WO2016125983A1 - Method and device for transmitting data in wireless communication system - Google Patents

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WO2016125983A1
WO2016125983A1 PCT/KR2015/011142 KR2015011142W WO2016125983A1 WO 2016125983 A1 WO2016125983 A1 WO 2016125983A1 KR 2015011142 W KR2015011142 W KR 2015011142W WO 2016125983 A1 WO2016125983 A1 WO 2016125983A1
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eim
pip
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PCT/KR2015/011142
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김진민
이욱봉
김정기
최진수
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엘지전자(주)
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    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to an endurable interference margin (EIM) of a neighbor STA and a predicted interference power (PIP) for a neighbor STA in a wireless local area network (LAN) communication system.
  • EIM endurable interference margin
  • PIP predicted interference power
  • Wi-Fi is a Wireless Local Area Network (WLAN) technology that allows devices to access the Internet in the 2.4 GHz, 5 GHz, or 6 GHz frequency bands.
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • WLANs are based on the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11 standard.
  • IEEE 802.11 The Wireless Next Generation Standing Committee (WNG SC) of IEEE 802.11 is an ad hoc committee that considers the next generation wireless local area network (WLAN) in the medium to long term.
  • WNG SC Wireless Next Generation Standing Committee
  • IEEE 802.11n aims to increase the speed and reliability of networks and to extend the operating range of wireless networks. More specifically, IEEE 802.11n supports High Throughput (HT), which provides up to 600 Mbps data rate, and also supports both transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. It is based on Multiple Inputs and Multiple Outputs (MIMO) technology using multiple antennas.
  • HT High Throughput
  • MIMO Multiple Inputs and Multiple Outputs
  • IEEE 802.11ac supports data processing speeds of 1 Gbps and higher via 80 MHz bandwidth transmission and / or higher bandwidth transmission (eg 200 MHz) and operates primarily in the 5 GHz band.
  • IEEE 802.11ax often discussed in the next-generation WLAN study group called IEEE 802.11ax or High Efficiency (HEW) WLAN, is: 1) 802.11 physical layer and MAC in the 2.4 GHz and 5 GHz bands. (medium access control) layer enhancement, 2) spectral efficiency and area throughput improvement, 3) environments with interference sources, dense heterogeneous network environments, and high user loads. Such as improving performance in real indoor environments and outdoor environments, such as the environment.
  • IEEE 802.11ax High Efficiency
  • IEEE 802.11ax Scenarios considered mainly in IEEE 802.11ax are dense environments with many access points (APs) and stations (STAs), and IEEE 802.11ax discusses spectral efficiency and area throughput improvement in such a situation. . In particular, there is an interest in improving the performance of the indoor environment as well as the outdoor environment, which is not much considered in the existing WLAN.
  • IEEE 802.11ax we are interested in scenarios such as wireless office, smart home, stadium, hotspot, and building / apartment. There is a discussion about improving system performance in dense environments with many STAs.
  • IEEE 802.11ax improves system performance in outdoor basic service set (OBSS) environment, outdoor environment performance, and cellular offloading rather than single link performance in one basic service set (BSS). Discussion is expected to be active.
  • the directionality of IEEE 802.11ax means that next-generation WLANs will increasingly have a technology range similar to that of mobile communication. Considering the situation where mobile communication and WLAN technology are recently discussed in the small cell and direct-to-direct communication area, the technical and business of next-generation WLAN and mobile communication based on IEEE 802.11ax Convergence is expected to become more active.
  • the CCA was performed according to the same CCA level set by BSS. Therefore, spatial bandwidth reuse efficiency between BSSs is very low. This is because STAs belonging to different BSSs cannot detect and transmit signals by occupying the channel even if they can simultaneously transmit according to communication environment and channel quality.
  • the present invention is to propose a method for adjusting the CCA level and a data method accordingly, which can improve the spatial reuse efficiency of bandwidth.
  • a data transmission method of a STA (Station) of a wireless LAN (WLAN) system includes: receiving a signal from a first STA of a first basic service set (BSS); Acquiring endurable interference margin (EIM) information and transmission power information of the first STA from the received signal, wherein the EIM information indicates an amount of interference allowable by the first STA, and the transmission power information is The acquiring step of indicating a transmit power of a first STA; Acquiring a predicted interference power (PIP) using transmission power information of the first STA, wherein the PIP indicates an amount of interference with respect to the first STA when the STA transmits a signal; Comparing the EIM and the PIP and adjusting a CCA level or adjusting a transmission power according to the comparison result.
  • BSS basic service set
  • EIM endurable interference margin
  • the EIM information and the transmission power information may be included in the physical preamble of the received signal.
  • the obtaining of the PIP may include a path loss using transmission power of the first STA and power of a signal received from the first STA.
  • the method may further include acquiring the PIP using the path loss and the transmit power of the STA.
  • adjusting the CCA level according to the comparison result of the EIM and the PIP, the CCA level is increased when the EIM is larger than the PIP, the EIM is If smaller than the PIP may further include maintaining or decreasing the CCA level.
  • the step of adjusting the transmission power according to the comparison result of the EIM and the PIP, if the EIM is larger than the PIP, increase the transmission power or the EIM If it is smaller than the PIP may further include reducing the transmission power.
  • the CCA level may be increased or decreased between a predefined minimum value and a maximum value.
  • an STA (Station) device of a wireless LAN (WLAN) system according to an embodiment of the present invention, the RF (Radio Frequency) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor for controlling the RF unit, wherein the processor is configured to receive a signal from a first STA device of a first basic service set (BSS) and to receive an endurable interference margin (EIM) of the first STA device from the received signal. ) Information and transmit power information, obtain a predicted interference power (PIP) using the transmit power information of the first STA device, compare the EIM and the PIP, and adjust a CCA level according to the comparison result.
  • BSS basic service set
  • EIM endurable interference margin
  • Transmit power may be adjusted, the EIM information indicates the amount of interference allowable by the first STA device, the transmit power information indicates the transmit power of the first STA device, and the PIP is a signal of the STA
  • the transmission may indicate the amount of interference with respect to the first STA device.
  • the EIM information and the transmit power information may be included in a physical preamble of a received signal.
  • the processor acquires a path loss using the transmission power of the first STA device and the power of the signal received from the first STA device,
  • the PIP may be obtained using path loss and transmit power of the STA.
  • the processor may increase the CCA level when the EIM is larger than the PIP, and maintain or decrease the CCA level when the EIM is smaller than the PIP.
  • the processor may increase the transmission power when the EIM is larger than the PIP or decrease the transmission power when the EIM is smaller than the PIP.
  • the CCA level may be increased or decreased between a predefined minimum value and a maximum value.
  • the first BSS is a BSS different from the BSS to which the STA device belongs, and the first BSS may be an Overlapping Basic Service Set (OBSS) with respect to the BSS.
  • OBSS Overlapping Basic Service Set
  • the CCA level can be adjusted according to the counting number of the ACK frame. Accordingly, even adjacent STAs may perform signal transmission according to respective channel / transmit / receive power states, thereby improving bandwidth usage efficiency. In addition, spatial bandwidth reuse efficiency between STAs belonging to the OBSS may be improved. Since the adjustment of the CCA level is not fixed but is performed dynamically, the communication performance loss may be minimized by actively coping with the state change of the STAs and the channel environment change between the STAs.
  • the performance of the system can be minimized by performing the dynamic CCA, not only to increase the space efficiency but also to consider the quality and margin of the device that may become a victim in the interference environment. have.
  • the CCA level is adjusted in consideration of the interference margin of neighboring STAs, the space efficiency can be maximized within the system throughput.
  • the power consumption of the STA device may be reduced while lowering the interference to the neighboring STAs.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a layer architecture of an IEEE 802.11 system to which the present invention may be applied.
  • FIG. 3 illustrates a non-HT format PPDU and a HT format PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a constellation for distinguishing a format of a PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a Frame Control field in a MAC frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 illustrates the VHT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an IFS relationship in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a downlink MU-MIMO transmission process in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • HE 12 illustrates a High Efficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a method of performing CCA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a dynamic CCA application environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 illustrates a STA apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a data transmission method of an STA apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 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
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA can be implemented with wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.20 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. 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.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • the IEEE 802.11 structure may be composed of a plurality of components, and a wireless communication system supporting a station (STA) station mobility that is transparent to a higher layer may be provided by their interaction.
  • STA station
  • a basic service set (BSS) may correspond to a basic building block in an IEEE 802.11 system.
  • FIG. 1 there are three BSSs (BSS 1 to BSS 3) and two STAs are included as members of each BSS (STA 1 and STA 2 are included in BSS 1, and STA 3 and STA 4 are BSS 2. Included in, and STA 5 and STA 6 are included in BSS 3) by way of example.
  • an ellipse representing a BSS may be understood to represent a coverage area where STAs included in the BSS maintain communication. This area may be referred to as a basic service area (BSA).
  • BSA basic service area
  • the most basic type of BSS in an IEEE 802.11 system is an independent BSS (IBSS).
  • the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs.
  • BSS 3 of FIG. 1, which is the simplest form and other components are omitted, may correspond to a representative example of the IBSS. This configuration is possible when STAs can communicate directly.
  • this type of LAN may not be configured in advance, but may be configured when a LAN is required, which may be referred to as an ad-hoc network.
  • the membership of the STA in the BSS may be dynamically changed by turning the STA on or off, the STA entering or exiting the BSS region, or the like.
  • the STA may join the BSS using a synchronization process.
  • the STA In order to access all services of the BSS infrastructure, the STA must be associated with the BSS. This association may be set up dynamically and may include the use of a Distribution System Service (DSS).
  • DSS Distribution System Service
  • the direct STA-to-STA distance in an 802.11 system may be limited by physical layer (PHY) performance. In some cases, this distance limit may be sufficient, but in some cases, communication between STAs over longer distances may be required.
  • a distribution system (DS) may be configured to support extended coverage.
  • the DS refers to a structure in which BSSs are interconnected. Specifically, instead of the BSS independently as shown in FIG. 1, the BSS may exist as an extended type component of a network composed of a plurality of BSSs.
  • DS is a logical concept and can be specified by the characteristics of the Distribution System Medium (DSM).
  • DSM Distribution System Medium
  • the IEEE 802.11 standard logically distinguishes between wireless medium (WM) and distribution system medium (DSM). Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components.
  • the definition of the IEEE 802.11 standard does not limit these media to the same or to different ones.
  • the plurality of media are logically different, and thus the flexibility of the structure of the IEEE 802.11 system (DS structure or other network structure) can be described. That is, the IEEE 802.11 system structure can be implemented in various ways, the corresponding system structure can be specified independently by the physical characteristics of each implementation.
  • the DS may support mobile devices by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services for handling addresses to destinations.
  • the AP means an entity that enables access to the DS through the WM to the associated STAs and has STA functionality. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP.
  • STA 2 and STA 3 illustrated in FIG. 1 have a functionality of STA, and provide a function of allowing associated STAs STA 1 and STA 4 to access the DS.
  • all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities.
  • the address used by the AP for communication on the WM and the address used by the AP for communication on the DSM need not necessarily be the same.
  • Data transmitted from one of the STAs associated with an AP to the STA address of that AP may always be received at an uncontrolled port and processed by an IEEE 802.1X port access entity.
  • transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
  • a wireless network of arbitrary size and complexity may be composed of DS and BSSs.
  • this type of network is referred to as an extended service set (ESS) network.
  • the ESS may correspond to a set of BSSs connected to one DS. However, the ESS does not include a DS.
  • the ESS network is characterized by what appears to be an IBSS network at the Logical Link Control (LLC) layer. STAs included in the ESS may communicate with each other, and mobile STAs may move from one BSS to another BSS (within the same ESS) transparently to the LLC.
  • LLC Logical Link Control
  • BSSs can be partially overlapped, which is the form generally used to provide continuous coverage.
  • the BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs.
  • the BSSs can be located at the same physical location, which can be used to provide redundancy.
  • one (or more) IBSS or ESS networks may be physically present in the same space as one or more ESS networks. This may be necessary if the ad-hoc network is operating at the location of the ESS network, if the IEEE 802.11 networks are physically overlapped by different organizations, or if two or more different access and security policies are required at the same location. It may correspond to an ESS network type in a case.
  • an STA is a device that operates according to Medium Access Control (MAC) / PHY regulations of IEEE 802.11. As long as the function of the STA is not distinguished from the AP individually, the STA may include an AP STA and a non-AP STA. However, when communication is performed between the STA and the AP, the STA may be understood as a non-AP STA. In the example of FIG. 1, STA 1, STA 4, STA 5, and STA 6 correspond to non-AP STAs, and STA 2 and STA 3 correspond to AP STAs.
  • MAC Medium Access Control
  • Non-AP STAs generally correspond to devices that users directly handle, such as laptop computers and mobile phones.
  • a non-AP STA includes a wireless device, a terminal, a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, and a wireless terminal.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • MTC machine-type communication
  • M2M machine-to-machine
  • the AP is a base station (BS), Node-B (Node-B), evolved Node-B (eNB), and Base Transceiver System (BTS) in other wireless communication fields.
  • BS base station
  • Node-B Node-B
  • eNB evolved Node-B
  • BTS Base Transceiver System
  • downlink means communication from the AP to the non-AP STA
  • uplink means communication from the non-AP STA to the AP.
  • the transmitter may be part of an AP and the receiver may be part of a non-AP STA.
  • a transmitter may be part of a non-AP STA and a receiver may be part of an AP.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a layer architecture of an IEEE 802.11 system to which the present invention may be applied.
  • the layer architecture of the IEEE 802.11 system may include a MAC sublayer and a PHY sublayer.
  • the PHY sublayer may be divided into a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity and a Physical Medium Dependent (PMD) entity.
  • PLCP Physical Layer Convergence Procedure
  • PMD Physical Medium Dependent
  • the PLCP entity plays a role of connecting a data frame with a MAC sublayer
  • the PMD entity plays a role of wirelessly transmitting and receiving data with two or more STAs.
  • Both the MAC sublayer and the PHY sublayer may include a management entity, which may be referred to as a MAC sublayer management entity (MLME) and a PHY sublayer management entity (PLME), respectively.
  • MLME MAC sublayer management entity
  • PLME PHY sublayer management entity
  • These management entities provide layer management service interfaces through the operation of layer management functions.
  • the MLME may be connected to the PLME to perform management operations of the MAC sublayer, and likewise the PLME may be connected to the MLME to perform management operations of the PHY sublayer.
  • a Station Management Entity may be present in each STA.
  • the SME is a management entity independent of each layer.
  • the SME collects layer-based state information from MLME and PLME or sets values of specific parameters of each layer.
  • the SME can perform these functions on behalf of general system management entities and implement standard management protocols.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a Management Information Base attribute (MIB attribute), and the XX-GET.confirm primitive, if the status is 'SUCCESS', returns the value of that MIB attribute. Otherwise, it returns with an error indication in the status field.
  • MIB attribute Management Information Base attribute
  • the XX-SET.request primitive is used to request that a specified MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute is meant for a particular action, this request requests the execution of that particular action. And, if the state is 'SUCCESS' XX-SET.confirm primitive, it means that the specified MIB attribute is set to the requested value. In other cases, the status field indicates an error condition. If this MIB attribute means a specific operation, this primitive can confirm that the operation was performed.
  • MIB attribute Management Information Base attribute
  • XX-GET.confirm primitive if the status is 'SUCCESS', returns the value of that MIB attribute. Otherwise, it returns with
  • the MAC sublayer includes a MAC header and a frame check sequence (FCS) in a MAC Service Data Unit (MSDU) or a fragment of an MSDU received from an upper layer (eg, an LLC layer).
  • FCS frame check sequence
  • MSDU MAC Service Data Unit
  • MPDU MAC Protocol Data Unit
  • A-MSDU aggregated MSDU
  • a plurality of MSDUs may be merged into a single A-MSDU (aggregated MSDU).
  • the MSDU merging operation may be performed at the MAC upper layer.
  • the A-MSDU is delivered to the PHY sublayer as a single MPDU (if not fragmented).
  • the PHY sublayer generates a physical protocol data unit (PPDU) by adding an additional field including information required by a physical layer transceiver to a physical service data unit (PSDU) received from the MAC sublayer. . PPDUs are transmitted over wireless media.
  • PPDU physical protocol data unit
  • the PSDU is substantially the same as the MPDU since the PHY sublayer is received from the MAC sublayer and the MPDU is transmitted by the MAC sublayer to the PHY sublayer.
  • A-MPDU aggregated MPDU
  • a plurality of MPDUs may be merged into a single A-MPDU.
  • the MPDU merging operation may be performed at the MAC lower layer.
  • A-MPDUs may be merged with various types of MPDUs (eg, QoS data, Acknowledge (ACK), Block ACK (BlockAck), etc.).
  • the PHY sublayer receives the A-MPDU as a single PSDU from the MAC sublayer. That is, the PSDU is composed of a plurality of MPDUs.
  • A-MPDUs are transmitted over the wireless medium in a single PPDU.
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • IEEE 802.11 WLAN system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 illustrates a non-HT format PPDU and a HT format PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Non-HT PPDUs may also be referred to as legacy PPDUs.
  • the non-HT format PPDU includes an L-STF (Legacy (or Non-HT) Short Training field), L-LTF (Legacy (or, Non-HT) Long Training field) and It consists of a legacy format preamble and a data field composed of L-SIG (Legacy (or Non-HT) SIGNAL) field.
  • L-STF Legacy (or Non-HT) Short Training field
  • L-LTF Legacy (or, Non-HT) Long Training field
  • L-SIG Legacy (or Non-HT) SIGNAL
  • the L-STF may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol (OFDM).
  • L-STF can be used for frame timing acquisition, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization. .
  • the L-LTF may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • L-LTF may be used for fine frequency / time synchronization and channel estimation.
  • the L-SIG field may be used to transmit control information for demodulation and decoding of the data field.
  • the L-SIG field consists of a 4-bit Rate field, 1-bit Reserved bit, 12-bit Length field, 1-bit parity bit, and 6-bit Signal Tail field. Can be.
  • the rate field contains rate information, and the length field indicates the number of octets of the PSDU.
  • FIG. 3B illustrates an HT-mixed format PPDU (HTDU) for supporting both an IEEE 802.11n system and an IEEE 802.11a / g system.
  • HTDU HT-mixed format PPDU
  • the HT mixed format PPDU includes a legacy format preamble including an L-STF, L-LTF, and L-SIG fields, an HT-SIG (HT-Signal) field, and an HT-STF (HT Short). Training field), HT-formatted preamble and data field including HT-LTF (HT Long Training field).
  • L-STF, L-LTF, and L-SIG fields mean legacy fields for backward compatibility, they are the same as non-HT formats from L-STF to L-SIG fields. Even if the L-STA receives the HT mixed PPDU, the L-STA may interpret the data field through the L-LTF, L-LTF and L-SIG fields. However, the L-LTF may further include information for channel estimation that the HT-STA performs to receive the HT mixed PPDU and demodulate the L-SIG field and the HT-SIG field.
  • the HT-STA may know that it is an HT-mixed format PPDU using the HT-SIG field following the legacy field, and may decode the data field based on the HT-STA.
  • the HT-LTF field may be used for channel estimation for demodulation of the data field. Since IEEE 802.11n supports Single-User Multi-Input and Multi-Output (SU-MIMO), a plurality of HT-LTF fields may be configured for channel estimation for each data field transmitted in a plurality of spatial streams.
  • SU-MIMO Single-User Multi-Input and Multi-Output
  • the HT-LTF field includes data HT-LTF used for channel estimation for spatial streams and extension HT-LTF (additional used for full channel sounding). It can be configured as. Accordingly, the plurality of HT-LTFs may be equal to or greater than the number of spatial streams transmitted.
  • the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted first in order to receive the L-STA and acquire data. Thereafter, the HT-SIG field is transmitted for demodulation and decoding of data transmitted for the HT-STA.
  • the HT-SIG field is transmitted without performing beamforming so that the L-STA and HT-STA can receive the corresponding PPDU to acquire data, and then the HT-STF, HT-LTF and data fields transmitted are precoded. Wireless signal transmission is performed through.
  • the HT-STF field is transmitted to allow the STA to perform precoding to take into account the variable power due to precoding, and then the plurality of HT-LTF and data fields after that.
  • FIG. 3 (c) illustrates an HT-GF format PPDU (HT-GF) for supporting only an IEEE 802.11n system.
  • the HT-GF format PPDU includes HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG field, a plurality of HT-LTF2 and data fields.
  • HT-GF-STF is used for frame timing acquisition and AGC.
  • HT-LTF1 is used for channel estimation.
  • the HT-SIG field is used for demodulation and decoding of the data field.
  • HT-LTF2 is used for channel estimation for demodulation of data fields. Similarly, since HT-STA uses SU-MIMO, channel estimation is required for each data field transmitted in a plurality of spatial streams, and thus HT-LTF2 may be configured in plural.
  • the plurality of HT-LTF2 may be configured of a plurality of Data HT-LTF and a plurality of extended HT-LTF similarly to the HT-LTF field of the HT mixed PPDU.
  • the data field is a payload, and includes a service field, a SERVICE field, a scrambled PSDU field, tail bits, and padding bits. It may include. All bits of the data field are scrambled.
  • FIG. 3 (d) shows a service field included in a data field.
  • the service field has 20 bits. Each bit is assigned from 0 to 15, and transmitted sequentially from bit 0. Bits 0 to 6 are set to 0 and used to synchronize the descrambler in the receiver.
  • the IEEE 802.11ac WLAN system supports downlink multi-user multiple input multiple output (MU-MIMO) transmission in which a plurality of STAs simultaneously access a channel in order to efficiently use a wireless channel.
  • MU-MIMO downlink multi-user multiple input multiple output
  • the AP may simultaneously transmit packets to one or more STAs that are paired with MIMO.
  • DL MU transmission (downlink multi-user transmission) refers to a technology in which an AP transmits a PPDU to a plurality of non-AP STAs through the same time resource through one or more antennas.
  • the MU PPDU refers to a PPDU that delivers one or more PSDUs for one or more STAs using MU-MIMO technology or OFDMA technology.
  • the SU PPDU means a PPDU having a format in which only one PSDU can be delivered or in which no PSDU exists.
  • control information transmitted to the STA may be relatively large compared to the size of 802.11n control information for MU-MIMO transmission.
  • An example of control information additionally required for MU-MIMO support includes information indicating the number of spatial streams received by each STA, information related to modulation and coding of data transmitted to each STA, and the like. Can be.
  • the size of transmitted control information may be increased according to the number of receiving STAs.
  • control information required for MU-MIMO transmission is required separately for common control information common to all STAs and specific STAs.
  • the data may be transmitted by being divided into two types of information of dedicated control information.
  • FIG. 4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • VHT format PPDU VHT format PPDU
  • a VHT format PPDU includes a legacy format preamble including a L-STF, L-LTF, and L-SIG fields, a VHT-SIG-A (VHT-Signal-A) field, and a VHT-STF ( A VHT format preamble and a data field including a VHT Short Training field (VHT-LTF), a VHT Long Training field (VHT-LTF), and a VHT-SIG-B (VHT-Signal-B) field.
  • VHT-LTF VHT Short Training field
  • VHT-LTF VHT Long Training field
  • VHT-SIG-B VHT-Signal-B
  • L-STF, L-LTF, and L-SIG mean legacy fields for backward compatibility, they are the same as non-HT formats from L-STF to L-SIG fields.
  • the L-LTF may further include information for channel estimation to be performed to demodulate the L-SIG field and the VHT-SIG-A field.
  • the L-STF, L-LTF, L-SIG field, and VHT-SIG-A field may be repeatedly transmitted in 20 MHz channel units. For example, when a PPDU is transmitted on four 20 MHz channels (i.e., 80 MHz bandwidth), the L-STF, L-LTF, L-SIG field, and VHT-SIG-A field are repeatedly transmitted on every 20 MHz channel. Can be.
  • the VHT-STA may know that it is a VHT format PPDU using the VHT-SIG-A field following the legacy field, and may decode the data field based on the VHT-STA.
  • the L-STF, L-LTF and L-SIG fields are transmitted first in order to receive the L-STA and acquire data. Thereafter, the VHT-SIG-A field is transmitted for demodulation and decoding of data transmitted for the VHT-STA.
  • the VHT-SIG-A field is a field for transmitting control information common to the AP and the MIMO paired VHT STAs, and includes control information for interpreting the received VHT format PPDU.
  • the VHT-SIG-A field may include a VHT-SIG-A1 field and a VHT-SIG-A2 field.
  • the VHT-SIG-A1 field includes information on channel bandwidth (BW) used, whether space time block coding (STBC) is applied, and group identification information for indicating a group of STAs grouped in MU-MIMO.
  • Group ID Group Identifier
  • NSTS space-time streams
  • Partial AID Partial Association Identifier
  • Transmit power save forbidden information can do.
  • the Group ID means an identifier assigned to the STA group to be transmitted to support MU-MIMO transmission, and may indicate whether the currently used MIMO transmission method is MU-MIMO or SU-MIMO.
  • the VHT-SIG-A2 field contains information on whether a short guard interval (GI) is used, forward error correction (FEC) information, information on modulation and coding scheme (MCS) for a single user, and multiple information.
  • GI short guard interval
  • FEC forward error correction
  • MCS modulation and coding scheme
  • Information on the type of channel coding for the user beamforming-related information, redundancy bits for cyclic redundancy checking (CRC), tail bits of convolutional decoder, and the like. Can be.
  • VHT-STF is used to improve the performance of AGC estimation in MIMO transmission.
  • VHT-LTF is used by the VHT-STA to estimate the MIMO channel. Since the VHT WLAN system supports MU-MIMO, the VHT-LTF may be set as many as the number of spatial streams in which a PPDU is transmitted. In addition, if full channel sounding is supported, the number of VHT-LTFs may be greater.
  • the VHT-SIG-B field includes dedicated control information required for a plurality of MU-MIMO paired VHT-STAs to receive a PPDU and acquire data. Therefore, the VHT-STA may be designed to decode the VHT-SIG-B field only when the common control information included in the VHT-SIG-A field indicates the MU-MIMO transmission currently received. . On the other hand, if the common control information indicates that the currently received PPDU is for a single VHT-STA (including SU-MIMO), the STA may be designed not to decode the VHT-SIG-B field.
  • the VHT-SIG-B field includes a VHT-SIG-B length field, a VHT-MCS field, a reserved field, and a tail field.
  • the VHT-SIG-B Length field indicates the length of the A-MPDU (before end-of-frame padding).
  • the VHT-MCS field includes information on modulation, encoding, and rate-matching of each VHT-STA.
  • the size of the VHT-SIG-B field may vary depending on the type of MIMO transmission (MU-MIMO or SU-MIMO) and the channel bandwidth used for PPDU transmission.
  • FIG. 4 (b) illustrates the VHT-SIG-B field according to the PPDU transmission bandwidth.
  • the VHT-SIG-B bits are repeated twice.
  • the VHT-SIG-B bits are repeated four times and pad bits set to zero are attached.
  • VHT-SIG-B bits are repeated four times, as with the 80 MHz transmission, and pad bits set to zero are attached. Then, all 117 bits are repeated again.
  • information indicating a bit size of a data field constituting the PPDU and / or indicating a bit stream size constituting a specific field May be included in the VHT-SIG-A field.
