UL MU transmission activation information indicating deactivation of the UL MU transmission.
  • the STA included in the BSS may transmit uplink data to the AP based on the UL SU transmission instead of the UL MU transmission.
  • the AP may activate the UL MU transmission, but only trigger the UL MU transmission when certain conditions are satisfied.
  • the AP may restrictly allow UL MU transmission.
  • the AP may transmit UL MU transmission activation information indicating limited activation of the UL MU transmission to the STA included in the BSS.
  • Only the STA that satisfies the condition set based on the buffer status report STA determination information may transmit the buffer status information to the AP and may perform UL MU transmission.
  • the STA transmits the buffer status information to the AP.
  • an STA capable of transmitting buffer status information in the BSS may be limited, and a target STA capable of performing UL MU transmission may be limited.
  • the target STA capable of UL MU transmission may be limited by allowing the buffer status information to be transmitted only in a piggyback method. That is, the STA that can transmit the buffer status information within the BSS by collecting the buffer status information of the STA only in a piggyback manner rather than a trigger (or polling) by a trigger frame for random access transmitted by the AP may be limited.
  • the target STA to perform UL MU transmission may be limited.
  • An STA for which UL MU transmission is not triggered may perform UL SU transmission. For example, if the UL MU transmission is not triggered by the AP because it cannot transmit buffer status information, the STA can transmit an uplink frame to the AP by acquiring a medium through enhanced distributed channel access (EDCA) based channel access.
  • EDCA enhanced distributed channel access
  • the AP may trigger transmission of uplink data based on the UL MU transmission.
  • the AP may transmit UL MU transmission activation information indicating activation of UL MU transmission to the STA included in the BSS.
  • the STA may transmit uplink data to the AP through UL MU transmission based on the trigger of the AP.
  • the STA may transmit the buffer status information to the AP without considering whether the condition set based on the buffer status report STA determination information is satisfied. That is, the STA that can transmit the buffer status information in the BSS is not limited, and the target STA that performs the UL MU transmission is not limited.
  • the STA may transmit the buffer status information to the AP by not considering the backoff count threshold set based on the buffer status report STA determination information or setting the backoff count threshold to 0 or 1.
  • the buffer status information may be transmitted by the STA using both a piggyback scheme and / or a trigger (or poll) scheme by a trigger frame for random access.
  • UL SU transmission may also be performed when the AP determines the BSS load state as a severe BSS load state (or a third load state 530). Even when the AP activates UL MU transmission, UL SU transmission may be performed under the following limited conditions.
  • the buffer status report frame for transmission of the buffer status information may be triggered (or polled) by the trigger frame for random access and transmitted by the STA based on the UL SU transmission.
  • the STA may transmit the buffer status information even when the buffer status report frame is not triggered by the transmission of the trigger frame for random access.
  • This report of buffer status information is expressed in terms of unsolicited buffer status report, and the buffer status information transmitted based on the unsolicited buffer status report is expressed in terms of unsolicited buffer status information. Can be.
  • the unsolicited buffer status information may be classified into data corresponding to one of the existing access categories (ACs) and transmitted based on the EDCA using the existing AC parameters.
  • the unsolicited buffer status information may be defined as data corresponding to a new AC and transmitted using EDCA using a newly defined AC parameter.
  • the newly defined AC parameters allow the new AC for unsolicited buffer status information to have a higher priority than other existing access categories (AC_BE (best effort), AC_BK (background), AC_VI (video), AC_VO (voice)). It can be set to have.
  • Unsolicited buffer status information may be performed upon expiration of a set specific timer.
  • the set specific timer is a timer for setting a time interval for transmitting the triggered buffer status report frame and may be expressed in terms of max polling timer or max trigger timer. That is, except for the time resource for the transmission of the buffer status report frame transmitted based on the trigger, an unsolicited buffer status report may be performed in the time resource.
  • the UL MU transmission method will be further described with reference to FIG. 5.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating buffer status report STA determination information according to an embodiment of the present invention.
  • threshold information transmitted through the buffer status report STA determination information 600 is disclosed. Based on the buffer status report STA determination information 600 transmitted by the AP, it may be determined whether the STA transmits the buffer status report frame (or reports the buffer status information).
  • the buffer status report STA determination information 600 may be transmitted by the AP through a downlink frame (eg, beacon frame, combined response frame, random access trigger frame, etc.).
  • the buffer status report STA determination information 600 may include at least one of the backoff count information 610, the AC information 620, and the queue size information 630.
  • the backoff count information 610 may include information about a threshold value of a backoff count for transmitting a buffer status report frame.
  • the STA may have pending uplink data corresponding to each of the plurality of access categories, and an individual backoff count corresponding to each of the plurality of access categories may be set for transmission of the pending uplink data.
  • the STA may buffer the buffer state information related to the specific access category.
  • the report frame can be transmitted to the AP. If the backoff count for the transmission of the buffered data corresponding to the specific access category is less than or equal to the threshold of the backoff count set by the backoff count information 610, the STA may receive buffer status information related to the specific access category. It may not be transmitted to the AP through the buffer status report frame.
  • the STA May transmit buffer status information related to a specific access category to the AP through a buffer status report frame. If the backoff count for the transmission of the buffered data corresponding to the specific access category is greater than the threshold of the backoff count set by the backoff count information 610, the STA may buffer the buffer state information related to the specific access category. The report frame may not be transmitted to the AP.
  • AC information 620 may include information about an access category to be reported by the STA.
  • the AC information 620 may be used to request only buffer status information related to a specific access category of the plurality of access categories.
  • AC information 620 may include four bits, each of which may indicate an access category to request buffer status information from the STA. Of the four bits, bit 1 activates the report of buffer status information corresponding to AC_BE (best effort), bit 2 activates the report of buffer status information corresponding to AC_BK (background), and bit 3 activates AC_VI (video). Activate the report of the buffer status information corresponding to, bit 4 may activate the report of the buffer status information corresponding to AC_VO (voice).
  • the STA may transmit only buffer status information related to an access category activated based on the AC information to the AP through a buffer status report frame.
  • the queue size information 630 may include information about a threshold size of uplink data for transmission of buffer status information.
  • the STA may determine whether there is uplink data having a queue size (or data size) larger than a threshold size set by the queue size information 630 among the pending uplink data corresponding to each of a plurality of access categories of the STA. Can be.
  • the STA may transmit only buffer status information related to an access category corresponding to uplink data having a queue size larger than a threshold size to the AP through a buffer status report frame.
  • the STA determines whether there is data having a queue size smaller than or equal to the threshold size set by the queue size information 630 among the buffered data corresponding to each of the access categories of the STA. Can be determined.
  • the STA may transmit only buffer status information related to an access category corresponding to data having a queue size smaller than or equal to a threshold size through the buffer status report frame to the AP.
  • buffer status information is transmitted through a buffer status report frame when the threshold information transmitted through the buffer status report STA determination information 600 is satisfied.
  • the buffer status information may be transmitted through an uplink frame that piggybacks the buffer status information.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a method of triggering a buffer status report frame of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • the UL MU transmission method is disclosed.
  • the AP may allocate a TXOP for transmission of a buffer status report frame to a plurality of unspecific STAs rather than a specific STA.
  • a non-specific STA may be expressed in terms of anonymous STA.
  • This TXOP may be expressed in terms of random access TXOP 720 or broadcast TXOP, or buffer status report TXOP.
  • the AP may allocate a random access TXOP 700 for transmission of the buffer status report frame 740 of at least one non-specific STA. At least one non-specific STA may transmit a buffer status report frame 740 via the assigned random access TXOP 700.
  • TXOP may be a time resource and / or a frequency resource allocated for transmission of data.
  • the random access TXOP 700 may indicate a frequency resource time resource for transmission of the buffer status report frame 740.
  • the AP may transmit information for allocation of the random access TXOP 720.
  • the information for allocating the random access TXOP 720 may include at least one of a start offset of the TXOP and information on the frequency resource / time resource to which the TXOP is allocated.
  • Information for allocation of random access TXOP 720 is transmitted through broadcast downlink management / control frames (eg, beacon frames, broadcast clear to send (CTS) frames, trigger frames, new control frames, etc.). Can be.
  • broadcast downlink management / control frames eg, beacon frames, broadcast clear to send (CTS) frames, trigger frames, new control frames, etc.
  • the non-specific STA may be allocated the random access TXOP 720 based on the information for the allocation of the random access TXOP 720 and transmit the buffer status report frame 740 through the random access channel access.
