WO2016036188A1 - 무선 통신 시스템에서 유연한 자원할당을 지원하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 유연한 자원할당을 지원하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2016036188A1
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resource allocation
stas
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김정기
이욱봉
최진수
조한규
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • This document relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for allocating resources based on a group ID in a WLAN system and flexibly supporting the resource allocation order within a group.
  • WLAN wireless local area network
  • IEEE 802.11a and b are described in 2.4. Using unlicensed band at GHz or 5 GHz, IEEE 802.11b provides a transmission rate of 11 Mbps and IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11g applies orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11n applies multiple input multiple output OFDM (MIMO-OFDM) to provide a transmission rate of 300 Mbps for four spatial streams. IEEE 802.11n supports channel bandwidths up to 40 MHz, in this case providing a transmission rate of 600 Mbps.
  • the WLAN standard uses a maximum of 160MHz bandwidth, supports eight spatial streams, and supports IEEE 802.11ax standard through an IEEE 802.11ac standard supporting a speed of up to 1Gbit / s.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for efficiently transmitting a signal by a station in a wireless communication system.
  • the present invention intends to efficiently define a resource allocation method when Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access (OFDMA) or multi-user MIMO (MU-MIMO) is applied in the IEEE 802.11ax standard, which is a next-generation wireless LAN system among wireless communication systems.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • the object of the present invention includes obtaining various effects which are understood from the detailed description of the present invention, in addition to the object as described above.
  • the first STA is a plurality of orthogonal frequency divisional multiple access (OFDMA) or multi-user MIMO (MU-MIMO) scheme
  • OFDMA orthogonal frequency divisional multiple access
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • the A signal transmission method of a station is provided, including a resource allocation bitmap having a form common to a plurality of STAs, and resource allocation order information specifying an order of STAs receiving resource allocation in a group.
  • a station for transmitting a signal in a wireless communication system
  • resource allocation for transmitting data to a plurality of STAs in an orthogonal frequency divisional multiple access (OFDMA) or multi-user MIMO (MU-MIMO) scheme
  • a processor configured to provide information
  • a transceiver coupled to the processor, the transceiver configured to transmit the resource allocation information and data to the plurality of STAs, wherein the processor includes: a group ID indicating the plurality of STAs;
  • a station is provided that includes a resource allocation bitmap having a common form and resource allocation order information specifying an order of STAs receiving resource allocation in a group.
  • the resource allocation order information may predefine order combinations of STAs receiving resource allocation in a group, and may have a permutation index form indicating the STA order combinations.
  • the resource allocation order information may have a shifting index form indicating a degree of shifting the order of STAs receiving resource allocation in a group in a predetermined order.
  • the resource allocation bitmap may indicate a subband configuration that becomes a unit of resource allocation in the entire frequency band through whether a subsequent bit in the resource allocation bitmap is toggled compared to a preceding bit.
  • a subband corresponding to the first preceding bit and a subband corresponding to the first subsequent bit are allocated to the same STA.
  • a subband corresponding to the second preceding bit and a subband corresponding to the second subsequent bit are different when the second subsequent bit is toggled in comparison with the second preceding bit in the resource allocation bitmap. It may be a subband allocated to the STA.
  • the resource allocation information may further include resource allocation information for each STA indicating whether a subband configured according to the resource allocation bitmap is allocated to each of the plurality of STAs.
  • the resource allocation bitmap is a bitmap having a length corresponding to the number of the plurality of STAs, and may inform each of the plurality of STAs whether resource allocation or not.
  • the resource allocation order information may have an information type for designating an order of a number of STAs corresponding to the number of STAs to which resources are allocated by the resource allocation bitmap among the plurality of STAs.
  • the resource allocation order information May have an information form for designating an order of a number of STAs corresponding to the number of STAs referred to by the group ID.
  • the value of the group ID may have a value of any one of a first group ID section and a second group ID section, and the value of the group ID may be any one of the first group ID section and the second group ID section. Through whether or not to have a value, it may represent different ways of transmitting data to the plurality of STA.
  • data is transmitted to the plurality of STAs by the OFDMA scheme, and the value of the group ID has the value of the second group ID interval.
  • data may be transmitted to the plurality of STAs in an MU-MIMO scheme.
  • the resource allocation information may be transmitted through the HE-SIG field.
  • a station can efficiently transmit a signal in a wireless communication system.
  • an orthogonal frequency divisional multiple access (OFDMA) or a multi-user MIMO (MUA) in the IEEE 802.11ax standard, a next-generation wireless LAN system is used. It is possible to efficiently perform the resource allocation method when -MIMO) is applied.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system.
  • 4 to 8 are diagrams for explaining an example of the frame structure used in the IEEE 802.11 system.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a PPDU format that can be used in the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an uplink case among concepts of multi-user transmission that can be applied to the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a case in which a station transmits a frame in a group ID-based OFDMA scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a form in which a minimum resource allocation unit is defined regardless of bandwidth.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a method of configuring resource allocation information common to a plurality of STAs when configuring resource allocation information according to an embodiment of the present invention.
  • 14 and 15 are examples for explaining a resource allocation method when a permutation index is used according to an embodiment of the present invention.
  • 16 and 17 are diagrams for explaining a case of using a shifting index according to an embodiment of the present invention.
  • 18 to 21 are diagrams for describing a method of representing various pieces of information according to a group ID according to one embodiment of the present invention.
  • 22 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of an AP device (or base station device) and a station device (or terminal device) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 illustrates an exemplary structure of a processor of an AP device or a station device according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-A (LTE-Advanced) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • first and / or second may be used herein to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of rights in accordance with the concepts herein, the first component may be called a second component, and similarly The second component may also be referred to as a first component.
  • unit refers to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in a combination of hardware and / or software.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • the WLAN system includes one or more basic service sets (BSSs).
  • BSS is a set of stations (STAs) that can successfully synchronize and communicate with each other.
  • a station is a logical entity that includes medium access control (MAC) and a physical layer interface to a wireless medium.
  • the station is an access point (AP) and a non-AP station. Include.
  • the portable terminal operated by the user among the stations is a non-AP station, which is simply referred to as a non-AP station.
  • a non-AP station is a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, or a mobile subscriber. It may also be called another name such as a mobile subscriber unit.
  • the AP is an entity that provides an associated station with access to a distribution system (DS) through a wireless medium.
  • the AP may be called a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), or a site controller.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • BSS can be divided into infrastructure BSS and Independent BSS (IBSS).
  • IBSS Independent BSS
  • the BBS shown in FIG. 1 is an IBSS.
  • the IBSS means a BSS that does not include an AP. Since the IBSS does not include an AP, access to the DS is not allowed, thereby forming a self-contained network.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • the BSS shown in FIG. 2 is an infrastructure BSS.
  • the infrastructure BSS includes one or more stations and an AP.
  • communication between non-AP stations is performed via an AP, but direct communication between non-AP stations is also possible when a direct link is established between non-AP stations.
  • a plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a DS.
  • a plurality of BSSs connected through a DS is called an extended service set (ESS).
  • Stations included in an ESS may communicate with each other, and a non-AP station may move from one BSS to another BSS while communicating seamlessly within the same ESS.
  • the DS is a mechanism for connecting a plurality of APs.
  • the DS is not necessarily a network, and there is no limitation on the form if it can provide a predetermined distribution service.
  • the DS may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects APs to each other.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system.
  • an example of an infrastructure BSS including a DS is shown.
  • BSS1 and BSS2 constitute an ESS.
  • a station is a device that operates according to MAC / PHY regulations of IEEE 802.11.
  • the station includes an AP station and a non-AP station.
  • Non-AP stations are typically user-managed devices, such as laptop computers and mobile phones.
  • station 1, station 3, and station 4 correspond to non-AP stations
  • station 2 and station 5 correspond to AP stations.
  • a non-AP station includes a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), and a mobile terminal. May be referred to as a Mobile Subscriber Station (MSS).
  • the AP may include a base station (BS), a node-B, an evolved Node-B (eNB), and a base transceiver system (BTS) in other wireless communication fields.
  • BS base station
  • eNB evolved Node-B
  • BTS base transceiver system
  • 4 to 8 are diagrams for explaining an example of the frame structure used in the IEEE 802.11 system.
  • the station STA may receive a Physical Layer Convergence Protocol (PLCP) Packet Data Unit (PPDU).
  • PLCP Physical Layer Convergence Protocol
  • PPDU frame format may include a Short Training Field (STF), a Long Training Field (LTF), a SIG (SIGNAL) field, and a Data field.
  • STF Short Training Field
  • LTF Long Training Field
  • SIGNAL SIG
  • Data field a Data field
  • the PPDU frame format may be set based on the type of the PPDU frame format.
  • the non-HT (High Throughput) PPDU frame format may include only a legacy-STF (L-STF), a legacy-LTF (L-LTF), a SIG field, and a data field.
  • L-STF legacy-STF
  • L-LTF legacy-LTF
  • SIG field SIG field
  • data field data field
  • the type of the PPDU frame format may be set to any one of the HT-mixed format PPDU and the HT-greenfield format PPDU.