  • the L-SIG field may be used to effectively use the PPDU format.
  • a length field and a rate field included in the L-SIG field and transmitted may be used to provide necessary information.
  • MPDU MAC Protocol Data Unit
  • A-MPDU Aggregate MAC Protocol Data Unit
  • the data field is a payload and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits.
  • the STA Since the formats of various PPDUs are mixed and used as described above, the STA must be able to distinguish the formats of the received PPDUs.
  • the meaning of distinguishing a PPDU may have various meanings.
  • the meaning of identifying the PPDU may include determining whether the received PPDU is a PPDU that can be decoded (or interpreted) by the STA.
  • the meaning of distinguishing the PPDU may mean determining whether the received PPDU is a PPDU supported by the STA.
  • the meaning of distinguishing the PPDU may also be interpreted to mean what information is transmitted through the received PPDU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a constellation for distinguishing a format of a PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 (a) illustrates the constellation of the L-SIG field included in the non-HT format PPDU
  • FIG. 5 (b) illustrates the phase rotation for HT mixed format PPDU detection
  • 5 (c) illustrates phase rotation for VHT format PPDU detection.
  • Phase is used. That is, the STA may distinguish the PPDU format based on the phase of the constellation of the OFDM symbol transmitted after the L-SIG field and / or the L-SIG field of the received PPDU.
  • binary phase shift keying (BPSK) is used for an OFDM symbol constituting the L-SIG field.
  • the STA determines whether it is an L-SIG field. That is, the STA tries to decode based on the constellation as shown in the example of FIG. If the STA fails to decode, it may be determined that the corresponding PPDU is an HT-GF format PPDU.
  • the phase of the constellation of OFDM symbols transmitted after the L-SIG field may be used. That is, the modulation method of OFDM symbols transmitted after the L-SIG field may be different, and the STA may distinguish the PPDU format based on the modulation method for the field after the L-SIG field of the received PPDU.
  • the phase of two OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the HT mixed format PPDU may be used.
  • the phases of OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2 corresponding to the HT-SIG field transmitted after the L-SIG field in the HT mixed format PPDU are rotated by 90 degrees in the counterclockwise direction. That is, quadrature binary phase shift keying (QBPSK) is used as a modulation method for OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2.
  • QBPSK constellation may be a constellation rotated by 90 degrees in a counterclockwise direction based on the BPSK constellation.
  • the STA attempts to decode the first OFDM symbol and the second OFDM symbol corresponding to the HT-SIG field transmitted after the L-SIG field of the received PPDU based on the properties as shown in the example of FIG. 5 (b). If the STA succeeds in decoding, it is determined that the corresponding PPDU is an HT format PPDU.
  • the phase of the constellation of the OFDM symbol transmitted after the L-SIG field may be used.
  • the phase of two OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the VHT format PPDU may be used.
  • phase of the OFDM symbol # 1 corresponding to the VHT-SIG-A field after the L-SIG field in the VHT format PPDU is not rotated, but the phase of the OFDM symbol # 2 is rotated by 90 degrees counterclockwise. . That is, BPSK is used for the modulation method for OFDM symbol # 1 and QBPSK is used for the modulation method for OFDM symbol # 2.
  • the STA attempts to decode the first OFDM symbol and the second OFDM symbol corresponding to the VHT-SIG field transmitted after the L-SIG field of the received PPDU based on the properties as illustrated in FIG. 5 (c). If the STA succeeds in decoding, it may be determined that the corresponding PPDU is a VHT format PPDU.
  • the STA may determine that the corresponding PPDU is a non-HT format PPDU.
  • FIG. 6 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • a MAC frame (ie, an MPDU) includes a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
  • FCS frame check sequence
  • MAC Header includes Frame Control field, Duration / ID field, Address 1 field, Address 2 field, Address 3 field, Sequence control It is defined as an area including a Control field, an Address 4 field, a QoS Control field, and an HT Control field.
  • the Frame Control field includes information on the MAC frame characteristic. A detailed description of the Frame Control field will be given later.
  • the Duration / ID field may be implemented to have different values depending on the type and subtype of the corresponding MAC frame.
  • the Duration / ID field is an AID (association identifier) of the STA that transmitted the frame. It may be set to include. Otherwise, the Duration / ID field may be set to have a specific duration value according to the type and subtype of the corresponding MAC frame.
  • the Duration / ID fields included in the MAC header may be set to have the same value.
  • the Address 1 to Address 4 fields include a BSSID, a source address (SA), a destination address (DA), a transmission address (TA) indicating a transmission STA address, and a reception address indicating a destination STA address (TA).
  • SA source address
  • DA destination address
  • TA transmission address
  • TA reception address indicating a destination STA address
  • RA It is used to indicate Receiving Address.
  • the address field implemented as a TA field may be set to a bandwidth signaling TA value, in which case, the TA field may indicate that the corresponding MAC frame contains additional information in the scrambling sequence.
  • the bandwidth signaling TA may be represented by the MAC address of the STA transmitting the corresponding MAC frame, but the Individual / Group bit included in the MAC address may be set to a specific value (for example, '1'). Can be.
  • the Sequence Control field is set to include a sequence number and a fragment number.
  • the sequence number may indicate a sequence number allocated to the corresponding MAC frame.
  • the fragment number may indicate the number of each fragment of the corresponding MAC frame.
  • the QoS Control field contains information related to QoS.
  • the QoS Control field may be included when indicating a QoS data frame in a subtype subfield.
  • the HT Control field includes control information related to the HT and / or VHT transmission / reception schemes.
  • the HT Control field is included in the Control Wrapper frame. In addition, it exists in the QoS data frame and the management frame in which the order subfield value is 1.
  • the frame body is defined as a MAC payload, and data to be transmitted in a higher layer is located, and has a variable size.
  • the maximum MPDU size may be 11454 octets
  • the maximum PPDU size may be 5.484 ms.
  • FCS is defined as a MAC footer and is used for error detection of MAC frames.
  • the first three fields (Frame Control field, Duration / ID field and Address 1 field) and the last field (FCS field) constitute the minimum frame format and are present in every frame. Other fields may exist only in a specific frame type.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a Frame Control field in a MAC frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the Frame Control field includes a Protocol Version subfield, a Type subfield, a Subtype subfield, a To DS subfield, a From DS subfield, and more fragments.
  • the Protocol Version subfield may indicate the version of the WLAN protocol applied to the corresponding MAC frame.
  • the Type subfield and the Subtype subfield may be set to indicate information for identifying a function of a corresponding MAC frame.
  • the type of the MAC frame may include three frame types: a management frame, a control frame, and a data frame.
  • Each frame type may be further divided into subtypes.
  • control frames include request to send (RTS) frames, clear-to-send (CTS) frames, acknowledgment (ACK) frames, PS-Poll frames, content free (End) frames, CF End + CF-ACK frame, Block Acknowledgment request (BAR) frame, Block Acknowledgment (BA) frame, Control Wrapper (Control + HTcontrol) frame, VHT null data packet notification (NDPA) It may include a Null Data Packet Announcement and a Beamforming Report Poll frame.
  • Management frames include beacon frames, announcement traffic indication message (ATIM) frames, disassociation frames, association request / response frames, reassociation requests / responses Response frame, Probe Request / Response frame, Authentication frame, Deauthentication frame, Action frame, Action No ACK frame, Timing Advertisement It may include a frame.
  • ATIM announcement traffic indication message
  • disassociation frames association request / response frames
  • reassociation requests / responses Response frame Probe Request / Response frame
  • Authentication frame Deauthentication frame
  • Action frame Action No ACK frame
  • Timing Advertisement It may include a frame.
  • the To DS subfield and the From DS subfield may include information necessary to interpret the Address 1 field or the Address 4 field included in the corresponding MAC frame header.
  • both the To DS subfield and the From DS subfield are set to '0'.
  • the To DS subfield and the From DS subfield are set to '1' and '0' in order if the frame is a QoS Management frame (QMF), and in order if the frame is not QMF. Both can be set to '0', '0'.
  • QMF QoS Management frame
  • the More Fragments subfield may indicate whether there is a fragment to be transmitted following the corresponding MAC frame. If there is another fragment of the current MSDU or MMPDU, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
  • the Retry subfield may indicate whether the corresponding MAC frame is due to retransmission of a previous MAC frame. In case of retransmission of the previous MAC frame, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
  • the power management subfield may indicate a power management mode of the STA. If the value of the Power Management subfield is '1', the STA may indicate switching to the power save mode.
  • the More Data subfield may indicate whether there is an additional MAC frame to be transmitted. If there is an additional MAC frame to be transmitted, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
  • the Protected Frame subfield may indicate whether the frame body field is encrypted. If the Frame Body field includes information processed by the encryption encapsulation algorithm, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
  • each field described above corresponds to an example of fields that may be included in the MAC frame, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
  • FIG. 8 illustrates the VHT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the HT Control field includes a VHT subfield, an HT Control Middle subfield, an AC Constraint subfield, and a Reverse Direction Grant (RDG) / More PPDU (More PPDU). It may consist of subfields.
  • RDG Reverse Direction Grant
  • More PPDU More PPDU
  • the HT Control field for the VHT may be referred to as a VHT Control field.
  • the HT Control Middle subfield may be implemented to have a different format according to the indication of the VHT subfield. A more detailed description of the HT Control Middle subfield will be given later.
  • the AC Constraint subfield indicates whether a mapped AC (Access Category) of a reverse direction (RD) data frame is limited to a single AC.
  • the RDG / More PPDU subfield may be interpreted differently depending on whether the corresponding field is transmitted by the RD initiator or the RD responder.
  • the RDG / More PPDU field When transmitted by the RD initiator, the RDG / More PPDU field is set to '1' if the RDG exists, and set to '0' if the RDG does not exist. When transmitted by the RD responder, it is set to '1' if the PPDU including the corresponding subfield is the last frame transmitted by the RD responder, and set to '0' when another PPDU is transmitted.
  • the HT Control Middle subfield may be implemented to have a different format according to the indication of the VHT subfield.
  • the HT Control Middle subfield of the HT Control field for VHT includes a reserved bit, a Modulation and Coding Scheme feedback request (MRQ) subfield, and an MRQ Sequence Identifier (MSI).
  • STBC Space-time block coding
  • MCS MCS feedback sequence identifier
  • LSB Least Significant Bit
  • MSB MCS Feedback
  • MSB Group ID Most Significant Bit
  • Coding Type Subfield Feedback Transmission Type (FB Tx Type: Feedback transmission type) subfield and a voluntary MFB (Unsolicited MFB) subfield.
  • the MFB subfield may include a VHT number of space time streams (NUM_STS) subfield, a VHT-MCS subfield, a bandwidth (BW) subfield, and a signal to noise ratio (SNR). It may include subfields.
  • NUM_STS VHT number of space time streams
  • BW bandwidth
  • SNR signal to noise ratio
  • the NUM_STS subfield indicates the number of recommended spatial streams.
  • the VHT-MCS subfield indicates a recommended MCS.
  • the BW subfield indicates bandwidth information related to the recommended MCS.
  • the SNR subfield indicates the average SNR value on the data subcarrier and spatial stream.
  • each field described above corresponds to an example of fields that may be included in the MAC frame, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
  • IEEE 802.11 communication is fundamentally different from the wired channel environment because the communication takes place over a shared wireless medium.
  • CSMA / CD carrier sense multiple access / collision detection
  • the channel environment does not change so much that the receiver does not experience significant signal attenuation.
  • detection was possible. This is because the power sensed by the receiver is instantaneously greater than the power transmitted by the transmitter.
  • a variety of factors e.g., large attenuation of the signal depending on distance, or instantaneous deep fading
  • the transmitter cannot accurately perform carrier sensing.
  • a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA / CA) mechanism is introduced as a basic access mechanism of a MAC.
  • the CAMA / CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC. It basically employs a “listen before talk” access mechanism.
  • the AP and / or STA may sense a radio channel or medium during a predetermined time interval (eg, DCF Inter-Frame Space (DIFS)) prior to starting transmission.
  • DIFS DCF Inter-Frame Space
  • CCA Clear Channel Assessment
  • the AP and / or STA does not start its own transmission and assumes that several STAs are already waiting to use the medium.
  • the frame transmission may be attempted after waiting longer for a delay time (eg, a random backoff period) for access.
  • the STAs are expected to have different backoff period values, so that they will wait for different times before attempting frame transmission. This can minimize collisions.
  • HCF hybrid coordination function
  • the PCF refers to a polling-based synchronous access scheme in which polling is performed periodically so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames.
  • the HCF has an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and an HCF Controlled Channel Access (HCCA).
  • EDCA is a competition-based approach for providers to provide data frames to a large number of users
  • HCCA is a non-competition-based channel access scheme using a polling mechanism.
  • the HCF includes a media access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
  • QoS quality of service
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the random backoff count has a pseudo-random integer value and may be determined as one of values uniformly distributed in the range of 0 to a contention window (CW).
  • CW is a contention window parameter value.
  • the CW parameter is given CW_min as an initial value, but may take a double value when transmission fails (eg, when an ACK for a transmitted frame is not received). If the CW parameter value is CW_max, data transmission can be attempted while maintaining the CW_max value until the data transmission is successful. If the CW parameter value is successful, the CW parameter value is reset to the CW_min value.
  • the STA counts down the backoff slot according to the determined backoff count value and continuously monitors the medium during the countdown. If the media is monitored as occupied, the countdown stops and waits, and when the media is idle the countdown resumes.
  • the STA 3 may confirm that the medium is idle as much as DIFS and transmit the frame immediately.
  • each STA monitors and wait for the medium to be busy.
  • data may be transmitted in each of STA 1, STA 2, and STA 5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored in an idle state, and then backoff slots according to a random backoff count value selected by each STA. Counts down.
  • STA 2 selects the smallest backoff count value and STA 1 selects the largest backoff count value. That is, at the time when STA 2 finishes the backoff count and starts frame transmission, the remaining backoff time of STA 5 is shorter than the remaining backoff time of STA 1.
  • STA 1 and STA 5 stop counting and wait while STA 2 occupies the medium.
  • the STA 1 and the STA 5 resume the stopped backoff count after waiting for DIFS. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of STA 5 is shorter than that of STA 1, frame transmission of STA 5 is started.
  • STA 2 occupies the medium
  • data to be transmitted may also occur in STA 4.
  • the STA 4 waits for DIFS and then counts down the backoff slot according to the random backoff count value selected by the STA.
  • the remaining backoff time of STA 5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA 4, and in this case, a collision may occur between STA 4 and STA 5. If a collision occurs, neither STA 4 nor STA 5 receive an ACK, and thus data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 select a random backoff count value after doubling the CW value and perform countdown of the backoff slot.
  • the STA 1 may wait while the medium is occupied due to the transmission of the STA 4 and the STA 5, wait for DIFS when the medium is idle, and then start frame transmission after the remaining backoff time passes.
  • the CSMA / CA mechanism also includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem.
  • the MAC of the WLAN system uses a Network Allocation Vector (NAV).
  • the NAV is a value that indicates to the other AP and / or STA how long the AP and / or STA currently using or authorized to use the medium remain until the medium becomes available. Therefore, the value set to NAV corresponds to a period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period.
  • the NAV may be set according to a value of a duration field of the MAC header of the frame.
  • the AP and / or STA may perform a procedure of exchanging a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame to indicate that the AP and / or STA want to access the medium.
  • the RTS frame and the CTS frame include information indicating a time interval in which a wireless medium required for transmission and reception of an ACK frame is reserved when substantial data frame transmission and acknowledgment (ACK) are supported.
  • the other STA that receives the RTS frame transmitted from the AP and / or the STA to which the frame is to be transmitted or receives the CTS frame transmitted from the STA to which the frame is to be transmitted during the time period indicated by the information included in the RTS / CTS frame Can be set to not access the medium. This may be implemented by setting the NAV during the time interval.
  • the time interval between frames is defined as Interframe Space (IFS).
  • IFS Interframe Space
  • the STA may determine whether the channel is used during the IFS time interval through carrier sensing.
  • Multiple IFSs are defined to provide a priority level that occupies a wireless medium in an 802.11 WLAN system.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an IFS relationship in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • All timings can be determined with reference to the physical layer interface primitives, namely the PHY-TXEND.confirm primitive, the PHYTXSTART.confirm primitive, the PHY-RXSTART.indication primitive and the PHY-RXEND.indication primitive.
  • Frame spacing according to IFS type is as follows.
  • IFS timing is defined as the time gap on the medium. Except for AIFS, IFS timing is fixed for each physical layer.
  • SIFS is a PPDU containing a ACK frame, a CTS frame, a Block ACK Request (BlockAckReq) frame, or a Block ACK (BlockAck) frame that is an immediate response to an A-MPDU, the second or consecutive MPDU of a fragment burst, or PCF. Used for transmission of the STA's response to polling by and has the highest priority. SIFS can also be used for point coordinator of frames regardless of the type of frame during non-competition interval (CFP) time. SIFS represents the time from the end of the last symbol of the previous frame or the signal extension (if present) to the start of the first symbol of the preamble of the next frame.
  • CCP non-competition interval
  • SIFS timing is achieved when the transmission of consecutive frames at the TxSIFS slot boundary begins.
  • SIFS is the shortest of the IFS between transmissions from different STAs.
  • the STA occupying the medium may be used when it is necessary to maintain the occupation of the medium during the period in which the frame exchange sequence is performed.
  • PIFS is used to gain priority in accessing media.
  • PIFS can be used in the following cases:
  • TIM Traffic Indication Map
  • Hybrid Coordinator initiating CFP or Transmission Opportunity (TXOP)
  • HC or non-AP QoS STA which is a polled TXOP holder for recovering from the absence of expected reception in a controlled access phase (CAP)
  • the STA using the PIFS starts transmission after the CS (carrier sense) mechanism that determines that the medium is idle at the TxPIFS slot boundary.
  • DIFS may be used by a STA operative to transmit a data frame (MPDU) and a management frame (MMPDU: MAC Management Protocol Data Unit) under DCF.
  • the STA using the DCF may transmit on the TxDIFS slot boundary if it is determined that the medium is idle through a carrier sense (CS) mechanism after a correctly received frame and backoff time expire.
  • the correctly received frame means a frame in which the PHY-RXEND.indication primitive does not indicate an error and the FCS indicates that the frame is not an error (error free).
  • SIFS time 'aSIFSTime' and slot time 'aSlotTime' may be determined for each physical layer.
  • the SIFS time has a fixed value, but the slot time may change dynamically according to a change in the air delay time (aAirPropagationTime).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a downlink MU-MIMO transmission process in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • MU-MIMO is defined in downlink from the AP to the client (ie, non-AP STA).
  • client ie, non-AP STA.
  • a multi-user frame is simultaneously transmitted to multiple receivers, but acknowledgments should be transmitted separately in the uplink.
  • Block Ack Request is sent in response to a frame.
  • the AP transmits a VHT MU PPDU (ie, preamble and data) to all receivers (ie, STA 1, STA 2, and STA 3).
  • the VHT MU PPDU includes a VHT A-MPDU transmitted to each STA.
  • STA 1 Receiving a VHT MU PPDU from the AP, STA 1 transmits a block acknowledgment (BA) frame to the AP after SIFS.
  • BA block acknowledgment
  • the AP After receiving the BA from the STA 1, the AP transmits a block acknowledgment request (BAR) frame to the next STA 2 after SIFS, and the STA 2 transmits a BA frame to the AP after SIFS.
  • BAR block acknowledgment request
  • the AP receiving the BA frame from STA 2 transmits the BAR frame to STA 3 after SIFS, and STA 3 transmits the BA frame to AP after SIFS.
  • the AP transmits the next MU PPDU to all STAs.
  • next generation WLAN system is a next generation WIFI system, which may be described as an example of IEEE 802.11ax as an embodiment of the next generation WIFI system.
  • HE High Efficiency
  • frames, PPDUs, and the like of the system are referred to as HE frames, HE PPDUs, HE preambles, HE-SIG fields, HE-STFs, and HE-LTFs. May be referred to.
  • the description of the existing WLAN system such as the above-described VHT system may be applied to the HE system, which is not further described below.
  • VHT-SIG A field VHT-STF, VHT-LTF and VHT-SIG-B fields described above for the HE-SIG A field, HE-STF, HE-LTF and HE-SIG-B fields. Description may apply.
  • the HE frame and the preamble of the proposed HE system may be used only for other wireless communication or cellular systems.
  • the HE STA may be a non-AP STA or an AP STA as described above. Although referred to as STA in the following specification, such a STA device may represent an HE STA device.
  • HE 12 illustrates a High Efficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12 (a) to (d) illustrate a more specific structure of the HE format PPDU.
  • a HE format PPDU for an HEW may be largely composed of a legacy part (L-part), an HE part (HE-part), and a data field (HE-data).
  • L-part legacy part
  • HE-part HE part
  • HE-data data field
  • the L-part is composed of an L-STF field, an L-LTF field, and an L-SIG field in the same manner as the conventional WLAN system maintains.
  • the L-STF field, L-LTF field, and L-SIG field may be referred to as a legacy preamble.
  • the HE-part is a part newly defined for the 802.11ax standard and may include an HE-STF field, an HE-SIG field, and an HE-LTF field.
  • 12 (a) illustrates the order of the HE-STF field, the HE-SIG field, and the HE-LTF field, but may be configured in a different order.
  • HE-LTF may be omitted.
  • the HE-SIG field may be collectively referred to as HE-preamble.
  • the L-part, the HE-SIG field, and the HE-preamble may be collectively referred to as a physical preamble (PHY) / physical preamble.
  • the HE-SIG field may include information (eg, OFDMA, UL MU MIMO, enhanced MCS, etc.) for decoding the HE-data field.
  • information eg, OFDMA, UL MU MIMO, enhanced MCS, etc.
  • the L-part and the HE-part may have different fast fourier transform (FFT) sizes (ie, subcarrier spacing), and may use different cyclic prefixes (CP).
  • FFT fast fourier transform
  • CP cyclic prefixes
  • 802.11ax systems can use FFT sizes that are four times larger than legacy WLAN systems. That is, the L-part may have a 1 ⁇ symbol structure, and the HE-part (particularly, HE-preamble and HE-data) may have a 4 ⁇ symbol structure.
  • 1 ⁇ , 2 ⁇ , 4 ⁇ size FFTs represent relative sizes for legacy WLAN systems (eg, IEEE 802.11a, 802.11n, 802.11ac, etc.).
  • the FFT size used for the L-part is 64, 128, 256, and 512 at 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively
  • the FFT size used for the HE-part is 256 at 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively. , 512, 1024, 2048.
  • the number of subcarriers per unit frequency increases because the subcarrier frequency spacing becomes smaller, but the OFDM symbol length becomes longer.
  • the use of a larger FFT size means that the subcarrier spacing becomes narrower, and similarly, an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) / Discrete Fourier Transform (DFT) period is increased.
  • IDFT Inverse Discrete Fourier Transform
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • the IDFT / DFT period may mean a symbol length excluding the guard period (GI) in the OFDM symbol.
  • the subcarrier spacing of the HE-part is 1/4 of the subcarrier spacing of the L-part.
  • the ID-FT / DFT period of the HE-part is four times the IDFT / DFT period of the L-part.
  • the GI can be one of 0.8 ⁇ s, 1.6 ⁇ s, 3.2 ⁇ s, so the OFDM symbol length (or symbol interval) of the HE-part including the GI is 13.6 ⁇ s, 14.4 ⁇ s, 20 according to the GI. It can be
  • the HE-SIG field may be divided into an HE-SIG-A field and an HE-SIG-B field.
  • the HE-part of the HE format PPDU may include a HE-SIG-A field having a length of 12.8 kHz, a HE-STF field of 1 OFDM symbol, one or more HE-LTF fields, and a HE-SIG-B field of 1 OFDM symbol. It may include.
  • the FFT having a size four times larger than the existing PPDU may be applied from the HE-STF field. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively.
  • the HE-SIG when the HE-SIG is divided into the HE-SIG-A field and the HE-SIG-B field and transmitted as shown in FIG. 12 (b), the positions of the HE-SIG-A field and the HE-SIG-B field are shown in FIG. It may differ from 12 (b).
  • the HE-SIG-B field may be transmitted after the HE-SIG-A field
  • the HE-STF field and the HE-LTF field may be transmitted after the HE-SIG-B field.
  • an FFT of 4 times larger than a conventional PPDU may be applied from the HE-STF field.
  • the HE-SIG field may not be divided into an HE-SIG-A field and an HE-SIG-B field.
  • the HE-part of the HE format PPDU may include a HE-STF field of one OFDM symbol, a HE-SIG field of one OFDM symbol, and one or more HE-LTF fields.
  • the HE-part may be applied to an FFT four times larger than the existing PPDU. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively.
  • the HE-SIG field is not divided into an HE-SIG-A field and an HE-SIG-B field, and the HE-LTF field may be omitted.
  • the HE-part of the HE format PPDU may include a HE-STF field of 1 OFDM symbol and a HE-SIG field of 1 OFDM symbol.
  • the HE-part may be applied to an FFT four times larger than the existing PPDU. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively.
  • the HE format PPDU for the WLAN system according to the present invention may be transmitted on at least one 20 MHz channel.
  • an HE format PPDU can be transmitted in a 40 MHz, 80 MHz or 200 MHz frequency band using a total of four 20 MHz channels. This will be described in more detail with reference to the drawings below.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a PPDU format when 80 MHz is allocated to one STA (or OFDMA resource units are allocated to a plurality of STAs within 80 MHz) or when different streams of 80 MHz are allocated to a plurality of STAs.
  • L-STF, L-LTF, and L-SIG may be transmitted as OFDM symbols generated based on 64 FFT points (or 64 subcarriers) in each 20MHz channel.
  • the HE-SIG-A field may include common control information that is commonly transmitted to STAs receiving a PPDU.
  • the HE-SIG-A field may be transmitted in one to three OFDM symbols.
  • the HE-SIG-A field is copied in units of 20 MHz and contains the same information.
  • the HE-SIG-A field informs the total bandwidth information of the system.
  • the HE-SIG-A field may include information as shown in Table 1 below.
  • each field described above corresponds to an example of fields that may be included in the PPDU, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
  • HE-STF is used to improve the performance of AGC (Automatic Gain Control) estimation in MIMO transmission.
  • HE-STF may be generated using a sequence of frequency domains for a particular band.
  • Long Trainig Field HE-LTF is a field used at the receiver to estimate the MIMO channel between the receive chains and the set of constellation mapper outputs.
  • the HE-SIG-B field may include user-specific information required for each STA to receive its own data (eg, PSDU).
  • PSDU user-specific information required for each STA to receive its own data
  • the HE-SIG-B field may be transmitted in one or two OFDM symbols.
  • the HE-SIG-B field may include information on the modulation and coding scheme (MCS) of the corresponding PSDU and the length of the corresponding PSDU.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the L-STF, L-LTF, L-SIG, and HE-SIG-A fields may be repeatedly transmitted in units of 20 MHz channels. For example, when a PPDU is transmitted on four 20 MHz channels (i.e., 80 MHz band), the L-STF, L-LTF, L-SIG and HE-SIG-A fields may be repeatedly transmitted on every 20 MHz channel. have.
  • legacy STAs supporting legacy IEEE 802.11a / g / n / ac may not be able to decode the HE PPDU.