  • the AP may transmit a trigger frame for random access and receive at least one buffer status report frame from at least one STA on the random access TXOP 720 configured based on the random access trigger frame.
  • the random access TXOP 720 is allocated for attempting channel access for transmission of a buffer status report frame of each of a plurality of non-specific STAs, and each of at least one STA succeeds in accessing the channel among the plurality of non-specific STAs. It may be an STA.
  • the at least one STA may be determined based on the backoff procedure of the allocated frequency resource unit in consideration of information on the number of frequency resource units allocated for the random access TXOP 720.
  • the non-specific STA may transmit the buffer status report frame 740 during the random access TXOP 720 when the following conditions are satisfied.
  • the non-specific STA may transmit a buffer status report frame 740 on the random access TXOP 720 when the time set by the specific timer, such as the maximum polling timer, has expired.
  • a parameter used in a backoff procedure for transmitting a buffer status report frame through random access is different from a backoff parameter used in a conventional data transmission. It can be defined as a parameter of.
  • the non-specific STA may transmit the buffer status report frame 740.
  • the non-specific STA may transmit the buffer status report frame 740 when the backoff count associated with the transmission of the buffered data is less than the threshold of the backoff count. Conversely, if the backoff count associated with the transmission of the buffered data is greater than or equal to the threshold of the backoff count, the non-specific STA may transmit a buffer status report frame 740.
  • the threshold of the backoff count may be set by the backoff count information included in the buffer status report STA determination information.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a method of triggering a buffer status report frame of an STA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a channel access method of an STA on a random access TXOP 850.
  • the plurality of STAs perform channel access through the random access on the random access TXOP 850 for transmission of the buffer status report frame, collisions between the buffer status report frames transmitted by the plurality of STAs may occur.
  • a plurality of frequency resource units may be allocated as the random access TXOP 850.
  • each of RU1, RU2, RU3, and RU4 are allocated as transmission resources for transmission of a buffer status report frame.
  • the random access trigger frame 800 may transmit information on the allocated time resource / frequency resource as described above.
  • the plurality of STAs may determine whether to transmit the buffer status report frame through each of the plurality of frequency resource units. For example, each of the plurality of STAs may determine whether to transmit a buffer status report frame on the random access TXOP 850 through a backoff procedure. In more detail, the backoff procedure may be performed in units of frequency resources. If the number of frequency resource units is four as in the above assumption, the random access TXOP 850 in which the STAs 0 to 3 are selected as the backoff count for the buffer status report based on the random access trigger frame 800 is used. A buffer status report frame can be sent on the screen. The STA, which has extracted 0 to 3 as the backoff count, may transmit the buffer status report frame on the random access TXOP 850 based on the UL MU transmission.
  • the STA which extracts a value of 4 or more as the remaining backoff count, cannot transmit the buffer status report frame on the random access TXOP 850.
  • Each of the four STAs STA1, STA2, STA3, and STA4 having 0 to 3 as the backoff count may randomly determine an RU to transmit a buffer status report frame.
  • Each of the four STAs STA1, STA2, STA3, and STA4 may transmit a buffer status report frame on a randomly determined RU.
  • STA1 transmits buffer status report frame 1 810 via RU1
  • STA2 transmits buffer status report frame 2 820 via RU2
  • STA3 transmits buffer status report frame 3 830 via RU3.
  • the STA4 may transmit a buffer status report frame 4 840 through RU4.
  • the STA may perform channel access for transmitting a buffer status report frame on the random access TXOP 850 at random without a backoff procedure.
  • FIG. 7 and FIG. 8 a broadcast TXOP setting procedure using a trigger frame for random access has been described.
  • the aforementioned UL MU transmission procedure may be performed for another trigger frame that triggers a frame other than the trigger frame for random access. have.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a DL MU PPDU format according to an embodiment of the present invention.
  • the DL MU PPDU format may be used for delivery of a trigger frame for random access, a UL MU trigger frame, or the like.
  • the PPDU header of the DL MU 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-signal-B (HE-SIG B), high efficiency-short training field (HE-STF), high efficiency-long training field (HE-LTF), data field (or MAC payload ) May be included.
  • 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 900 may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-STF 900 may be used for frame detection, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization.
  • AGC automatic gain control
  • the L-LTF 910 may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-LTF 910 may be used for fine frequency / time synchronization and channel prediction.
  • the L-SIG 920 may be used to transmit control information.
  • the L-SIG 920 may include information about a data rate and a data length.
  • the HE-SIG A 930 may include information for indicating an STA to receive the DL MU PPDU.
  • the HE-SIG A 930 may include an identifier of a specific STA (or AP) to receive a PPDU, and information for indicating a group of the specific STA.
  • the HE-SIG A 930 may also include resource allocation information for receiving the DL MU PPDU of the STA.
  • the HE-SIG A 930 may include color bit information, bandwidth information, tail bits, CRC bits, and MCS for the HE-SIG B 940 for BSS identification information. It may include modulation and coding scheme information, symbol number information for the HE-SIG B 940, and cyclic prefix (CP) (or guard interval (GI)) length information.
  • CP cyclic prefix
  • GI guard interval
  • the HE-SIG B 940 may include information on a length MCS of a physical layer service data unit (PSDU) for each STA, tail bits, and the like. In addition, the HE-SIG B 940 may include information on an STA to receive the PPDU, OFDMA-based resource allocation information (or MU-MIMO information). When the HE-SIG B 940 includes OFDMA-based resource allocation information (or MU-MIMO related information), the HE-SIG A 930 may not include resource allocation information.
  • PSDU physical layer service data unit
  • the previous field of the HE-SIG B 940 on the DL MU PPDU may be transmitted in duplicated form in each of different transmission resources.
  • the HE-SIG B 940 transmitted in some subchannels eg, subchannel 1 and subchannel 2 is an independent field containing individual information, and the remaining sub
  • the HE-SIG B 940 transmitted on a channel eg, subchannel 3, subchannel 4
  • the HE-SIG B 940 may be transmitted in an encoded form on all transmission resources.
  • the field after the HE-SIG B 940 may include individual information for each of the plurality of STAs that receive the PPDU.
  • the HE-STF 950 may be used to improve automatic gain control estimation in a multiple input multiple output (MIMO) environment or an OFDMA environment.
  • MIMO multiple input multiple output
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the STA1 may receive the HE-STF1 transmitted through the subband 1 from the AP, decode the data field 1 by performing synchronization, channel tracking / prediction, and AGC.
  • STA2 may receive HE-STF2 transmitted through subband 2 from the AP, decode data field 2 by performing synchronization, channel tracking / prediction, and AGC.
  • the STA3 may receive the HE-STF3 transmitted through the subband 3 from the AP, and decode the data field 3 by performing synchronization, channel tracking / prediction, and AGC.
  • the STA4 may receive the HE-STF4 transmitted through the subband 4 from the AP, and decode the data field 4 by performing synchronization, channel tracking / prediction, and AGC.
  • the HE-LTF 960 may be used to estimate a channel in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • the size of the IFFT applied to the fields after the HE-STF 950 and the HE-STF 950 and the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 950 may be different.
  • the size of the IFFT applied to the fields after the HE-STF 950 and the HE-STF 950 may be four times larger than the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 950.
  • the STA may receive the HE-SIG A 930 and may be instructed to receive the downlink PPDU based on the HE-SIG A 930.
  • the STA may perform decoding based on the changed FFT size from the field after the HE-STF 950 and the HE-STF 950.
  • the STA may stop decoding and configure a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • the cyclic prefix (CP) of the HE-STF 950 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.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating transmission of an UL MU PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of STAs may transmit a UL MU PPDU to an AP based on UL MU OFDMA.
  • 10 exemplarily discloses only UL MU PPDU1 transmitted by STA1.
  • the UL MU PPDU may be used for delivery of buffer status report frames, UL MU data frames.
  • the L-STF 1000, the L-LTF 1010, the L-SIG 1020, the HE-SIG A 1030, and the HE-SIG B 1040 may perform the roles disclosed in FIG. 9.
  • Information included in the signal field (L-SIG 1020, HE-SIG A 1030, HE-SIG B 1040) may be generated based on the information included in the signal field of the received DL MU PPDU. .
  • the STA1 may perform uplink transmission through the entire bandwidth up to the HE-SIG B 1040 and uplink transmission through the allocated bandwidth after the HE-STF 1050. As described above in FIG. 8, the STA1 may randomly select a frequency resource (for example, subband 1) to transmit the buffer status report frame and transmit the buffer status report frame on the selected frequency resource.
  • the buffer status report frame may be included in data field 1.