  • the above-described PPDU format may further include an additional (or other type) STF, LTF, and SIG fields between the SIG field and the data field.
  • a VHT (Very High Throughput) PPDU format may be set.
  • an additional (or other type) STF, LTF, SIG field may be included between the SIG field and the data field in the VHT PPDU format.
  • at least one or more of a VHT-SIG-A field, a VHT-STF field, VHT-LTF, and VHT SIG-B field may be included between the L-SIG field and the data field.
  • the STF may be a signal for signal detection, automatic gain control (AGC), diversity selection, precise time synchronization, or the like.
  • the LTF may be a signal for channel estimation, frequency error estimation, or the like.
  • the STF and the LTF may be referred to as a PCLP preamble, and the PLCP preamble may be referred to as a signal for synchronization and channel estimation of the OFDM physical layer.
  • the SIG field may include a RATE field and a LENGTH field.
  • the RATE field may include information about modulation and coding rate of data.
  • the LENGTH field may include information about the length of data.
  • the SIG field may include a parity bit, a SIG TAIL bit, and the like.
  • the data field may include a SERVICE field, a PLC Service Data Unit (PSDU), a PPDU TAIL bit, and may also include a padding bit if necessary.
  • PSDU PLC Service Data Unit
  • PPDU TAIL bit PLC Service Data Unit
  • some bits of the SERVICE field may be used for synchronization of the descrambler at the receiving end, and some bits may be configured as reserved bits.
  • the PSDU corresponds to a MAC PDU (Protocol Data Unit) defined in the MAC layer and may include data generated / used in an upper layer.
  • the PPDU TAIL bit can be used to return the encoder to zero.
  • the padding bit may be used to adjust the length of the data field in a predetermined unit.
  • the VHT PPDU format may include additional (or other types of) STF, LTF, and SIG fields.
  • L-STF, L-LTF, and L-SIG in the VHT PPDU may be a portion for the Non-VHT of the VHT PPDU.
  • VHT-SIG A, VHT-STF, VHT-LTF, and VHT-SIG B in the VHT PPDU may be a part for the VHT. That is, in the VHT PPDU, a field for the Non-VHT and a region for the VHT field may be defined, respectively.
  • the VHT-SIG A may include information for interpreting the VHT PPDU.
  • the VHT-SIGA may include VHT SIG-A1 (FIG. 8A) and VHT SIG-A2 (FIG. 8B).
  • the VHT SIG-A1 and the VHT SIG-A2 may be configured with 24 data bits, respectively, and the VHT SIG-A1 may be transmitted before the VHT SIG-A2.
  • the VHT SIG-A1 may include a BW, STBC, Group ID, NSTS / Partial AID, TXOP_PS_NOT_ALLOWED field, and Reserved field.
  • VHT SIG-A2 also includes Short GI, Short GI NSYM Disambiguation, SU / MU [0] Coding, LDPC Extra OFDM Symbol, SU VHT-MCS / MU [1-3] Coding, Beamformed, CRC, Tail and Reserved fields. It may include. Through this, it is possible to check the information on the VHT PPDU.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a PPDU format that can be used in the present invention.
  • the type of the PPDU format may be variously set.
  • a new type of PPDU format may be presented.
  • the PPDU may include L-STF, L-LTF, L-SIG, and DATA fields.
  • the PPDU frame may further include a HE (High Efficiency) SIG-A field, an HE-STF field, an HE-LTF field, and an HE-SIG B field.
  • the HE SIG-A field may include common information.
  • the common information may include bandwidth, guard interval (GI), length, and BSS color field.
  • the L parts may be transmitted in SFN form in units of 20 MHz in the frequency domain.
  • HE SIG A may be transmitted in the form of SFN in units of 20 MHz as in the L part.
  • the L part and the HE SIG A may be duplication transmitted in units of 20Mhz.
  • HE SIG-B may be user specific information.
  • the user specific information may include a station AID, resource allocation information (e.g., allocation size), MCS, Nsts, Coding, STBC, TXBF, and the like.
  • the HE SIG-B may be transmitted over the entire band with.
  • the PPDU may be transmitted in an 80 MHz band.
  • the L part and the HE SIG A part may be repeatedly transmitted in units of 20 MHz, and the HE SIG-B may be transmitted over the entire 80 MHz band.
  • the above-described transmission method may be an example and is not limited to the above-described embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an uplink case among concepts of multi-user transmission that can be applied to the present invention.
  • the AP may acquire a TXOP capable of accessing the medium and transmit the signal by occupying the medium through competition.
  • the AP station may transmit a trigger frame to a plurality of stations in order to perform UL MU transmission.
  • the AP station may be a frame that transmits a trigger frame to the plurality of stations so that the plurality of stations may perform uplink data transmission.
  • the plurality of stations may transmit data to the AP after SIFS has elapsed based on the format indicated by the trigger frame. Thereafter, the AP may transmit ACK / NACK information to the station, thereby performing UL MU transmission.
  • FIG. 11 illustrates a case in which a station transmits a frame in a group ID-based OFDMA scheme according to an embodiment of the present invention.
  • a frame is transmitted to STA1, 2, 3, and 4, and frame allocation / transmission information for each STA may be transmitted in HE-SIG1 / 2.
  • FIG. 11 illustrates an example in which resources are allocated to a plurality of STAs referred to by a group ID in 5 MHz units, but a unit of resource allocation need not be limited thereto.
  • RRU regular resource unit
  • BTU basic tone unit
  • the first resource unit represents a resource unit of a large size, and if possible, it is advantageous to recycle the BW size existing in the existing Wi-Fi. (e.g. 26 tone, 56 tone, 114 tone, 242 tone, etc.). Regardless of the BW, the size can be fixed or increased according to the BW.
  • IRU interleavegular resource unit
  • STU small tone unit
  • the allocation method and the number may be set in consideration of resource utilization efficiency and scalability according to BW.
  • the second resource unit may be defined in advance or may be notified through signaling (e.g. SIG) among various methods.
  • the size of the RRU / BTU is 56 subcarrier tones.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a form in which a minimum resource allocation unit is defined regardless of bandwidth.
  • the conventional interleaver can be recycled.
  • Table 1 below shows BRU-specific RUs and IRUs, DCs, and GIs.
  • numerology for each BW may be configured as shown in Table 2 below.
  • the 160 MHz BW is applied twice at 80 MHz.
  • Table 3 shows 80 MHz
  • Table 4 shows 40 MHz
  • Table 5 shows 20 MHz.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a method of configuring resource allocation information common to a plurality of STAs when configuring resource allocation information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows an example of allocating OFDMA resources to STA1, 2, and 4 belonging to Group ID 1.
  • FIG. 13 Since only resources are allocated to STA1, 2, and 4, NSTs (Number of space-time streams) for STA1, 2, and 4 are set to a value greater than 0, and Nsts for STA3 is 0. Can be set.
  • one embodiment of the present invention proposes to represent such resource configuration information using a resource allocation bitmap that is commonly applied to a plurality of STAs.
  • the resource allocation bitmap may indicate a subband configuration that becomes a unit of resource allocation in the entire frequency band through whether a subsequent bit in the resource allocation bitmap is toggled compared to a preceding bit.
  • the subband (eg, SB 1) corresponding to the first preceding bit and the first subsequent bit are not.
  • the corresponding subband (eg, SB2) may be a subband assigned to the same STA.
  • the subband corresponding to the second preceding bit eg, SB2
  • the band (for example, SB3) may represent a subband allocated to different STAs.
  • the resource allocation bitmap may be represented as “1001”. That is, compared to the first 1, the second 0 may represent a resource unit allocated to different STAs because the bit is toggled, and the third 0 is a subband allocated to the same STA because it is not toggled compared to the second bit 0. It can be seen that, since the last 1 is toggled compared to the preceding 0, it may indicate that the subband is allocated to another STA.
  • resource allocation may be performed using a user bitmap.
  • the size of the user bitmap can be determined by the maximum number of users in the group. In the above example, since it supports four users, it can be configured as 4 bits.
  • the value of the user bitmap is set to 1111 because all resources are allocated to four STAs in FIG. 11, and is set to 1101 since resources are allocated only to STA1, 2, and 4 in FIG. 13. In this case, only Nsts information for the assigned user (STA) will be included in the SIG. In the example of FIG. 13, only Nsts information for STA1, 2, and 4 may be included.
  • Resource allocation location and size information on which STA allocates which resource may be included in the HE-SIG and transmitted.
  • the resource allocation information according to the embodiment of the present invention may have a format as in the following example.
  • Table 6 Contents in HE-SIG1 & HE-SIG2 Type Name size (bits) Notes Common information BW 2 GI One BSS index 6 Number of GID 2 Per Group information GID 6 User Bitmap 4 Allocation size 3 MU / OFDMA indication One Allocation Bitmap One Included in the case of OFDMA. Per STA information (included by the total number of STAs) Nsts 3 MCS 4 Coding One STBC One Beamformed One
  • Per Group information can be repeatedly entered by the Number of GID values, and Per STA information can be repeatedly entered by the number of STAs allocated.