  • the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted through a 64 FFT on a 20 MHz channel so that the legacy STA can receive them.
  • the L-SIG field may occupy one OFDM symbol, one OFDM symbol time is 4 ms, and a GI may be 0.8 ms.
  • the FFT size for each frequency unit may be larger from the HE-STF (or HE-SIG-A). For example, 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel, 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel, and 1024 FFTs may be used in an 80 MHz channel. As the FFT size increases, the number of OFDM subcarriers per unit frequency increases because the interval between OFDM subcarriers becomes smaller, but the OFDM symbol time becomes longer. In order to improve the efficiency of the system, the length of the GI after the HE-STF may be set equal to the length of the GI of the HE-SIG-A.
  • the HE-SIG-A field may include information required for the HE STA to decode the HE PPDU.
  • the HE-SIG-A field may be transmitted through a 64 FFT in a 20 MHz channel so that both the legacy STA and the HE STA can receive it. This is because the HE STA can receive not only the HE format PPDU but also the existing HT / VHT format PPDU, and the legacy STA and the HE STA must distinguish between the HT / VHT format PPDU and the HE format PPDU.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG-B).
  • 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel
  • 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel
  • 1024 FFTs may be used in an 80 MHz channel.
  • the HE-SIG-B field may include information specific to each STA, but may be encoded over the entire band (ie, indicated by the HE-SIG-A field). That is, the HE-SIG-B field includes information on all STAs and may be transmitted so that all STAs receive.
  • the HE-SIG-B field may inform frequency bandwidth information allocated to each STA and / or stream information in a corresponding frequency band.
  • the HE-SIG-B may be allocated 20 MHz for STA 1, 20 MHz for STA 2, 20 MHz for STA 3, and 20 MHz for STA 4.
  • STA 1 and STA 2 may allocate 40 MHz, and STA 3 and STA 4 may then allocate 40 MHz.
  • STA 1 and STA 2 may allocate different streams, and STA 3 and STA 4 may allocate different streams.
  • the HE-SIG C field may be added to the example of FIG. 14.
  • the HE-SIG-B field information on all STAs may be transmitted over the entire band, and control information specific to each STA may be transmitted in units of 20 MHz through the HE-SIG-C field.
  • the HE-SIG-C field may be transmitted after the HE-LTF field.
  • the HE-SIG-B field may be transmitted in units of 20 MHz in the same manner as the HE-SIG-A field without transmitting over the entire band. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • the HE-SIG-B field is not transmitted over the entire band, but is transmitted in 20 MHz units in the same manner as the HE-SIG-A field. However, at this time, the HE-SIG-B is encoded and transmitted in 20 MHz units differently from the HE-SIG-A field, but may not be copied and transmitted in 20 MHz units.
  • the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG-B).
  • 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel
  • 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel
  • 1024 FFTs may be used in an 80 MHz channel.
  • the HE-SIG-A field is duplicated and transmitted in units of 20 MHz.
  • the HE-SIG-B field may inform frequency bandwidth information allocated to each STA and / or stream information in a corresponding frequency band. Since the HE-SIG-B field includes information about each STA, information about each STA may be included for each HE-SIG-B field in units of 20 MHz. In this case, in the example of FIG. 15, 20 MHz is allocated to each STA. For example, when 40 MHz is allocated to the STA, the HE-SIG-B field may be copied and transmitted in units of 20 MHz.
  • the data field is a payload and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits.
  • the HE format PPDU as shown in FIGS. 13 to 15 may be identified through a RL-SIG (Repeated L-SIG) field, which is a repetitive symbol of the L-SIG field.
  • the RL-SIG field is inserted before the HE SIG-A field, and each STA may identify the format of the received PPDU as the HE format PPDU using the RL-SIG field.
  • CCA clear channel assessment
  • the STA performs CCA in the physical layer and reports the result to the MAC layer.
  • the STA may perform CCA-ED (Energy Detection) and CCA-CS (Carrier sensing) as two modes of CCA.
  • the STA may determine the occupancy / idle mode of the channel by performing CCA-ED, performing CCA-CS, or using a combination of CCS-CS and CCA-ED.
  • the STA may perform CCA by first performing CCA-CS and additionally performing CCA-ED, performing CCA-ED first, and then further CCA-ED.
  • CCA may be performed by performing CS.
  • the CCA-CS is performed through signal detection for the preamble, and the threshold of the CCA-CS is determined based on the minimum modulation and code rate sensitivity.
  • the level of the CCA-CS that is, the threshold value may be set to a different value according to the bandwidth. For example, the STA determines that the channel is busy when the received preamble signal is greater than -82 dBm in the case of 20 MHz channel spacing, and when the magnitude of the received preamble signal is greater than -85 dBm in the case of 10 MHz channel spacing.
  • the STA may perform CCA-CS using the correlation of the STF in the preamble of the 802.11a signal.
  • a CCA threshold / threshold value in dBm may be referred to as a CCA level.
  • the STA determines to occupy when any signal is detected with an intensity (dBm) equal to or greater than the threshold value regardless of the signal defined in the 802.11 system.
  • the threshold can be estimated to be 20dBm higher than the CCA-CS.
  • the STA determines that the channel is occupied if it is -62 dBm or more, and in case of 10 MHz channel spacing, the STA determines that the channel is busy when the magnitude of the received preamble signal is -65 dBm or more, and 5 MHz In the case of channel spacing, if the received preamble signal has a magnitude of -68 dBm or more, it may be determined that the channel is busy.
  • each channel bandwidth CCA level (threshold values) according to the can be defined as shown in Table 2.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a method of performing CCA according to an embodiment of the present invention.
  • AP1 and STA1 may belong to the first BSS and AP2 and STA2 may belong to the second BSS.
  • AP2 may transmit a PPDU to STA2 through a 20 MHz channel.
  • AP1 determines that the channel is occupied and does not transmit a signal to STA1.
  • it is more efficient for AP1 to transmit a signal to STA1.
  • space resource usage efficiency is reduced. This may be a problem especially when the BSS to which AP1 and STA1 belong and the BSS to which AP2 and STA2 belong are different, especially when the two BSSs are OBSS.
  • the dynamic CCA refers to adjusting the CCA level according to a specific criterion instead of using a fixed CCA level, and performing the CCA according to the adjusted CCA level.
  • the CCA level change may be applied to STAs belonging to different BSSs.
  • it can be used to increase the spatial reuse efficiency of bandwidth between STAs in OBSS.
  • FIG. 17 illustrates a dynamic CCA application environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates an embodiment in which AP1 and STA1 belong to one BSS, AP2 and STA2 belong to another BSS, and AP2 performs a dynamic CCA.
  • the type (data or ACK) of the signals transmitted and received by the STAs is shown as an example, and the following embodiments may be applied regardless of the type of the signal.
  • the signal may include a control frame including a data frame, a measurement frame, a management frame, or an RTS / CTS frame except ACK, and the type of the signal is ACK.
  • the case signal may comprise an ACK frame, a block ACK frame or a multiplexed ACK frame.
  • the STA1 transmits an ACK after the SIFS time, indicating that the data transmitted by the AP1 is properly received.
  • AP2 in order to improve space utilization, AP2 must be able to transmit data or ACK to STA2 in a period in which AP1 transmits data or a period in which STA1 transmits ACK.
  • AP2 determines that the channel is occupied and does not transmit data / ACK.
  • the present invention proposes a method of adjusting the CCA level of the STA in consideration of the space utilization as well as the transmission and reception status of the neighboring STA.
  • the section in which AP2 transmits data or ACK by applying dynamic CCA may be limited to the section in which AP1 transmits data to STA1. This is because the data transmission takes longer than the transmission of the ACK, so that AP2 may apply dynamic CCA to transmit data / ACK in the corresponding interval, thereby maximizing space utilization.
  • an embodiment of the present invention described below may also be applied to a period during which STA1 transmits an ACK.
  • STA 1 Information required for AP2 to perform a dynamic CCA and transmit a signal without degrading the link quality of STA1 is required at the MCS level of the signal frame received by the STA1, and signal to inteference-plus-noise ratio. Or received desired power for Signal to Noise Ratio (SNR).
  • SNR Signal to Noise Ratio
  • STA 1 receives a signal with MCS (#n)
  • the minimum requested SINR or SNR for recovering the signal to this MCS level is x dB
  • the SINR or SNR of the signal actually received by STA1 is y dB. If, STA1 has a margin for interference by (xy) dB.
  • the margin for such interference is referred to as an endurable interference margin (EIM), and a unit of the EIM may be expressed in dB.
  • the EIM indicates the amount of interference that the STA is further allowable for the current MCS level.
  • the EIM may be expressed in dBm units.
  • the STA may calculate an EIM in dBm units using at least one of Received Signal Strength Indication (RSSI) information and Received Channel Power Indicator (RCPI) information.
  • RSSI and RCPI are absolute received power (dBm) combined with target signal, interference, and noise.
  • the absolute power (dBm) of the desired signal (desired) from the requested SINR (dB) or SNR (dB) and the actual received signal's SINR (dB) or SNR (dB), and the remaining power (interference + Absolute power (dBm) of noise or noise) can also be calculated.
  • the margin for interference may be calculated using the calculated absolute power values, thereby calculating an EIM in absolute power units (dBm).
  • an EIM of an absolute power unit will be described as an example.
  • AP2 may transmit data or ACK even in a period in which the STA transmits and receives a signal.
  • the STA In order to perform such a dynamic CCA, the STA must transmit the above-described EIM information and transmission power information to the STA of another BSS.
  • the STA may transmit the calculated EIM information to neighboring STAs to inform the margin of its interference.
  • the method for transmitting the EIM may use a physical preamble or a MAC header.
  • the physical header is a physical preamble and may include a HE-STF, HE-LTF, and HE-SIG field. Therefore, the EIM information may be included in the MAC header of the MAC layer and transmitted instead of being included in the physical preamble.
  • the EIM information may be included in the SIA-A field of the physical header.
  • the EIM may be represented by a ⁇ dBm value, and the ⁇ value may be in a range of a ⁇ ⁇ ⁇ b.
  • the quantization signal In order to transmit the EIM value ⁇ , the quantization signal must be transmitted after the quantization is performed.
  • the a value, the b value, and the step size of the number of steps between a and b can be defined as predetermined values as a system parameter. have.
  • the EIM value may have one of ⁇ -12, -10, -8, -6 ⁇ . Since the total number is 4, it may be signaled using 2 bits.
  • the STA may transmit the mapped integer value after mapping the calculated EIM value to an integer by rounding, rounding, and rounding the decimal point unit before signal transmission.
  • the AP / STA may transmit information about transmit power of a signal transmitted by the AP / STA, that is, how many dB the STA transmits at present to the neighboring STAs.
  • the method of transmitting the transmit power information may use a physical preamble or a MAC header.
  • the physical header is a physical preamble and may include a HE-STF, HE-LTF, and HE-SIG field. Therefore, the transmit power information may be included in the MAC header of the MAC layer and transmitted instead of being included in the physical preamble.
  • the transmission power information may be included in the SIA-A field of the physical header.
  • the transmit power may be expressed as a ⁇ dBm value, and the ⁇ value may be in the range of p ⁇ ⁇ ⁇ q.
  • the p value, the q value, and the step size of how many steps between p and q are to be defined as predetermined values as system parameters. Can be.
  • the p value is defined as -5 dBm
  • the q value is defined as 30 dBm
  • the step size is defined as 5 dB
  • the transmit power value is among ⁇ -5, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 ⁇ . It can have one value, and since the total number is eight, it can be signaled using 3 bits.
  • the STA may express the calculated transmission power value by rounding, rounding, and rounding down the decimal point before signal transmission, mapping the nearest integer value, and then transmitting the mapped integer value.
  • the STA may calculate the received power using a parameter such as RSSI or RCPI or calculate a more accurate receive power using the SNR of the received signal.
  • the formula for calculating the path loss according to the system environment may use the following equations, but as one of the embodiments for calculating the path loss, the path loss may be calculated using an equation or coefficient suitable for the system characteristic.
  • Equation 1 is a formula for calculating the loss in the path
  • L (d) value represents the path loss (dB) value according to the distance.
  • A, B, and C values may have different values according to the radio channel environment.
  • Equation 2 considers the small and medium cities environment, Equation 3 the metropolitan area environment, Equation 4 the suburban environments, and Equation 5 the rural areas.
  • d denotes a distance in km
  • fc denotes a center frequency
  • hb denotes an antenna height of a transmitting terminal
  • hm denotes an antenna height of a receiving terminal.
  • the STA that wants to perform the dynamic CCA may calculate a path loss between the STA and the neighboring STA currently transmitting and receiving, and thus may predict the amount of interference affecting the neighboring STA.
  • the amount of interference that the STA gives to the neighbor STAs during the transmission of the neighbors is defined as a predicted interference power (PIP), and a unit uses dBm.
  • PIP PIP
  • dBm Tx power ( AP2)-Path Loss ⁇ .
  • the STA may perform the dynamic CCA by comparing the EIM received from the neighboring STAs with the amount of interference (PIP) that can be given.
  • PIP amount of interference
  • the STA may increase the current CCA level by + n dB.
  • the increase amount (n value) of the CCA level may use a fixed value or a changeable value depending on the comparison result of the EIM-PIP.
  • the increased CCA level may be limited to the maximum value.
  • the maximum CCA level may be limited to the threshold of the CCA-ED according to the bandwidth.
  • the STA may maintain the current CCA level or reduce the signal by n dB.
  • the reduced CCA level may be limited to a minimum value.
  • the minimum CCA level may be the minimum CCA level of the legacy STA according to the corresponding bandwidth.
  • the STA may maintain the current CCA level.
  • the STA may reduce the current CCA level by m dB or immediately change to the minimum value of the CCA level.
  • the STA may maintain the CCA level.
  • the CCA level may be increased or decreased as described above according to the system situation and the communication environment of the STA.
  • the minimum and maximum values of the above-described CCA level may be -82 dBm and -62 dBm in the case of the 20 MHz band in the embodiment of Table 1, respectively.
  • the 40MHz band can be -79dBm and -59dBm, respectively
  • in the case of the 80MHz band can be -76dBm and -86dBm, respectively.
  • the STA may adjust the transmit power in conjunction with or instead of adjusting the CCA level. For example, (1) when the EIM is larger than the PIP, the transmission power can be increased. In this case, the increased transmission power may be limited to a range in which the EIM is equal to the PIP or the EIM is larger than the PIP. And (2) when the EIM is smaller than the PIP, transmission power can be reduced. The reduced transmit power may be limited in consideration of the EIM, MCS level, channel environment, etc. of the target STA of the signal.
  • FIG. 18 illustrates a STA apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a STA device may include a memory 1802 0, a processor 1820, and an RF unit 1830. As described above, the STA device may be an AP or a non-AP STA as an HE STA device.
  • the RF unit 1830 may be connected to the processor 1820 to transmit / receive a radio signal.
  • the RF unit 1802 may up-convert data received from the processor into a transmission / reception band to transmit a signal.
  • the processor 1820 may be connected to the RF unit 1830 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802.11 system.
  • the processor 1802 may be configured to perform operations according to various embodiments of the present disclosure according to the above-described drawings and descriptions.
  • a module that implements the operation of the STA according to various embodiments of the present disclosure described above may be stored in the memory 18010 and executed by the processor 1820.
  • the memory 18010 is connected to the processor 1820 and stores various information for driving the processor 1820.
  • the memory 18010 may be included in the processor 1820 or may be installed outside the processor 1820 and connected to the processor 1820 by known means.
  • the STA apparatus may include a single antenna or multiple antennas.
  • the specific configuration of the STA apparatus of FIG. 18 may be implemented such that the matters described in the above-described various embodiments of the present invention are applied independently or two or more embodiments are simultaneously applied.
  • FIG. 19 illustrates a data transmission method of an STA apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the STA may receive a signal from a first STA of another BSS (S19010).
  • the BSS to which the STA belongs and the first BSS to which the first STA belongs may be OBSS.
  • the received signal may not be a signal transmitted by the first STA to the STA, or may be data or an ACK signal transmitted by the first STA to neighboring STAs.
  • the STA may obtain EIM information and transmit power information from the received signal (S19020).
  • the EIM information indicates the amount of allowable interference allowed by the first STA
  • the transmit power information indicates the transmit power of the first STA.
  • the EIM information and the transmit power information may be included in the physical header or the MAC header of the received signal. When included in the physical header, the EIM information and the transmit power information may be included in the SIG-A field.
  • the STA may acquire a PIP using the transmit power information (S19030).
  • the PIP may indicate the amount of interference given to the first STA when the STA transmits a signal.
  • the PIP acquisition method of the STA is as described above. That is, the STA can obtain a path loss between the STA and the first STA using the transmission power of the first STA and the power of the signal received from the first STA. The PIP may be obtained using the obtained path loss and the transmit power of the STA.
  • the STA may adjust the CCA level or adjust the transmission power based on the EIM and the PIP (S19040).
  • the method of adjusting the CCA level and the transmission power of the STA is as described above.
  • the STA may increase the CCA level when the EIM is larger than the PIP and maintain or decrease the CCA level when the EIM is smaller than the PIP.
  • the STA may increase the transmit power when the EIM is larger than the PIP or decrease the transmit power when the EIM is smaller than the PIP.
  • the CCA level to be adjusted may be adjusted between the minimum and maximum values as described above.
  • the STA may perform CCA according to the adjusted CCA level and may start signal transmission according to a result of comparing the received signal strength with the CCA level.
  • the STA performs CCA according to the predefined CCA level, initiates signal transmission according to the result of comparing the received signal strength with the CCA level, and describes the power of the transmitted signal as described above. It can be adjusted and transmitted together.
  • the STA If the received signal strength is greater than the adjusted CCA level as a result of performing the CCA, the STA detects the corresponding wireless medium as the occupied condition, and if the received signal strength is less than the adjusted CCA level, the STA detects the corresponding wireless medium as the late condition. Can be. And if the wireless medium is in an idle condition, the STA can initiate data transmission.
  • the start of the data transmission may further include the steps of transmitting the RTS frame as well as simply transmitting the data, receiving the CTS frame and transmitting the data as described above.
  • the data transmission and reception method has been described with reference to the example applied to the IEEE 802.11 system, but it is possible to apply to various wireless communication systems in addition to the IEEE 802.11 system.

Landscapes

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

Abstract

Disclosed is a method by which a station (STA) device transmits data in a wireless LAN (LAN) system. The method for transmitting the data of the STA device, according to the present invention, comprises the steps of: receiving a signal from a first STA of a first basic service set (BSS); acquiring endurable interference margin (EIM) information and transmission power information of the first STA from the received signal; acquiring predicted interference power (PIP) by using the transmission power information of the first STA; and comparing the EIM with the PIP, and adjusting a CCA level or the transmission power according to the compared result.

Description

무선 통신 시스템의 데이터 전송 방법 및 장치Method and apparatus for data transmission in wireless communication system
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 LAN(Local Area Network) 통신 시스템에서 주변 STA의 허용 간섭 마진(EIM; Endurable Interference Margin) 및 주변 STA에 대한 예측 간섭 전력(PIP; Predicted Interference Power)에 기초하여 CCA 레벨을 조정하거나 전송 전력을 조정하여 신호 전송을 수행하는 STA 장치 및 그의 데이터 전송 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to an endurable interference margin (EIM) of a neighbor STA and a predicted interference power (PIP) for a neighbor STA in a wireless local area network (LAN) communication system. A STA apparatus and a data transmission method thereof for performing signal transmission by adjusting a CCA level or a transmission power based on a power).
와이파이(Wi-Fi)는 2.4GHz, 5GHz 또는 6 GHz 주파수 대역에서 기기가 인터넷에 접속 가능하게 하는 WLAN(Wireless Local Area Network) 기술이다. Wi-Fi is a Wireless Local Area Network (WLAN) technology that allows devices to access the Internet in the 2.4 GHz, 5 GHz, or 6 GHz frequency bands.
WLAN은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11 표준에 기반한다. IEEE 802.11의 WNG SC(Wireless Next Generation Standing Committee)는 차세대 WLAN(wireless local area network)을 중장기적으로 고민하는 애드혹 위원회(committee)이다. WLANs are based on the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11 standard. The Wireless Next Generation Standing Committee (WNG SC) of IEEE 802.11 is an ad hoc committee that considers the next generation wireless local area network (WLAN) in the medium to long term.
IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 최대 600Mbps 데이터 처리 속도(data rate)를 제공하는 고처리율(HT: High Throughput)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다.IEEE 802.11n aims to increase the speed and reliability of networks and to extend the operating range of wireless networks. More specifically, IEEE 802.11n supports High Throughput (HT), which provides up to 600 Mbps data rate, and also supports both transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. It is based on Multiple Inputs and Multiple Outputs (MIMO) technology using multiple antennas.
WLAN의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, 초고처리율(VHT: Very High Throughput)를 지원하는 차세대 WLAN 시스템은 IEEE 802.11n WLAN 시스템의 다음 버전으로서, IEEE 802.11ac가 새롭게 제정되었다. IEEE 802.11ac는 80MHz 대역폭 전송 및/또는 더 높은 대역폭 전송(예를 들어, 200MHz)을 통해 1Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하고, 주로 5 GHz 대역에서 동작한다. As the popularity of WLAN and the applications diversify using it, the next generation WLAN system supporting Very High Throughput (VHT) is the next version of the IEEE 802.11n WLAN system. IEEE 802.11ac supports data processing speeds of 1 Gbps and higher via 80 MHz bandwidth transmission and / or higher bandwidth transmission (eg 200 MHz) and operates primarily in the 5 GHz band.
최근에는 IEEE 802.11ac이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 WLAN 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. Recently, there is a need for a new WLAN system to support higher throughput than the data throughput supported by IEEE 802.11ac.
일명 IEEE 802.11ax 또는 고효율(HEW: High Efficiency) WLAN라고 불리는 차세대 WLAN 스터디 그룹에서 주로 논의되는 IEEE 802.11ax의 범위(scope)는 1) 2.4GHz 및 5GHz 등의 대역에서 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area throughput) 향상, 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 등을 포함한다.The scope of IEEE 802.11ax, often discussed in the next-generation WLAN study group called IEEE 802.11ax or High Efficiency (HEW) WLAN, is: 1) 802.11 physical layer and MAC in the 2.4 GHz and 5 GHz bands. (medium access control) layer enhancement, 2) spectral efficiency and area throughput improvement, 3) environments with interference sources, dense heterogeneous network environments, and high user loads. Such as improving performance in real indoor environments and outdoor environments, such as the environment.
IEEE 802.11ax에서 주로 고려되는 시나리오는 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, IEEE 802.11ax는 이러한 상황에서 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)과 공간 전송률(area throughput) 개선에 대해 논의한다. 특히, 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다.Scenarios considered mainly in IEEE 802.11ax are dense environments with many access points (APs) and stations (STAs), and IEEE 802.11ax discusses spectral efficiency and area throughput improvement in such a situation. . In particular, there is an interest in improving the performance of the indoor environment as well as the outdoor environment, which is not much considered in the existing WLAN.
IEEE 802.11ax에서는 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 STA가 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 수행되고 있다.In IEEE 802.11ax, we are interested in scenarios such as wireless office, smart home, stadium, hotspot, and building / apartment. There is a discussion about improving system performance in dense environments with many STAs.
앞으로 IEEE 802.11ax에서는 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(cellular offloading) 등에 대한 논의가 활발할 것으로 예상된다. 이러한 IEEE 802.11ax의 방향성은 차세대 WLAN이 점점 이동 통신과 유사한 기술 범위를 갖게 됨을 의미한다. 최근 스몰 셀(small cell) 및 D2D(Direct-to-Direct) 통신 영역에서 이동 통신과 WLAN 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, IEEE 802.11ax를 기반한 차세대 WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.In the future, IEEE 802.11ax improves system performance in outdoor basic service set (OBSS) environment, outdoor environment performance, and cellular offloading rather than single link performance in one basic service set (BSS). Discussion is expected to be active. The directionality of IEEE 802.11ax means that next-generation WLANs will increasingly have a technology range similar to that of mobile communication. Considering the situation where mobile communication and WLAN technology are recently discussed in the small cell and direct-to-direct communication area, the technical and business of next-generation WLAN and mobile communication based on IEEE 802.11ax Convergence is expected to become more active.
상술한 바와 같이 차세대 무선 LAN 시스템인 802.11ax 시스템의 성능 향상 방법에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 특히, 제한된 대역폭에서 리소스 활용 효율을 개선하는 방법이 802.11ax 시스템에서 중요한 과제이다. As described above, a method for improving performance of the 802.11ax system, which is a next generation wireless LAN system, is actively being discussed. In particular, how to improve resource utilization efficiency over limited bandwidth is an important challenge in 802.11ax systems.
기존 시스템의 경우 BSS별로 동일하게 설정된 CCA 레벨에 따라서 CCA를 수행하였다. 따라서 BSS 간의 공간적인 대역폭 재사용 효율이 매우 떨어진다. 다른 BSS에 속한 STA들의 경우 통신 환경, 채널 품질 등에 따라서 동시에 전송을 할 수 있는 경우에도 모두 채널 점유로 검출하여 신호 전송을 할 수 없기 때문이다.In the case of the existing system, the CCA was performed according to the same CCA level set by BSS. Therefore, spatial bandwidth reuse efficiency between BSSs is very low. This is because STAs belonging to different BSSs cannot detect and transmit signals by occupying the channel even if they can simultaneously transmit according to communication environment and channel quality.
따라서, 본 발명은 대역폭의 공간적인(spatial) 재사용(reuse) 효율을 향상시킬 수 있는 CCA 레벨 조정 방법 및 그에 따른 데이터 방법을 제안하고자 한다.Accordingly, the present invention is to propose a method for adjusting the CCA level and a data method accordingly, which can improve the spatial reuse efficiency of bandwidth.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 WLAN 시스템의 STA 장치 및 STA 장치의 데이터 전송 방법을 제안한다.In order to solve the above technical problem, an STA apparatus and a data transmission method of the STA apparatus of the WLAN system according to an embodiment of the present invention are proposed.
본 발명의 실시예에 따른 WLAN(Wireless LAN) 시스템의 STA(Station)의 데이터 전송 방법은, 제 1 BSS(Basic Service Set)의 제 1 STA로부터 신호 수신하는 단계; 상기 수신 신호로부터 상기 제 1 STA의 EIM(Endurable Interference Margin) 정보 및 전송 전력 정보를 획득하는 단계로서, 상기 EIM 정보는 상기 제 1 STA가 허용 가능한 간섭의 양을 지시하고, 상기 전송 전력 정보는 상기 제 1 STA의 전송 전력을 지시하는, 상기 획득 단계; 상기 제 1 STA의 전송 전력 정보를 사용하여 PIP(Predicted Interference Power)을 획득하는 단계로서, 상기 PIP는 상기 STA의 신호 전송 시 상기 제 1 STA에 대한 간섭의 양을 지시하는, 획득 단계; 상기 EIM과 상기 PIP를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라서 CCA 레벨을 조정하거나 전송 전력을 조정하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a data transmission method of a STA (Station) of a wireless LAN (WLAN) system includes: receiving a signal from a first STA of a first basic service set (BSS); Acquiring endurable interference margin (EIM) information and transmission power information of the first STA from the received signal, wherein the EIM information indicates an amount of interference allowable by the first STA, and the transmission power information is The acquiring step of indicating a transmit power of a first STA; Acquiring a predicted interference power (PIP) using transmission power information of the first STA, wherein the PIP indicates an amount of interference with respect to the first STA when the STA transmits a signal; Comparing the EIM and the PIP and adjusting a CCA level or adjusting a transmission power according to the comparison result.