  • subbands 1 to 4 are used as random access TXOPs
  • STA1 to STA4 are STAs capable of transmitting a buffer status report frame on the random access TXOP.
  • STA2 transmits data field 2 including HE-STF2 and STA2's buffer status report frame on subband 2 assigned by AP
  • STA3 transmits HE-STF3 on subband 3 assigned by AP.
  • a data field 3 including the buffer status report frame of the STA3 and the STA4 may transmit the data field 4 including the buffer status report frame of the HE-STF4 and the STA4 through the subband 4 allocated by the AP.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a wireless device to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • the AP 1100 includes a processor 1110, a memory 1120, and an RF unit 1130.
  • the RF unit 1130 may be connected to the processor 1110 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1110 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1110 may be implemented to perform the operation of the AP according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the processor may perform the operation of the AP disclosed in the embodiment of FIGS. 1 to 10.
  • the processor 1110 transmits a random access trigger frame and receives at least one buffer status report frame from at least one STA on a random access transmission opportunity (TXOP) configured based on the random access trigger frame.
  • TXOP random access transmission opportunity
  • the random access TXOP is allocated for an attempt of channel access for transmission of a buffer status report frame of each of a plurality of non-specific STAs, and each of the at least one STA is one of the plurality of non-specific STAs that succeeds in the channel access.
  • At least one STA may be determined based on the backoff procedure of the allocated frequency resource unit in consideration of information on the number of frequency resource units allocated for the random access TXOP.
  • the STA 1150 includes a processor 1160, a memory 1170, and a radio frequency unit 1180.
  • the RF unit 1180 may be connected to the processor 1160 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1160 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present invention.
  • the processor 1120 may be implemented to perform the operation of the STA according to the above-described embodiment of the present invention.
  • the processor 1160 may perform an operation of the STA in the embodiment of FIGS. 1 to 10.
  • the processor 1160 may receive a random access trigger frame and transmit at least one buffer status report frame on a random access transmission opportunity (TXOP) configured based on the random access trigger frame.
  • TXOP random access transmission opportunity
  • Processors 1110 and 1160 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, data processing devices, and / or converters that convert baseband signals and wireless signals to and from each other.
  • the memories 1120 and 1170 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1130 and 1180 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 1120 and 1170 and executed by the processors 1110 and 1160.
  • the memories 1120 and 1170 may be inside or outside the processors 1110 and 1160 and may be connected to the processors 1110 and 1160 by various well-known means.

Landscapes

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

Abstract

무선랜에서 상향링크 데이터를 트리거하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 무선랜에서 상향링크 데이터 수신 방법은 AP(access point)가 임의 접속용 트리거 프레임을 전송하는 단계와 AP가 상기 임의 접속용 트리거 프레임을 기반으로 설정된 임의 접속 TXOP(transmission opportunity) 상에서 적어도 하나의 STA으로부터 적어도 하나의 버퍼 상태 리포트 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있되, 임의 접속 TXOP는 복수의 비특정 STA들 각각의 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 채널 액세스의 시도를 위해 할당되고, 적어도 하나의 STA 각각은 상기 복수의 비특정 STA 중 상기 채널 액세스를 성공한 STA일 수 있다.

Description

무선랜에서 상향링크 데이터를 트리거하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선랜에서 상향링크 데이터를 트리거하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
차세대 WLAN(wireless local area network)를 위한 논의가 진행되고 있다. 차세대 WLAN에서는 1) 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 IEEE(institute of electronic and electronics engineers) 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area through put)을 높이는 것, 3) 간섭 소스가 존재하는 환경, 밀집한 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경 및 높은 사용자 부하가 존재하는 환경과 같은 실제 실내 환경 및 실외 환경에서 성능을 향상 시키는 것 을 목표로 한다.
차세대 WLAN에서 주로 고려되는 환경은 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, 이러한 밀집 환경에서 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)과 공간 전송률(area throughput)에 대한 개선이 논의된다. 또한, 차세대 WLAN에서는 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다.
구체적으로 차세대 WLAN에서는 무선 오피스(wireless office), 스마트 홈(smart home), 스타디움(Stadium), 핫스팟(Hotspot), 빌딩/아파트(building/apartment)와 같은 시나리오에 관심이 크며, 해당 시나리오 기반으로 AP와 STA이 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 진행되고 있다.
또한, 차세대 WLAN에서는 하나의 BSS(basic service set)에서의 단일 링크 성능 향상보다는, OBSS(overlapping basic service set) 환경에서의 시스템 성능 향상 및 실외 환경 성능 개선, 그리고 셀룰러 오프로딩 등에 대한 논의가 활발할 것으로 예상된다. 이러한 차세대 WLAN의 방향성은 차세대 WLAN이 점점 이동 통신과 유사한 기술 범위를 갖게 됨을 의미한다. 최근 스몰 셀 및 D2D(Direct-to-Direct) 통신 영역에서 이동 통신과 WLAN 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, 차세대 WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
본 발명의 목적은 무선랜에서 상향링크 데이터를 트리거하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 상향링크 데이터를 트리거하는 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선랜에서 상향링크 데이터 수신 방법은 AP(access point)가 임의 접속용 트리거 프레임을 전송하는 단계와 상기 AP가 상기 임의 접속용 트리거 프레임을 기반으로 설정된 임의 접속 TXOP(transmission opportunity) 상에서 적어도 하나의 STA으로부터 적어도 하나의 버퍼 상태 리포트 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 임의 접속 TXOP는 복수의 비특정 STA들 각각의 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 채널 액세스의 시도를 위해 할당되고, 상기 적어도 하나의 STA 각각은 상기 복수의 비특정 STA 중 상기 채널 액세스를 성공한 STA일 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무선랜에서 상향링크 데이터를 수신하는 AP(access point)는 무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현되는 RF(radio frequency) 부와 상기 RF부와 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 임의 접속용 트리거 프레임을 전송하고, 상기 임의 접속용 트리거 프레임을 기반으로 설정된 임의 접속 TXOP(transmission opportunity) 상에서 적어도 하나의 STA으로부터 적어도 하나의 버퍼 상태 리포트 프레임을 수신하도록 구현될 수 있되, 상기 임의 접속 TXOP는 복수의 비특정 STA들 각각의 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 채널 액세스의 시도를 위해 할당되고, 상기 적어도 하나의 STA 각각은 상기 복수의 비특정 STA 중 상기 채널 액세스를 성공한 STA일 수 있다.
AP(access point)의 상향링크 데이터의 트리거를 기반으로 UL(uplink) MU(multi-user) 전송이 지원될 수 있다. 따라서, 무선랜의 효율성 및 처리량이 향상될 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 본 발명의 실시예에 다른 UL MU 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송 절차를 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시에에 따른 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 버퍼 상태 리포트 프레임을 트리거하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 버퍼 상태 리포트 프레임을 트리거하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 DL MU PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 UL MU PPDU의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 11은 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)는 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임), STA에서 AP로 전송되는 데이터(또는 프레임)는 상향링크 데이터(또는 상향링크 프레임)라는 용어로 표현될 수 있다. 또한, AP에서 STA으로의 전송은 하향링크 전송, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라는 용어로 표현할 수 있다.
또한, 햐향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU(PHY protocol data unit), 프레임 및 데이터 각각은 하향링크 PPDU, 하향링크 프레임 및 하향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다. PPDU는 PPDU 헤더와 PSDU(physical layer service data unit)(또는 MPDU(MAC protocol data unit))를 포함하는 데이터 단위일 수 있다. PPDU 헤더는 PHY 헤더와 PHY 프리앰블을 포함할 수 있고, PSDU(또는 MPDU)는 프레임(또는 MAC 계층의 정보 단위)을 포함하거나 프레임을 지시하는 데이터 단위일 수 있다. PHY 헤더는 다른 용어로 PLCP(physical layer convergence protocol) 헤더, PHY 프리앰블은 다른 용어로 PLCP 프리앰블로 표현될 수도 있다.
또한, 상향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 상향링크 PPDU, 상향링크 프레임 및 상향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다.