  • Per Group Information when Allocation Bitmap allocates resources through group ID as described above, STAs are allocated resources only in a specified order (in the above example, STA1, 2, 3, 4). This may cause a problem of not allocating an appropriate resource to the terminal. For example, in FIGS. 11 and 13, STA1 is assigned first, and STA4 is always assigned last. If resources are allocated to one or more STAs in a group, STA4 may not be allocated from the first.
  • the resource allocation information further includes resource allocation order information that specifies the order of STAs receiving resource allocation in the group. If various forms are possible as the resource allocation order information, two specific forms will be described below.
  • the AP may include and transmit a permutation index. Resource allocation order of STAs belonging to the GID is determined based on the permutation index. It is preferable to use one permutation index per one GID. How to configure the permutation index can be configured as follows.
  • the total number of permutation index is (N!) And the size of the index is determined as ceiling (log2 (N!)) Bits.
  • the total number of STAs that can belong to the GID is 4, the total number of permutation index is 24 and the size is 5 bits. You can limit N to the number of users assigned by GID.
  • N 2 and the size of the index is determined to be 1 bit.
  • the resource allocation information included in the HE-SIG field may have the following format.
  • Table 8 Contents in HE-SIG Type Name size (bits) Notes Common information BW 2 GI One BSS index 6 Number of GID 2 Per Group information GID 6 User Bitmap 4 Allocation size 3 MU / OFDMA indication One Allocation Bitmap One Included in the case of OFDMA. Permutation index 5 Included in the case of OFDMA. Per STA information (includes the total number of STAs) Nsts 3 MCS 4 Coding One STBC One Beamformed One
  • 14 and 15 are examples for explaining a resource allocation method when a permutation index is used according to an embodiment of the present invention.
  • each STA can determine whether the resource allocation to itself through the user bitmap, it may indicate "1111" in FIG.
  • the order of the STA corresponding to each bit of the user bitmap may be STA 1, 2, 3, or 4, which is the original order of the STA, or may be an order defined according to the above-described permutation index, that is, STA 1, 4, 2, or 3. have.
  • STA1, 2, 3, and 4 may be referred to by the group ID, and the permutation index may correspond to 8.
  • the order of the STAs is determined as STA 2, 1, 4, or 3 according to the permutation index, but it may represent that there is no resource allocated to STA 1 using a user bitmap.
  • a permutation index may be defined and operated only for STAs receiving resource allocation.
  • the number of combinations according to the permutation index may be limited as follows.
  • the size of the permutation index will be 4 bits. Limiting the combinations that make up a permutation index can be useful for reducing the size of the index when the value of N increases.
  • the resource allocation order information may be configured using a shifting index that defines the degree of shifting the order of the STAs.
  • a shifting index that defines the degree of shifting the order of the STAs.
  • Table 10 Contents in HE-SIG Type Name size Notes Common information BW 2 GI One BSS index 6 Number of GID 2 Per Group information GID 6 User Bitmap 4 Allocation size 3 MU / OFDMA indication One Allocation Bitmap One Included in the case of OFDMA. Cyclic Shifting index 3 Bit 0: Indicates whether it is left (or upper) shifting or right (or down) shifting. 0: left (or upper) shifting- 1: right (down) shiftingBit1Bit2: indicates the unit to be shifted. Example: 00: 101: 210: 311: The fourth place shows an example and may vary depending on the size. Per STA information (includes the total number of STAs) Nsts 3 MCS 4 Coding One STBC One Beamformed One
  • 16 and 17 are diagrams for explaining a case of using a shifting index according to an embodiment of the present invention.
  • the resource allocation is the example of FIG. 16 (STA1, 2, 3, 4, all allocations are allocated by 5 MHz). May be equal to).
  • STA1, 2, 3, 4, all allocations are allocated by 5 MHz). May be equal to since the allocation order of the STAs is shifted by two spaces to the right, they are allocated in the order of STA3, STA4, STA1, and STA2.
  • Embodiments as described above are various examples of resource allocation using a group ID.
  • a method of transmitting additional information using the group ID itself will be described. That is, a method of allocating resources differently according to a grouping type of a terminal is proposed.
  • 18 to 21 are diagrams for describing a method of representing various pieces of information according to a group ID according to one embodiment of the present invention.
  • grouping may be changed according to the type of OFDMA or MU-MIMO. That is, in the range of Group ID, a specific area can be used for OFDMA and a specific area for MU-MIMO. Therefore, a terminal supporting both OFDMA and MU-MIMO may be allocated all GIDs for two groups.
  • the LSB (or MSB) of the Group ID indicates the type.
  • the LSB (or MSB) is set to 0
  • it indicates the MU-MIMO GID.
  • the LSB (or MSB) is set to 1, it indicates the GID for OFDMA.
  • a specific area may be allocated for BTU (Basic Tone Unit) allocation and a specific area for STU (Small Tone Unit) allocation in the range of Group ID.
  • BTU Basic Tone Unit
  • STU Small Tone Unit
  • a specific area can be used for OFDMA and a specific area for MU-MIMO.
  • the LSB (or MSB) of the Group ID may indicate the type. In this case, when the LSB is set to 0, it indicates the BTU GID, and when the LSB is set to 1, it indicates the STU GID.
  • the Group ID region may be divided into four regions, OFDMA, MU-MIMO, BTU, and STU, as shown in FIG. Alternatively, these may be mixed and used as shown in FIG. 21.
  • 22 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of an AP device (or base station device) and a station device (or terminal device) according to an embodiment of the present invention.
  • the AP 100 may include a processor 110, a memory 120, and a transceiver 130.
  • the station 150 may include a processor 160, a memory 170, and a transceiver 180.
  • the transceivers 130 and 180 may transmit / receive radio signals and may implement, for example, a physical layer in accordance with the IEEE 802 system.
  • the processors 110 and 160 may be connected to the transceivers 130 and 180 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802 system.
  • Processors 110 and 160 may be configured to perform operations in accordance with one or more combinations of the various embodiments of the invention described above.
  • the modules for implementing the operations of the AP and the station according to various embodiments of the present invention described above may be stored in the memory 120 and 170, and may be executed by the processors 110 and 160.
  • the memories 120 and 170 may be included in the processors 110 and 160 or may be installed outside the processors 110 and 160 and connected to the processors 110 and 160 by a known means.
  • the above descriptions of the AP device 100 and the station device 150 may be applied to a base station device and a terminal device in another wireless communication system (eg, LTE / LTE-A system).
  • LTE / LTE-A system another wireless communication system
  • the detailed configuration of the AP and the station apparatus as described above may be implemented to be applied independently or the two or more embodiments described at the same time described in the various embodiments of the present invention, overlapping description is omitted for clarity do.
  • FIG. 23 illustrates an exemplary structure of a processor of an AP device or a station device according to an embodiment of the present invention.
  • the processor of an AP or station may have a plurality of layer structures, and FIG. 23 concentrates on the MAC sublayer 3810 and the physical layer 3820 among these layers, in particular, on a Data Link Layer (DLL).
  • DLL Data Link Layer
  • the PHY 3820 may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity 3811 and a Physical Medium Dependent (PMD) entity 3822.
  • PLCP Physical Layer Convergence Procedure
  • PMD Physical Medium Dependent
  • Both the MAC sublayer 3810 and the PHY 3820 each contain management entities conceptually referred to as a MAC sublayer management entity (MLME) 3811.
  • MLME MAC sublayer management entity
  • SME 3830 In order to provide correct MAC operation, a Station Management Entity (SME) 3830 exists within each station.
  • SME 3830 is a layer-independent entity that may appear within a separate management plane or appear to be off to the side. Although the precise functions of the SME 3830 are not described in detail herein, in general, this entity 3830 collects layer-dependent states from various Layer Management Entities (LMEs) and values of layer-specific parameters. It can be seen that it is responsible for such functions as setting. SME 3830 can generally perform these functions on behalf of a generic system management entity and implement standard management protocols.
  • LMEs Layer Management Entities
  • the entities shown in FIG. 23 interact in various ways.
  • 23 shows some examples of exchanging GET / SET primitives.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a given MIB attribute (management information based attribute information).
  • the XX-GET.confirm primitive is used to return the appropriate MIB attribute information value if the Status is "Success", otherwise it is used to return an error indication in the Status field.
  • the XX-SET.request primitive is used to request that the indicated MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute means a specific operation, this is to request that the operation be performed.
  • the XX-SET.confirm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value when status is "success", otherwise it is used to return an error condition in the status field. If the MIB attribute means a specific operation, this confirms that the operation has been performed.
  • the MLME 3811 and the SME 3830 can exchange various MLME_GET / SET primitives through the MLME_SAP 3850.
  • various PLCM_GET / SET primitives can be exchanged between PLME 3821 and SME 3830 via PLME_SAP 3860, and MLME 3811 and PLME 3870 via MLME-PLME_SAP 3870. Can be exchanged between.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the present invention has been described assuming that it is applied to an IEEE 802.11-based WLAN system, but the present invention is not limited thereto.
  • the present invention can be applied to various wireless systems in the same manner.