본 발명의 실시예에 따른 STA의 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 EIM 정보 및 상기 전송 전력 정보는 수신 신호의 피지컬 프리앰블에 포함될 수 있다.In the data transmission method of the STA according to an embodiment of the present invention, the EIM information and the transmission power information may be included in the physical preamble of the received signal.
본 발명의 실시예에 따른 STA의 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 PIP를 획득하는 단계는, 상기 제 1 STA의 전송 전력 및 상기 제 1 STA로부터 수신한 신호의 전력을 사용하여 경로 손실(path loss)을 획득하는 단계; 상기 경로 손실과 상기 STA의 전송 전력을 사용하여 상기 PIP를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the method of transmitting data of an STA according to an embodiment of the present invention, the obtaining of the PIP may include a path loss using transmission power of the first STA and power of a signal received from the first STA. Obtaining a; The method may further include acquiring the PIP using the path loss and the transmit power of the STA.
본 발명의 실시예에 따른 STA의 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 EIM과 상기 PIP의 비교 결과에 따라서 CCA 레벨을 조정하는 단계는, 상기 EIM이 상기 PIP보다 큰 경우 CCA 레벨을 증가시키고, 상기 EIM이 상기 PIP보다 작은 경우에는 CCA 레벨을 유지하거나 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In the data transmission method of the STA according to an embodiment of the present invention, adjusting the CCA level according to the comparison result of the EIM and the PIP, the CCA level is increased when the EIM is larger than the PIP, the EIM is If smaller than the PIP may further include maintaining or decreasing the CCA level.
본 발명의 실시예에 따른 STA의 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 EIM과 상기 PIP의 비교 결과에 따라서 전송 전력을 조정하는 단계는, 상기 EIM이 상기 PIP보다 큰 경우 전송 전력을 증가시키거나 또는 상기 EIM이 상기 PIP보다 작은 경우 전송 전력을 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In the data transmission method of the STA according to an embodiment of the present invention, the step of adjusting the transmission power according to the comparison result of the EIM and the PIP, if the EIM is larger than the PIP, increase the transmission power or the EIM If it is smaller than the PIP may further include reducing the transmission power.
본 발명의 실시예에 따른 STA의 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 CCA 레벨은 기정의된 최소값 및 최대값 사이에서 증가 또는 감소될 수 있다.In the data transmission method of the STA according to an embodiment of the present invention, the CCA level may be increased or decreased between a predefined minimum value and a maximum value.
본 발명의 실시예에 따른 STA의 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 제 1 BSS는 상기 STA가 속한 BSS와 다른 BSS이며, 상기 제 1 BSS는 상기 BSS에 대해 OBSS(Overlapping Basic Service Set)가 될 수 있다.In a data transmission method of an STA according to an embodiment of the present invention, the first BSS may be a different BSS from the BSS to which the STA belongs, and the first BSS may be an Overlapping Basic Service Set (OBSS) with respect to the BSS. .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 WLAN(Wireless LAN) 시스템의 STA(Station) 장치는, 무선 신호를 송신 및 수신하는, RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하는, 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제 1 BSS(Basic Service Set)의 제 1 STA 장치로부터 신호를 수신하여 상기 수신 신호로부터 상기 제 1 STA 장치의 EIM(Endurable Interference Margin) 정보 및 전송 전력 정보를 획득하고, 상기 제 1 STA 장치의 전송 전력 정보를 사용하여 PIP(Predicted Interference Power)를 획득하며, 상기 EIM과 상기 PIP를 비교하여 상기 비교 결과에 따라서 CCA 레벨을 조정하거나 전송 전력을 조정할 수 있으며, 상기 EIM 정보는 상기 제 1 STA 장치가 허용 가능한 간섭의 양을 지시하고, 상기 전송 전력 정보는 상기 제 1 STA 장치의 전송 전력을 지시하며, 상기 PIP는 상기 STA의 신호 전송 시 상기 제 1 STA 장치에 대한 간섭의 양을 지시할 수 있다.In addition, an STA (Station) device of a wireless LAN (WLAN) system according to an embodiment of the present invention, the RF (Radio Frequency) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor for controlling the RF unit, wherein the processor is configured to receive a signal from a first STA device of a first basic service set (BSS) and to receive an endurable interference margin (EIM) of the first STA device from the received signal. ) Information and transmit power information, obtain a predicted interference power (PIP) using the transmit power information of the first STA device, compare the EIM and the PIP, and adjust a CCA level according to the comparison result. Transmit power may be adjusted, the EIM information indicates the amount of interference allowable by the first STA device, the transmit power information indicates the transmit power of the first STA device, and the PIP is a signal of the STA The transmission may indicate the amount of interference with respect to the first STA device.
본 발명의 실시예에 따른 STA 장치에 있어서, 상기 EIM 정보 및 상기 전송 전력 정보는 수신 신호의 피지컬 프리앰블에 포함될 수 있다.In an STA apparatus according to an embodiment of the present invention, the EIM information and the transmit power information may be included in a physical preamble of a received signal.
본 발명의 실시예에 따른 STA 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제 1 STA 장치의 전송 전력 및 상기 제 1 STA 장치로부터 수신한 신호의 전력을 사용하여 경로 손실(path loss)을 획득하고, 상기 경로 손실과 상기 STA의 전송 전력을 사용하여 상기 PIP를 획득할 수 있다.In the STA device according to the embodiment of the present invention, the processor acquires a path loss using the transmission power of the first STA device and the power of the signal received from the first STA device, The PIP may be obtained using path loss and transmit power of the STA.
본 발명의 실시예에 따른 STA 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 EIM이 상기 PIP보다 큰 경우 CCA 레벨을 증가시키고, 상기 EIM이 상기 PIP보다 작은 경우에는 CCA 레벨을 유지하거나 감소시킬 수 있다.In the STA apparatus according to the embodiment of the present invention, the processor may increase the CCA level when the EIM is larger than the PIP, and maintain or decrease the CCA level when the EIM is smaller than the PIP.
본 발명의 실시예에 따른 STA 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 EIM이 상기 PIP보다 큰 경우 전송 전력을 증가시키거나 또는 상기 EIM이 상기 PIP보다 작은 경우 전송 전력을 감소시킬 수 있다.In the STA apparatus according to the embodiment of the present invention, the processor may increase the transmission power when the EIM is larger than the PIP or decrease the transmission power when the EIM is smaller than the PIP.
본 발명의 실시예에 따른 STA 장치에 있어서, 상기 CCA 레벨은 기정의된 최소값 및 최대값 사이에서 증가 또는 감소될 수 있다.In the STA apparatus according to the embodiment of the present invention, the CCA level may be increased or decreased between a predefined minimum value and a maximum value.
본 발명의 실시예에 따른 STA 장치에 있어서, 상기 제 1 BSS는 상기 STA 장치가 속한 BSS와 다른 BSS이며, 상기 제 1 BSS는 상기 BSS에 대해 OBSS(Overlapping Basic Service Set)가 될 수 있다.In the STA device according to an embodiment of the present invention, the first BSS is a BSS different from the BSS to which the STA device belongs, and the first BSS may be an Overlapping Basic Service Set (OBSS) with respect to the BSS.
본 발명에 따르면 ACK 프레임의 카운팅 수에 따라서 CCA 레벨을 조정할 수 있다. 따라서 인접한 STA 들이라도 각각의 채널/송수신 전력 상태에 따라서 신호 전송을 수행할 수 있어, 대역폭 사용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, OBSS에 속한 STA들 간의 공간적인 대역폭 재사용 효율을 향상시킬 수 있다. CCA 레벨의 조정은 고정되지 않고 다이나믹하게 수행되므로 STA들의 상태 변경 및 STA들 간의 채널 환경 변화에 능동적으로 빠르게 대처하여 통신 성능 손실을 최소화할 수도 있다.According to the present invention, the CCA level can be adjusted according to the counting number of the ACK frame. Accordingly, even adjacent STAs may perform signal transmission according to respective channel / transmit / receive power states, thereby improving bandwidth usage efficiency. In addition, spatial bandwidth reuse efficiency between STAs belonging to the OBSS may be improved. Since the adjustment of the CCA level is not fixed but is performed dynamically, the communication performance loss may be minimized by actively coping with the state change of the STAs and the channel environment change between the STAs.
또한, 본 발명에 따르면 다이나믹 CCA를 수행함으로써 공간 효율성을 증대시킬 뿐만 아니라 간섭 환경에서 희생자(victim)이 될 수 있는 기기의 품질 및 마진을 고려함으로써 공간 효율성 증대에 따른 시스템 쓰루풋 성능 저하를 최소화할 수 있다. 다시 말하면, 주변 STA의 간섭 마진을 고려하여 CCA 레벨을 조정하므로 시스템 스루풋 내에서 공간 효율성을 최대로 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, the performance of the system can be minimized by performing the dynamic CCA, not only to increase the space efficiency but also to consider the quality and margin of the device that may become a victim in the interference environment. have. In other words, since the CCA level is adjusted in consideration of the interference margin of neighboring STAs, the space efficiency can be maximized within the system throughput.
또한, 본 발명에 따라서 전송 전력을 전송 전력을 조정함으로써, 주변 STA에 대한 간섭을 낮추면서 STA 장치의 전력 소모를 줄일 수도 있다.In addition, according to the present invention, by adjusting the transmission power, the power consumption of the STA device may be reduced while lowering the interference to the neighboring STAs.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating an example of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처(layer architecture)의 구조를 예시하는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a structure of a layer architecture of an IEEE 802.11 system to which the present invention may be applied.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non-HT 포맷 PPDU 및 HT 포맷 PPDU를 예시한다.3 illustrates a non-HT format PPDU and a HT format PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다.4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상(constellation)을 예시하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a constellation for distinguishing a format of a PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다. 6 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 MAC 프레임 내 프레임 제어(Frame Control) 필드를 예시하는 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating a Frame Control field in a MAC frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다.8 illustrates the VHT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다. 9 is a diagram for explaining an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 IFS 관계를 예시하는 도면이다. 10 is a diagram illustrating an IFS relationship in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 MU-MIMO 전송 과정을 예시하는 도면이다. 11 is a diagram illustrating a downlink MU-MIMO transmission process in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE(High Efficiency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다. 12 illustrates a High Efficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 13 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 14 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다.15 is a diagram illustrating a HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 CCA 수행 방법을 나타내는 개념도이다.16 is a conceptual diagram illustrating a method of performing CCA according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 CCA 적용 환경을 나타낸다.17 illustrates a dynamic CCA application environment according to an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 장치를 나타낸다.18 illustrates a STA apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 STA 장치의 데이터 전송 방법을 나타낸다.19 illustrates a data transmission method of an STA apparatus according to an embodiment of the present invention.
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. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description, which will be given below with reference to the accompanying drawings, is intended to explain exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the present invention may be practiced without these specific details.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. In some instances, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form centering on the core functions of the structures and devices in order to avoid obscuring the concepts of the present invention.
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.Specific terms used in the following description are provided to help the understanding of the present invention, and the use of such specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present invention.
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), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 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(institute of electrical and electronics engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.20 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.The following techniques are code division multiple access (CDMA), frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA), and NOMA It can be used in various radio access systems such as non-orthogonal multiple access. CDMA may be implemented by 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). OFDMA can be implemented with wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.20 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), and the like. UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS). 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink. LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 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.Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. 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.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.11 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.For clarity, the following description focuses on IEEE 802.11 systems, but the technical features of the present invention are not limited thereto.
시스템 일반System general
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating an example of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트(transparent)한 스테이션(STA: Station) 이동성을 지원하는 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(BSS: Basic Service Set)는 IEEE 802.11 시스템에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. The IEEE 802.11 structure may be composed of a plurality of components, and a wireless communication system supporting a station (STA) station mobility that is transparent to a higher layer may be provided by their interaction. . A basic service set (BSS) may correspond to a basic building block in an IEEE 802.11 system.
도 1 에서는 3개의 BSS(BSS 1 내지 BSS 3)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2개의 STA이 포함되는 것(STA 1 및 STA 2 는 BSS 1에 포함되고, STA 3 및 STA 4는 BSS 2에 포함되며, STA 5 및 STA 6은 BSS 3에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. In FIG. 1, there are three BSSs (BSS 1 to BSS 3) and two STAs are included as members of each BSS (STA 1 and STA 2 are included in BSS 1, and STA 3 and STA 4 are BSS 2. Included in, and STA 5 and STA 6 are included in BSS 3) by way of example.
도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 기본 서비스 영역(BSA: Basic Service Area)이라고 칭할 수 있다. STA가 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다. In FIG. 1, an ellipse representing a BSS may be understood to represent a coverage area where STAs included in the BSS maintain communication. This area may be referred to as a basic service area (BSA). When the STA moves out of the BSA, the STA cannot directly communicate with other STAs in the BSA.
IEEE 802.11 시스템에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(IBSS: Independent BSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS 3이 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다. The most basic type of BSS in an IEEE 802.11 system is an independent BSS (IBSS). For example, the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs. In addition, BSS 3 of FIG. 1, which is the simplest form and other components are omitted, may correspond to a representative example of the IBSS. This configuration is possible when STAs can communicate directly. In addition, this type of LAN may not be configured in advance, but may be configured when a LAN is required, which may be referred to as an ad-hoc network.
STA의 켜지거나 꺼짐, STA가 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA는 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반 구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA는 BSS에 연계(associated)되어야 한다. 이러한 연계(association)는 동적으로 설정될 수 있고, 분배 시스템 서비스(DSS: Distribution System Service)의 이용을 포함할 수 있다. The membership of the STA in the BSS may be dynamically changed by turning the STA on or off, the STA entering or exiting the BSS region, or the like. In order to become a member of the BSS, the STA may join the BSS using a synchronization process. In order to access all services of the BSS infrastructure, the STA must be associated with the BSS. This association may be set up dynamically and may include the use of a Distribution System Service (DSS).
802.11 시스템에서 직접적인 STA-대-STA의 거리는 물리 계층(PHY: physical) 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 STA 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배 시스템(DS: Distribution System)이 구성될 수 있다. The direct STA-to-STA distance in an 802.11 system may be limited by physical layer (PHY) performance. In some cases, this distance limit may be sufficient, but in some cases, communication between STAs over longer distances may be required. A distribution system (DS) may be configured to support extended coverage.
DS는 BSS들이 상호 연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다. DS refers to a structure in which BSSs are interconnected. Specifically, instead of the BSS independently as shown in FIG. 1, the BSS may exist as an extended type component of a network composed of a plurality of BSSs.
DS는 논리적인 개념이며 분배 시스템 매체(DSM: Distribution System Medium)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체(WM: Wireless Medium)와 분배 시스템 매체(DSM: Distribution System Medium)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 시스템의 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 시스템 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 시스템 구조가 특정될 수 있다. DS is a logical concept and can be specified by the characteristics of the Distribution System Medium (DSM). In this regard, the IEEE 802.11 standard logically distinguishes between wireless medium (WM) and distribution system medium (DSM). Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components. The definition of the IEEE 802.11 standard does not limit these media to the same or to different ones. In this way, the plurality of media are logically different, and thus the flexibility of the structure of the IEEE 802.11 system (DS structure or other network structure) can be described. That is, the IEEE 802.11 system structure can be implemented in various ways, the corresponding system structure can be specified independently by the physical characteristics of each implementation.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 장치를 지원할 수 있다. The DS may support mobile devices by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services for handling addresses to destinations.
AP는, 연계된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 개체를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 도시하는 STA 2 및 STA 3은 STA의 기능성을 가지면서, 연계된 STA들(STA 1 및 STA 4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 개체이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.The AP means an entity that enables access to the DS through the WM to the associated STAs and has STA functionality. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP. For example, STA 2 and STA 3 illustrated in FIG. 1 have a functionality of STA, and provide a function of allowing associated STAs STA 1 and STA 4 to access the DS. In addition, since all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities. The address used by the AP for communication on the WM and the address used by the AP for communication on the DSM need not necessarily be the same.
AP에 연계된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 전송 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다. Data transmitted from one of the STAs associated with an AP to the STA address of that AP may always be received at an uncontrolled port and processed by an IEEE 802.1X port access entity. In addition, when a controlled port is authenticated, transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
임의의(arbitrary) 크기 및 복잡도를 가지는 무선 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성될 수 있다. IEEE 802.11 시스템에서는 이러한 방식의 네트워크를 확장된 서비스 세트(ESS: Extended Service Set) 네트워크라고 칭한다. ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다. 그러나, ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS 네트워크는 논리 링크 제어(LLC: Logical Link Control) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트(transparent)하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로(동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다. A wireless network of arbitrary size and complexity may be composed of DS and BSSs. In an IEEE 802.11 system, this type of network is referred to as an extended service set (ESS) network. The ESS may correspond to a set of BSSs connected to one DS. However, the ESS does not include a DS. The ESS network is characterized by what appears to be an IBSS network at the Logical Link Control (LLC) layer. STAs included in the ESS may communicate with each other, and mobile STAs may move from one BSS to another BSS (within the same ESS) transparently to the LLC.
IEEE 802.11 시스템에서는 도 1 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. In the IEEE 802.11 system, nothing is assumed about the relative physical location of the BSSs in FIG. 1, and all of the following forms are possible.
구체적으로, BSS들은 부분적으로 중첩될 수 있고, 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한, BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고, 논리적으로는 BSS들 간의 거리에 제한은 없다. 또한, BSS들은 물리적으로 동일한 위치에 위치할 수 있고, 이는 리던던시(redundancy)를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 또는 그 이상의 ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 ad-hoc 네트워크가 동작하는 경우나, 상이한 기관(organizations)에 의해서 물리적으로 중첩되는 IEEE 802.11 네트워크들이 구성되는 경우나, 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다. Specifically, BSSs can be partially overlapped, which is the form generally used to provide continuous coverage. Also, the BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs. In addition, the BSSs can be located at the same physical location, which can be used to provide redundancy. In addition, one (or more) IBSS or ESS networks may be physically present in the same space as one or more ESS networks. This may be necessary if the ad-hoc network is operating at the location of the ESS network, if the IEEE 802.11 networks are physically overlapped by different organizations, or if two or more different access and security policies are required at the same location. It may correspond to an ESS network type in a case.
WLAN 시스템에서 STA은 IEEE 802.11의 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control)/PHY 규정에 따라 동작하는 장치이다. STA의 기능이 AP와 개별적으로 구분되지 않는 한, STA는 AP STA과 비-AP STA(non-AP STA)를 포함할 수 있다. 다만, STA과 AP 간에 통신이 수행된다고 할 때, STA은 non-AP STA으로 이해될 수 있다. 도 1의 예시에서 STA 1, STA 4, STA 5 및 STA 6은 non-AP STA에 해당하고, STA 2 및 STA 3은 AP STA 에 해당한다.In a WLAN system, an STA is a device that operates according to Medium Access Control (MAC) / PHY regulations of IEEE 802.11. As long as the function of the STA is not distinguished from the AP individually, the STA may include an AP STA and a non-AP STA. However, when communication is performed between the STA and the AP, the STA may be understood as a non-AP STA. In the example of FIG. 1, STA 1, STA 4, STA 5, and STA 6 correspond to non-AP STAs, and STA 2 and STA 3 correspond to AP STAs.
Non-AP STA는 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 장치에 해당한다. 이하의 설명에서 non-AP STA는 무선 장치(wireless device), 단말(terminal), 사용자 장치(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 무선 단말(wireless terminal), 무선 송수신 유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 네트워크 인터페이스 장치(network interface device), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치 등으로 칭할 수도 있다. Non-AP STAs generally correspond to devices that users directly handle, such as laptop computers and mobile phones. In the following description, a non-AP STA includes a wireless device, a terminal, a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, and a wireless terminal. ), A wireless transmit / receive unit (WTRU), a network interface device (network interface device), a machine-type communication (MTC) device, a machine-to-machine (M2M) device, or the like.
또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국(BS: Base Station), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(eNB: evolved Node-B), 기저 송수신 시스템(BTS: Base Transceiver System), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.In addition, the AP is a base station (BS), Node-B (Node-B), evolved Node-B (eNB), and Base Transceiver System (BTS) in other wireless communication fields. , A concept corresponding to a femto base station (Femto BS).
이하, 본 명세서에서 하향링크(DL: downlink)는 AP에서 non-AP STA로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 non-AP STA에서 AP로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 AP의 일부이고, 수신기는 non-AP STA의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 non-AP STA의 일부이고, 수신기는 AP의 일부일 수 있다.Hereinafter, in the present specification, downlink (DL) means communication from the AP to the non-AP STA, and uplink (UL) means communication from the non-AP STA to the AP. In downlink, the transmitter may be part of an AP and the receiver may be part of a non-AP STA. In uplink, a transmitter may be part of a non-AP STA and a receiver may be part of an AP.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처(layer architecture)의 구조를 예시하는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a structure of a layer architecture of an IEEE 802.11 system to which the present invention may be applied.
도 2를 참조하면, IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처는 MAC 부계층(MAC sublayer)과 PHY 부계층(PHY sublayer)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the layer architecture of the IEEE 802.11 system may include a MAC sublayer and a PHY sublayer.
PHY sublayer은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체(entity)와 PMD(Physical Medium Dependent) 개체로 구분될 수도 있다. 이 경우, PLCP 개체는 MAC sublayer와 데이터 프레임을 연결하는 역할을 수행하고, PMD 개체는 2개 또는 그 이상의 STA과 데이터를 무선으로 송수신하는 역할을 수행한다. The PHY sublayer may be divided into a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity and a Physical Medium Dependent (PMD) entity. In this case, the PLCP entity plays a role of connecting a data frame with a MAC sublayer, and the PMD entity plays a role of wirelessly transmitting and receiving data with two or more STAs.
MAC sublayer과 PHY sublayer 모두 관리 개체(Management Entity)를 포함할 수 있으며, 각각 MAC 서브계층 관리 개체(MLME: MAC Sublayer Management Entity)과 PHY 서브계층 관리 개체(PLME: Physical Sublayer Management Entity)로 지칭할 수 있다. 이들 관리 개체은 계층 관리 함수의 동작을 통해 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다. MLME는 PLME와 연결되어 MAC sublayer의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있고, 마찬가지로 PLME도 MLME와 연결되어 PHY sublayer의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다. Both the MAC sublayer and the PHY sublayer may include a management entity, which may be referred to as a MAC sublayer management entity (MLME) and a PHY sublayer management entity (PLME), respectively. have. These management entities provide layer management service interfaces through the operation of layer management functions. The MLME may be connected to the PLME to perform management operations of the MAC sublayer, and likewise the PLME may be connected to the MLME to perform management operations of the PHY sublayer.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위하여, SME(Station Management Entity)가 각 STA 내에 존재할 수 있다. SME는 각 계층과 독립적인 관리 개체로서, MLME와 PLME로부터 계층 기반 상태 정보를 수집하거나 각 계층의 특정 파라미터들의 값을 설정한다. SME는 일반 시스템 관리 개체들을 대신하여 이러한 기능을 수행할 수 있으며, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.In order to provide correct MAC operation, a Station Management Entity (SME) may be present in each STA. The SME is a management entity independent of each layer. The SME collects layer-based state information from MLME and PLME or sets values of specific parameters of each layer. The SME can perform these functions on behalf of general system management entities and implement standard management protocols.
MLME, PLME 및 SME은 프리미티브(primitive)를 기반의 다양한 방법으로 상호 작용(interact)할 수 있다. 구체적으로, XX-GET.request 프리미티브는 관리 정보 베이스 속성(MIB attribute: Management Information Base attribute)의 값을 요청하기 위해 사용되고, XX-GET.confirm 프리미티브는 상태가 'SUCCESS'라면, 해당 MIB 속성 값을 리턴(return)하고, 그 외의 경우에는 상태 필드에 오류 표시를 하여 리턴한다. XX-SET.request 프리미티브는 지정된 MIB 속성을 주어진 값으로 설정하도록 요청하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작으로 의미하고 있다면, 이 요청은 그 특정 동작의 실행을 요청한다. 그리고, XX-SET.confirm 프리미티브는 상태가 'SUCCESS'라면, 이는 지정된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 의미한다. 그 외의 경우에는, 상태 필드는 오류 상황을 나타낸다. 이 MIB 속성이 특정 동작을 의미한다면, 이 프리미티브는 해당 동작의 수행된 것을 확인해 줄 수 있다. MLME, PLME and SME can interact in a variety of ways based on primitives. Specifically, the XX-GET.request primitive is used to request the value of a Management Information Base attribute (MIB attribute), and the XX-GET.confirm primitive, if the status is 'SUCCESS', returns the value of that MIB attribute. Otherwise, it returns with an error indication in the status field. The XX-SET.request primitive is used to request that a specified MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute is meant for a particular action, this request requests the execution of that particular action. And, if the state is 'SUCCESS' XX-SET.confirm primitive, it means that the specified MIB attribute is set to the requested value. In other cases, the status field indicates an error condition. If this MIB attribute means a specific operation, this primitive can confirm that the operation was performed.
각 sublayer에서의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다. The operation in each sublayer is briefly described as follows.
MAC sublayer는 상위 계층(예를 들어, LLC 계층)으로부터 전달 받은 MAC 서비스 데이터 유닛(MSDU: MAC Service Data Unit) 또는 MSDU의 조각(fragment)에 MAC 헤더(header)와 프레임 체크 시퀀스(FCS: Frame Check Sequence)을 부착하여 하나 이상의 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDU: MAC Protocol Data Unit)을 생성한다. 생성된 MPDU는 PHY sublayer로 전달된다.The MAC sublayer includes a MAC header and a frame check sequence (FCS) in a MAC Service Data Unit (MSDU) or a fragment of an MSDU received from an upper layer (eg, an LLC layer). A sequence is attached to generate one or more MAC Protocol Data Units (MPDUs). The generated MPDU is delivered to the PHY sublayer.
A-MSDU(aggregated MSDU) 기법(scheme)이 사용되는 경우, 복수 개의 MSDU는 단일의 A-MSDU(aggregated MSDU)로 병합될 수 있다. MSDU 병합 동작은 MAC 상위 계층에서 수행될 수 있다. A-MSDU는 단일의 MPDU(조각화(fragment)되지 않는 경우)로 PHY sublayer로 전달된다. When an aggregated MSDU (A-MSDU) scheme is used, a plurality of MSDUs may be merged into a single A-MSDU (aggregated MSDU). The MSDU merging operation may be performed at the MAC upper layer. The A-MSDU is delivered to the PHY sublayer as a single MPDU (if not fragmented).
PHY sublayer는 MAC sublayer으로부터 전달 받은 물리 서비스 데이터 유닛(PSDU: Physical Service Data Unit)에 물리 계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙여 물리 프로토콜 데이터 유닛(PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성한다. PPDU는 무선 매체를 통해 전송된다.The PHY sublayer generates a physical protocol data unit (PPDU) by adding an additional field including information required by a physical layer transceiver to a physical service data unit (PSDU) received from the MAC sublayer. . PPDUs are transmitted over wireless media.