기존의 무선랜 시스템에서는 SU(single)-OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 전송을 기반으로 전체 대역폭이 하나의 STA으로의 하향링크 전송 및 하나의 STA의 상향링크 전송을 위해 사용되었다. 또한, 기존의 무선랜 시스템에서 AP는 MU MIMO(multiple input multiple output)를 기반으로 DL(downlink) MU(multi-user) 전송을 수행할 수 있었고, 이러한 전송은 DL MU MIMO 전송이라는 용어로 표현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 전송 방법이 상향링크 전송 및 하향링크 전송을 위해 지원될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서 AP가 OFDMA를 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(복수의 서브밴드(또는 서브채널)) 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.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선랜 시스템에서는 복수의 STA이 동일한 시간 자원 상에서 AP로 데이터를 전송하는 것을 UL MU 전송(uplink multi-user transmission)이 지원될 수 있다. 복수의 STA 각각에 의한 중첩된 시간 자원 상에서의 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 자원(서브밴드, 서브채널 또는 RU(resource unit))이 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.
이러한 UL MU 전송은 AP에 의한 트리거에 의해 수행될 수 있다. AP는 복수의 STA의 UL MU 전송을 트리거하기 위해 결합된 STA에 펜딩된(또는 버터된) 업링크 데이터에 대한 정보를 미리 획득할 필요가 있다. 또한, AP는 무선랜 효율성을 높이기 위해 BSS 부하의 상태를 고려하여 UL MU 전송을 트리거할지 여부를 결정할 수도 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.
도 4는 본 발명의 실시예에 다른 UL MU 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 복수의 STA의 UL MU 전송을 위한 사전 절차가 개시된다.
도 4를 참조하면, STA의 초기 액세스 절차(예를 들어, 스캐닝 절차, 인증 절차, 결합 절차)가 수행될 때 AP와 STA은 UL MU 전송 능력에 대한 협상(negotiation)할 수 있다. 예를 들어, STA은 초기 액세스 절차에 사용되는 초기 액세스 프레임(예를 들어, 결합 요청 프레임)을 통해 UL MU 전송이 가능한지 여부에 대한 정보를 AP로 전송할 수 있다. AP는 STA에 의해 전송된 초기 액세스 프레임에 대한 응답 프레임(예를 들어, 결합 응답 프레임)을 통해 UL MU 전송의 지원에 대한 정보를 전송할 수 있다. UL MU 전송의 지원 여부가 STA와 AP 사이에 확인된 경우, STA은 AP의 트리거 프레임에 의해 트리거되어 상향링크 데이터를 UL MU 전송을 기반으로 AP로 전송할 수 있다.
AP는 UL MU 전송을 트리거할지 여부를 결정한다.
AP는 BSS 부하의 상태, UL MU 전송을 지원하는 STA의 개수에 대한 정보 등을 고려하여 UL MU 전송을 트리거할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, BSS 부하가 헤비(heavy)하거나, UL MU 전송을 지원하는 STA의 개수가 임계 개수 이상일 경우, AP는 UL MU 전송을 트리거할 수 있다.
UL MU 전송의 트리거가 결정된 경우, AP는 STA의 버퍼 상태 정보를 수집할 수 있다.
AP는 STA의 버퍼 정보의 전송을 트리거하기 위한 임의 접속용 트리거 프레임(400)을 전송할 수 있다. 임의 접속용 트리거 프레임(400)은 브로드캐스트를 기반으로 전송될 수 있다. 임의 접속용 트리거 프레임(400)은 버퍼 상태 트리거 프레임이라는 용어로도 표현될 수 있다.
AP는 임의 접속용 트리거 프레임(400) 이전에 전송된 다른 프레임 또는 임의 접속용 트리거 프레임(400)을 통해 버퍼 상태 프리거 프레임(400)을 기반으로 버퍼 상태 정보를 전송할 STA을 제한(또는 결정)하기 위한 정보를 전송할 수 있다. 임의 접속용 트리거 프레임(400)을 기반으로 버퍼 상태 정보를 전송할 STA을 제한(또는 결정)하기 위한 정보는 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보라는 용어로 표현될 수 있다. 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보에 대해서는 후술한다.
STA은 임의 접속용 트리거 프레임(400)을 수신하고, 임의 접속용 트리거 프레임(400)에 의해 획득된 TXOP(transmission opportunity) 상에서 임의 접속용 트리거 프레임(400)에 대한 응답으로 버퍼 상태 리포트 프레임(410)을 전송할 수 있다. 버퍼 상태 리포트 프레임(410)은 STA의 버퍼 상태 정보(또는 펜딩된(또는 버퍼된) 상향링크 데이터에 대한 정보)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼 상태 정보는 펜딩된 상향링크 데이터의 크기, 펜딩된 상향링크 데이터의 액세스 카테고리, 백오프 카운트 등을 포함할 수 있다. 버퍼 상태 리포트 프레임(410)은 AP에 의해 전송된 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 기반으로 설정된 조건을 만족하는 STA에 의해서만 전송될 수 있다.
또는 본 발명의 실시예에 따르면, 버퍼 상태 리포트 프레임(410)은 AP의 BSS 내에서 UL MU 전송의 제한적 활성화/활성화 여부의 결정에 따라 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 기반으로 설정된 조건을 만족하지 않는 STA에 의해 전송될 수 있다. 또한, 버퍼 상태 리포트 프레임(410)은 AP의 BSS 내에서 UL MU 전송의 비활성화에 따라 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 만족하는 STA에 의해서도 전송되지 않을 수도 있다. 이에 대해서는 구체적으로 후술한다.
STA의 버퍼 상태 정보는 버퍼 상태 리포트 프레임(410)과 같은 독립된 프레임(또는 스탠드-얼론 프레임)을 통해 전송될 수도 있으나, STA은 버퍼 상태 정보를 피기백(piggyback) 방식으로 전송할 수도 있다. 예를 들어, STA은 상향링크를 통해 전송되는 기존의 데이터 프레임, 제어 프레임, 관리 프레임에 버퍼 상태 정보를 피기백하여 전송할 수도 있다. STA은 임의 접속용 트리거 프레임(400)에 대한 응답으로 피기백된 상향링크 프레임을 전송할 수도 있고, 별도의 임의 접속용 트리거 프레임(400)에 의한 트리거 없이 버퍼 상태 정보를 피기백 방식으로 전송할 수 있다.
위와 같은 방식으로 AP는 복수의 STA 각각의 버퍼 상태 정보를 획득할 수 있다.
AP는 획득된 복수의 STA 각각의 버퍼 상태 정보를 기반으로 UL MU 전송을 트리거할 수 있다. AP는 UL MU 전송을 트리거하는 UL MU 트리거 프레임(420)을 UL MU 전송을 수행할 복수의 타겟 STA으로 전송할 수 있다.
UL MU 트리거 프레임(420)에는 UL MU 전송을 수행할 복수의 타겟 STA에 대한 정보, 복수의 타겟 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송을 위한 상향링크 자원에 대한 정보, 복수의 타겟 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송을 위한 TXOP에 대한 정보, 복수의 타겟 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송 타이밍에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
구체적으로 UL MU 전송을 수행할 복수의 타겟 STA에 대한 정보는 복수의 타겟 STA 각각의 AID(association identifier)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 타겟 STA 각각의 상향링크 데이터의 전송을 위한 상향링크 자원에 대한 정보는 복수의 타겟 STA 각각에 할당된 서브채널(또는 서브밴드, RU)에 대한 정보 및/또는 복수의 타겟 STA 각각에 할당된 시공간 스트림(space-time stream)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
복수의 타겟 STA 각각은 UL MU 트리거 프레임(420)을 수신하고, 할당된 상향링크 자원을 통해 TXOP 듀레이션 동안 상향링크 프레임을 통해 상향링크 데이터를 UL MU PPDU(430)를 통해 AP로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 UL MU 전송 절차를 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 AP의 UL MU 전송에 대한 활성화/비활성화(enable/disable) 방법이 개시된다.
도 5를 참조하면, AP는 BSS 내의 UL MU 전송의 활성화 여부를 결정할 수 있다. AP와 STA에 의해 UL MU 전송이 지원되는 경우에도 AP는 BSS 내의 UL MU 전송의 활성화 여부를 결정할 수 있다.
BSS 내의 UL MU 전송의 활성화 여부에 대한 정보는 N비트(여기서 N은 자연수)로 정의되어 하향링크 프레임(예를 들어, 하향링크 관리 프레임인 비콘 프레임)을 통해 전송되거나 하향링크 프레임의 MAC(medium access control) 헤더에 피기백되어 전송될 수 있다. BSS 내의 UL MU 전송의 활성화 여부를 지시하는 N비트는 UL MU 전송 활성화 정보(또는 UL MU 동작 모드 정보)라는 용어로 표현될 수 있다. 예를 들어, N 비트의 UL MU 전송 활성화 정보(또는 UL MU 동작 모드 정보)는 UL MU의 전송의 비활성화/제한적 활성화/활성화 중 하나를 지시할 수 있다. UL MU 전송 활성화 정보(또는 UL MU 동작 모드 정보)는 비콘 프레임과 같은 프레임을 통해 브로드캐스트 방식으로 전송되거나 피기백된 유니캐스트 하향링크 프레임과 같은 프레임을 통해 유니캐스트 방식으로 전송될 수도 있다.