Landscapes

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Abstract

본 문서는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선랜 시스템에서 유연하게 자원할당을 지원하는 방법, 이를 이용한 신호 전송 방법과 장치에 대한 것이다. 이를 위해 STA은 OFDMA (Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access) 또는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO) 방식으로 복수의 STA에 데이터를 전송할 자원 할당 정보를 마련하여 상기 복수의 STA에 전송하고, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 복수의 STA에 데이터를 전송한다. 이때, 상기 자원 할당 정보는 상기 복수의 STA을 나타내는 그룹 ID, 상기 복수의 STA에게 공통되는 형태를 가지는 자원 할당 비트맵, 상기 복수의 STA 각각에 대한 자원할당 정보 및 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 지정하는 자원할당순서정보를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

무선 통신 시스템에서 유연한 자원할당을 지원하는 방법 및 이를 위한 장치
본 문서는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선랜 시스템에서 그룹 ID 기반으로 자원을 할당하되, 그룹 내 자원할당 순서를 유연하게 지원할 수 있는 방법과 장치에 대한 것이다.
이하에서 제안하는 신호 전송 방법은 다양한 무선 통신에 적용될 수 있으나, 이하에서는 본 발명이 적용될 수 있는 시스템의 일례로서 무선랜(wireless local area network, WLAN) 시스템에 대해 설명한다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.
상술한 무선랜 표준은 최대 160MHz 대역폭을 사용하고, 8개의 공간 스트림을 지원하여 최대 1Gbit/s의 속도를 지원하는 IEEE 802.11ac 표준을 거쳐, IEEE 802.11ax 표준화에 대한 논의가 이루어지고 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 스테이션이 효율적으로 신호를 송신하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 목적을 가지고 있다.
구체적으로는 무선 통신 시스템 중 차세대 무선랜 시스템인 IEEE 802.11ax 표준에서 OFDMA (Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access) 또는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO)가 적용되는 경우의 자원 할당 방식을 효율적으로 규정하고자 한다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 목적 이외에도 이하 본 발명에 대한 상세한 설명으로부터 이해되는 다양한 효과를 획득하는 것을 포함한다.
본 발명의 일 측면에서는 무선랜 시스템에서 동작하는 스테이션(STA)이 신호를 송신하는 방법에 있어서, 제 1 STA이 OFDMA (Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access) 또는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO) 방식으로 복수의 STA에 데이터를 전송할 자원 할당 정보를 마련하여 상기 복수의 STA에 전송하고, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 복수의 STA에 데이터를 전송하되, 상기 자원 할당 정보는 상기 복수의 STA을 나타내는 그룹 ID, 상기 복수의 STA에게 공통되는 형태를 가지는 자원 할당 비트맵, 및 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 지정하는 자원할당순서정보를 포함하는, 스테이션의 신호 송신 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 일 측면에서는 무선 통신 시스템에서 신호를 송신하는 스테이션(STA)에 있어서, OFDMA (Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access) 또는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO) 방식으로 복수의 STA에 데이터를 전송할 자원 할당 정보를 마련하도록 구성되는 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결되어, 상기 자원 할당 정보 및 데이터를 상기 복수의 STA에 전송하도록 구성되는 송수신기를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 자원 할당 정보가 상기 복수의 STA을 나타내는 그룹 ID, 상기 복수의 STA에게 공통되는 형태를 가지는 자원 할당 비트맵, 및 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 지정하는 자원할당순서정보를 포함하도록 마련하는, 스테이션을 제안한다.
상기 자원할당순서정보는 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서 조합들을 미리 규정하고, 상기 STA 순서 조합들을 나타내는 퍼뮤테이션 인덱스(permutation index) 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 자원할당순서정보는 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 미리 정해진 순서에서 시프팅하는 정도를 나타내는 시프팅 인덱스(shifting index) 형태를 가질 수 있다.
상기 자원 할당 비트맵은 상기 자원 할당 비트맵 내 후속 비트가 선행 비트와 비교하여 토글링(toggling)되었는지 여부를 통해 전체 주파수 대역 내 자원 할당의 단위가 되는 서브밴드 구성을 알려줄 수 있으며, 구체적으로, 상기 자원 할당 비트맵에서 제 1 후속 비트가 제 1 선행 비트와 비교하여 토글링되지 않은 경우 상기 제 1 선행 비트에 대응하는 서브밴드와 상기 제 1 후속 비트에 대응하는 서브밴드는 동일한 STA에게 할당되는 서브밴드이며, 상기 자원 할당 비트맵에서 제 2 후속 비트가 제 2 선행 비트와 비교하여 토글링된 경우 상기 제 2 선행 비트에 대응하는 서브밴드와 상기 제 2 후속 비트에 대응하는 서브밴드는 서로 다른 STA에게 할당되는 서브밴드일 수 있다. 이 경우, 상기 자원 할당 정보는 상기 자원 할당 비트맵에 따라 구성되는 서브밴드가 상기 복수의 STA 각각에게 할당되는지 여부를 나타내는 STA별 자원할당 정보를 추가적으로 포함할 수 있다.
이와 달리, 상기 자원 할당 비트맵은 상기 복수의 STA의 수에 대응하는 길이를 가지는 비트맵으로서, 상기 복수의 STA 각각에 자원할당 여부를 알려줄 수도 있다.
상기 자원할당순서정보는 상기 복수의 STA 중 상기 자원 할당 비트맵에 의해 자원을 할당 받는 STA의 수에 대응하는 수의 STA의 순서를 지정하는 정보 형태를 가질 수 있으며, 이와 달리 상기 자원할당순서정보는 상기 그룹 ID에 의해 지칭되는 상기 복수의 STA의 수에 대응하는 수의 STA의 순서를 지정하는 정보 형태를 가질 수 있다.
상기 그룹 ID의 값은 제 1 그룹 ID 구간 또는 제 2 그룹 ID 구간 중 어느 한 구간의 값을 가질 수 있으며, 상기 그룹 ID의 값이 상기 제 1 그룹 ID 구간 또는 상기 제 2 그룹 ID 구간 중 어느 구간의 값을 가지는지 여부를 통해, 상기 복수의 STA에 데이터를 전송하는 서로 다른 방식을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 그룹 ID의 값이 상기 제 1 그룹 ID 구간의 값을 가지는 경우, 상기 복수의 STA에 OFDMA 방식으로 데이터를 전송하며, 상기 그룹 ID의 값이 상기 제 2 그룹 ID 구간의 값을 가지는 경우, 상기 복수의 STA에 MU-MIMO 방식으로 데이터를 전송할 수 있다.
상기 자원 할당 정보는 HE-SIG 필드를 통해 전송될 수 있다.
본 발명에 따르면 무선 통신 시스템에서 스테이션이 효율적으로 신호를 송신할 수 있으며, 구체적으로는 무선 통신 시스템 중 차세대 무선랜 시스템인 IEEE 802.11ax 표준에서 OFDMA (Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access) 또는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO)가 적용되는 경우의 자원 할당 방식을 효율적으로 수행할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 8은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 이용될 수 있는 PPDU 포맷의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 다중 사용자 전송의 개념 중 상향링크의 경우에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라 스테이션이 그룹 ID 기반 OFDMA 방식으로 프레임을 전송하는 경우에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 최소 자원할당 단위가 대역폭에 무관하게 규정되는 형태의 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시형태에 따라 자원할당정보를 구성할 때 복수의 STA들에 공통적인 자원 할당 정보를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 15는 본 발명의 일 실시형태에 따라 permutation index가 사용되는 경우의 자원할당 방식을 설명하기 위한 예이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 일 실시형태에 따라 Shifting Index를 활용하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 18 내지 21은 본 발명의 일 실시형태에 따라 그룹 ID에 따라 다양한 정보를 나타내는 방식을 설명하는 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 장치 (또는 기지국 장치) 및 스테이션 장치 (또는 단말 장치)의 예시적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 장치 또는 스테이션 장치의 프로세서의 예시적인 구조를 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 명세서의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게, 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
또한 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 그리고 명세서에 기재된 “…유닛”, “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다.
스테이션은 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP)와 비AP 스테이션(Non-AP Station)을 포함한다. 스테이션 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP 스테이션으로써, 단순히 스테이션이라고 할 때는 Non-AP 스테이션을 가리키기도 한다. Non-AP 스테이션은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.
그리고, AP는 자신에게 결합된 스테이션(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.
BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.
도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 스테이션 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP 스테이션들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP 스테이션 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP 스테이션들 사이에서 직접 통신도 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 스테이션들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP 스테이션은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.
도 3은 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 3 에서는 DS를 포함하는 기반 구조 BSS 의 일례가 도시된다.
도 3 의 예시에서 BSS1 및 BSS2가 ESS를 구성한다. 무선랜 시스템에서 스테이션은 IEEE 802.11 의 MAC/PHY 규정에 따라 동작하는 기기이다. 스테이션은 AP 스테이션 및 비-AP(non-AP) 스테이션을 포함한다. Non-AP 스테이션은 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 도 3의 예시에서 스테이션1, 스테이션3, 스테이션4 는 non-AP 스테이션에 해당하고, 스테이션2 및 스테이션5 는 AP 스테이션에 해당한다.