PSDU는 PHY sublayer가 MAC sublayer로부터 수신한 것이고, MPDU는 MAC sublayer가 PHY sublayer로 전송한 것이므로, PSDU는 실질적으로 MPDU와 동일하다. The PSDU is substantially the same as the MPDU since the PHY sublayer is received from the MAC sublayer and the MPDU is transmitted by the MAC sublayer to the PHY sublayer.
A-MPDU(aggregated MPDU) 기법(scheme)이 사용되는 경우, 복수의 MPDU(이때, 각 MPDU는 A-MSDU를 나를 수 있다.)는 단일의 A-MPDU로 병합될 수 있다. MPDU 병합 동작은 MAC 하위 계층에서 수행될 수 있다. A-MPDU는 다양한 타입의 MPDU(예를 들어, QoS 데이터, ACK(Acknowledge), 블록 ACK(BlockAck) 등)이 병합될 수 있다. PHY sublayer는 MAC sublayer로부터 단일의 PSDU로써 A-MPDU를 수신한다. 즉, PSDU는 복수의 MPDU로 구성된다. 따라서, A-MPDU는 단일의 PPDU 내에서 무선 매체를 통해 전송된다. When an aggregated MPDU (A-MPDU) scheme is used, a plurality of MPDUs (where each MPDU may carry an A-MSDU) may be merged into a single A-MPDU. The MPDU merging operation may be performed at the MAC lower layer. A-MPDUs may be merged with various types of MPDUs (eg, QoS data, Acknowledge (ACK), Block ACK (BlockAck), etc.). The PHY sublayer receives the A-MPDU as a single PSDU from the MAC sublayer. That is, the PSDU is composed of a plurality of MPDUs. Thus, A-MPDUs are transmitted over the wireless medium in a single PPDU.
PPDUPPDU (Physical Protocol Data Unit) 포맷Physical Protocol Data Unit Format
PPDU(Physical Protocol Data Unit)는 물리 계층에서 발생되는 데이터 블록을 의미한다. 이하, 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 WLAN 시스템을 기초로 PPDU 포맷을 설명한다. Physical Protocol Data Unit (PPDU) refers to a block of data generated at the physical layer. Hereinafter, a PPDU format will be described based on an IEEE 802.11 WLAN system to which the present invention can be applied.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non-HT 포맷 PPDU 및 HT 포맷 PPDU를 예시한다.3 illustrates a non-HT format PPDU and a HT format PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 3의 (a)는 IEEE 802.11a/g 시스템을 지원하기 위한 non-HT 포맷 PPDU을 예시한다. non-HT PPDU은 레거시(legacy) PPDU으로도 불릴 수 있다. 3A illustrates a non-HT format PPDU for supporting an IEEE 802.11a / g system. Non-HT PPDUs may also be referred to as legacy PPDUs.
도 3의 (a)를 참조하면, non-HT 포맷 PPDU은 L-STF(Legacy(또는, Non-HT) Short Training field), L-LTF(Legacy(또는, Non-HT) Long Training field) 및 L-SIG(Legacy(또는 Non-HT) SIGNAL) 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 데이터 필드를 포함하여 구성된다. Referring to (a) of FIG. 3, the non-HT format PPDU includes an L-STF (Legacy (or Non-HT) Short Training field), L-LTF (Legacy (or, Non-HT) Long Training field) and It consists of a legacy format preamble and a data field composed of L-SIG (Legacy (or Non-HT) SIGNAL) field.
L-STF는 짧은 트레이닝 OFDM(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF는 프레임 타이밍 획득(frame timing acquisition), 자동 이득 제어(AGC: Automatic Gain Control), 다이버시티 검출(diversity detection), 대략적인 주파수/시간 동기화(coarse frequency/time synchronization)을 위해 사용될 수 있다. The L-STF may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol (OFDM). L-STF can be used for frame timing acquisition, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization. .
L-LTF는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 추정(channel estimation)을 위해 사용될 수 있다. The L-LTF may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol. L-LTF may be used for fine frequency / time synchronization and channel estimation.
L-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위한 제어 정보를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. The L-SIG field may be used to transmit control information for demodulation and decoding of the data field.
L-SIG 필드는 4 비트의 레이트(Rate) 필드, 1비트의 예비(Reserved) 비트, 12 비트의 길이(Length) 필드, 1비트의 패리티 비트, 6비트의 신호 테일(Signal Tail) 필드로 구성될 수 있다. The L-SIG field consists of a 4-bit Rate field, 1-bit Reserved bit, 12-bit Length field, 1-bit parity bit, and 6-bit Signal Tail field. Can be.
레이트 필드는 전송율 정보를 포함하고, 길이 필드는 PSDU의 옥텟의 수를 지시한다. The rate field contains rate information, and the length field indicates the number of octets of the PSDU.
도 3의 (b)는 IEEE 802.11n 시스템 및 IEEE 802.11a/g 시스템을 모두 지원하기 위한 HT 혼합 포맷 PPDU(HT-mixed format PPDU)을 예시한다. 3B illustrates an HT-mixed format PPDU (HTDU) for supporting both an IEEE 802.11n system and an IEEE 802.11a / g system.
도 3의 (b)를 참조하면, HT 혼합 포맷 PPDU은 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 HT-SIG(HT-Signal) 필드, HT-STF(HT Short Training field), HT-LTF(HT Long Training field)로 구성되는 HT 포맷 프리앰블 및 데이터 필드를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 3B, the HT mixed format PPDU includes a legacy format preamble including an L-STF, L-LTF, and L-SIG fields, an HT-SIG (HT-Signal) field, and an HT-STF (HT Short). Training field), HT-formatted preamble and data field including HT-LTF (HT Long Training field).
L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드는 하위 호환성(backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 필드까지 non-HT 포맷과 동일하다. L-STA은 HT 혼합 PPDU를 수신하여도 L-LTF, L-LTF 및 L-SIG 필드를 통해 데이터 필드를 해석할 수 있다. 다만 L-LTF는 HT-STA이 HT 혼합 PPDU를 수신하고 L-SIG 필드 및 HT-SIG 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다.Since the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields mean legacy fields for backward compatibility, they are the same as non-HT formats from L-STF to L-SIG fields. Even if the L-STA receives the HT mixed PPDU, the L-STA may interpret the data field through the L-LTF, L-LTF and L-SIG fields. However, the L-LTF may further include information for channel estimation that the HT-STA performs to receive the HT mixed PPDU and demodulate the L-SIG field and the HT-SIG field.
HT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 HT-SIG 필드 이용하여 HT-혼합 포맷 PPDU임을 알 수 있으며, 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.The HT-STA may know that it is an HT-mixed format PPDU using the HT-SIG field following the legacy field, and may decode the data field based on the HT-STA.
HT-LTF 필드는 데이터 필드의 복조를 위한 채널 추정에 사용될 수 있다. IEEE 802.11n은 SU-MIMO(Single-User Multi-Input and Multi-Output)를 지원하므로 복수의 공간 스트림으로 전송되는 데이터 필드 각각에 대하여 채널 추정을 위해 HT-LTF 필드는 복수로 구성될 수 있다.The HT-LTF field may be used for channel estimation for demodulation of the data field. Since IEEE 802.11n supports Single-User Multi-Input and Multi-Output (SU-MIMO), a plurality of HT-LTF fields may be configured for channel estimation for each data field transmitted in a plurality of spatial streams.
HT-LTF 필드는 공간 스트림에 대한 채널 추정을 위하여 사용되는 데이터 HT-LTF(data HT-LTF)와 풀 채널 사운딩(full channel sounding)을 위해 추가적으로 사용되는 확장 HT-LTF(extension HT-LTF)로 구성될 수 있다. 따라서, 복수의 HT-LTF는 전송되는 공간 스트림의 개수보다 같거나 많을 수 있다.The HT-LTF field includes data HT-LTF used for channel estimation for spatial streams and extension HT-LTF (additional used for full channel sounding). It can be configured as. Accordingly, the plurality of HT-LTFs may be equal to or greater than the number of spatial streams transmitted.
HT-혼합 포맷 PPDU은 L-STA도 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 하기 위해 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드가 가장 먼저 전송된다. 이후 HT-STA을 위하여 전송되는 데이터의 복조 및 디코딩을 위해 HT-SIG 필드가 전송된다.In the HT-mixed format PPDU, the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted first in order to receive the L-STA and acquire data. Thereafter, the HT-SIG field is transmitted for demodulation and decoding of data transmitted for the HT-STA.
HT-SIG 필드까지는 빔포밍을 수행하지 않고 전송하여 L-STA 및 HT-STA이 해당 PPDU를 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 하고, 이후 전송되는 HT-STF, HT-LTF 및 데이터 필드는 프리코딩을 통한 무선 신호 전송이 수행된다. 여기서 프리코딩을 하여 수신하는 STA에서 프리코딩에 의한 전력이 가변 되는 부분을 감안할 수 있도록 HT-STF 필드를 전송하고 그 이후에 복수의 HT-LTF 및 데이터 필드를 전송한다.The HT-SIG field is transmitted without performing beamforming so that the L-STA and HT-STA can receive the corresponding PPDU to acquire data, and then the HT-STF, HT-LTF and data fields transmitted are precoded. Wireless signal transmission is performed through. In this case, the HT-STF field is transmitted to allow the STA to perform precoding to take into account the variable power due to precoding, and then the plurality of HT-LTF and data fields after that.
도 3의 (c)는 IEEE 802.11n 시스템만을 지원하기 위한 HT-GF 포맷 PPDU(HT-greenfield format PPDU)을 예시한다. 3 (c) illustrates an HT-GF format PPDU (HT-GF) for supporting only an IEEE 802.11n system.
도 3의 (c)를 참조하면, HT-GF 포맷 PPDU은 HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG 필드, 복수의 HT-LTF2 및 데이터 필드를 포함한다.Referring to FIG. 3C, the HT-GF format PPDU includes HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG field, a plurality of HT-LTF2 and data fields.
HT-GF-STF는 프레임 타이밍 획득 및 AGC를 위해 사용된다. HT-GF-STF is used for frame timing acquisition and AGC.
HT-LTF1는 채널 추정을 위해 사용된다. HT-LTF1 is used for channel estimation.
HT-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위해 사용된다. The HT-SIG field is used for demodulation and decoding of the data field.
HT-LTF2는 데이터 필드의 복조를 위한 채널 추정에 사용된다. 마찬가지로 HT-STA은 SU-MIMO를 사용하므로 복수의 공간 스트림으로 전송되는 데이터 필드 각각에 대하여 채널 추정을 요하므로 HT-LTF2는 복수로 구성될 수 있다. HT-LTF2 is used for channel estimation for demodulation of data fields. Similarly, since HT-STA uses SU-MIMO, channel estimation is required for each data field transmitted in a plurality of spatial streams, and thus HT-LTF2 may be configured in plural.
복수의 HT-LTF2는 HT 혼합 PPDU의 HT-LTF 필드와 유사하게 복수의 Data HT-LTF와 복수의 확장 HT-LTF로 구성될 수 있다.The plurality of HT-LTF2 may be configured of a plurality of Data HT-LTF and a plurality of extended HT-LTF similarly to the HT-LTF field of the HT mixed PPDU.
도 3의 (a) 내지 (c)에서 데이터 필드는 페이로드(payload)로서, 서비스 필드(SERVICE field), 스크램블링된 PSDU(scrambled PSDU) 필드, 테일 비트(Tail bits), 패딩 비트(padding bits)를 포함할 수 있다. 데이터 필드의 모든 비트는 스크램블된다.In (a) to (c) of FIG. 3, the data field is a payload, and includes a service field, a SERVICE field, a scrambled PSDU field, tail bits, and padding bits. It may include. All bits of the data field are scrambled.
도 3(d)는 데이터 필드에 포함되는 서비스 필드를 나타낸다. 서비스 필드는 20 비트를 가진다. 각 비트는 0번부터 15번까지 부여되며, 0번 비트부터 순차적으로 전송된다. 0번부터 6번 비트는 0으로 설정되고, 수신단 내 디스크램블러(descrambler)를 동기화하기 위하여 사용된다.3 (d) shows a service field included in a data field. The service field has 20 bits. Each bit is assigned from 0 to 15, and transmitted sequentially from bit 0. Bits 0 to 6 are set to 0 and used to synchronize the descrambler in the receiver.
IEEE 802.11ac WLAN 시스템은 무선채널을 효율적으로 이용하기 위하여 복수의 STA들이 동시에 채널에 액세스하는 하향링크 MU-MIMO(Multi User Multiple Input Multiple Output) 방식의 전송을 지원한다. MU-MIMO 전송 방식에 따르면, AP가 MIMO 페어링(pairing)된 하나 이상의 STA에게 동시에 패킷을 전송할 수 있다.The IEEE 802.11ac WLAN system supports downlink multi-user multiple input multiple output (MU-MIMO) transmission in which a plurality of STAs simultaneously access a channel in order to efficiently use a wireless channel. According to the MU-MIMO transmission scheme, the AP may simultaneously transmit packets to one or more STAs that are paired with MIMO.
DL MU 전송(downlink multi-user transmission)은 하나 이상의 안테나를 통해 AP가 동일한 시간 자원을 통해 PPDU를 복수의 non-AP STA에게 전송하는 기술을 의미한다. DL MU transmission (downlink multi-user transmission) refers to a technology in which an AP transmits a PPDU to a plurality of non-AP STAs through the same time resource through one or more antennas.
이하, MU PPDU는 MU-MIMO 기술 또는 OFDMA 기술을 이용하여 하나 이상의 STA을 위한 하나 이상의 PSDU를 전달하는 PPDU를 의미한다. 그리고, SU PPDU는 하나의 PSDU만을 전달할 수 있거나 PSDU가 존재하지 않는 포맷을 가진 PPDU를 의미한다.Hereinafter, the MU PPDU refers to a PPDU that delivers one or more PSDUs for one or more STAs using MU-MIMO technology or OFDMA technology. The SU PPDU means a PPDU having a format in which only one PSDU can be delivered or in which no PSDU exists.
MU-MIMO 전송을 위하여 802.11n 제어 정보의 크기에 비하여 STA에 전송되는 제어 정보의 크기가 상대적으로 클 수 있다. MU-MIMO 지원을 위해 추가적으로 요구되는 제어 정보의 일례로, 각 STA에 의해 수신되는 공간적 스트림(spatial stream)의 수를 지시하는 정보, 각 STA에 전송되는 데이터의 변조 및 코딩 관련 정보 등이 이에 해당될 수 있다. The size of control information transmitted to the STA may be relatively large compared to the size of 802.11n control information for MU-MIMO transmission. An example of control information additionally required for MU-MIMO support includes information indicating the number of spatial streams received by each STA, information related to modulation and coding of data transmitted to each STA, and the like. Can be.
따라서, 복수의 STA에 동시에 데이터 서비스를 제공하기 위하여 MU-MIMO 전송이 수행될 때, 전송되는 제어 정보의 크기는 수신하는 STA의 수에 따라 증가될 수 있다. Therefore, when MU-MIMO transmission is performed to simultaneously provide data services to a plurality of STAs, the size of transmitted control information may be increased according to the number of receiving STAs.
이와 같이 증가되는 제어 정보의 크기를 효율적으로 전송하기 위하여, MU-MIMO 전송을 위해 요구되는 복수의 제어 정보는 모든 STA에 공통으로 요구되는 공통 제어 정보(common control information)와 특정 STA에 개별적으로 요구되는 전용 제어 정보(dedicated control information)의 두 가지 타입의 정보로 구분하여 전송될 수 있다. In order to efficiently transmit the increased size of the control information, a plurality of control information required for MU-MIMO transmission is required separately for common control information common to all STAs and specific STAs. The data may be transmitted by being divided into two types of information of dedicated control information.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다.4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 4(a)는 IEEE 802.11ac 시스템을 지원하기 위한 VHT 포맷 PPDU(VHT format PPDU)을 예시한다.4 (a) illustrates a VHT format PPDU (VHT format PPDU) for supporting an IEEE 802.11ac system.
도 4(a)를 참조하면, VHT 포맷 PPDU은 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 VHT-SIG-A(VHT-Signal-A) 필드, VHT-STF(VHT Short Training field), VHT-LTF(VHT Long Training field), VHT-SIG-B(VHT-Signal-B) 필드로 구성되는 VHT 포맷 프리앰블 및 데이터 필드를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 4A, a VHT format PPDU includes a legacy format preamble including a L-STF, L-LTF, and L-SIG fields, a VHT-SIG-A (VHT-Signal-A) field, and a VHT-STF ( A VHT format preamble and a data field including a VHT Short Training field (VHT-LTF), a VHT Long Training field (VHT-LTF), and a VHT-SIG-B (VHT-Signal-B) field.
L-STF, L-LTF 및 L-SIG는 하위 호환성(backward compatibility)를 위한 레가시 필드를 의미하므로, L-STF부터 L-SIG 필드까지 non-HT 포맷과 동일하다. 다만, L-LTF는 L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다. Since L-STF, L-LTF, and L-SIG mean legacy fields for backward compatibility, they are the same as non-HT formats from L-STF to L-SIG fields. However, the L-LTF may further include information for channel estimation to be performed to demodulate the L-SIG field and the VHT-SIG-A field.
L-STF, L-LTF, L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드는 20MHz 채널 단위로 반복되어 전송될 수 있다. 예를 들어, PPDU가 4개의 20MHz 채널(즉, 80 MHz 대역폭)을 통해 전송될 때, L-STF, L-LTF, L-SIG 필드 및 VHT-SIG-A 필드는 매 20MHz 채널에서 반복되어 전송될 수 있다. The L-STF, L-LTF, L-SIG field, and VHT-SIG-A field may be repeatedly transmitted in 20 MHz channel units. For example, when a PPDU is transmitted on four 20 MHz channels (i.e., 80 MHz bandwidth), the L-STF, L-LTF, L-SIG field, and VHT-SIG-A field are repeatedly transmitted on every 20 MHz channel. Can be.
VHT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 VHT-SIG-A 필드 이용하여 VHT 포맷 PPDU임을 알 수 있으며, 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.The VHT-STA may know that it is a VHT format PPDU using the VHT-SIG-A field following the legacy field, and may decode the data field based on the VHT-STA.
VHT 포맷 PPDU은 L-STA도 수신하여 데이터를 획득할 수 있도록 하기 위해 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드가 가장 먼저 전송된다. 이후, VHT-STA을 위하여 전송되는 데이터의 복조 및 디코딩을 위해 VHT-SIG-A 필드가 전송된다.In the VHT format PPDU, the L-STF, L-LTF and L-SIG fields are transmitted first in order to receive the L-STA and acquire data. Thereafter, the VHT-SIG-A field is transmitted for demodulation and decoding of data transmitted for the VHT-STA.
VHT-SIG-A 필드는 AP와 MIMO 페이링된(paired) VHT STA들에게 공통되는 제어 정보 전송을 위한 필드로서, 이는 수신된 VHT 포맷 PPDU를 해석하기 위한 제어 정보를 포함하고 있다. The VHT-SIG-A field is a field for transmitting control information common to the AP and the MIMO paired VHT STAs, and includes control information for interpreting the received VHT format PPDU.
VHT-SIG-A 필드는 VHT-SIG-A1 필드와 VHT-SIG-A2 필드를 포함할 수 있다. The VHT-SIG-A field may include a VHT-SIG-A1 field and a VHT-SIG-A2 field.
VHT-SIG-A1 필드는 사용하는 채널 대역폭(BW: bandwidth) 정보, 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)의 적용 여부, MU-MIMO에서 그룹핑된 STA들의 그룹의 지시하기 위한 그룹 식별 정보(Group ID: Group Identifier), 사용되는 스트림의 개수(NSTS: Number of space-time stream)/부분 AID(Partial AID(association Identifier))에 대한 정보 및 전송 파워 세이브 금지(Transmit power save forbidden) 정보를 포함할 수 있다. 여기서, Group ID는 MU-MIMO 전송을 지원하기 위해 전송 대상 STA 그룹에 대하여 할당되는 식별자를 의미하며, 현재 사용된 MIMO 전송 방법이 MU-MIMO인지 또는 SU-MIMO 인지 여부를 나타낼 수 있다. The VHT-SIG-A1 field includes information on channel bandwidth (BW) used, whether space time block coding (STBC) is applied, and group identification information for indicating a group of STAs grouped in MU-MIMO. Group ID (Group Identifier), information about the number of space-time streams (NSTS) / Partial AID (Partial Association Identifier) and Transmit power save forbidden information. can do. Here, the Group ID means an identifier assigned to the STA group to be transmitted to support MU-MIMO transmission, and may indicate whether the currently used MIMO transmission method is MU-MIMO or SU-MIMO.
VHT-SIG-A2 필드는 짧은 보호구간(GI: Guard Interval) 사용 여부에 대한 정보, 포워드 에러 정정(FEC: Forward Error Correction) 정보, 단일 사용자에 대한 MCS(Modulation and Coding Scheme)에 관한 정보, 복수 사용자에 대한 채널 코딩의 종류에 관한 정보, 빔포밍 관련 정보, CRC(Cyclic Redundancy Checking)를 위한 여분 비트(redundancy bits)와 컨벌루셔널 디코딩(convolutional decoder)의 테일 비트(tail bit) 등을 포함할 수 있다. The VHT-SIG-A2 field contains information on whether a short guard interval (GI) is used, forward error correction (FEC) information, information on modulation and coding scheme (MCS) for a single user, and multiple information. Information on the type of channel coding for the user, beamforming-related information, redundancy bits for cyclic redundancy checking (CRC), tail bits of convolutional decoder, and the like. Can be.
VHT-STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다. VHT-STF is used to improve the performance of AGC estimation in MIMO transmission.
VHT-LTF는 VHT-STA이 MIMO 채널을 추정하는데 사용된다. VHT WLAN 시스템은 MU-MIMO를 지원하기 때문에, VHT-LTF는 PPDU가 전송되는 공간 스트림의 개수만큼 설정될 수 있다. 추가적으로, 풀 채널 사운딩(full channel sounding)이 지원되는 경우, VHT-LTF의 수는 더 많아질 수 있다. VHT-LTF is used by the VHT-STA to estimate the MIMO channel. Since the VHT WLAN system supports MU-MIMO, the VHT-LTF may be set as many as the number of spatial streams in which a PPDU is transmitted. In addition, if full channel sounding is supported, the number of VHT-LTFs may be greater.
VHT-SIG-B 필드는 MU-MIMO 페어링된 복수의 VHT-STA이 PPDU를 수신하여 데이터를 획득하는데 필요한 전용 제어 정보를 포함한다. 따라서, VHT-SIG-A 필드에 포함된 공용 제어 정보가 현재 수신된 PPDU가 MU-MIMO 전송을 지시한 경우에만, VHT-STA은 VHT-SIG-B 필드를 디코딩(decoding)하도록 설계될 수 있다. 반면, 공용 제어 정보가 현재 수신된 PPDU가 단일 VHT-STA을 위한 것(SU-MIMO를 포함)임을 지시한 경우 STA은 VHT-SIG-B 필드를 디코딩하지 않도록 설계될 수 있다.The VHT-SIG-B field includes dedicated control information required for a plurality of MU-MIMO paired VHT-STAs to receive a PPDU and acquire data. Therefore, the VHT-STA may be designed to decode the VHT-SIG-B field only when the common control information included in the VHT-SIG-A field indicates the MU-MIMO transmission currently received. . On the other hand, if the common control information indicates that the currently received PPDU is for a single VHT-STA (including SU-MIMO), the STA may be designed not to decode the VHT-SIG-B field.
VHT-SIG-B 필드는 VHT-SIG-B 길이(Length) 필드, VHT-MCS 필드, 예비(Reserved) 필드, 테일(Tail) 필드를 포함한다. The VHT-SIG-B field includes a VHT-SIG-B length field, a VHT-MCS field, a reserved field, and a tail field.
VHT-SIG-B 길이(Length) 필드는 A-MPDU의 길이(EOF(end-of-frame) 패딩 이전)를 지시한다. VHT-MCS 필드는 각 VHT-STA들의 변조(modulation), 인코딩(encoding) 및 레이트 매칭(rate-matching)에 대한 정보를 포함한다. The VHT-SIG-B Length field indicates the length of the A-MPDU (before end-of-frame padding). The VHT-MCS field includes information on modulation, encoding, and rate-matching of each VHT-STA.
VHT-SIG-B 필드의 크기는 MIMO 전송의 유형(MU-MIMO 또는 SU-MIMO) 및 PPDU 전송을 위해 사용하는 채널 대역폭에 따라 다를 수 있다. The size of the VHT-SIG-B field may vary depending on the type of MIMO transmission (MU-MIMO or SU-MIMO) and the channel bandwidth used for PPDU transmission.
도 4(b)는 PPDU 전송 대역폭에 따른 VHT-SIG-B 필드를 예시한다.4 (b) illustrates the VHT-SIG-B field according to the PPDU transmission bandwidth.
도 4(b)를 참조하면, 40MHz 전송에 있어서, VHT-SIG-B 비트는 2번 반복된다. 80MHz 전송에 있어서, VHT-SIG-B 비트는 4번 반복되고, 0로 셋팅된 패드 비트가 부착된다. Referring to FIG. 4B, in the 40 MHz transmission, the VHT-SIG-B bits are repeated twice. For an 80 MHz transmission, the VHT-SIG-B bits are repeated four times and pad bits set to zero are attached.
200MHz 전송 및 80+80MHz 에 있어서, 먼저 80MHz 전송과 같이 VHT-SIG-B 비트는 4번 반복되고, 0로 셋팅된 패드 비트가 부착된다. 그리고, 전체 117 비트가 다시 반복된다. For 200 MHz transmission and 80 + 80 MHz, first the VHT-SIG-B bits are repeated four times, as with the 80 MHz transmission, and pad bits set to zero are attached. Then, all 117 bits are repeated again.
MU-MIMO를 지원하는 시스템에서 동일한 크기의 PPDU를 AP에 페어링된 STA들에게 전송하기 위하여, PPDU를 구성하는 데이터 필드의 비트 크기를 지시하는 정보 및/또는 특정 필드를 구성하는 비트 스트림 크기를 지시하는 정보가 VHT-SIG-A 필드에 포함될 수 있다. In order to transmit a PPDU of the same size to STAs paired to an AP in a system supporting MU-MIMO, information indicating a bit size of a data field constituting the PPDU and / or indicating a bit stream size constituting a specific field May be included in the VHT-SIG-A field.
다만, 효과적으로 PPDU 포맷을 사용하기 위하여 L-SIG 필드가 사용될 수도 있다. 동일한 크기의 PPDU가 모든 STA에게 전송되기 위하여 L-SIG 필드 내 포함되어 전송되는 길이 필드(length field) 및 레이트 필드(rate field)가 필요한 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, MPDU(MAC Protocol Data Unit) 및/또는 A-MPDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit)가 MAC 계층의 바이트(또는 옥텟(oct: octet)) 기반으로 설정되므로 물리 계층에서 추가적인 패딩(padding)이 요구될 수 있다. However, the L-SIG field may be used to effectively use the PPDU format. In order to transmit the same size PPDU to all STAs, a length field and a rate field included in the L-SIG field and transmitted may be used to provide necessary information. In this case, since the MAC Protocol Data Unit (MPDU) and / or Aggregate MAC Protocol Data Unit (A-MPDU) are set based on the bytes (or octets) of the MAC layer, additional padding is applied at the physical layer. May be required.