예를 들어, AP는 BSS 부하를 판단하여 UL MU 전송에 대한 활성화 여부를 결정할 수 있다. BSS 부하 상태는 AP에 의해 가벼운 BSS 부하 상태(light BSS load)(또는 제1 BSS 부하 상태), 중간 BSS 부하 상태(medium BSS load)(또는 제2 BSS 부하 상태), 심한 BSS 부하 상태(heavy BSS load)(또는 제3 BSS 부하 상태) 중 하나로 분류될 수 있다. 위와 같은 BSS 부하 상태는 BSS에 결합된 STA의 개수, 채널이 비지(busy) 상태인 시간을 기반으로 산출되는 채널 활용도(channel utilization), 공간적 스트림(또는 시공간 스트림)의 활용도 등을 고려하여 결정될 수 있다.
구체적으로 AP가 BSS 부하 상태를 가벼운 BSS 부하 상태(또는 제1 부하 상태(510))로 판단하는 경우, AP는 UL MU 전송을 비활성화시킬 수 있다. AP는 UL MU 전송의 비활성화를 지시하는 UL MU 전송 활성화 정보를 전송할 수 있다. 이러한 경우, BSS에 포함되는 STA은 UL MU 전송 대신 UL SU 전송을 기반으로 상향링크 데이터를 AP로 전송할 수 있다.
AP가 BSS 부하 상태를 중간 BSS 부하 상태(또는 제2 부하 상태(520))로 판단하는 경우, AP는 UL MU 전송을 활성화시키되, 일정한 조건이 만족될 경우에만 UL MU 전송을 트리거할 수 있다. 다른 표현으로 AP가 BSS 부하 상태를 중간 BSS 부하 상태(또는 제2 부하 상태(520))로 판단하는 경우, AP는 UL MU 전송을 제한적으로 허용할 수 있다. AP는 UL MU 전송의 제한적 활성화를 지시하는 UL MU 전송 활성화 정보를 BSS에 포함되는 STA으로 전송할 수 있다.
버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 기반으로 설정된 조건을 만족하는 STA만이 버퍼 상태 정보를 AP로 전송할 수 있고, UL MU 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 기반으로 설정된 백오프 카운트 임계값보다 큰(또는 작은) 백오프 카운트를 가지는 액세스 카테고리의 상향링크 데이터가 펜딩된 경우, STA은 버퍼 상태 정보를 AP로 전송할 수 있다. 이러한 경우, BSS 내에서 버퍼 상태 정보를 전송할 수 있는 STA이 제한될 수 있고, UL MU 전송을 수행할 타겟 STA이 제한될 수 있다.
또는 버퍼 상태 정보를 피기백 방식으로만 전송 가능하도록 함으로써 UL MU 전송이 가능한 타겟 STA이 제한될 수도 있다. 즉, AP에 의해 전송되는 임의 접속용 트리거 프레임에 의한 트리거(또는 폴링)가 아닌 피기백 방식으로만 STA의 버퍼 상태 정보를 수집하여 BSS 내에서 버퍼 상태 정보를 전송할 수 있는 STA이 제한될 수 있고, UL MU 전송을 수행할 타겟 STA이 제한될 수 있다.
UL MU 전송이 트리거되지 않은 STA은 UL SU 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 버퍼 상태 정보를 전송하지 못하여 AP에 의해 UL MU 전송이 트리거되지 않는 경우, STA은 EDCA(Enhanced distributed channel access) 기반의 채널 액세스를 통해 매체를 획득하여 상향링크 프레임을 AP로 전송할 수 있다.
AP가 BSS 부하 상태를 심한 BSS 부하 상태(또는 제3 부하 상태(530))로 판단하는 경우, AP는 UL MU 전송을 기반으로 한 상향링크 데이터의 전송을 트리거할 수 있다.
AP는 UL MU 전송의 활성화를 지시하는 UL MU 전송 활성화 정보를 BSS에 포함되는 STA으로 전송할 수 있다. 이러한 경우, STA은 AP의 트리거를 기반으로 UL MU 전송을 통해 상향링크 데이터를 AP로 전송할 수 있다.
STA은 UL MU 전송의 활성화를 지시하는 UL MU 전송 활성화 정보를 수신한 경우, STA은 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 기반으로 설정된 조건을 만족 여부를 고려하지 않고 버퍼 상태 정보를 AP로 전송할 수 있다. 즉, BSS 내에서 버퍼 상태 정보를 전송할 수 있는 STA이 제한되지 않고, UL MU 전송을 수행할 타겟 STA이 제한되지 않는다.
예를 들어, 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 기반으로 설정된 백오프 카운트 임계값을 고려하지 않거나 백오프 카운트 임계값을 0 또는 1로 설정하여 STA이 버퍼 상태 정보를 AP로 전송할 수 있다. 버퍼 상태 정보는 피기백 방식 및/또는 임의 접속용 트리거 프레임에 의한 트리거(또는 폴링) 방식을 모두 사용하여 STA에 의해 전송될 수 있다.
AP가 BSS 부하 상태를 심한 BSS 부하 상태(또는 제3 부하 상태(530))로 판단하는 경우에도 UL SU 전송이 수행될 수 있다. AP가 UL MU 전송을 활성화한 경우에도 아래와 같은 제한적 조건 하에서 UL SU 전송이 수행될 수 있다.
버퍼 상태 정보의 전송을 위한 버퍼 상태 리포트 프레임은 임의 접속용 트리거 프레임에 의해 트리거(또는 폴링)되어 UL SU 전송을 기반으로 STA에 의해 전송될 수 있다.
또한, STA은 임의 접속용 트리거 프레임의 전송으로 버퍼 상태 리포트 프레임이 트리거되지 않은 경우에도 버퍼 상태 정보를 전송할 수 있다. 이러한 버퍼 상태 정보의 리포트는 요청되지 않은 버퍼 상태 리포트(unsolicited buffer status report)라는 용어로 표현되고, 요청되지 않은 버퍼 상태 리포트를 기반으로 전송되는 버퍼 상태 정보는 요청되지 않은 버퍼 상태 정보라는 용어로 표현될 수 있다.
요청되지 않은 버퍼 상태 정보는 기존의 액세스 카테고리(access category, AC) 중 하나의 AC에 대응되는 데이터로 분류되어 기존의 AC 파라메터를 사용한 EDCA를 기반으로 전송될 수 있다. 또는 요청되지 않은 버퍼 상태 정보는 새로운 AC에 대응되는 데이터로 정의되어 새롭게 정의된 AC 파라메터를 사용한 EDCA를 사용하여 전송될 수도 있다. 새롭게 정의된 AC 파라메터는 요청되지 않은 버퍼 상태 정보를 위한 새로운 AC가 기존의 다른 액세스 카테고리(AC_BE(best effort), AC_BK(background), AC_VI(video), AC_VO(voice))보다 더욱 높은 우선 순위를 가지도록 설정될 수 있다.
요청되지 않은 버퍼 상태 정보는 설정된 특정 타이머의 만료시에 수행될 수 있다. 설정된 특정 타이머는 트리거된 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 시간 구간을 설정하기 위한 타이머로서 최대 폴링 타이머(max polling timer) 또는 최대 트리거 타이머(max trigger timer)라는 용어로 표현될 수 있다. 즉, 트리거 기반으로 전송되는 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 시간 자원을 제외하 시간 자원에서 요청되지 않은 버퍼 상태 리포트가 수행될 수 있다.
AP가 BSS 부하 상태를 심한 BSS 부하 상태(또는 제3 부하 상태)로 판단하는 경우, UL MU 전송 방법에 대해서는 도 5에서 추가적으로 개시한다.
도 6은 본 발명의 실시에에 따른 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보를 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보(600)를 통해 전송되는 임계 정보들이 개시된다. AP에 의해 전송된 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보(600)를 기반으로 STA의 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송(또는 버퍼 상태 정보의 리포트) 여부가 결정될 수 있다. 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보(600)는 AP에 의해 하향링크 프레임(예를 들어, 비콘 프레임, 결합 응답 프레임, 임의 접속용 트리거 프레임 등)을 통해 전송될 수 있다.