이하의 설명에서 non-AP 스테이션은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장치(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동단말(Mobile Terminal), 이동 가입자국(Mobile Subscriber Station; MSS) 등으로 칭할 수도 있다. 또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국(Base Station; BS), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(evolved Node-B; eNB), 기저 송수신 시스템(Base Transceiver System; BTS), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.
도 4 내지 도 8은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
스테이션(STA)는 PPDU(Physical Layer Convergence Protocol(PLCP) Packet Data Unit)를 수신할 수 있다. 이때, PPDU 프레임 포맷은, STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 일 예로, PPDU 프레임 포맷의 종류에 기초하여 PPDU 프레임 포맷이 설정될 수 있다.
일 예로, non-HT(High Throughput) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다.
또한, PPDU 프레임 포맷의 종류는 HT-mixed 포맷 PPDU 및 HT-greenfield 포맷 PPDU 중 어느 하나로 설정될 수 있다. 이때, 상술한 PPDU 포맷에서는 SIG 필드와 데이터 필드 사이에 추가적인(또는 다른 종류의) STF, LTF, SIG 필드가 더 포함될 수도 있다.
또한, 도 5을 참조하면 VHT(Very High Throughput) PPDU 포맷이 설정될 수 있다. 이때, VHT PPDU 포맷에서도 SIG 필드와 데이터 필드 사이에 추가적인 (또는 다른 종류의) STF, LTF, SIG 필드가 포함될 수도 있다. 보다 상세하게는, VHT PPDU 포맷에서는 L-SIG 필드 및 데이터 필드 사이에 VHT-SIG-A 필드, VHT-STF 필드 VHT-LTF 및 VHT SIG-B 필드 중 적어도 어느 하나 이상이 포함될 수 있다.
이때, STF는 신호 검출, AGC(Automatic Gain Control), 다이버시티 선택, 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호일 수 있다. 또한, LTF는 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 신호일 수 있다. 이때, STF와 LTF를 합쳐서 PCLP 프리앰블(preamble)이라고 칭할 수 있고, PLCP 프리앰블은 OFDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정을 위한 신호라고 할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, SIG 필드는 패리티(parity) 비트, SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다.
데이터 필드는 SERVICE 필드, PSDU(PLCP Service Data Unit), PPDU TAIL 비트를 포함할 수 있고, 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다.
이때, 도 7를 참조하면, SERVICE 필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의 동기화를 위해 사용될 수 있으며, 일부 비트는 유보된(Reserved) 비트로 구성될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MAC PDU(Protocol Data Unit)에 대응하며, 상위 계층에서 생성/이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다.
또한, 일 예로, 상술한 바와 같이, VHT PPDU 포맷은 추가적인 (또는 다른 종류의) STF, LTF, SIG 필드가 포함될 수도 있다. 이때, VHT PPDU에서 L-STF, L-LTF, L-SIG는 VHT PPDU 중 Non-VHT에 대한 부분일 수 있다. 이때, VHT PPDU에서 VHT-SIG A, VHT-STF, VHT-LTF 및 VHT-SIG B는 VHT에 대한 부분일 수 있다. 즉, VHT PPDU는 Non-VHT에 대한 필드 및 VHT 필드에 대한 영역이 각각 정의되어 있을 수 있다. 이때, 일 예로, VHT-SIG A는 VHT PPDU를 해석하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
이때, 일 예로, 도 8을 참조하면 VHT-SIGA는 VHT SIG-A1(도 8의 (a)) 및 VHT SIG-A2(도 8의 (b))로 구성될 수 있다. 이때, VHT SIG-A1 및 VHT SIG-A2는 각각 24 데이터 비트로 구성될 수 있으며, VHT SIG-A1이 VHT SIG-A2보다 먼저 전송될 수 있다. 이때, VHT SIG-A1에는 BW, STBC, Group ID, NSTS/Partial AID, TXOP_PS_NOT_ALLOWED 필드 및 Reserved 필드 등을 포함할 수 있다. 또한, VHT SIG-A2는 Short GI, Short GI NSYM Disambiguation, SU/MU[0] Coding, LDPC Extra OFDM Symbol, SU VHT-MCS/MU[1-3] Coding, Beamformed, CRC, Tail 및 Reserved 필드 등을 포함할 수 있다. 이를 통해, VHT PPDU에 대한 정보를 확인하도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명에 이용될 수 있는 PPDU 포맷의 일 예를 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같이, PPDU 포맷의 종류는 다양하게 설정될 수 있다. 이때, 일 예로서, 새로운 형태의 PPDU 포맷을 제시할 수 있다. 이때, PPDU는 L-STF, L-LTF, L-SIG 및 DATA 필드를 포함할 수 있다. 이때, 일 예로, PPDU 프레임은 HE(High Efficiency) SIG-A 필드, HE-STF 필드, HE-LTF 필드, HE-SIG B 필드를 더 포함할 수 있다. 이때, 일 예로, HE SIG-A 필드는 공통 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 공통 정보는 Bandwidth, GI(Guard Interval), length, BSS color field 등을 포함할 수 있다. 이때, 일 예로, L 파트(L-STF, L-LTF, L-SIG)는 주파수 영역에서 20Mhz 단위로 SFN 형태로 전송될 수 있다. 또한, 일 예로, HE SIG A도 L 파트와 동일하게 20Mhz 단위로 SFN 형태로 전송될 수 있다. 일 예로, 채널이 20Mhz보다 큰 경우, L 파트 및 HE SIG A는 20Mhz 단위로 duplication되어 전송될 수 있다. 또한, HE SIG-B는 User Specific한 정보일 수 있다. 이때, 일 예로, User Specific 정보는 스테이션 AID, resource allocation information(e.g., allocation size), MCS, Nsts, Coding, STBC, TXBF 등을 포함할 수 있다. 또한, 일 예로, HE SIG-B는 전체 밴드위드에 걸쳐서 전송될 수 있다.
일 예로, 도 9의 (b)를 참조하면 PPDU는 80Mhz 대역에서 전송될 수 있다. 이때, L 파트 및 HE SIG A 파트는 20Mhz 단위로 반복(duplication)되어 전송될 수 있으며, HE SIG-B는 80Mhz 전체 대역에 걸쳐 전송될 수 있다. 그러나, 상술한 전송 방법은 일 예일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 다중 사용자 전송의 개념 중 상향링크의 경우에 대한 설명을 위한 도면이다.
상술한 바와 같이, AP는 매체에 접속할 수 있는 TXOP를 획득하고 경쟁을 통해 매체를 점유하여 신호를 전송할 수 있다. 이때, 도 10를 참조하면, AP 스테이션은 UL MU 전송을 수행하기 위해 트리거 프레임(trigger frame)을 복수의 스테이션에 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, 트리거 프레임은 UL MU 할당 정보로서 자원 할당 위치 및 크기, 스테이션의 ID들, MCS, MU type (= MIMO, OFDMA) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상향 링크 멀티 유저(UL MU) 전송은 멀티 유저로서 복수의 스테이션들이 AP 스테이션으로 상향 링크 전송을 수행함을 의미할 수 있다. 이때, AP 스테이션은 트리거 프레임을 복수의 스테이션에게 전송하여 복수의 스테이션들이 상향링크 데이터 전송을 수행할 수 있도록 하는 프레임일 수 있다.
복수의 스테이션들은 트리거 프레임에 의해 지시된 포맷에 기초하여 SIFS 경과 후 AP로 데이터를 전송할 수 있다. 그 후, AP는 ACK/NACK 정보를 스테이션으로 전송할 수 있으며, 이를 통해 UL MU 전송을 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라 스테이션이 그룹 ID 기반 OFDMA 방식으로 프레임을 전송하는 경우에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 11 에서 STA1,2,3 및 4에게 프레임을 전송하는 상황을 나타내고 있으며, 각 STA에 대한 프레임 할당/전송 정보는 HE-SIG1/2에서 전송될 수 있다. STA1, 2, 3, 4가 하나의 그룹 (Group ID =1)에 속해 있다고 가정하면, HE-SIG에 포함되는 STA정보는 Group ID (=1) 과 STA1, 2, 3, 4에 대한 자원 할당 유무 정보(e.g., Nsts (>0, 1~8))가 포함될 수 있다.
도 11에서는 5MHz 단위로 그룹 ID에 의해 지칭되는 복수의 STA들에게 자원이 할당되는 예를 도시하고 있으나, 자원 할당의 단위는 이에 제한될 필요가 없다.
상술한 설명과 관련하여 이하에서는 최소 자원 단위 크기(Unit of minimum resource granularity )의 예들에 대해 설명한다.
기본 방향
(1) 제 1 자원 단위 - RRU(regular resource unit) 또는 BTU (Basic tone unit); 이하에서는 RRU나 BTU를 혼용해서 기술하고, 두 용어는 같은 의미를 가진다)
상기 제 1 자원 단위는 큰 크기의 자원 단위를 나타내며, 가능하다면 기존 Wi-Fi에 존재하는 BW 크기를 재활용하는 것이 유리 하다. (e.g. 26 tone, 56 tone, 114 tone, 242 tone 등). BW에 관계 없이 크기를 고정할 수도 있고, BW에 따라 증가시킬 수도 있다.