도 4에서 데이터 필드는 페이로드(payload)로서, 서비스 필드(SERVICE field), 스크램블링된 PSDU(scrambled PSDU), 테일 비트(tail bits), 패딩 비트(padding bits)를 포함할 수 있다. In FIG. 4, the data field is a payload and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits.
위와 같이 여러 가지의 PPDU의 포맷이 혼합되어 사용되기 때문에, STA은 수신한 PPDU의 포맷을 구분할 수 있어야 한다. Since the formats of various PPDUs are mixed and used as described above, the STA must be able to distinguish the formats of the received PPDUs.
여기서, PPDU를 구분한다는 의미(또는, PPDU 포맷을 구분한다는 의미)는 다양한 의미를 가질 수 있다. 예를 들어, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU가 STA에 의해 디코딩(또는, 해석)이 가능한 PPDU인지 여부에 대하여 판단한다는 의미를 포함할 수 있다. 또한, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU가 STA에 의해 지원 가능한 PPDU인지 여부에 대하여 판단한다는 의미일 수도 있다. 또한, PPDU를 구분한다는 의미는 수신한 PPDU를 통해 전송된 정보가 어떠한 정보인지를 구분한다는 의미로도 해석될 수 있다. Here, the meaning of distinguishing a PPDU (or meaning of distinguishing a PPDU format) may have various meanings. For example, the meaning of identifying the PPDU may include determining whether the received PPDU is a PPDU that can be decoded (or interpreted) by the STA. In addition, the meaning of distinguishing the PPDU may mean determining whether the received PPDU is a PPDU supported by the STA. In addition, the meaning of distinguishing the PPDU may also be interpreted to mean what information is transmitted through the received PPDU.
이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. This will be described in more detail with reference to the drawings below.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상(constellation)을 예시하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a constellation for distinguishing a format of a PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 5(a)는 non-HT 포맷 PPDU에 포함되는 L-SIG 필드의 성상(constellation)를 예시하고, 도 5(b)는 HT 혼합 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전(phase rotation)을 예시하며, 도 5(c)는 VHT 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전(phase rotation)을 예시한다. FIG. 5 (a) illustrates the constellation of the L-SIG field included in the non-HT format PPDU, FIG. 5 (b) illustrates the phase rotation for HT mixed format PPDU detection, 5 (c) illustrates phase rotation for VHT format PPDU detection.
STA이 non-HT 포맷 PPDU, HT-GF 포맷 PPDU, HT 혼합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분(classification)하기 위하여, L-SIG 필드 및 L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상(constellation)의 위상(phase)이 사용된다. 즉, STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 및/또는 L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상을 기반으로 PPDU 포맷을 구분할 수 있다. Constellation of OFDM symbols transmitted after the L-SIG field and the L-SIG field in order for the STA to classify non-HT format PPDUs, HT-GF format PPDUs, HT mixed format PPDUs, and VHT format PPDUs. Phase is used. That is, the STA may distinguish the PPDU format based on the phase of the constellation of the OFDM symbol transmitted after the L-SIG field and / or the L-SIG field of the received PPDU.
도 5(a)를 참조하면, L-SIG 필드를 구성하는 OFDM 심볼은 BPSK(Binary Phase Shift Keying)가 이용된다. Referring to FIG. 5 (a), binary phase shift keying (BPSK) is used for an OFDM symbol constituting the L-SIG field.
먼저, HT-GF 포맷 PPDU를 구분하기 위하여, STA은 수신한 PPDU에서 최초의 SIG 필드가 감지되면, L-SIG 필드인지 여부를 판단한다. 즉, STA은 도 5(a)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 실패하면 해당 PPDU가 HT-GF 포맷 PPDU라고 판단할 수 있다. First, in order to distinguish the HT-GF format PPDU, when the first SIG field is detected in the received PPDU, the STA determines whether it is an L-SIG field. That is, the STA tries to decode based on the constellation as shown in the example of FIG. If the STA fails to decode, it may be determined that the corresponding PPDU is an HT-GF format PPDU.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU, HT 혼합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분(classification)하기 위하여, L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상이 사용될 수 있다. 즉, L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 변조 방법이 서로 다를 수 있으며, STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 이후의 필드에 대한 변조 방법을 기반으로 PPDU 포맷을 구분할 수 있다. Next, in order to classify non-HT format PPDUs, HT mixed format PPDUs, and VHT format PPDUs, the phase of the constellation of OFDM symbols transmitted after the L-SIG field may be used. That is, the modulation method of OFDM symbols transmitted after the L-SIG field may be different, and the STA may distinguish the PPDU format based on the modulation method for the field after the L-SIG field of the received PPDU.
도 5(b)를 참조하면, HT 혼합 포맷 PPDU를 구분하기 위하여, HT 혼합 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다. Referring to FIG. 5B, in order to distinguish the HT mixed format PPDU, the phase of two OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the HT mixed format PPDU may be used.
보다 구체적으로, HT 혼합 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 HT-SIG 필드에 대응되는 OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2의 위상은 모두 반시계 방향으로 90도만큼 회전된다. 즉, OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 QBPSK(Quadrature Binary Phase Shift Keying)가 이용된다. QBPSK 성상은 BPSK 성상을 기준으로 반시계 방향으로 90도만큼 위상이 회전한 성상일 수 있다. More specifically, the phases of OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2 corresponding to the HT-SIG field transmitted after the L-SIG field in the HT mixed format PPDU are rotated by 90 degrees in the counterclockwise direction. That is, quadrature binary phase shift keying (QBPSK) is used as a modulation method for OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2. The QBPSK constellation may be a constellation rotated by 90 degrees in a counterclockwise direction based on the BPSK constellation.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 HT-SIG 필드에 대응되는 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼을 도 5(b)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 HT 포맷 PPDU라고 판단한다. The STA attempts to decode the first OFDM symbol and the second OFDM symbol corresponding to the HT-SIG field transmitted after the L-SIG field of the received PPDU based on the properties as shown in the example of FIG. 5 (b). If the STA succeeds in decoding, it is determined that the corresponding PPDU is an HT format PPDU.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분하기 위하여, L-SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상이 사용될 수 있다.Next, in order to distinguish between the non-HT format PPDU and the VHT format PPDU, the phase of the constellation of the OFDM symbol transmitted after the L-SIG field may be used.
도 5(c)를 참조하면, VHT 포맷 PPDU를 구분(classification)하기 위하여, VHT 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다. Referring to FIG. 5C, in order to classify the VHT format PPDU, the phase of two OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the VHT format PPDU may be used.
보다 구체적으로, VHT 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후의 VHT-SIG-A 필드에 대응되는 OFDM 심볼 #1의 위상은 회전되지 않으나, OFDM 심볼 #2의 위상은 반시계 방향으로 90도만큼 회전된다. 즉, OFDM 심볼 #1에 대한 변조 방법은 BPSK가 이용되고, OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 QBPSK가 이용된다.More specifically, the phase of the OFDM symbol # 1 corresponding to the VHT-SIG-A field after the L-SIG field in the VHT format PPDU is not rotated, but the phase of the OFDM symbol # 2 is rotated by 90 degrees counterclockwise. . That is, BPSK is used for the modulation method for OFDM symbol # 1 and QBPSK is used for the modulation method for OFDM symbol # 2.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 VHT-SIG 필드에 대응되는 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼을 도 5(c)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 VHT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다. The STA attempts to decode the first OFDM symbol and the second OFDM symbol corresponding to the VHT-SIG field transmitted after the L-SIG field of the received PPDU based on the properties as illustrated in FIG. 5 (c). If the STA succeeds in decoding, it may be determined that the corresponding PPDU is a VHT format PPDU.
반면, 디코딩에 실패하면, STA은 해당 PPDU가 non-HT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다.On the other hand, if decoding fails, the STA may determine that the corresponding PPDU is a non-HT format PPDU.
MAC 프레임 포맷MAC frame format
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다. 6 illustrates a MAC frame format of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
도 6을 참조하면, MAC 프레임(즉, MPDU)은 MAC 헤더(MAC Header), 프레임 몸체(Frame Body) 및 프레임 체크 시퀀스(FCS: frame check sequence)로 구성된다. Referring to FIG. 6, a MAC frame (ie, an MPDU) includes a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
MAC Header는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 지속 시간/식별자(Duration/ID) 필드, 주소 1(Address 1) 필드, 주소 2(Address 2) 필드, 주소 3(Address 3) 필드, 시퀀스 제어(Sequence Control) 필드, 주소 4(Address 4) 필드, QoS 제어(QoS Control) 필드 및 HT 제어(HT Control) 필드를 포함하는 영역으로 정의된다. MAC Header includes Frame Control field, Duration / ID field, Address 1 field, Address 2 field, Address 3 field, Sequence control It is defined as an area including a Control field, an Address 4 field, a QoS Control field, and an HT Control field.
Frame Control 필드는 해당 MAC 프레임 특성에 대한 정보를 포함한다. Frame Control 필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.The Frame Control field includes information on the MAC frame characteristic. A detailed description of the Frame Control field will be given later.
Duration/ID 필드는 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입에 따른 다른 값을 가지도록 구현될 수 있다. The Duration / ID field may be implemented to have different values depending on the type and subtype of the corresponding MAC frame.
만약, 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입이 파워 세이브(PS: power save) 운영을 위한 PS-폴(PS-Poll) 프레임의 경우, Duration/ID 필드는 프레임을 전송한 STA의 AID(association identifier)를 포함하도록 설정될 수 있다. 그 이외의 경우, Duration/ID 필드는 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입에 따라 특정 지속시간 값을 가지도록 설정될 수 있다. 또한, 프레임이 A-MPDU(aggregate-MPDU) 포맷에 포함된 MPDU인 경우, MAC 헤더에 포함된 Duration/ID 필드는 모두 동일한 값을 가지도록 설정될 수도 있다. If the type and subtype of the corresponding MAC frame is a PS-Poll frame for power save (PS) operation, the Duration / ID field is an AID (association identifier) of the STA that transmitted the frame. It may be set to include. Otherwise, the Duration / ID field may be set to have a specific duration value according to the type and subtype of the corresponding MAC frame. In addition, when the frame is an MPDU included in an A-MPDU format, the Duration / ID fields included in the MAC header may be set to have the same value.
Address 1 필드 내지 Address 4 필드는 BSSID, 소스 주소(SA: source address), 목적 주소(DA: destination address), 전송 STA 주소를 나타내는 전송 주소 (TA: Transmitting Address), 수신 STA 주소를 나타내는 수신 주소(RA: Receiving Address)를 지시하기 위하여 사용된다. The Address 1 to Address 4 fields include a BSSID, a source address (SA), a destination address (DA), a transmission address (TA) indicating a transmission STA address, and a reception address indicating a destination STA address (TA). RA: It is used to indicate Receiving Address.
한편, TA 필드로 구현된 주소 필드는 대역폭 시그널링 TA(bandwidth signaling TA) 값으로 설정될 수 있으며, 이 경우 TA 필드는 해당 MAC 프레임이 스크램블링 시퀀스에 추가적인 정보를 담고 있음을 지시할 수 있다. 대역폭 시그널링 TA는 해당 MAC 프레임을 전송하는 STA의 MAC 주소로 표현될 수 있으나, MAC 주소에 포함된 개별/그룹 비트(Individual/Group bit)가 특정 값(예를 들어, '1')으로 설정될 수 있다. Meanwhile, the address field implemented as a TA field may be set to a bandwidth signaling TA value, in which case, the TA field may indicate that the corresponding MAC frame contains additional information in the scrambling sequence. The bandwidth signaling TA may be represented by the MAC address of the STA transmitting the corresponding MAC frame, but the Individual / Group bit included in the MAC address may be set to a specific value (for example, '1'). Can be.
Sequence Control 필드는 시퀀스 넘버(sequence number) 및 조각 넘버(fragment number)를 포함하도록 설정된다. 시퀀스 넘버를 해당 MAC 프레임에 할당된 시퀀스 넘버를 지시할 수 있다. 조각 넘버는 해당 MAC 프레임의 각 조각의 넘버를 지시할 수 있다. The Sequence Control field is set to include a sequence number and a fragment number. The sequence number may indicate a sequence number allocated to the corresponding MAC frame. The fragment number may indicate the number of each fragment of the corresponding MAC frame.
QoS Control 필드는 QoS와 관련된 정보를 포함한다. QoS Control 필드는 서브타입(Subtype) 서브필드에서 QoS 데이터 프레임을 지시하는 경우 포함될 수 있다. The QoS Control field contains information related to QoS. The QoS Control field may be included when indicating a QoS data frame in a subtype subfield.
HT Control 필드는 HT 및/또는 VHT 송수신 기법과 관련된 제어 정보를 포함한다. HT Control 필드는 제어 래퍼(Control Wrapper) 프레임에 포함된다. 또한, 오더(Order) 서브필드 값이 1인 QoS 데이터(QoS Data) 프레임, 관리(Management) 프레임에 존재한다. The HT Control field includes control information related to the HT and / or VHT transmission / reception schemes. The HT Control field is included in the Control Wrapper frame. In addition, it exists in the QoS data frame and the management frame in which the order subfield value is 1.
Frame Body는 MAC 페이로드(payload)로 정의되고, 상위 계층에서 전송하고자 하는 데이터가 위치하게 되며, 가변적인 크기를 가진다. 예를 들어, 최대 MPDU의 크기는 11454 옥텟(octets)이고, 최대 PPDU 크기는 5.484 ms일 수 있다. The frame body is defined as a MAC payload, and data to be transmitted in a higher layer is located, and has a variable size. For example, the maximum MPDU size may be 11454 octets, and the maximum PPDU size may be 5.484 ms.
FCS는 MAC 풋터(footer)로 정의되고, MAC 프레임의 에러 탐색을 위하여 사용된다.FCS is defined as a MAC footer and is used for error detection of MAC frames.
처음 세 필드(Frame Control 필드, Duration/ID 필드 및 Address 1 필드)와 제일 마지막 필드(FCS 필드)는 최소 프레임 포맷을 구성하며, 모든 프레임에 존재한다. 그 외의 필드는 특정 프레임 타입에서만 존재할 수 있다. The first three fields (Frame Control field, Duration / ID field and Address 1 field) and the last field (FCS field) constitute the minimum frame format and are present in every frame. Other fields may exist only in a specific frame type.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 MAC 프레임 내 프레임 제어(Frame Control) 필드를 예시하는 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating a Frame Control field in a MAC frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 7을 참조하면, Frame Control 필드는 프로토콜 버전(Protocol Version) 서브필드, 타입(Type) 서브필드, 서브타입(Subtype) 서브필드, To DS 서브필드, From DS 서브필드, 추가 조각(More Fragments) 서브필드, 재시도(Retry) 서브필드, 파워 관리(Power Management) 서브필드, 추가 데이터(More Data) 서브필드, 보호된 프레임(Protected Frame) 서브필드 및 오더(Order) 서브필드로 구성된다.Referring to FIG. 7, the Frame Control field includes a Protocol Version subfield, a Type subfield, a Subtype subfield, a To DS subfield, a From DS subfield, and more fragments. A subfield, a retry subfield, a power management subfield, a more data subfield, a protected frame subfield, and an order subfield.
Protocol Version 서브필드는 해당 MAC 프레임에 적용된 WLAN 프로토콜의 버전을 지시할 수 있다. The Protocol Version subfield may indicate the version of the WLAN protocol applied to the corresponding MAC frame.
Type 서브필드 및 Subtype 서브필드는 해당 MAC 프레임의 기능을 식별하는 정보를 지시하도록 설정될 수 있다. The Type subfield and the Subtype subfield may be set to indicate information for identifying a function of a corresponding MAC frame.
MAC 프레임의 타입은 관리 프레임(Management Frame), 제어 프레임(Control Frame), 데이터 프레임(Data Frame) 3가지의 프레임 타입을 포함할 수 있다. The type of the MAC frame may include three frame types: a management frame, a control frame, and a data frame.
그리고, 각 프레임 타입들은 다시 서브타입으로 구분될 수 있다. Each frame type may be further divided into subtypes.
예를 들어, 제어 프레임(Control frames)은 RTS(request to send) 프레임, CTS(clear-to-send) 프레임, ACK(Acknowledgment) 프레임, PS-Poll 프레임, CF(contention free)-End 프레임, CF-End+CF-ACK 프레임, 블록 ACK 요청(BAR: Block Acknowledgment request) 프레임, 블록 ACK(BA: Block Acknowledgment) 프레임, 제어 래퍼(Control Wrapper(Control+HTcontrol)) 프레임, VHT 널 데이터 패킷 공지(NDPA: Null Data Packet Announcement), 빔포밍 보고 폴(Beamforming Report Poll) 프레임을 포함할 수 있다. For example, control frames include request to send (RTS) frames, clear-to-send (CTS) frames, acknowledgment (ACK) frames, PS-Poll frames, content free (End) frames, CF End + CF-ACK frame, Block Acknowledgment request (BAR) frame, Block Acknowledgment (BA) frame, Control Wrapper (Control + HTcontrol) frame, VHT null data packet notification (NDPA) It may include a Null Data Packet Announcement and a Beamforming Report Poll frame.
관리 프레임(Management frames)은 비콘(Beacon) 프레임, ATIM(Announcement Traffic Indication Message) 프레임, 연계해제(Disassociation) 프레임, 연계 요청/응답(Association Request/Response) 프레임, 재연계 요청/응답(Reassociation Request/Response) 프레임, 프로브 요청/응답(Probe Request/Response) 프레임, 인증(Authentication) 프레임, 인증해제(Deauthentication) 프레임, 동작(Action) 프레임, 동작 무응답(Action No ACK) 프레임, 타이밍 광고(Timing Advertisement) 프레임을 포함할 수 있다. Management frames include beacon frames, announcement traffic indication message (ATIM) frames, disassociation frames, association request / response frames, reassociation requests / responses Response frame, Probe Request / Response frame, Authentication frame, Deauthentication frame, Action frame, Action No ACK frame, Timing Advertisement It may include a frame.
To DS 서브필드 및 From DS 서브필드는 해당 MAC 프레임 헤더에 포함된 Address 1 필드 내지 Address 4 필드를 해석하기 위하여 필요한 정보를 포함할 수 있다. Control 프레임의 경우, To DS 서브필드 및 From DS 서브필드는 모두 '0'로 설정된다. Management 프레임의 경우, To DS 서브필드 및 From DS 서브필드는 해당 프레임이 QoS 관리 프레임(QMF: QoS Management frame)이면 순서대로 '1', '0'으로 설정되고, 해당 프레임이 QMF가 아니면 순서대로 모두 '0', '0'로 설정될 수 있다.The To DS subfield and the From DS subfield may include information necessary to interpret the Address 1 field or the Address 4 field included in the corresponding MAC frame header. In the case of a control frame, both the To DS subfield and the From DS subfield are set to '0'. For a Management frame, the To DS subfield and the From DS subfield are set to '1' and '0' in order if the frame is a QoS Management frame (QMF), and in order if the frame is not QMF. Both can be set to '0', '0'.
More Fragments 서브필드는 해당 MAC 프레임에 이어 전송될 조각(fragment)이 존재하는지 여부를 지시할 수 있다. 현재 MSDU 또는 MMPDU의 또 다른 조각(fragment)가 존재하는 경우 '1'로 설정되고, 그렇지 않은 경우 '0'로 설정될 수 있다.The More Fragments subfield may indicate whether there is a fragment to be transmitted following the corresponding MAC frame. If there is another fragment of the current MSDU or MMPDU, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
Retry 서브필드는 해당 MAC 프레임이 이전 MAC 프레임의 재전송에 따른 것인지 여부를 지시할 수 있다. 이전 MAC 프레임의 재전송인 경우 '1'로 설정되고, 그렇지 않은 경우 '0'으로 설정될 수 있다.The Retry subfield may indicate whether the corresponding MAC frame is due to retransmission of a previous MAC frame. In case of retransmission of the previous MAC frame, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
Power Management 서브필드는 STA의 파워 관리 모드를 지시할 수 있다. Power Management 서브필드 값이 '1'이면 STA이 파워 세이브 모드로 전환하는 것을 지시할 수 있다. The power management subfield may indicate a power management mode of the STA. If the value of the Power Management subfield is '1', the STA may indicate switching to the power save mode.
More Data 서브필드는 추가적으로 전송될 MAC 프레임이 존재하는지 여부를 지시할 수 있다. 추가적으로 전송될 MAC 프레임이 존재하는 경우 '1'로 설정되고, 그렇지 않은 경우 '0'으로 설정될 수 있다. The More Data subfield may indicate whether there is an additional MAC frame to be transmitted. If there is an additional MAC frame to be transmitted, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
Protected Frame 서브필드는 프레임 바디(Frame Body) 필드가 암호화되었는지 여부를 지시할 수 있다. Frame Body 필드가 암호화된 인캡슐레이션 알고리즘(cryptographic encapsulation algorithm)에 의해 처리된 정보를 포함하는 경우 '1'로 설정되고, 그렇지 않은 경우 '0'으로 설정될 수 있다. The Protected Frame subfield may indicate whether the frame body field is encrypted. If the Frame Body field includes information processed by the encryption encapsulation algorithm, it may be set to '1', otherwise it may be set to '0'.
앞서 설명한 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802.11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 MAC 프레임에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 앞서 설명한 각 필드가 다른 필드로 대체되거나 추가적인 필드가 더 포함될 수 있으며, 모든 필드가 필수적으로 포함되지 않을 수도 있다.Information included in each field described above may follow the definition of the IEEE 802.11 system. In addition, each field described above corresponds to an example of fields that may be included in the MAC frame, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다. 8 illustrates the VHT format of the HT Control field in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
도 8을 참조하면, HT Control 필드는 VHT 서브필드, HT 제어 미들(HT Control Middle) 서브필드, AC 제한(AC Constraint) 서브필드 및 역방향 승인(RDG: Reverse Direction Grant)/추가 PPDU(More PPDU) 서브필드로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 8, the HT Control field includes a VHT subfield, an HT Control Middle subfield, an AC Constraint subfield, and a Reverse Direction Grant (RDG) / More PPDU (More PPDU). It may consist of subfields.
VHT 서브필드는 HT Control 필드가 VHT를 위한 HT Control 필드의 포맷을 가지는지(VHT=1) 또는 HT를 위한 HT Control 필드의 포맷을 가지는지(VHT=0) 여부를 지시한다. 도 8에서는 VHT를 위한 HT Control 필드(즉, VHT=1)를 가정하여 설명한다. VHT를 위한 HT Control 필드를 VHT Control 필드로 지칭할 수 있다. The VHT subfield indicates whether the HT Control field has the format of the HT Control field for the VHT (VHT = 1) or has the format of the HT Control field for the HT (VHT = 0). In FIG. 8, it is assumed that the HT Control field (that is, VHT = 1) for VHT. The HT Control field for the VHT may be referred to as a VHT Control field.
HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도록 구현될 수 있다. HT Control Middle 서브필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.The HT Control Middle subfield may be implemented to have a different format according to the indication of the VHT subfield. A more detailed description of the HT Control Middle subfield will be given later.
AC Constraint 서브필드는 역방향(RD: reverse direction) 데이터 프레임의 맵핑된 AC(Access Category)가 단일 AC에 한정된 것인지 여부를 지시한다.The AC Constraint subfield indicates whether a mapped AC (Access Category) of a reverse direction (RD) data frame is limited to a single AC.
RDG/More PPDU 서브필드는 해당 필드가 RD 개시자(initiator) 또는 RD 응답자(responder)에 의하여 전송되는지 여부에 따라 다르게 해석될 수 있다. The RDG / More PPDU subfield may be interpreted differently depending on whether the corresponding field is transmitted by the RD initiator or the RD responder.
RD 개시자에 의하여 전송된 경우, RDG가 존재하는 경우 RDG/More PPDU 필드가 '1'로 설정되고, RDG가 존재하지 않는 경우 '0'으로 설정된다. RD 응답자에 의하여 전송된 경우, 해당 서브필드를 포함하는 PPDU가 RD 응답자에 의해 전송된 마지막 프레임이면 '1'로 설정되고, 또 다른 PPDU가 전송되면 '0'으로 설정된다.When transmitted by the RD initiator, the RDG / More PPDU field is set to '1' if the RDG exists, and set to '0' if the RDG does not exist. When transmitted by the RD responder, it is set to '1' if the PPDU including the corresponding subfield is the last frame transmitted by the RD responder, and set to '0' when another PPDU is transmitted.
상술한 바와 같이, HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도록 구현될 수 있다. As described above, the HT Control Middle subfield may be implemented to have a different format according to the indication of the VHT subfield.
VHT를 위한 HT Control 필드의 HT Control Middle 서브필드는 예비 비트(Reserved bit), MCS 피드백 요청(MRQ: MCS(Modulation and Coding Scheme) feedback request) 서브필드, MRQ 시퀀스 식별자(MSI: MRQ Sequence Identifier)/시공간 블록 코딩(STBC: space-time block coding) 서브필드, MCS 피드백 시퀀스 식별자(MFSI: MCS feedback sequence identifier)/그룹 ID 최하위 비트(GID-L: LSB(Least Significant Bit) of Group ID) 서브필드, MCS 피드백(MFB: MCS Feedback) 서브필드, 그룹 ID 최상위 비트(GID-H: MSB(Most Significant Bit) of Group ID) 서브필드, 코딩 타입(Coding Type) 서브필드, 피드백 전송 타입(FB Tx Type: Feedback Transmission type) 서브필드 및 자발적 MFB(Unsolicited MFB) 서브필드로 구성될 수 있다. The HT Control Middle subfield of the HT Control field for VHT includes a reserved bit, a Modulation and Coding Scheme feedback request (MRQ) subfield, and an MRQ Sequence Identifier (MSI). Space-time block coding (STBC) subfield, MCS feedback sequence identifier (MFSI) / Least Significant Bit (LSB) of Group ID (LSB) subfield, MCS Feedback (MFB) Subfield, Group ID Most Significant Bit (MSB) of Group ID (MSB) Subfield, Coding Type Subfield, Feedback Transmission Type (FB Tx Type: Feedback transmission type) subfield and a voluntary MFB (Unsolicited MFB) subfield.
그리고, MFB 서브필드는 VHT 공간-시간 스트림 개수(NUM_STS: Number of space time streams) 서브필드, VHT-MCS 서브필드, 대역폭(BW: Bandwidth) 서브필드, 신호 대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio) 서브필드를 포함할 수 있다. In addition, the MFB subfield may include a VHT number of space time streams (NUM_STS) subfield, a VHT-MCS subfield, a bandwidth (BW) subfield, and a signal to noise ratio (SNR). It may include subfields.
NUM_STS 서브필드는 추천하는 공간 스트림의 개수를 지시한다. VHT-MCS 서브필드는 추천하는 MCS를 지시한다. BW 서브필드는 추천하는 MCS와 관련된 대역폭 정보를 지시한다. SNR 서브필드는 데이터 서브캐리어 및 공간 스트림 상의 평균 SNR 값을 지시한다. The NUM_STS subfield indicates the number of recommended spatial streams. The VHT-MCS subfield indicates a recommended MCS. The BW subfield indicates bandwidth information related to the recommended MCS. The SNR subfield indicates the average SNR value on the data subcarrier and spatial stream.