도 6을 참조하면, 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보(600)는 백오프 카운트 정보(610), AC 정보(620), 큐사이즈 정보(630) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
백오프 카운트 정보(610)는 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 백오프 카운트의 임계값에 대한 정보를 포함할 수 있다. STA은 복수의 액세스 카테고리 각각에 대응되는 펜딩된 상향링크 데이터를 가질 수 있고, 펜딩된 상향링크 데이터의 전송을 위해 복수의 액세스 카테고리 각각에 대응되는 개별적인 백오프 카운트가 설정될 수 있다.
백오프 카운트 정보(610)에 의해 설정된 백오프 카운트의 임계값보다 특정 액세스 카테고리에 대응되는 버퍼된 데이터의 전송을 위한 백오프 카운트가 큰 경우, STA은 특정 액세스 카테고리에 관련된 버퍼 상태 정보를 버퍼 상태 리포트 프레임을 통해 AP로 전송할 수 있다. 백오프 카운트 정보(610)에 의해 설정된 백오프 카운트의 임계값보다 특정 액세스 카테고리에 대응되는 버퍼된 데이터의 전송을 위한 백오프 카운트가 작거나 같은 경우, STA은 특정 액세스 카테고리에 관련된 버퍼 상태 정보를 버퍼 상태 리포트 프레임을 통해 AP로 전송하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반대로 백오프 카운트 정보(610)에 의해 설정된 백오프 카운트의 임계값보다 특정 액세스 카테고리에 대응되는 버퍼된 데이터의 전송을 위한 백오프 카운트가 작거나 같은 경우, STA은 특정 액세스 카테고리에 관련된 버퍼 상태 정보를 버퍼 상태 리포트 프레임을 통해 AP로 전송할 수도 있다. 백오프 카운트 정보(610)에 의해 설정된 백오프 카운트의 임계값보다 특정 액세스 카테고리에 대응되는 버퍼된 데이터의 전송을 위한 백오프 카운트가 큰 경우, STA은 특정 액세스 카테고리에 관련된 버퍼 상태 정보를 버퍼 상태 리포트 프레임을 통해 AP로 전송하지 않을 수 있다.
AC 정보(620)는 STA에 의해 리포트될 액세스 카테고리에 대한 정보를 포함할 수 있다. AC 정보(620)는 복수의 액세스 카테고리 중 특정 액세스 카테고리에 관련된 버퍼 상태 정보만을 요청하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, AC 정보(620)는 4개의 비트를 포함하고 4개의 비트 각각은 STA으로 버퍼 상태 정보를 요청할 액세스 카테고리를 지시할 수 있다. 4개의 비트 중 비트1은 AC_BE(best effort)에 대응되는 버퍼 상태 정보의 리포트를 활성화하고, 비트2는 AC_BK(background)에 대응되는 버퍼 상태 정보의 리포트를 활성화하고, 비트3은 AC_VI(video)에 대응되는 버퍼 상태 정보의 리포트를 활성화하고, 비트4는 AC_VO(voice)에 대응되는 버퍼 상태 정보의 리포트를 활성할 수 있다. STA은 AC 정보를 기반으로 활성화된 액세스 카테고리와 관련된 버퍼 상태 정보만을 버퍼 상태 리포트 프레임을 통해 AP로 전송할 수 있다.
큐 사이즈 정보(630)는 버퍼 상태 정보의 전송을 위한 상향링크 데이터의 임계 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다. STA은 STA의 복수의 액세스 카테고리 각각에 대응되는 펜딩된 상향링크 데이터 중 큐 사이즈 정보(630)에 의해 설정된 임계 크기보다 큰 큐 사이즈(또는 데이터 크기)를 가진 상향링크 데이터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. STA은 임계 크기보다 큰 큐 사이즈를 가진 상향링크 데이터에 대응되는 액세스 카테고리에 관련된 버퍼 상태 정보만을 버퍼 상태 리포트 프레임을 통해 AP로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반대로 STA은 STA의 복수의 액세스 카테고리 각각에 대응되는 버퍼된 데이터 중 큐 사이즈 정보(630)에 의해 설정된 임계 크기보다 작거나 같은 큐 사이즈를 가진 데이터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. STA은 임계 크기보다 작거나 같은 큐 사이즈를 가진 데이터에 대응되는 액세스 카테고리에 관련된 버퍼 상태 정보만을 버퍼 상태 리포트 프레임을 통해 AP로 전송할 수 있다.
도 4에서는 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보(600)를 통해 전송되는 임계 정보들을 만족한 경우, 버퍼 상태 리포트 프레임을 통해 버퍼 상태 정보가 전송되는 경우가 가정되었다. 하지만, 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보(600)를 통해 전송되는 임계 정보들을 만족한 경우, 버퍼 상태 정보를 피기백한 상향링크 프레임을 통해 버퍼 상태 정보가 전송될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 버퍼 상태 리포트 프레임을 트리거하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 AP가 BSS 부하 상태를 심한 BSS 부하 상태(또는 제3 부하 상태)로 판단한 경우, UL MU 전송 방법이 개시된다.
도 7을 참조하면, AP는 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 TXOP를 특정(specific) STA이 아닌 다수의 비특정(unspecific) STA으로 할당할 수 있다. 비특정 STA은 임의의(anonymous) STA이라는 용어로 표현될 수도 있다.
이러한 TXOP는 임의 접속 TXOP (720) 또는 브로드캐스트 TXOP, 또는 버퍼 상태 리포트 TXOP 라는 용어로 표현될 수 있다. AP는 적어도 하나의 비특정 STA의 버퍼 상태 리포트 프레임(740)의 전송을 위한 임의 접속 TXOP(700)를 할당할 수 있다. 적어도 하나의 비특정 STA은 할당된 임의 접속 TXOP(700) 를 통해 버퍼 상태 리포트 프레임(740)을 전송할 수 있다. TXOP는 데이터의 전송을 위해 할당된 시간 자원 및/또는 주파수 자원일 수 있다. 임의 접속 TXOP(700)는 버퍼 상태 리포트 프레임(740)의 전송을 위한 주파수 자원 시간 자원을 지시할 수 있다.
AP는 임의 접속 TXOP(720)의 할당을 위한 정보를 전송할 수 있다. 임의 접속 TXOP(720)의 할당을 위한 정보는 TXOP의 시작 오프셋(start offset), TXOP가 할당된 주파수 자원/시간 자원에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 임의 접속 TXOP(720)의 할당을 위한 정보는 브로드캐스트되는 하향링크 관리/제어 프레임(예를 들어, 비콘 프레임, 브로드캐스트 CTS(clear to send) 프레임, 트리거 프레임, 새로운 제어 프레임 등)을 통해 전송될 수 있다.
비특정 STA은 임의 접속 TXOP(720)의 할당을 위한 정보를 기반으로 임의 접속 TXOP(720)를 할당받고 임의 접속 채널 액세스를 통해 버퍼 상태 리포트 프레임(740)을 전송할 수 있다.
즉, AP는 임의 접속용 트리거 프레임을 전송하고, 임의 접속용 트리거 프레임을 기반으로 설정된 임의 접속 TXOP(720) 상에서 적어도 하나의 STA으로부터 적어도 하나의 버퍼 상태 리포트 프레임을 수신할 수 있다. 임의 접속 TXOP(720)는 복수의 비특정 STA들 각각의 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 채널 액세스의 시도를 위해 할당되고, 적어도 하나의 STA 각각은 상기 복수의 비특정 STA 중 상기 채널 액세스를 성공한 STA일 수 있다. 구체적으로 적어도 하나의 STA은 임의 접속 TXOP(720)를 위해 할당된 주파수 자원 단위의 개수에 대한 정보를 고려하여 할당된 주파수 자원 단위의 백오프 절차를 기반으로 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 비특정 STA은 아래와 같은 조건을 만족하는 경우, 임의 접속 TXOP(720) 동안 버퍼 상태 리포트 프레임(740)을 전송할 수 있다.
비특정 STA은 최대 폴링 타이머와 같은 특정 타이머에 의해 설정된 시간이 만료된 경우, 임의 접속 TXOP(720) 상에서 버퍼 상태 리포트 프레임(740)을 전송할 수 있다.
또는 임의 접속을 통한 버퍼 상태 리포트 프레임 전송을 위한 백오프 절차에 사용되는 파라미터(예를 들어, 백오프 카운트를 선택하기 위한 경쟁 윈도우 값 등)는 기존의 데이터 전송에 사용되는 백오프 파라미터와 다르게 별도의 파라미터로 정의될 수 있다. 이때 비특정 STA은 버퍼 상태 리포트 프레임(740)의 전송과 관련된 백오프 카운트가 0이 되는 경우, 비특정 STA은 버퍼 상태 리포트 프레임(740)을 전송할 수 있다.