(2) 제 2 자원 단위 - IRU(irregular resource unit) 또는 STU(Small tone unit); 이하에서는 IRU나 STU를 혼용해서 기술하고, 두 용어는 같은 의미를 가진다)
이 제 2 자원 단위는 작은 자원 단위를 나타내며, Resource unit 할당 시 BW의 양끝에 간섭 완화를 위한 left/right guard tone, 그리고, 중앙의 DC tone을 고려해서, 해당 tone을 제외한 나머지 영역에 RRU와 IRU를 할당하는 방법을 정의한다. 가능하면, BW에 관계 없이 left/right guard tone, DC tone의 수를 유지시키는 것이 바람직하다. (e.g. left/right guard tone=6/5 or 7/6 tones, DC=5 or 3tones 등)
할당하는 방법, 개수 등은 자원 활용 효율, BW에 따른 scalability 등을 고려하여 설정할 수 있다. 또한, 제 2 자원 단위는 미리 정의해 놓을 수도 있고, 여러 방법 중 signalling (e.g. SIG)을 통해 알려주는 것도 가능하다.
방식 1- BW 공통 톤 단위 (RRU/BTU size = 56 subcarriers)
본 규정 방식에서 RRU/BTU의 size는 56 subcarrier tone이다.
도 12는 최소 자원할당 단위가 대역폭에 무관하게 규정되는 형태의 일례를 도시한 도면이다.
56 subcarrier의 경우 기존의 WiFi 시스템에서20MHz의 기본 OFDM numerology와 같기 때문에 종래의 interleaver 등을 재활용할 수 있다는 장점이 있다. 이 때, IRU/STU의 size는 8subcarrier tone이다. 즉, RRU/BTU = 56, IRU/STU=8로 설정된 것으로 가정한다. 하지만, IRU/STU의 최소 할당 단위는 2 IRU/STU (i.e., 16 tones)을 가정한다.
아래 표 1은 BW별 RU 및 IRU, DC, GI의 수치들을 나타낸다.
표 1
BW # of RU # of IRU # of tones of DC + GS
20 MHz 4 (224 tones) 2 (16 tones) 16 (DC: 5, GS:11 or DC: 3, GS: 13)
40 MHz 8 (448 tones) 6 (48 tones) 16 (DC: 5, GS:11 or DC: 3, GS: 13)
80 MHz 16 (896 tones) 14 (112 tones) 16 (DC: 5, GS:11 or DC: 3, GS: 13)
상기 표 1에 나타난 바와 같이 remaining tone, 즉 DC 와 GS의 수가 BW에 상관없이 16 (IRU tone 수의 2배이다)의 수로 유지되는 것을 제안한다.
(RU, IRU)=(56, 9)
IRU가 9 subcarrier size로 이뤄지는 경우, 각 BW별 numerology는 다음 표 2와 같이 구성될 수 있다. 160MHz BW는 80MHz의 것을 두 번 반복하여 적용한다.
표 2
BW # of RU # of IRU # of tones of DC + GS
20 MHz 4 (224 tones) 2 (18 tones) 14 (DC: 3, GS:11)
40 MHz 8 (448 tones) 5 (45 tones) 19 (DC: 8, GS:11 or DC: 3, GS: 16)
80 MHz 16 (896 tones) 12 (108 tones) 20 (DC: 3, GS:17 or DC: 9, GS: 11)
상술한 예들 이외에도, (RU, IRU)의 조합은 아래와 같이 여러 가지 형태로 나타낼 수도 있다. 예를 들어, (RU, IRU)=(26, 8), (RU, IRU)=(26, 6), (RU, IRU)=(114, 7) 역시 가능할 수 있다.
방식 2- RRU size 를 BW에 따라 변경하는 방법
(RRU= 26/56/114 for 20/40/80MHz, IRU=7)
본 방식에서는 IRU는 BW에 관계 없이 14로 고정한다. 만약 pilot이 2개 박힌다고 하면, 12개의 data tone은 다양한 MCS decoding에 유리하다. 특히, 80Hz의 경우 RRU+IRU=114+14=128로 256의 약수이므로, systematic design에 유리하다.
아래 표들은 각 대역폭에 대해 규정될 수 있는 수치들을 나타낸다. 구체적으로 표 3은 80MHz, 표 4는 40 MHz, 표 5는 20 MHz의 경우를 나타낸다.
표 3
tone 수 할당개수 총 tone 수
RRU 114 8 912
IRU 7 14 98
left guard 6
right guard 5
DC 3
표 4
tone 수 할당개수 총 tone 수
RRU 56 8 448
IRU 7 6 42
left guard 6
right guard 5
DC 11
표 5
tone 수 할당개수 총 tone 수
RRU 26 8 208
IRU 7 4 28
left guard 6
right guard 5
DC 9
한편, 이하에서는 상술한 바와 같은 바를 배경으로 자원 할당 정보를 효율적으로 구성하는 방법에 대해 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시형태에 따라 자원할당정보를 구성할 때 복수의 STA들에 공통적인 자원 할당 정보를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로 도 13은 Group ID 1에 속한 STA1, 2, 4에게 OFDMA 자원을 할당하는 예다. STA1,2,4에게만 자원을 할당하기 때문에, VHT의 예를 들어 설명하면 STA1,2,4에 대한 Nsts (Number of space-time streams) 는 0보다 큰 값으로 설정되고, STA3에 대한 Nsts는 0으로 설정될 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시형태에서는 복수의 STA에게 공통적으로 적용되는 자원할당 비트맵을 이용하여 이와 같은 자원 구성 정보를 나타내는 것을 제안한다.
자원 할당 비트맵은 상기 자원 할당 비트맵 내 후속 비트가 선행 비트와 비교하여 토글링(toggling)되었는지 여부를 통해 상기 전체 주파수 대역 내 자원 할당의 단위가 되는 서브밴드 구성을 알려줄 수 있다. 구체적으로, 자원 할당 비트맵에서 제 1 후속 비트가 제 1 선행 비트와 비교하여 토글링되지 않은 경우 상기 제 1 선행 비트에 대응하는 서브밴드(예를 들어, SB 1)와 상기 제 1 후속 비트에 대응하는 서브밴드(예를 들어, SB2)는 동일한 STA에게 할당되는 서브밴드일 수 있다. 반대로, 자원 할당 비트맵에서 제 2 후속 비트가 제 2 선행 비트와 비교하여 토글링된 경우 상기 제 2 선행 비트에 대응하는 서브밴드(예를 들어, SB2)와 상기 제 2 후속 비트에 대응하는 서브밴드(예를 들어, SB3)는 서로 다른 STA에게 할당되는 서브밴드임을 나타낼 수 있다.
도 13의 예를 들어 설명하면, 자원할당 비트맵은 “1001”과 같이 나타낼 수 있다. 즉 첫번째 1과 대비하여 두번째 0은 비트가 토글링되었기 때문에 서로 다른 STA에 할당되는 자원 단위임을 나타낼 수 있으며, 세번째 0은 두번째 비트 0과 비교하여 토글링되지 않았기 때문에 동일한 STA에 할당되는 서브밴드임을 알 수 있으며, 마지막 1은 선행하는 0과 대비하여 토글링되었기 때문에 다른 STA에 할당하는 서브밴드임을 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 사용자 비트맵(user bitmap)을 이용하여 자원할당을 수행할 수 있다. User bitmap의 크기는 Group에 속한 최대 user의 수로 결정될 수 있다. 위 예에서는 4명의 user를 지원하기 때문에, 4비트로 구성될 수 있다. 위의 예를 들면, user bitmap의 값은 도 11에서 4명의 STA에게 모두 자원을 할당하기 때문에, 1111로 설정되고, 도 13에서는 STA1, 2, 4에게만 자원을 할당하기 때문에, 1101로 설정된다. 이 경우, 할당된 user (STA)에 대한 Nsts정보만 SIG에 포함될 것이다. 도 13의 예에서는 STA1,2,4에 대한 Nsts 정보만 포함될 수 있다.
어떤 STA가 어떤 자원을 할당할지에 대한 자원 할당 위치 및 크기 정보가 HE-SIG에 포함되어 전송될 수 있다.
상술한 내용과 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 자원할당 정보는 아래 예와 같은 형식을 가질 수 있다.
표 6
Contents in HE-SIG1 & HE-SIG2
Type Name size (bits) Notes
Common information BW 2 　
GI 1 　
BSS index 6 　
Number of GID 2 　
Per Group information GID 6 　
User Bitmap 4 　
Allocation size 3 　
MU/OFDMA indication 1 　
Allocation Bitmap 1 OFDMA일 경우 포함된다.
Per STA information(총 STA 수 만큼 포함된다.) Nsts 3 　
MCS 4 　
Coding 1 　
STBC 1 　
Beamformed 1 　
위에서 보는 봐와 같이, Per Group Information은 Number of GID 값만큼 반복하여 들어가고, Per STA information 은 할당되는 STA수만큼 반복하여 들어갈 수 있다. Per Group Information 에서 Allocation Bitmap은 위에서 설명한 봐와 같이 group ID를 통해서, 자원을 할당할 경우, STA들은 지정된 순서로(위 예에서는, STA1, 2, 3, 4)만 자원을 할당 받는다. 이는 단말에게 적합한 자원을 할당하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 11 및 13에서 STA1은 첫 번째로 할당되고, STA4는 항상 마지막에 할당된다. 그룹에서 하나 이상의 STA에게 자원이 할당되면, STA4는 첫 번째부터 할당될 수 없는 문제가 발생한다.