앞서 설명한 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802.11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 MAC 프레임에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 앞서 설명한 각 필드가 다른 필드로 대체되거나 추가적인 필드가 더 포함될 수 있으며, 모든 필드가 필수적으로 포함되지 않을 수도 있다.Information included in each field described above may follow the definition of the IEEE 802.11 system. In addition, each field described above corresponds to an example of fields that may be included in the MAC frame, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
매체 액세스 메커니즘Media access mechanism
IEEE 802.11에서 통신은 공유된 무선 매체(shared wireless medium)에서 이루어지기 때문에 유선 채널(wired channel) 환경과는 근본적으로 다른 특징을 가진다. In IEEE 802.11, communication is fundamentally different from the wired channel environment because the communication takes place over a shared wireless medium.
유선 채널 환경에서는 CSMA/CD(carrier sense multiple access/collision detection) 기반으로 통신이 가능하다. 예를 들어 송신단에서 한번 시그널이 전송되면 채널 환경이 큰 변화가 없기 때문에 수신단까지 큰 신호 감쇄를 겪지 않고 전송이 된다. 이때 두 개 이상의 시그널이 충돌되면 감지(detection)이 가능했다. 이는 수신단에서 감지된 전력(power)이 순간적으로 송신단에서 전송한 전력보다 커지기 때문이다. 하지만, 무선 채널 환경은 다양한 요소들 (예를 들어, 거리에 따라 시그널의 감쇄가 크다거나 순간적으로 깊은 페이딩(deep fading)을 겪을 수 있음)이 채널에 영향을 주기 때문에 실제로 수신단에서 신호가 제대로 전송이 되었는지 혹은 충돌이 발생되었는지 송신단에서 정확히 캐리어 센싱(carrier sensing)을 할 수가 없다.In a wired channel environment, communication is possible based on carrier sense multiple access / collision detection (CSMA / CD). For example, once a signal is transmitted from the transmitter, the channel environment does not change so much that the receiver does not experience significant signal attenuation. At this time, if two or more signals collided, detection was possible. This is because the power sensed by the receiver is instantaneously greater than the power transmitted by the transmitter. However, in a wireless channel environment, a variety of factors (e.g., large attenuation of the signal depending on distance, or instantaneous deep fading) can affect the channel so that the signal actually transmits properly at the receiving end. Whether this has occurred or a collision has occurred, the transmitter cannot accurately perform carrier sensing.
이에 따라, IEEE 802.11에 따른 WLAN 시스템에서, MAC의 기본 액세스 메커니즘으로서 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘을 도입하였다. CAMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(DCF: Distributed Coordination Function)이라고도 불리는데, 기본적으로 “listen before talk” 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘에 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서, 소정의 시간 구간(예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space)) 동안 무선 채널 또는 매체(medium)를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행한다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유 상태(occupied status)인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고, 이미 여러 STA들이 해당 매체를 사용하기 위해 대기하고 있다는 가정하에 DIFS에 추가적으로 매체 액세스를 위한 지연 시간(예를 들어, 임의 백오프 주기(random backoff period)) 동안 더 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. Accordingly, in a WLAN system according to IEEE 802.11, a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA / CA) mechanism is introduced as a basic access mechanism of a MAC. The CAMA / CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC. It basically employs a “listen before talk” access mechanism. According to this type of access mechanism, the AP and / or STA may sense a radio channel or medium during a predetermined time interval (eg, DCF Inter-Frame Space (DIFS)) prior to starting transmission. Perform Clear Channel Assessment (CCA) sensing. As a result of sensing, if it is determined that the medium is in an idle state, the frame transmission is started through the medium. On the other hand, if the medium is detected to be occupied status, the AP and / or STA does not start its own transmission and assumes that several STAs are already waiting to use the medium. The frame transmission may be attempted after waiting longer for a delay time (eg, a random backoff period) for access.
임의 백오프 주기를 적용함으로써, 프레임을 전송하기 위한 여러 STA들이 존재한다고 가정할 때 여러 STA들은 확률적으로 다른 백오프 주기 값을 가지게 되어 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다. By applying a random backoff period, assuming that there are several STAs for transmitting a frame, the STAs are expected to have different backoff period values, so that they will wait for different times before attempting frame transmission. This can minimize collisions.
또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 지점 조정 기능(PCF: Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF는 폴링(polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및/또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한, HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 수행하는 것이고, HCCA는 폴링(polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 WLAN의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기(CP: Contention Period)와 비경쟁 주기(CFP: Contention Free Period) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다. In addition, the IEEE 802.11 MAC protocol provides a hybrid coordination function (HCF). HCF is based on the DCF and Point Coordination Function (PCF). The PCF refers to a polling-based synchronous access scheme in which polling is performed periodically so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames. In addition, the HCF has an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and an HCF Controlled Channel Access (HCCA). EDCA is a competition-based approach for providers to provide data frames to a large number of users, and HCCA is a non-competition-based channel access scheme using a polling mechanism. In addition, the HCF includes a media access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다. 9 is a diagram for explaining an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
특정 매체가 점유(occupy 또는 busy) 상태에서 유휴(idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 임의 백오프 카운트(random backoff count)를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간(slot time)만큼 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 의사-임의 정수(pseudo-random integer) 값을 가지며, 0 내지 경쟁 윈도우(CW: Contention Window) 범위에서 균일 분포(uniform distribution)한 값 중 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기 값으로 CW_min이 주어지지만, 전송이 실패된 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CW_max가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CW_max 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CW_min 값으로 리셋된다. CW, CW_min 및 CW_max 값은 (2^n)-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다. When a certain medium changes from occupy or busy to idle, several STAs may attempt to transmit data (or frames). At this time, as a method for minimizing the collision, STAs may select a random backoff count and wait for a slot time corresponding thereto to attempt transmission. The random backoff count has a pseudo-random integer value and may be determined as one of values uniformly distributed in the range of 0 to a contention window (CW). Where CW is a contention window parameter value. The CW parameter is given CW_min as an initial value, but may take a double value when transmission fails (eg, when an ACK for a transmitted frame is not received). If the CW parameter value is CW_max, data transmission can be attempted while maintaining the CW_max value until the data transmission is successful. If the CW parameter value is successful, the CW parameter value is reset to the CW_min value. The CW, CW_min and CW_max values are preferably set to (2 ^ n) -1 (n = 0, 1, 2, ...).
임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하고, 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체게 점유 상태로 모니터링되면 카운트 다운을 중단하고 대기하게 되며, 매체가 유휴 상태가 되면 카운트 다운을 재개한다.When the random backoff process begins, the STA counts down the backoff slot according to the determined backoff count value and continuously monitors the medium during the countdown. If the media is monitored as occupied, the countdown stops and waits, and when the media is idle the countdown resumes.
도 9의 예시에서 STA 3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA 3은 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. In the example of FIG. 9, when a packet to be transmitted to the MAC of the STA 3 arrives, the STA 3 may confirm that the medium is idle as much as DIFS and transmit the frame immediately.
한편, 나머지 STA들은 매체가 점유(busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA 1, STA 2 및 STA 5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴 상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운한다. Meanwhile, the remaining STAs monitor and wait for the medium to be busy. In the meantime, data may be transmitted in each of STA 1, STA 2, and STA 5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored in an idle state, and then backoff slots according to a random backoff count value selected by each STA. Counts down.
도 9의 예시에서는 STA 2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA 1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타난다. 즉, STA 2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA 5의 잔여 백오프 시간은 STA 1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. In the example of FIG. 9, STA 2 selects the smallest backoff count value and STA 1 selects the largest backoff count value. That is, at the time when STA 2 finishes the backoff count and starts frame transmission, the remaining backoff time of STA 5 is shorter than the remaining backoff time of STA 1.
STA 1 및 STA 5는 STA 2가 매체를 점유하는 동안에 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA 2의 매체 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA 1 및 STA 5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에서 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA 5의 잔여 백오프 시간이 STA 1보다 짧았으므로 STA 5의 프레임 전송을 시작하게 된다. STA 1 and STA 5 stop counting and wait while STA 2 occupies the medium. When the media occupancy of the STA 2 ends and the medium becomes idle again, the STA 1 and the STA 5 resume the stopped backoff count after waiting for DIFS. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of STA 5 is shorter than that of STA 1, frame transmission of STA 5 is started.
한편, STA 2가 매체를 점유하는 동안에서 STA 4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이때, STA 4 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS 만큼 대기한 후, 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행한다. Meanwhile, while STA 2 occupies the medium, data to be transmitted may also occur in STA 4. At this time, when the medium is in the idle state, the STA 4 waits for DIFS and then counts down the backoff slot according to the random backoff count value selected by the STA.
도 9의 예시에서는 STA 5의 잔여 백오프 시간이 STA 4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우 STA 4와 STA 5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA 4와 STA 5 모두 ACK을 수신하지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA 4와 STA 5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행한다. In the example of FIG. 9, the remaining backoff time of STA 5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA 4, and in this case, a collision may occur between STA 4 and STA 5. If a collision occurs, neither STA 4 nor STA 5 receive an ACK, and thus data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 select a random backoff count value after doubling the CW value and perform countdown of the backoff slot.
한편, STA 1은 STA 4와 STA 5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS 만큼 대기한 후에, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다. Meanwhile, the STA 1 may wait while the medium is occupied due to the transmission of the STA 4 and the STA 5, wait for DIFS when the medium is idle, and then start frame transmission after the remaining backoff time passes.
CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다. The CSMA / CA mechanism also includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
가상 캐리어 센싱은 히든 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 접근상 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, WLAN 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector)를 이용한다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP 및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간 동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 지속 기간(duration) 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem. For virtual carrier sensing, the MAC of the WLAN system uses a Network Allocation Vector (NAV). The NAV is a value that indicates to the other AP and / or STA how long the AP and / or STA currently using or authorized to use the medium remain until the medium becomes available. Therefore, the value set to NAV corresponds to a period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period. For example, the NAV may be set according to a value of a duration field of the MAC header of the frame.
AP 및/또는 STA은 매체에 접근하고자 함을 알리기 위해 RTS(request to send) 프레임 및 CTS(clear to send) 프레임을 교환하는 절차를 수행할 수 있다. RTS 프레임 및 CTS 프레임은 실질적인 데이터 프레임 전송 및 수신 확인 응답(ACK)이 지원될 경우 ACK 프레임이 송수신 되는데 필요한 무선 매체가 접근 예약된 시간적인 구간을 지시하는 정보를 포함한다. 프레임을 전송하고자 하는 AP 및/또는 STA으로부터 전송된 RTS 프레임을 수신하거나, 프레임 전송 대상 STA으로부터 전송된 CTS 프레임을 수신한 다른 STA은 RTS/CTS 프레임에 포함되어 있는 정보가 지시하는 시간적인 구간 동안 매체에 접근하지 않도록 설정될 수 있다. 이는 시간 구간 동안 NAV가 설정됨을 통하여 구현될 수 있다.The AP and / or STA may perform a procedure of exchanging a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame to indicate that the AP and / or STA want to access the medium. The RTS frame and the CTS frame include information indicating a time interval in which a wireless medium required for transmission and reception of an ACK frame is reserved when substantial data frame transmission and acknowledgment (ACK) are supported. The other STA that receives the RTS frame transmitted from the AP and / or the STA to which the frame is to be transmitted or receives the CTS frame transmitted from the STA to which the frame is to be transmitted during the time period indicated by the information included in the RTS / CTS frame Can be set to not access the medium. This may be implemented by setting the NAV during the time interval.
프레임 간격(Frame spacing ( interframeinterframe space) space)
프레임 사이의 시간 간격을 프레임 간격(IFS: Interframe Space)으로 정의한다. STA은 캐리어 센싱(carrier sensing)을 통해 IFS 시간 구간 동안 채널이 사용되는지 여부를 판단할 수 있다. 802.11 WLAN 시스템에서 무선 매체를 점유하는 우선 레벨(priority level)을 제공하기 위하여 복수의 IFS이 정의된다. The time interval between frames is defined as Interframe Space (IFS). The STA may determine whether the channel is used during the IFS time interval through carrier sensing. Multiple IFSs are defined to provide a priority level that occupies a wireless medium in an 802.11 WLAN system.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 IFS 관계를 예시하는 도면이다. 10 is a diagram illustrating an IFS relationship in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
모든 타이밍은 물리 계층 인터페이스 프리미티브 즉, PHY-TXEND.confirm 프리미티브, PHYTXSTART.confirm 프리미티브, PHY-RXSTART.indication 프리미티브 및 PHY-RXEND.indication 프리미티브를 참조하여 정해질 수 있다.All timings can be determined with reference to the physical layer interface primitives, namely the PHY-TXEND.confirm primitive, the PHYTXSTART.confirm primitive, the PHY-RXSTART.indication primitive and the PHY-RXEND.indication primitive.
IFS 종류에 따른 프레임 간격은 아래와 같다. Frame spacing according to IFS type is as follows.
a) 축소된 프레임 간격(RIFS: reduced interframe space)a) reduced interframe space (RIFS)
b) 짧은 프레임 간격(SIFS: short interframe space)b) short interframe space (SIFS)
c) PCF 프레임 간격(PIFS: PCF interframe space)c) PCF frame interval (PIFS: PCF interframe space)
d) DCF 프레임 간격(DIFS: DCF interframe space)d) DCF frame interval (DIFS: DCF interframe space)
e) 조정 프레임 간격(AIFS: arbitration interframe space)e) arbitration interframe space (AIFS)
f) 확장 프레임 간격(EIFS: extended interframe space)f) extended interframe space (EIFS)
서로 다른 IFS들은 STA의 비트율(bit rate)과 무관하게 물리 계층에 의해 특정된 속성으로부터 결정된다. IFS 타이밍은 매체 상에서의 시간 갭(time gap)으로 정의된다. AIFS를 제외한 IFS 타이밍은 각 물리 계층 별로 고정된다.Different IFSs are determined from attributes specified by the physical layer regardless of the bit rate of the STA. IFS timing is defined as the time gap on the medium. Except for AIFS, IFS timing is fixed for each physical layer.
SIFS는 ACK 프레임, CTS 프레임, 블록 ACK 요청(BlockAckReq) 프레임 또는 A-MPDU에 대한 즉각적인 응답인 블록 ACK(BlockAck) 프레임을 포함하는 PPDU, 조각난 버스트(fragment burst)의 두 번째 또는 연속적인 MPDU, PCF에 의한 폴링(polling)에 대한 STA의 응답의 전송을 위해 사용되며 최고 우선 순위를 가진다. SIFS는 또한 비경쟁 구간(CFP) 시간 동안 프레임의 타입과 무관하게 프레임들의 지점 조정(point coordinator)을 위해 사용될 수 있다. SIFS는 이전 프레임의 마지막 심볼의 종료 또는 시그널 확장(존재하는 경우)으로부터 이어지는 다음 프레임의 프리앰블의 첫 번째 심볼의 시작까지의 시간을 나타낸다. SIFS is a PPDU containing a ACK frame, a CTS frame, a Block ACK Request (BlockAckReq) frame, or a Block ACK (BlockAck) frame that is an immediate response to an A-MPDU, the second or consecutive MPDU of a fragment burst, or PCF. Used for transmission of the STA's response to polling by and has the highest priority. SIFS can also be used for point coordinator of frames regardless of the type of frame during non-competition interval (CFP) time. SIFS represents the time from the end of the last symbol of the previous frame or the signal extension (if present) to the start of the first symbol of the preamble of the next frame.
SIFS 타이밍은 TxSIFS 슬롯 경계에서 연속적인 프레임의 전송이 시작될 때 달성된다. SIFS timing is achieved when the transmission of consecutive frames at the TxSIFS slot boundary begins.
SIFS는 서로 다른 STA들로부터의 전송 간의 IFS 중에서 가장 짧다. 매체를 점유하고 있는 STA이 프레임 교환 시퀀스(frame exchange sequence)가 수행되는 구간 동안 매체의 점유를 유지할 필요가 있는 경우 사용될 수 있다. SIFS is the shortest of the IFS between transmissions from different STAs. The STA occupying the medium may be used when it is necessary to maintain the occupation of the medium during the period in which the frame exchange sequence is performed.
프레임 교환 시퀀스 내 전송 간 가장 작은 갭을 사용함으로써, 더 긴 갭 동안 매체가 유휴 상태가 되길 기다리는 것이 요구되는 다른 STA들이 매체의 사용을 시도하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 진행 중인 프레임 교환 시퀀스가 완료되는데 우선권을 부여할 수 있다. By using the smallest gap between transmissions in the frame exchange sequence, it is possible to prevent other STAs that are required to wait for the medium to idle for a longer gap to attempt to use the medium. Thus, priority can be given to the completion of an ongoing frame exchange sequence.
PIFS는 매체를 액세스하는데 우선권을 획득하기 위하여 사용된다.PIFS is used to gain priority in accessing media.
PIFS는 다음과 같은 경우에 사용될 수 있다. PIFS can be used in the following cases:
- PCF 하에 동작하는 STASTAs operating under PCF
- 채널 스위치 공지(Channel Switch Announcement) 프레임을 전송하는 STASTA that transmits a Channel Switch Announcement frame
- 트래픽 지시 맵(TIM: Traffic Indication Map) 프레임을 전송하는 STASTA that transmits a Traffic Indication Map (TIM) frame
- CFP 또는 전송 기회(TXOP: Transmission Opportunity)를 시작하는 하이브리드 조정자(HC: Hybrid Coordinator)Hybrid Coordinator (HC) initiating CFP or Transmission Opportunity (TXOP)
- CAP(controlled access phase) 내 예상된 수신의 부재로부터 복구(recovering)하기 위한 폴링된 TXOP 홀더(holder)인 HC 또는 non-AP QoS STAHC or non-AP QoS STA, which is a polled TXOP holder for recovering from the absence of expected reception in a controlled access phase (CAP)
- CTS2의 전송 전 듀얼 CTS 보호를 사용하는 HT STA-HT STA using dual CTS protection before transmission of CTS2
- 전송 실패 이후에 계속하여 전송하기 위한 TXOP 홀더(holder)TXOP holder for continuing transmission after a transmission failure
- 에러 복구(error recovery)를 사용하여 계속하여 전송하기 위한 RD(reverse direction) 개시자Reverse direction (RD) initiator to continue transmission using error recovery
- PSMP(power save multi-poll) 복구 프레임을 전송하는 PSMP 시퀀스 동안 HT APHT AP during PSMP sequence transmitting power save multi-poll (PSMP) recovery frames
- EDCA 채널 액세스를 사용하는 40MHz 마스크 PPDU를 전송하기 전 세컨더리 채널(secondary channel) 내 CCA를 수행하는 HT STAHT STA performing CCA in a secondary channel before transmitting a 40 MHz mask PPDU using EDCA channel access
앞서 나열된 예시 중 세컨더리 채널(secondary channel)에서 CCA을 수행하는 경우를 제외하고, PIFS를 사용하는 STA은 TxPIFS 슬롯 경계에서 매체가 유휴 상태임을 결정하는 CS(carrier sense) 메커니즘 이후에 전송을 시작한다. Except in the case of performing the CCA in the secondary channel (secondary channel) of the examples listed above, the STA using the PIFS starts transmission after the CS (carrier sense) mechanism that determines that the medium is idle at the TxPIFS slot boundary.
DIFS는 DCF 하에 데이터 프레임(MPDU) 및 관리 프레임(MMPDU: MAC Management Protocol Data Unit)을 전송하도록 동작하는 STA에 의해 사용될 수 있다. DCF를 사용하는 STA은 정확히 수신된 프레임 및 백오프 타임이 만료된 이후 CS(carrier sense) 메커니즘을 통해 매체가 유휴 상태라고 결정되면, TxDIFS 슬롯 경계에서 전송할 수 있다. 여기서, 정확히 수신된 프레임은 PHY-RXEND.indication 프리미티브가 에러를 지시하지 않고, FCS가 프레임이 에러가 아님(error free)을 지시하는 프레임을 의미한다. DIFS may be used by a STA operative to transmit a data frame (MPDU) and a management frame (MMPDU: MAC Management Protocol Data Unit) under DCF. The STA using the DCF may transmit on the TxDIFS slot boundary if it is determined that the medium is idle through a carrier sense (CS) mechanism after a correctly received frame and backoff time expire. Here, the correctly received frame means a frame in which the PHY-RXEND.indication primitive does not indicate an error and the FCS indicates that the frame is not an error (error free).
SIFS 시간('aSIFSTime')과 슬롯 시간('aSlotTime')은 물리 계층 별로 결정될 수 있다. SIFS 시간은 고정된 값을 가지나, 슬롯 시간은 무선 지연 시간(aAirPropagationTime) 변화에 따라 동적으로 변화할 수 있다. SIFS time 'aSIFSTime' and slot time 'aSlotTime' may be determined for each physical layer. The SIFS time has a fixed value, but the slot time may change dynamically according to a change in the air delay time (aAirPropagationTime).
블록 ACK(Block Ack) 절차Block Ack Procedure
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 MU-MIMO 전송 과정을 예시하는 도면이다. 11 is a diagram illustrating a downlink MU-MIMO transmission process in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
802.11ac에서는 MU-MIMO는 AP로부터 클라이언트(즉, non-AP STA)으로 향하는 하향링크에서 정의된다. 이때, 다중 사용자 프레임(multi-user frame)은 다중 수신자에게 동시에 전송되나, 수신 확인(acknowledgement)은 상향링크에서 개별적으로 전송되어야 한다.In 802.11ac, MU-MIMO is defined in downlink from the AP to the client (ie, non-AP STA). In this case, a multi-user frame is simultaneously transmitted to multiple receivers, but acknowledgments should be transmitted separately in the uplink.
802.11ac을 기반으로 하는 VHT MU PPDU 내 전송되는 모든 MPDU는 A-MPDU에 포함되므로, VHT MU PPDU에 대한 즉각적인 응답이 아닌 VHT MU PPDU 내 A-MPDU에 대한 응답은 AP에 의한 블록 ACK 요청(BAR: Block Ack Request) 프레임에 대한 응답으로 전송된다. Since all MPDUs transmitted in the VHT MU PPDU based on 802.11ac are included in the A-MPDU, the response to the A-MPDU in the VHT MU PPDU, rather than the immediate response to the VHT MU PPDU, is a block ACK request by the AP (BAR). : Block Ack Request) is sent in response to a frame.
먼저, AP는 모든 수신자(즉, STA 1, STA 2, STA 3)에게 VHT MU PPDU(즉, 프리앰블 및 데이터)를 전송한다. VHT MU PPDU는 각 STA에 전송되는 VHT A-MPDU를 포함한다. First, the AP transmits a VHT MU PPDU (ie, preamble and data) to all receivers (ie, STA 1, STA 2, and STA 3). The VHT MU PPDU includes a VHT A-MPDU transmitted to each STA.
AP로부터 VHT MU PPDU를 수신한 STA 1은 SIFS 이후에 블록 ACK(BA: Block Acknowledgement) 프레임을 AP로 전송한다. BA 프레임에 대하여 보다 상세한 설명은 후술한다. Receiving a VHT MU PPDU from the AP, STA 1 transmits a block acknowledgment (BA) frame to the AP after SIFS. The BA frame will be described later in more detail.
STA 1으로부터 BA를 수신한 AP는 SIFS 이후에 BAR(block acknowledgement request) 프레임을 다음 STA 2로 전송하고, STA 2는 SIFS 이후에 BA 프레임을 AP로 전송한다. STA 2로부터 BA 프레임을 수신한 AP는 SIFS 이후에 BAR 프레임을 STA 3로 전송하고, STA 3은 SIFS 이후에 BA 프레임을 AP로 전송한다. After receiving the BA from the STA 1, the AP transmits a block acknowledgment request (BAR) frame to the next STA 2 after SIFS, and the STA 2 transmits a BA frame to the AP after SIFS. The AP receiving the BA frame from STA 2 transmits the BAR frame to STA 3 after SIFS, and STA 3 transmits the BA frame to AP after SIFS.
이러한 과정이 모든 STA들에 대해 수행되면, AP는 다음 MU PPDU를 모든 STA에게 전송한다.If this process is performed for all STAs, the AP transmits the next MU PPDU to all STAs.
HE(High Efficiency, 802.HE (High Efficiency, 802. 11ax11ax ) 시스템) system
이하에서는 차세대 WLAN 시스템에 대해 설명한다. 차세대 WLAN 시스템은 차세대 WIFI 시스템으로서, 이러한 차세대 WIFI 시스템의 실시예로서 IEEE 802.11ax를 예로서 설명할 수도 있다. 본 명세서에서 이하의 차세대 WLAN 시스템을 HE(High Efficiency) 시스템이라고 명칭하고, 이 시스템의 프레임, PPDU 등을 HE 프레임, HE PPDU, HE 프리앰블, HE-SIG 필드, HE-STF 및 HE-LTF 등으로 지칭할 수 있다. Hereinafter, a next generation WLAN system will be described. The next generation WLAN system is a next generation WIFI system, which may be described as an example of IEEE 802.11ax as an embodiment of the next generation WIFI system. In the present specification, the following next-generation WLAN systems are referred to as HE (High Efficiency) systems, and frames, PPDUs, and the like of the system are referred to as HE frames, HE PPDUs, HE preambles, HE-SIG fields, HE-STFs, and HE-LTFs. May be referred to.
HE 시스템에 대해 이하에서 추가로 기술하지 않는 내용에 대해서는 상술한VHT 시스템과 같은 기존의 WLAN 시스템에 대한 설명이 적용될 수 있다. 예를 들면, HE-SIG A 필드, HE-STF, HE-LTF 및 HE-SIG-B 필드에 대해서 상술한 VHT-SIG A 필드, VHT-STF, VHT-LTF 및 VHT-SIG-B 필드에 대한 설명이 적용될 수 있다. 제안되는 HE 시스템의 HE 프레임 및 프리앰블 등은 다만 다른 무선 통신 또는 셀룰러 시스템에도 사용될 수 있는 것이다. HE STA는 상술한 바와 같이 non-AP STA 또는 AP STA이 될 수 있다. 이하의 명세서에서 STA라고 지칭하더라도, 이러한 STA 장치는 HE STA 장치를 나타낼 수도 있다.The description of the existing WLAN system such as the above-described VHT system may be applied to the HE system, which is not further described below. For example, for the VHT-SIG A field, VHT-STF, VHT-LTF and VHT-SIG-B fields described above for the HE-SIG A field, HE-STF, HE-LTF and HE-SIG-B fields. Description may apply. The HE frame and the preamble of the proposed HE system may be used only for other wireless communication or cellular systems. The HE STA may be a non-AP STA or an AP STA as described above. Although referred to as STA in the following specification, such a STA device may represent an HE STA device.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE(High Efficiency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다. 12 illustrates a High Efficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 12(a)는 HE 포맷 PPDU의 개략적인 구조를 예시하고, 도 12(b) 내지 (d)는 HE 포맷 PPDU의 보다 구체적인 구조를 예시한다. 12 (a) illustrates a schematic structure of the HE format PPDU, and FIGS. 12 (b) to (d) illustrate a more specific structure of the HE format PPDU.