또는 비특정 STA은 버퍼된 데이터의 전송과 관련된 백오프 카운트가 백오프 카운트의 임계값보다 작은 경우, 비특정 STA은 버퍼 상태 리포트 프레임(740)을 전송할 수 있다. 반대로 STA은 버퍼된 데이터의 전송과 관련된 백오프 카운트가 백오프 카운트의 임계값보다 크거나 같은 경우, 비특정 STA은 버퍼 상태 리포트 프레임(740)을 전송할 수도 있다. 백오프 카운트의 임계값은 버퍼 상태 리포트 STA 결정 정보에 포함되는 백오프 카운트 정보에 의해 설정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 STA의 버퍼 상태 리포트 프레임을 트리거하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8에서는 임의 접속 TXOP(850) 상에서 STA의 채널 액세스 방법이 개시된다. 복수의 STA은 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위해 임의 접속 TXOP(850) 상에서 임의 접속을 통한 채널 액세스를 수행하는 경우, 복수의 STA에 의해 전송된 버퍼 상태 리포트 프레임 간의 충돌이 발생할 수 있다.
도 8을 참조하면, 임의 접속용 트리거 프레임(800)이 전송된 후 복수의 주파수 자원 단위(서브채널, 서브밴드 또는 RU)가 임의 접속 TXOP(850)로서 할당될 수 있다. 이하, RU1, RU2, RU3 및 RU4 각각이 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 전송 자원으로 할당된 경우가 가정된다. 임의 접속용 트리거 프레임(800)은 전술한 바와 같이 할당된 시간 자원/주파수 자원에 대한 정보를 전송할 수 있다.
임의 접속용 트리거 프레임(800)을 수신한 복수의 STA은 복수의 주파수 자원 단위 각각을 통한 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 STA 각각은 백오프 절차를 통해 임의 접속 TXOP(850) 상에서 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로 백오프 절차는 주파수 자원 단위로 수행될 수 있다. 만약, 주파수 자원 단위의 개수가 위의 가정과 같이 4개인 경우, 버퍼 상태 리포트를 위한 백오프 카운트로 0~3을 뽑은 STA이 임의 접속용 트리거 프레임(800)을 기반으로 설정된 임의접속 TXOP(850) 상에서 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송할 수 있다. 백오프 카운트로 0~3을 뽑은 STA은 버퍼 상태 리포트 프레임을 임의접속 TXOP(850) 상에서 UL MU 전송을 기반으로 전송할 수 있다.
반대로 나머지 백오프 카운트로 4 이상의 값을 뽑은 STA은 임의접속 TXOP (850) 상에서 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송할 수 없다.
백오프 카운트로 0~3을 뽑은 4개의 STA(STA1, STA2, STA3 및 STA4) 각각은 랜덤하게 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송할 RU를 결정할 수 있다. 4개의 STA(STA1, STA2, STA3 및 STA4) 각각은 랜덤하게 결정한 RU 상에서 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송할 수 있다. 이상적으로 STA1은 RU1을 통해 버퍼 상태 리포트 프레임1(810)을 전송하고, STA2는 RU2를 통해 버퍼 상태 리포트 프레임2(820)을 전송하고, STA3은 RU3을 통해 버퍼 상태 리포트 프레임3(830)을 전송하고, STA4은 RU4를 통해 버퍼 상태 리포트 프레임4(840)를 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, STA은 백오프 절차없이 랜덤하게 임의 접속 TXOP(850) 상에서 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송하기 위한 채널 액세스를 수행할 수도 있다.
도 7 및 도 8에서는 임의 접속용 트리거 프레임에 의한 브로드캐스트 TXOP 설정 절차에 대해 개시하였으나, 임의 접속용 트리거 프레임이 아닌 다른 프레임을 트리거하는 다른 트리거 프레임에 대해서도 전술한 UL MU 전송 절차가 수행될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 DL MU PPDU 포맷을 나타낸 개념도이다.
도 9에서는 본 발명의 실시예에 따른 AP에 의해 OFDMA를 기반으로 전송되는 DL MU PPDU 포맷이 개시된다. DL MU PPDU 포맷은 임의 접속용 트리거 프레임, UL MU 트리거 프레임 등의 전달을 위해 사용될 수 있다.
도 9를 참조하면, DL MU 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-SIG B(high efficiency-signal-B), HE-STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field), 데이터 필드(또는 MAC 페이로드)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(900)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(900)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(910)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(910)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG(920)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(920)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
HE-SIG A(930)는 DL MU PPDU를 수신할 STA을 지시하기 위한 정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, HE-SIG A(930)는 PPDU를 수신할 특정 STA(또는 AP)의 식별자, 특정 STA의 그룹을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한, HE-SIG A(930)는 DL MU PPDU가 OFDMA 또는 MIMO를 기반으로 전송되는 경우, STA의 DL MU PPDU의 수신을 위한 자원 할당 정보도 포함할 수 있다.
또한, HE-SIG A(930)는 BSS 식별 정보를 위한 칼라 비트(color bits) 정보, 대역폭(bandwidth) 정보, 테일 비트(tail bit), CRC 비트, HE-SIG B(940)에 대한 MCS(modulation and coding scheme) 정보, HE-SIG B(940)를 위한 심볼 개수 정보, CP(cyclic prefix)(또는 GI(guard interval)) 길이 정보를 포함할 수도 있다.
HE-SIG B(940)는 각 STA에 대한 PSDU(Physical layer service data unit)의 길이 MCS에 대한 정보 및 테일 비트 등을 포함할 수 있다. 또한 HE-SIG B(940)는 PPDU를 수신할 STA에 대한 정보, OFDMA 기반의 자원 할당(resource allocation) 정보(또는 MU-MIMO 정보)를 포함할 수도 있다. HE-SIG B(940)에 OFDMA 기반의 자원 할당 정보(또는 MU-MIMO 관련 정보)가 포함되는 경우, HE-SIG A(930)에는 자원 할당 정보가 포함되지 않을 수도 있다.
DL MU PPDU 상에서 HE-SIG B(940)의 이전 필드는 서로 다른 전송 자원 각각에서 듀플리케이트된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(940)의 경우, 일부의 서브채널(예를 들어, 서브채널1, 서브채널2)에서 전송되는 HE-SIG B(940)은 개별적인 정보를 포함하는 독립적인 필드이고, 나머지 서브채널(예를 들어, 서브채널3, 서브채널4)에서 전송되는 HE-SIG B(940)은 다른 서브채널(예를 들어, 서브채널1, 서브채널2)에서 전송되는 HE-SIG B(940)을 듀플리케이트한 포맷일 수 있다. 또는 HE-SIG B(940)는 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG B(940) 이후의 필드는 PPDU를 수신하는 복수의 STA 각각을 위한 개별 정보를 포함할 수 있다.
HE-STF(950)는 MIMO(multiple input multiple output) 환경 또는 OFDMA 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.
구체적으로 STA1은 AP로부터 서브밴드1을 통해 전송되는 HE-STF1을 수신하고, 동기화, 채널 트래킹/예측, AGC을 수행하여 데이터 필드1을 디코딩할 수 있다. 마찬가지로 STA2는 AP로부터 서브밴드2를 통해 전송되는 HE-STF2를 수신하고, 동기화, 채널 트래킹/예측, AGC을 수행하여 데이터 필드2를 디코딩할 수 있다. STA3은 AP로부터 서브밴드3을 통해 전송되는 HE-STF3을 수신하고, 동기화, 채널 트래킹/예측, AGC을 수행하여 데이터 필드3을 디코딩할 수 있다. STA4는 AP로부터 서브밴드4을 통해 전송되는 HE-STF4를 수신하고, 동기화, 채널 트래킹/예측, AGC을 수행하여 데이터 필드4를 디코딩할 수 있다.
HE-LTF(960)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
HE-STF(950) 및 HE-STF(950) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기와 HE-STF(950) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, HE-STF(950) 및 HE-STF(950) 이후의 필드에 적용되는 IFFT의 크기는 HE-STF(950) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기보다 4배 클 수 있다. STA은 HE-SIG A(930)를 수신하고, HE-SIG A(930)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받을 수 있다. 이러한 경우, STA은 HE-STF(950) 및 HE-STF(950) 이후 필드부터 변경된 FFT 사이즈를 기반으로 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA이 HE-SIG A(930)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받지 못한 경우, STA은 디코딩을 중단하고 NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다. HE-STF(950)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 10은 본 발명의 실시예에 따른 UL MU PPDU의 전송을 나타낸 개념도이다.