본 발명의 바람직한 일 실시형태에서는 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 자원할당정보가 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 지정하는 자원할당순서정보를 추가적으로 포함할 것을 제안한다. 자원할당순서정보로는 다양한 형태가 가능하면 이하에서는 2가지 구체적인 형태를 예를 들어 설명한다.
실시예 1- Permutation Index 이용 방법
AP는 GID를 기반으로 OFDMA자원을 할당할 때, Permutation index를 포함시켜 전송할 수 있다. Permutation index를 기반으로 GID에 속한 STA들의 자원할당 순서가 결정된다. 하나의 GID당 하나의 Permutation index가 사용되는 것이 바람직하다. Permutation index를 구성하는 방법은 아래와 같이 구성될 수 있다.
GID에 속할 수 있는 최대 STA의 수가 N이라고 할 경우, Permutation index의 총수는 (N!)이고 index의 크기는 ceiling (log2(N!))bits으로 결정된다. 위 예에서는 GID에 속할 수 있는 총 STA의 수가 4이기 때문에, Permutation index의 총 수는 24개이고, size는 5비트이다. N값을 GID에서 할당된 user수로 제한 할 수 있다.
만약, GID에서 두 명의 STA가 할당된다면, N은 2이고, index의 크기는 1비트로 결정된다.
아래는 N=4일 때, Permutation index를 구성하는 예를 나타낸다.
표 7
Permutation index Order of allocation
1 2 3 4
1 STA1 STA2 STA3 STA4
2 STA1 STA2 STA4 STA3
3 STA1 STA3 STA2 STA4
4 STA1 STA3 STA4 STA2
5 STA1 STA4 STA2 STA3
6 STA1 STA4 STA3 STA2
7 STA2 STA1 STA3 STA4
8 STA2 STA1 STA4 STA3
9 STA3 STA1 STA2 STA4
10 STA3 STA1 STA4 STA2
11 STA4 STA1 STA2 STA3
12 STA4 STA1 STA3 STA2
13 STA2 STA3 STA1 STA4
14 STA2 STA4 STA1 STA3
15 STA3 STA2 STA1 STA4
16 STA3 STA4 STA1 STA2
17 STA4 STA2 STA1 STA3
18 STA4 STA3 STA1 STA2
19 STA2 STA3 STA4 STA1
20 STA2 STA4 STA3 STA1
21 STA3 STA2 STA4 STA1
22 STA3 STA4 STA2 STA1
23 STA4 STA2 STA3 STA1
24 STA4 STA3 STA2 STA1
이와 같은 permutation index를 추가적으로 포함할 경우, HE-SIG 필드에 포함되는 자원할당 정보는 다음과 같은 형식을 가질 수 있다.
표 8
Contents in HE-SIG
Type Name size (bits) Notes
Common information BW 2 　
GI 1 　
BSS index 6 　
Number of GID 2 　
Per Group information GID 6 　
User Bitmap 4 　
Allocation size 3 　　
MU/OFDMA indication 1 　
Allocation Bitmap 1 OFDMA일 경우 포함된다.
Permutation index 5 OFDMA일 경우 포함된다.
Per STA information(총 STA수 만큼 포함된다.) Nsts 3 　
MCS 4 　
Coding 1 　
STBC 1 　
Beamformed 1 　
도 14 및 15는 본 발명의 일 실시형태에 따라 permutation index가 사용되는 경우의 자원할당 방식을 설명하기 위한 예이다.
도 14와 같이 동일한 그룹 ID로 지칭되는 STA 1, 2, 3, 4 중 자원할당의 순서가 STA 1, 4, 2, 3과 같은 경우, 상기 표 7의 Permutation Index 5에 의해 나타내어 질 수 있다.
한편, 상기 표 8과 같이 자원할당 정보가 구성되는 경우 user bitmap을 통해 각 STA은 자신에게 자원할당 여부를 확인할 수 있으며, 도 14의 경우 “1111”을 나타낼 수 있다. 여기서 user bitmap의 각 비트에 대응하는 STA의 순서는 STA의 원래 순서인 STA 1, 2, 3, 4일 수도, 상술한 permutation index에 따라 규정된 순서, 즉 STA 1, 4, 2, 3일 수도 있다.
도 15의 예에서는 그룹 ID에 의해 STA1,2,3,4가 지칭되고, Permutation index가 8인 경우에 대응할 수 있다. 이때 permutation index에 따라 STA의 순서는 STA 2, 1, 4, 3과 같이 정해지지만, user bitmap 등을 이용하여 STA 1에게는 할당되는 자원이 없음을 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에서는 자원 할당을 받는 STA들에 대해서만 permutation index를 규정하여 운용할 수도 있다. 또한, singling overhead를 감소시키기 위해 permutation index에 따른 조합의 수를 다음과 같이 제한하여 이용할 수도 있다.
표 9
Permutation index Oder of allocation
1 2 3 4
1 STA1 STA2 STA3 STA4
2 STA1 STA3 STA2 STA4
3 STA1 STA4 STA2 STA3
4 STA2 STA1 STA3 STA4
5 STA3 STA1 STA2 STA4
6 STA4 STA1 STA2 STA3
7 STA2 STA3 STA1 STA4
8 STA3 STA2 STA1 STA4
9 STA4 STA2 STA1 STA3
10 STA2 STA3 STA4 STA1
11 STA3 STA2 STA4 STA1
12 STA4 STA2 STA3 STA1
이 경우, Permutation index의 크기는 4비트가 될 것이다. Permutation index를 구성하는 조합을 제한하는 방법은 N값이 커질 때 index의 크기를 줄이는데 유용할 수 있다.
실시예 2- Shifting Index 이용 방법
본 발명의 다른 일 실시예로서 자원할당순서 정보를 STA의 순서를 Shifting하는 정도를 규정하는 shifting index를 이용하여 구성할 수 있다. Shifting Index를 활용하는 HE-SIG 정보의 예를 다음과 같이 나타낼 수 있다.
표 10
Contents in HE-SIG
Type Name size (bits) Notes
Common information BW 2 　
GI 1 　
BSS index 6 　
Number of GID 2 　
Per Group information GID 6 　
User Bitmap 4 　
Allocation size 3 　　
MU/OFDMA indication 1 　
Allocation Bitmap 1 OFDMA일 경우 포함된다.
Cyclic Shifting index 3 Bit 0:left (or upper) shifting인지 right (or down) shifting인지를 가리킨다. - 0: left (or upper) shifting- 1: right (down) shiftingBit1Bit2: shift되는 단위를 가리킨다. 예) 00: 101: 210: 311: 4위는 하나의 예를 나타낸 것이고, 크기에 따라서 달라질 수 있다.
Per STA information(총 STA수 만큼 포함된다.) Nsts 3 　
MCS 4 　
Coding 1 　
STBC 1 　
Beamformed 1 　
도 16 및 도 17은 본 발명의 일 실시형태에 따라 Shifting Index를 활용하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
상기 표 10에 따른 Shifting Index의 정의에 따를 경우, Shifting index의 Bit0가 1이고, Bit0Bit2가 2을 가리킬 때, 자원 할당은 도 16의 예(STA1, 2, 3, 4, 모든 할당이 5MHz씩 할당)와 같을 수 있다. 이 경우, 오른쪽으로 2칸씩 STA의 할당 순서가 shifting 되었기 때문에, STA3, STA4, STA1, STA2 순으로 할당된다.
한편, 상기 표 10의 정의에 따를 경우, Shifting index의 Bit0가 0이고, Bit0Bit2가 1을 가리킬 때, 도 17의 예 (STA2, 3, 4, 첫 번째, 세번째 할당은 5MHz, 두 번째 할당은 10MHz할당.)와 같을 수 있다. 왼쪽으로 1칸씩 STA의 할당 순서가 shifting 되었기 때문에, STA3, STA4, STA2 순으로 할당될 수 있다.
상술한 바와 같은 실시형태들은 그룹 ID를 이용한 자원할당의 다양한 예들이다. 이하에서는 그룹 ID 자체를 이용하여 추가 정보를 전달하는 방식을 설명한다. 즉, 단말의 그룹핑 타입에 따라서 자원을 다르게 할당하는 방법을 제안한다.
도 18 내지 21은 본 발명의 일 실시형태에 따라 그룹 ID에 따라 다양한 정보를 나타내는 방식을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 18에 도시된 바와 같이 그룹 핑을 OFDMA 또는 MU-MIMO의 타입에 따라서 다르게 할 수 있다. 즉, Group ID의 range에서 특정 영역은 OFDMA용으로 특정 영역은 MU-MIMO용으로 사용할 수 있다. 따라서, OFDMA와 MU-MIMO를 모두 지원하는 단말은 두 개의 그룹에 대한 GID를 모두 할당 받을 수 있다.