도 10을 참조하면, 복수의 STA은 AP로 UL MU OFDMA를 기반으로 UL MU PPDU를 전송할 수 있다. 도 10에서는 STA1에 의해 전송되는 UL MU PPDU1만을 예시적으로 개시한다. UL MU PPDU는 버퍼 상태 리포트 프레임, UL MU 데이터 프레임의 전달을 위해 사용될 수 있다.
L-STF(1000), L-LTF(1010), L-SIG(1020), HE-SIG A(1030), HE-SIG B(1040)는 도 9에서 개시된 역할을 수행할 수 있다. 시그널 필드(L-SIG(1020), HE-SIG A(1030), HE-SIG B(1040))에 포함되는 정보는 수신한 DL MU PPDU의 시그널 필드에 포함되는 정보를 기반으로 생성될 수 있다.
STA1은 HE-SIG B(1040)까지는 전체 대역폭을 통해 상향링크 전송을 수행하고, HE-STF(1050) 이후부터는 할당된 대역폭을 통해 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 도 8에서 전술한 바와 같이 STA1은 랜덤하게 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송할 주파수 자원(예를 들어, 서브밴드1)을 선택하고 선택된 주파수 자원 상에서 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송할 수 있다. 버퍼 상태 리포트 프레임은 데이터 필드1에 포함될 수 있다.
서브밴드 1 내지 서브밴드 4가 임의 접속 TXOP로 사용되고, STA1 내지 STA4가 임의 접속 TXOP 상에서 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송할 수 있는 STA으로 가정할 수 있다. 이상적인 경우, STA2는 AP에 의해 할당된 서브밴드2를 통해 HE-STF2 및 STA2의 버퍼 상태 리포트 프레임을 포함하는 데이터 필드2를 전송하고, STA3은 AP에 의해 할당된 서브밴드3을 통해 HE-STF3 및 STA3의 버퍼 상태 리포트 프레임을 포함하는 데이터 필드3을 전송하고, STA4는 AP에 의해 할당된 서브밴드4를 통해 HE-STF4 및 STA4의 버퍼 상태 리포트 프레임을 포함하는 데이터 필드4를 전송할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, AP(1100)는 프로세서(1110), 메모리(1120) 및 RF부(radio frequency unit, 1130)를 포함한다.
RF부(1130)는 프로세서(1110)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1110)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1110)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 AP의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 도 1 내지 도 10의 실시예에서 개시한 AP의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1110)는 임의 접속용 트리거 프레임을 전송하고, 임의 접속용 트리거 프레임을 기반으로 설정된 임의 접속 TXOP(transmission opportunity) 상에서 적어도 하나의 STA으로부터 적어도 하나의 버퍼 상태 리포트 프레임을 수신하도록 구현될 수 있다. 임의 접속 TXOP는 복수의 비특정 STA들 각각의 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 채널 액세스의 시도를 위해 할당되고, 상기 적어도 하나의 STA 각각은 상기 복수의 비특정 STA 중 상기 채널 액세스를 성공한 STA일 수 잇다. 적어도 하나의 STA은 상기 임의 접속 TXOP를 위해 할당된 주파수 자원 단위의 개수에 대한 정보를 고려하여 상기 할당된 주파수 자원 단위의 백오프 절차를 기반으로 결정될 수 있다.
STA(1150)는 프로세서(1160), 메모리(1170) 및 RF부(radio frequency unit, 1180)를 포함한다.
RF부(1180)는 프로세서(1160)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1160)는 본 발명에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1120)는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 STA의 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서(1160)는 도 1 내지 도 10의 실시예에서 STA의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(1160)는 임의 접속용 트리거 프레임을 수신하고, 임의 접속용 트리거 프레임을 기반으로 설정된 임의 접속 TXOP(transmission opportunity) 상에서 적어도 하나의 버퍼 상태 리포트 프레임을 전송할 수 있다.
프로세서(1110, 1160)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(1120, 1170)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1130, 1180)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(1120, 1170)에 저장되고, 프로세서(1110, 1160)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1120, 1170)는 프로세서(1110, 1160) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1110, 1160)와 연결될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선랜에서 상향링크 데이터 수신 방법은,
    AP(access point)가 임의 접속용 트리거 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 AP가 상기 임의 접속용 트리거 프레임을 기반으로 설정된 임의 접속 TXOP(transmission opportunity) 상에서 적어도 하나의 STA으로부터 적어도 하나의 버퍼 상태 리포트 프레임을 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 임의 접속 TXOP는 복수의 비특정 STA들 각각의 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 채널 액세스의 시도를 위해 할당되고,
    상기 적어도 하나의 STA 각각은 상기 복수의 비특정 STA 중 상기 채널 액세스를 성공한 STA인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 AP가 상기 임의 접속 TXOP에 대한 설정 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 설정 정보는 상기 임의 접속 TXOP를 위해 할당된 시간 자원 및 및 주파수 자원에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 AP가 상기 적어도 하나의 STA을 포함하는 복수의 타겟 STA으로 UL MU(uplink multi-user) 트리거 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 AP가 상기 복수의 타겟 STA 각각으로부터 UL MU 전송을 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 상향링크 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 AP가 BSS(basic service set) 부하 상태를 고려하여 상기 UL MU 전송의 활성화 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 AP가 상기 UL MU 전송의 활성화 여부에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 STA은 상기 임의 접속 TXOP를 위해 할당된 주파수 자원 단위의 개수에 대한 정보를 고려하여 상기 할당된 주파수 자원 단위의 백오프 절차를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 채널 액세스는 상기 버퍼 상태 리포트 프레임 전송을 위한 백오프 절차를 위해 별도로 정의된 임의 접속 전용 백오프 파라미터를 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 임의 접속 전용 백오프 파라미터는 임의 접속을 위한 경쟁 윈도우에 대한 정보를 포함하고,
    상기 채널 액세스는 상기 임의 접속을 위한 상기 경쟁 윈도우 내에서 선택된 백오프 카운트를 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선랜에서 상향링크 데이터를 수신하는 AP(access point)에 있어서, 상기 AP는
    무선 신호를 송신 또는 수신하기 위해 구현되는 RF(radio frequency) 부; 및
    상기 RF부와 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 임의 접속용 트리거 프레임을 전송하고,
    상기 임의 접속용 트리거 프레임을 기반으로 설정된 임의 접속 TXOP(transmission opportunity) 상에서 적어도 하나의 STA으로부터 적어도 하나의 버퍼 상태 리포트 프레임을 수신하도록 구현되되,
    상기 임의 접속 TXOP는 복수의 비특정 STA들 각각의 버퍼 상태 리포트 프레임의 전송을 위한 채널 액세스의 시도를 위해 할당되고,
    상기 적어도 하나의 STA 각각은 상기 복수의 비특정 STA 중 상기 채널 액세스를 성공한 STA인 것을 특징으로 하는 AP.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 임의 접속 TXOP에 대한 설정 정보를 전송하도록 구현되되,
    상기 설정 정보는 상기 임의 접속 TXOP를 위해 할당된 시간 자원 및 및 주파수 자원에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AP.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 적어도 하나의 STA을 포함하는 복수의 타겟 STA으로 UL MU(uplink multi-user) 트리거 프레임을 전송하고,
    상기 복수의 타겟 STA 각각으로부터 UL MU 전송을 기반으로 중첩된 시간 자원 상에서 상향링크 데이터를 수신하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 AP.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서가 BSS(basic service set) 부하 상태를 고려하여 상기 UL MU 전송의 활성화 여부를 결정하고,
    상기 UL MU 전송의 활성화 여부에 대한 정보를 전송하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 AP.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 STA은 상기 임의 접속 TXOP를 위해 할당된 주파수 자원 단위의 개수에 대한 정보를 고려하여 상기 할당된 주파수 자원 단위의 백오프 절차를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 AP.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 채널 액세스는 상기 버퍼 상태 리포트 프레임 전송을 위한 백오프 절차를 위해 별도로 정의된 임의 접속 전용 백오프 파라미터를 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 AP.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 임의 접속 전용 백오프 파라미터는 임의 접속을 위한 경쟁 윈도우에 대한 정보를 포함하고,
    상기 채널 액세스는 상기 임의 접속을 위한 상기 경쟁 윈도우 내에서 선택된 백오프 카운트를 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 AP.
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