또 다른 방법으로 Group ID의 LSB(또는 MSB)는 타입을 가리킨다. LSB(또는 MSB)가 0으로 설정될 경우, MU-MIMO GID 를 나타내고, LSB(또는 MSB)가 1로 설정되면, OFDMA용 GID를 나타낸다.
또 다른 방법으로 도 19에 도시된 바와 같이 Group ID의 range에서 특정 영역은 BTU(Basic Tone Unit)할당을 위해서, 특정 영역은 STU (Small Tone Unit) 할당을 위해서 할당할 수 있다. Group ID의 range에서 특정 영역은 OFDMA용으로 특정 영역은 MU-MIMO용으로 사용할 수 있다. 이와 달리, Group ID의 LSB(또는 MSB)가 타입을 가리킬 수 있다. 이 경우, LSB가 0으로 설정될 경우, BTU GID 를 나타내고, LSB가 1로 설정되면, STU GID를 나타낸다.
Group ID 영역은 도 20과 같이 OFDMA, MU-MIMO, BTU, STU 네 개의 영역으로 나뉘어질 수 있다. 또는 도 21과 같이 이들을 혼합해서 사용될 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 장치 (또는 기지국 장치) 및 스테이션 장치 (또는 단말 장치)의 예시적인 구성을 나타내는 블록도이다.
AP(100)는 프로세서(110), 메모리(120), 송수신기(130)를 포함할 수 있다. 스테이션(150)는 프로세서(160), 메모리(170), 송수신기(180)를 포함할 수 있다.
송수신기(130 및 180)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(110 및 160)는 송수신기(130 및 180)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(110 및 160)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예들의 하나 또는 둘 이상의 조합에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 스테이션의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(120 및 170)에 저장되고, 프로세서(110 및 160)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리(120 및 170)는 프로세서(110 및 160)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(110 및 160)의 외부에 설치되어 프로세서(110 및 160)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.
전술한 AP 장치(100) 및 스테이션 장치(150)에 대한 설명은 다른 무선 통신 시스템(예를 들어, LTE/LTE-A 시스템)에서의 기지국 장치 및 단말 장치에 대해서 각각 적용될 수 있다.
위와 같은 AP 및 스테이션 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 AP 장치 또는 스테이션 장치의 프로세서의 예시적인 구조를 나타낸다.
AP 또는 스테이션의 프로세서는 복수개의 계층(layer) 구조를 가질 수 있고, 도 23은 이들 계층들 중에서 특히 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) (3810) 및 물리 계층(3820)을 집중적으로 나타낸다. 도 19에서 도시하는 바와 같이, PHY(3820)은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체(3821), 및 PMD(Physical Medium Dependent) 개체(3822)를 포함할 수 있다. MAC 서브계층(3810) 및 PHY(3820) 모두 개념적으로 MLME(MAC sublayer Management Entity) (3811)라고 칭하여지는 관리 개체들을 각각 포함한다. 이러한 개체들(3811, 3821)은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서, SME(Station Management Entity) (3830)가 각각의 스테이션 내에 존재한다. SME(3830)는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져(off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는, 계층 독립적인 개체이다. SME(3830)의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만, 일반적으로 이러한 개체(3830)는, 다양한 계층 관리 개체(LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고, 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME(3830)는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여(on behalf of) 이러한 기능들을 수행하고, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
도 23에서 도시하는 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 도 23에서는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환하는 몇가지 예시를 나타내다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIB attribute(관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET.confirm 프리머티브는, Status가 "성공"인 경우에는 적절한 MIB 속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status 필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET.confirm 프리머티브는 status가 "성공"인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다.
도 23에서 도시하는 바와 같이, MLME (3811) 및 SME (3830) 는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP(3850)을 통하여 교환할 수 있다. 또한, 다양한 PLCM_GET/SET 프리머티브들이, PLME_SAP (3860)을 통해서 PLME(3821)와 SME(3830) 사이에서 교환될 수 있고, MLME-PLME_SAP(3870)을 통해서 MLME(3811)와 PLME(3870) 사이에서 교환될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
그리고 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명은 IEEE 802.11 기반 무선랜 시스템에 적용되는 것을 가정하여 설명하였으나, 이에 한정될 필요는 없다. 본 발명은 다양한 무선 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선랜 시스템에서 동작하는 스테이션(STA)이 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    제 1 STA이 OFDMA (Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access) 또는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO) 방식으로 복수의 STA에 데이터를 전송할 자원 할당 정보를 마련하여 상기 복수의 STA에 전송하고,
    상기 자원 할당 정보에 따라 상기 복수의 STA에 데이터를 전송하되,
    상기 자원 할당 정보는 상기 복수의 STA을 나타내는 그룹 ID, 상기 복수의 STA에게 공통되는 형태를 가지는 자원 할당 비트맵, 및 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 지정하는 자원할당순서정보를 포함하는, 스테이션의 신호 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원할당순서정보는 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서 조합들을 미리 규정하고, 상기 STA 순서 조합들을 나타내는 퍼뮤테이션 인덱스(permutation index) 형태를 가지는, 스테이션의 신호 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원할당순서정보는 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 미리 정해진 순서에서 시프팅하는 정도를 나타내는 시프팅 인덱스(shifting index) 형태를 가지는, 스테이션의 신호 송신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원 할당 비트맵은 상기 자원 할당 비트맵 내 후속 비트가 선행 비트와 비교하여 토글링(toggling)되었는지 여부를 통해 전체 주파수 대역 내 자원 할당의 단위가 되는 서브밴드 구성을 알려주는, 스테이션의 신호 송신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 자원 할당 비트맵에서 제 1 후속 비트가 제 1 선행 비트와 비교하여 토글링되지 않은 경우 상기 제 1 선행 비트에 대응하는 서브밴드와 상기 제 1 후속 비트에 대응하는 서브밴드는 동일한 STA에게 할당되는 서브밴드이며,
    상기 자원 할당 비트맵에서 제 2 후속 비트가 제 2 선행 비트와 비교하여 토글링된 경우 상기 제 2 선행 비트에 대응하는 서브밴드와 상기 제 2 후속 비트에 대응하는 서브밴드는 서로 다른 STA에게 할당되는 서브밴드인, 스테이션의 신호 송신 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보는 상기 자원 할당 비트맵에 따라 구성되는 서브밴드가 상기 복수의 STA 각각에게 할당되는지 여부를 나타내는 STA별 자원할당 정보를 추가적으로 포함하는, 스테이션의 신호 송신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원 할당 비트맵은 상기 복수의 STA의 수에 대응하는 길이를 가지는 비트맵으로서, 상기 복수의 STA 각각에 자원할당 여부를 알려주는, 스테이션의 신호 송신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원할당순서정보는 상기 복수의 STA 중 상기 자원 할당 비트맵에 의해 자원을 할당 받는 STA의 수에 대응하는 수의 STA의 순서를 지정하는 정보 형태를 가지는, 스테이션 신호 송신 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원할당순서정보는 상기 그룹 ID에 의해 지칭되는 상기 복수의 STA의 수에 대응하는 수의 STA의 순서를 지정하는 정보 형태를 가지는, 스테이션 신호 송신 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹 ID의 값은 제 1 그룹 ID 구간 또는 제 2 그룹 ID 구간 중 어느 한 구간의 값을 가지며,
    상기 그룹 ID의 값이 상기 제 1 그룹 ID 구간 또는 상기 제 2 그룹 ID 구간 중 어느 구간의 값을 가지는지 여부를 통해, 상기 복수의 STA에 데이터를 전송하는 서로 다른 방식을 나타내는, 스테이션 신호 송신 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹 ID의 값이 상기 제 1 그룹 ID 구간의 값을 가지는 경우, 상기 복수의 STA에 OFDMA 방식으로 데이터를 전송하며,
    상기 그룹 ID의 값이 상기 제 2 그룹 ID 구간의 값을 가지는 경우, 상기 복수의 STA에 MU-MIMO 방식으로 데이터를 전송하는, 스테이션 신호 송신 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보는 HE-SIG 필드를 통해 전송되는, 스테이션 신호 송신 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 신호를 송신하는 스테이션(STA)에 있어서,
    OFDMA (Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access) 또는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO) 방식으로 복수의 STA에 데이터를 전송할 자원 할당 정보를 마련하도록 구성되는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 연결되어, 상기 자원 할당 정보 및 데이터를 상기 복수의 STA에 전송하도록 구성되는 송수신기를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 자원 할당 정보가 상기 복수의 STA을 나타내는 그룹 ID, 상기 복수의 STA에게 공통되는 형태를 가지는 자원 할당 비트맵, 및 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 지정하는 자원할당순서정보를 포함하도록 마련하는, 스테이션.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 자원할당순서정보가 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서 조합들을 미리 규정하고, 상기 STA 순서 조합들을 나타내는 퍼뮤테이션 인덱스(permutation index) 형태를 가지도록 마련하는, 스테이션.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 자원할당순서정보가 그룹 내 자원 할당을 받는 STA의 순서를 미리 정해진 순서에서 시프팅하는 정도를 나타내는 시프팅 인덱스(shifting index) 형태를 가지도록 마련하는, 스테이션.
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