도 12(a)를 참조하면, HEW를 위한 HE 포맷 PPDU는 크게 레가시 부분(L-part: legacy-part), HE 부분(HE-part) 및 데이터 필드(HE-data)로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 12A, a HE format PPDU for an HEW may be largely composed of a legacy part (L-part), an HE part (HE-part), and a data field (HE-data).
L-part는 기존의 WLAN 시스템에서 유지하는 형태와 동일하게 L-STF 필드, L-LTF 필드 및 L-SIG 필드로 구성된다. L-STF 필드, L-LTF 필드 및 L-SIG 필드를 레가시 프리앰블(legacy preamble)이라고 지칭할 수 있다. The L-part is composed of an L-STF field, an L-LTF field, and an L-SIG field in the same manner as the conventional WLAN system maintains. The L-STF field, L-LTF field, and L-SIG field may be referred to as a legacy preamble.
HE-part는 802.11ax 표준을 위하여 새롭게 정의되는 부분으로서, HE-STF 필드, HE-SIG 필드 및 HE-LTF 필드를 포함할 수 있다. 도 12(a)에서는 HE-STF 필드, HE-SIG 필드 및 HE-LTF 필드의 순서를 예시하고 있으나, 이와 상이한 순서로 구성될 수 있다. 또한, HE-LTF는 생략될 수도 있다. HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드뿐만 아니라 HE-SIG 필드를 포함하여 HE-preamble로 통칭할 수도 있다.The HE-part is a part newly defined for the 802.11ax standard and may include an HE-STF field, an HE-SIG field, and an HE-LTF field. 12 (a) illustrates the order of the HE-STF field, the HE-SIG field, and the HE-LTF field, but may be configured in a different order. In addition, HE-LTF may be omitted. In addition to the HE-STF field and the HE-LTF field, the HE-SIG field may be collectively referred to as HE-preamble.
또한, L-part, HE-SIG 필드, HE-preamble을 물리 프리앰블(PHY(physical) preamble)/피지컬 프리앰블로 통칭할 수 있다.In addition, the L-part, the HE-SIG field, and the HE-preamble may be collectively referred to as a physical preamble (PHY) / physical preamble.
HE-SIG 필드는 HE-data 필드를 디코딩하기 위한 정보(예를 들어, OFDMA, UL MU MIMO, 향상된 MCS 등)을 포함할 수 있다. The HE-SIG field may include information (eg, OFDMA, UL MU MIMO, enhanced MCS, etc.) for decoding the HE-data field.
L-part와 HE-part는 서로 다른 FFT(Fast Fourier Transform) 크기(즉, 서브캐리어 간격(spacing))을 가질 수 있으며, 서로 다른 CP(Cyclic Prefix)를 사용할 수도 있다.The L-part and the HE-part may have different fast fourier transform (FFT) sizes (ie, subcarrier spacing), and may use different cyclic prefixes (CP).
802.11ax 시스템에서는 레가시 WLAN 시스템에 비하여 4배 큰(4×) FFT 크기를 사용할 수 있다. 즉, L-part는 1× 심볼 구조로 구성되고, HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 4× 심볼 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 1×, 2×, 4× 크기의 FFT는 레가시 WLAN 시스템(예를 들어, IEEE 802.11a, 802.11n, 802.11ac 등)에 대한 상대적인 크기를 나타낸다. 802.11ax systems can use FFT sizes that are four times larger than legacy WLAN systems. That is, the L-part may have a 1 × symbol structure, and the HE-part (particularly, HE-preamble and HE-data) may have a 4 × symbol structure. Here, 1 ×, 2 ×, 4 × size FFTs represent relative sizes for legacy WLAN systems (eg, IEEE 802.11a, 802.11n, 802.11ac, etc.).
예를 들어, L-part에 이용되는 FFT 사이즈는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 200MHz에서 각각 64, 128, 256, 512라면, HE-part에 이용되는 FFT 사이즈는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 200MHz에서 각각 256, 512, 1024, 2048일 수 있다. For example, if the FFT size used for the L-part is 64, 128, 256, and 512 at 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively, the FFT size used for the HE-part is 256 at 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively. , 512, 1024, 2048.
이와 같이 레가시 WLAN 시스템 보다 FFT 사이즈가 커지면, 서브캐리어 주파수 간격(subcarrier frequency spacing)이 작아지므로 단위 주파수 당 서브캐리어의 수가 증가되나, OFDM 심볼 길이가 길어진다. As the FFT size becomes larger than the legacy WLAN system, the number of subcarriers per unit frequency increases because the subcarrier frequency spacing becomes smaller, but the OFDM symbol length becomes longer.
즉, 보다 큰 FFT 크기가 사용된다는 것은 서브캐리어 간격이 좁아진다는 의미이며, 마찬가지로 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)/DFT(Discrete Fourier Transform) 주기(period)가 늘어난다는 의미이다. 여기서, IDFT/DFT 주기는 OFDM 심볼에서 보호 구간(GI)을 제외한 심볼 길이를 의미할 수 있다. That is, the use of a larger FFT size means that the subcarrier spacing becomes narrower, and similarly, an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) / Discrete Fourier Transform (DFT) period is increased. Here, the IDFT / DFT period may mean a symbol length excluding the guard period (GI) in the OFDM symbol.
따라서, HE-part(특히, HE-preamble 및 HE-data)는 L-part에 비하여 4배 큰 FFT 크기가 사용된다면, HE-part의 서브캐리어 간격은 L-part의 서브캐리어 간격의 1/4 배가 되고, HE-part의 IDFT/DFT 주기는 L-part의 IDFT/DFT 주기의 4배가 된다. 예를 들어, L-part의 서브캐리어 간격이 312.5kHz(=20MHz/64, 40MHZ/128, 80MHz/256 및/또는 200MHz/512)라면 HE-part의 서브캐리어 간격은 78.125kHz(=20MHz/256, 40MHZ/512, 80MHz/1024 및/또는 200MHz/2048)일 수 있다. 또한, L-part의 IDFT/DFT 주기가 3.2㎲(=1/312.5kHz)이라면, HE-part의 IDFT/DFT 주기는 12.8㎲(=1/78.125kHz)일 수 있다. Therefore, if the HE-part (particularly HE-preamble and HE-data) is used with an FFT size four times larger than the L-part, the subcarrier spacing of the HE-part is 1/4 of the subcarrier spacing of the L-part. The ID-FT / DFT period of the HE-part is four times the IDFT / DFT period of the L-part. For example, if the subcarrier spacing of L-part is 312.5kHz (= 20MHz / 64, 40MHZ / 128, 80MHz / 256 and / or 200MHz / 512), the subcarrier spacing of HE-part is 78.125kHz (= 20MHz / 256 , 40MHZ / 512, 80MHz / 1024 and / or 200MHz / 2048). Also, if the IDFT / DFT period of the L-part is 3.2 ms (= 1 / 312.5 kHz), the IDFT / DFT period of the HE-part may be 12.8 ms (= 1 / 78.125 kHz).
여기서, GI는 0.8㎲, 1.6㎲, 3.2㎲ 중 하나가 사용될 수 있으므로, GI를 포함하는 HE-part의 OFDM 심볼 길이(또는 심볼 간격(symbol interval))은 GI에 따라 13.6㎲, 14.4㎲, 20㎲일 수 있다. Here, the GI can be one of 0.8 ㎲, 1.6 ㎲, 3.2 ㎲, so the OFDM symbol length (or symbol interval) of the HE-part including the GI is 13.6 ㎲, 14.4 ㎲, 20 according to the GI. It can be
도 12(b)를 참조하면, HE-SIG 필드는 HE-SIG-A 필드와 HE-SIG-B 필드로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 12B, the HE-SIG field may be divided into an HE-SIG-A field and an HE-SIG-B field.
예를 들어, HE 포맷 PPDU의 HE-part는 12.8㎲ 길이를 가지는 HE-SIG-A 필드, 1 OFDM 심볼의 HE-STF 필드, 하나 이상의 HE-LTF 필드 및 1 OFDM 심볼의 HE-SIG-B 필드를 포함할 수 있다. For example, the HE-part of the HE format PPDU may include a HE-SIG-A field having a length of 12.8 kHz, a HE-STF field of 1 OFDM symbol, one or more HE-LTF fields, and a HE-SIG-B field of 1 OFDM symbol. It may include.
또한, HE-part에서 HE-SIG-A 필드는 제외하고 HE-STF 필드부터는 기존의 PPDU 보다 4배 큰 크기의 FFT가 적용될 수 있다. 즉, 256, 512, 1024 및 2048 크기의 FFT가 각각 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 200MHz의 HE 포맷 PPDU의 HE-STF 필드부터 적용될 수 있다. In addition, in the HE-part, except for the HE-SIG-A field, the FFT having a size four times larger than the existing PPDU may be applied from the HE-STF field. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively.
다만, 도 12(b)와 같이 HE-SIG가 HE-SIG-A 필드와 HE-SIG-B 필드로 구분되어 전송될 때, HE-SIG-A 필드 및 HE-SIG-B 필드의 위치는 도 12(b)와 상이할 수 있다. 예를 들어, HE-SIG-A 필드 다음에 HE-SIG-B 필드가 전송되고, HE-SIG-B 필드 다음에 HE-STF 필드와 HE-LTF 필드가 전송될 수 있다. 이 경우에도 마찬가지로 HE-STF 필드부터는 기존의 PPDU 보다 4배 큰 크기의 FFT가 적용될 수 있다.However, when the HE-SIG is divided into the HE-SIG-A field and the HE-SIG-B field and transmitted as shown in FIG. 12 (b), the positions of the HE-SIG-A field and the HE-SIG-B field are shown in FIG. It may differ from 12 (b). For example, the HE-SIG-B field may be transmitted after the HE-SIG-A field, and the HE-STF field and the HE-LTF field may be transmitted after the HE-SIG-B field. In this case, an FFT of 4 times larger than a conventional PPDU may be applied from the HE-STF field.
도 12(c)를 참조하면, HE-SIG 필드는 HE-SIG-A 필드와 HE-SIG-B 필드로 구분되지 않을 수 있다. Referring to FIG. 12C, the HE-SIG field may not be divided into an HE-SIG-A field and an HE-SIG-B field.
예를 들어, HE 포맷 PPDU의 HE-part는 1 OFDM 심볼의 HE-STF 필드, 1 OFDM 심볼의 HE-SIG 필드 및 하나 이상의 HE-LTF 필드를 포함할 수 있다. For example, the HE-part of the HE format PPDU may include a HE-STF field of one OFDM symbol, a HE-SIG field of one OFDM symbol, and one or more HE-LTF fields.
위와 유사하게 HE-part는 기존의 PPDU 보다 4배 큰 크기의 FFT가 적용될 수 있다. 즉, 256, 512, 1024 및 2048 크기의 FFT가 각각 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 200MHz의 HE 포맷 PPDU의 HE-STF 필드부터 적용될 수 있다. Similar to the above, the HE-part may be applied to an FFT four times larger than the existing PPDU. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively.
도 12(d)를 참조하면, HE-SIG 필드는 HE-SIG-A 필드와 HE-SIG-B 필드로 구분되지 않으며, HE-LTF 필드는 생략될 수 있다.Referring to FIG. 12 (d), the HE-SIG field is not divided into an HE-SIG-A field and an HE-SIG-B field, and the HE-LTF field may be omitted.
예를 들어, HE 포맷 PPDU의 HE-part는 1 OFDM 심볼의 HE-STF 필드 및 1 OFDM 심볼의 HE-SIG 필드를 포함할 수 있다. For example, the HE-part of the HE format PPDU may include a HE-STF field of 1 OFDM symbol and a HE-SIG field of 1 OFDM symbol.
위와 유사하게 HE-part는 기존의 PPDU 보다 4배 큰 크기의 FFT가 적용될 수 있다. 즉, 256, 512, 1024 및 2048 크기의 FFT가 각각 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 200MHz의 HE 포맷 PPDU의 HE-STF 필드부터 적용될 수 있다. Similar to the above, the HE-part may be applied to an FFT four times larger than the existing PPDU. That is, FFTs of 256, 512, 1024, and 2048 sizes may be applied from the HE-STF field of the HE format PPDU of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 200 MHz, respectively.
본 발명에 따른 WLAN 시스템을 위한 HE 포맷 PPDU는 적어도 하나의 20MHz 채널을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, HE 포맷 PPDU은 총 4개의 20MHz 채널을 사용하여 40MHz, 80MHz 또는 200MHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. The HE format PPDU for the WLAN system according to the present invention may be transmitted on at least one 20 MHz channel. For example, an HE format PPDU can be transmitted in a 40 MHz, 80 MHz or 200 MHz frequency band using a total of four 20 MHz channels. This will be described in more detail with reference to the drawings below.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 13 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 13에서는 하나의 STA에 80MHz가 할당된 경우(또는 80MHz 내 복수의 STA에게 OFDMA 자원 유닛이 할당된 경우) 혹은 복수의 STA에게 각각 80MHz의 서로 다른 스트림이 할당된 경우의 PPDU 포맷을 예시한다. FIG. 13 illustrates a PPDU format when 80 MHz is allocated to one STA (or OFDMA resource units are allocated to a plurality of STAs within 80 MHz) or when different streams of 80 MHz are allocated to a plurality of STAs.
도 13을 참조하면, L-STF, L-LTF 및 L-SIG은 각 20MHz 채널에서 64 FFT 포인트(또는 64 서브캐리어)에 기반하여 생성된 OFDM 심볼로 전송될 수 있다.Referring to FIG. 13, L-STF, L-LTF, and L-SIG may be transmitted as OFDM symbols generated based on 64 FFT points (or 64 subcarriers) in each 20MHz channel.
HE-SIG-A 필드는 PPDU를 수신하는 STA들에게 공통으로 전송되는 공용 제어 정보를 포함할 수 있다. HE-SIG-A 필드는 1개 내지 3개의 OFDM 심볼에서 전송될 수 있다. HE-SIG-A 필드는 20MHz 단위로 복사되어 동일한 정보를 포함한다. 또한, HE-SIG-A 필드는 시스템의 전체 대역폭 정보를 알려준다. The HE-SIG-A field may include common control information that is commonly transmitted to STAs receiving a PPDU. The HE-SIG-A field may be transmitted in one to three OFDM symbols. The HE-SIG-A field is copied in units of 20 MHz and contains the same information. In addition, the HE-SIG-A field informs the total bandwidth information of the system.
HE-SIG-A 필드에는 이하의 표 1과 같은 정보가 포함될 수 있다. The HE-SIG-A field may include information as shown in Table 1 below.
Figure PCTKR2015011142-appb-T000001
Figure PCTKR2015011142-appb-T000001
표 1에 예시되는 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 802.11 시스템의 정의를 따를 수 있다. 또한, 앞서 설명한 각 필드들은 PPDU에 포함될 수 있는 필드들의 예시에 해당하며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 앞서 설명한 각 필드가 다른 필드로 대체되거나 추가적인 필드가 더 포함될 수 있으며, 모든 필드가 필수적으로 포함되지 않을 수도 있다. Information included in each field illustrated in Table 1 may follow the definition of the IEEE 802.11 system. In addition, each field described above corresponds to an example of fields that may be included in the PPDU, but is not limited thereto. That is, each field described above may be replaced with another field or additional fields may be further included, and all fields may not be necessarily included.
HE-STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC(Automatic Gain Control) 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다. HE-STF는 특정 대역에 대한 주파수 도메인의 시퀀스를 사용하여 생성될 수 있다. HE-LTF(Long Trainig Field)는 수신기에서 수신 체인들 및 성상도 맵퍼 출력들의 세트 간의 MIMO 채널을 추정하는데 사용되는 필드이다.HE-STF is used to improve the performance of AGC (Automatic Gain Control) estimation in MIMO transmission. HE-STF may be generated using a sequence of frequency domains for a particular band. Long Trainig Field (HE-LTF) is a field used at the receiver to estimate the MIMO channel between the receive chains and the set of constellation mapper outputs.
HE-SIG-B 필드는 각 STA이 자신의 데이터(예를 들어, PSDU)를 수신하기 위하여 요구되는 사용자 특정(user-specific) 정보를 포함할 수 있다. HE-SIG-B 필드는 하나 또는 두 개의 OFDM 심볼에서 전송될 수 있다. 예를 들어, HE-SIG-B 필드는 해당 PSDU의 변조 및 코딩 기법(MCS) 및 해당 PSDU의 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다. The HE-SIG-B field may include user-specific information required for each STA to receive its own data (eg, PSDU). The HE-SIG-B field may be transmitted in one or two OFDM symbols. For example, the HE-SIG-B field may include information on the modulation and coding scheme (MCS) of the corresponding PSDU and the length of the corresponding PSDU.
L-STF, L-LTF, L-SIG 및 HE-SIG-A 필드는 20MHz 채널 단위로 반복되어 전송될 수 있다. 예를 들어, PPDU가 4개의 20MHz 채널(즉, 80MHz 대역)을 통해 전송될 때, L-STF, L-LTF, L-SIG 및 HE-SIG-A 필드는 매 20MHz 채널에서 반복되어 전송될 수 있다. The L-STF, L-LTF, L-SIG, and HE-SIG-A fields may be repeatedly transmitted in units of 20 MHz channels. For example, when a PPDU is transmitted on four 20 MHz channels (i.e., 80 MHz band), the L-STF, L-LTF, L-SIG and HE-SIG-A fields may be repeatedly transmitted on every 20 MHz channel. have.
FFT 크기가 커지면, 기존의 IEEE 802.11a/g/n/ac를 지원하는 레가시 STA은 해당 HE PPDU를 디코딩하지 못할 수 있다. 레가시 STA과 HE STA이 공존(coexistence)하기 위하여, L-STF, L-LTF 및 L-SIG 필드는 레가시 STA이 수신할 수 있도록 20MHz 채널에서 64 FFT를 통해 전송된다. 예를 들어, L-SIG 필드는 하나의 OFDM 심볼을 점유하고, 하나의 OFDM 심볼 시간은 4㎲ 이며, GI는 0.8㎲일 수 있다. As the FFT size increases, legacy STAs supporting legacy IEEE 802.11a / g / n / ac may not be able to decode the HE PPDU. In order for the legacy STA and the HE STA to coexist, the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted through a 64 FFT on a 20 MHz channel so that the legacy STA can receive them. For example, the L-SIG field may occupy one OFDM symbol, one OFDM symbol time is 4 ms, and a GI may be 0.8 ms.
각 주파수 단위 별 FFT 크기는 HE-STF(또는 HE-SIG-A)부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다. FFT 크기가 커지면, OFDM 서브캐리어 간의 간격이 작아지므로 단위 주파수 당 OFDM 서브캐리어의 수가 증가되나, OFDM 심볼 시간은 길어진다. 시스템의 효율을 향상시키기 위하여 HE-STF 이후의 GI의 길이는 HE-SIG-A의 GI의 길이와 동일하게 설정될 수 있다. The FFT size for each frequency unit may be larger from the HE-STF (or HE-SIG-A). For example, 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel, 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel, and 1024 FFTs may be used in an 80 MHz channel. As the FFT size increases, the number of OFDM subcarriers per unit frequency increases because the interval between OFDM subcarriers becomes smaller, but the OFDM symbol time becomes longer. In order to improve the efficiency of the system, the length of the GI after the HE-STF may be set equal to the length of the GI of the HE-SIG-A.
HE-SIG-A 필드는 HE STA이 HE PPDU를 디코딩하기 위하여 요구되는 정보를 포함할 수 있다. 그러나, HE-SIG-A 필드는 레가시 STA과 HE STA이 모두 수신할 수 있도록 20MHz 채널에서 64 FFT를 통해 전송될 수 있다. 이는 HE STA가 HE 포맷 PPDU 뿐만 아니라 기존의 HT/VHT 포맷 PPDU를 수신할 수 있으며, 레가시 STA 및 HE STA이 HT/VHT 포맷 PPDU와 HE 포맷 PPDU를 구분하여야 하기 때문이다. The HE-SIG-A field may include information required for the HE STA to decode the HE PPDU. However, the HE-SIG-A field may be transmitted through a 64 FFT in a 20 MHz channel so that both the legacy STA and the HE STA can receive it. This is because the HE STA can receive not only the HE format PPDU but also the existing HT / VHT format PPDU, and the legacy STA and the HE STA must distinguish between the HT / VHT format PPDU and the HE format PPDU.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 14 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 14에서는 20MHz 채널들이 각각 서로 다른 STA들(예를 들어, STA 1, STA 2, STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.In FIG. 14, it is assumed that 20 MHz channels are allocated to different STAs (eg, STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4).
도 14을 참조하면, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-STF(또는 HE-SIG-B)부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, HE-STF(또는 HE-SIG-B)부터 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다.Referring to FIG. 14, the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG-B). For example, from the HE-STF (or HE-SIG-B), 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel, 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel, and 1024 FFTs may be used in an 80 MHz channel.
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 13의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.Since the information transmitted in each field included in the PPDU is the same as the example of FIG. 13, a description thereof will be omitted.
HE-SIG-B 필드는 각 STA에 특정된 정보를 포함할 수 있으나, 전체 밴드(즉, HE-SIG-A 필드에서 지시)에 걸쳐서 인코딩될 수 있다. 즉, HE-SIG-B 필드는 모든 STA에 대한 정보를 포함하며 모든 STA들이 수신하도록 전송될 수도 있다. The HE-SIG-B field may include information specific to each STA, but may be encoded over the entire band (ie, indicated by the HE-SIG-A field). That is, the HE-SIG-B field includes information on all STAs and may be transmitted so that all STAs receive.
HE-SIG-B 필드는 각 STA 별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및/또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려줄 수 있다. 예를 들어, 도 14에서 HE-SIG-B는 STA 1는 20MHz, STA 2는 그 다음 20MHz, STA 3는 그 다음 20MHz, STA 4는 그 다음 20MHz가 할당될 수 있다. 또한, STA 1과 STA 2는 40MHz를 할당하고, STA 3와 STA 4는 그 다음 40MHz를 할당할 수 있다. 이 경우, STA 1과 STA 2는 서로 다른 스트림을 할당하고, STA 3와 STA 4는 서로 다른 스트림을 할당할 수 있다. The HE-SIG-B field may inform frequency bandwidth information allocated to each STA and / or stream information in a corresponding frequency band. For example, in FIG. 14, the HE-SIG-B may be allocated 20 MHz for STA 1, 20 MHz for STA 2, 20 MHz for STA 3, and 20 MHz for STA 4. In addition, STA 1 and STA 2 may allocate 40 MHz, and STA 3 and STA 4 may then allocate 40 MHz. In this case, STA 1 and STA 2 may allocate different streams, and STA 3 and STA 4 may allocate different streams.
또한, HE-SIG-C 필드를 정의하여, 도 14의 예시에 HE-SIG C 필드가 추가될 수 있다. 이 경우, HE-SIG-B 필드에서는 전대역에 걸쳐서 모든 STA에 대한 정보가 전송되고, 각 STA에 특정한 제어 정보는 HE-SIG-C 필드를 통해 20MHz 단위로 전송될 수도 있다. 이러한 경우 HE-SIG-C 필드는 HE-LTF 필드 뒤에 전송될 수도 있다.In addition, by defining the HE-SIG-C field, the HE-SIG C field may be added to the example of FIG. 14. In this case, in the HE-SIG-B field, information on all STAs may be transmitted over the entire band, and control information specific to each STA may be transmitted in units of 20 MHz through the HE-SIG-C field. In this case, the HE-SIG-C field may be transmitted after the HE-LTF field.
또한, 도 13 및 도 14의 예시와 상이하게 HE-SIG-B 필드는 전대역에 걸쳐 전송하지 않고 HE-SIG-A 필드와 동일하게 20MHz 단위로 전송될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.In addition, unlike the examples of FIGS. 13 and 14, the HE-SIG-B field may be transmitted in units of 20 MHz in the same manner as the HE-SIG-A field without transmitting over the entire band. This will be described with reference to the drawings below.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다.15 is a diagram illustrating a HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
도 15에서는 20MHz 채널들이 각각 서로 다른 STA들(예를 들어, STA 1, STA 2, STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.In FIG. 15, it is assumed that 20 MHz channels are allocated to different STAs (eg, STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4).
도 15을 참조하면, HE-SIG-B 필드는 전대역에 걸쳐 전송되지 않고, HE-SIG-A 필드와 동일하게 20MHz 단위로 전송된다. 다만, 이때 HE-SIG-B는 HE-SIG-A 필드와 상이하게 20MHz 단위로 인코딩되어 전송되나, 20MHz 단위로 복제되어 전송되지는 않을 수 있다. Referring to FIG. 15, the HE-SIG-B field is not transmitted over the entire band, but is transmitted in 20 MHz units in the same manner as the HE-SIG-A field. However, at this time, the HE-SIG-B is encoded and transmitted in 20 MHz units differently from the HE-SIG-A field, but may not be copied and transmitted in 20 MHz units.
이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-STF(또는 HE-SIG-B)부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, HE-STF(또는 HE-SIG-B)부터 256 FFT가 20MHz 채널에서 사용되고, 512 FFT가 40MHz 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다.In this case, the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG-B). For example, from the HE-STF (or HE-SIG-B), 256 FFTs may be used in a 20 MHz channel, 512 FFTs may be used in a 40 MHz channel, and 1024 FFTs may be used in an 80 MHz channel.
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 13의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.Since the information transmitted in each field included in the PPDU is the same as the example of FIG. 13, a description thereof will be omitted.
HE-SIG-A 필드는 20MHz 단위로 복사되어(duplicated) 전송된다. The HE-SIG-A field is duplicated and transmitted in units of 20 MHz.
HE-SIG-B 필드는 각 STA 별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및/또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려줄 수 있다. HE-SIG-B 필드는 각 STA에 대한 정보를 포함하므로 20MHz 단위의 각 HE-SIG-B 필드 별로 각 STA에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이때, 도 15의 예시에서는 각 STA 별로 20MHz가 할당되는 경우를 예시하고 있으나, 예를 들어 STA에 40MHz가 할당되는 경우, 20MHz 단위로 HE-SIG-B 필드가 복사되어 전송될 수도 있다. The HE-SIG-B field may inform frequency bandwidth information allocated to each STA and / or stream information in a corresponding frequency band. Since the HE-SIG-B field includes information about each STA, information about each STA may be included for each HE-SIG-B field in units of 20 MHz. In this case, in the example of FIG. 15, 20 MHz is allocated to each STA. For example, when 40 MHz is allocated to the STA, the HE-SIG-B field may be copied and transmitted in units of 20 MHz.
각 BSS 별로 서로 다른 대역폭을 지원하는 상황에서 인접한 BSS로부터의 간섭 레벨이 적은 일부의 대역폭을 STA에게 할당하는 경우에 위와 같이 HE-SIG-B 필드를 전대역에 걸쳐서 전송하지 않는 것이 보다 바람직할 수 있다. It may be more preferable not to transmit the HE-SIG-B field over the entire band as in the case of allocating a part of the bandwidth having a low interference level from the adjacent BSS to the STA in a situation in which different bandwidths are supported for each BSS. .
도 13 내지 도 15에서 데이터 필드는 페이로드(payload)로서, 서비스 필드(SERVICE field), 스크램블링된 PSDU, 테일 비트(tail bits), 패딩 비트(padding bits)를 포함할 수 있다. 13 to 15, the data field is a payload and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits.
한편, 앞서 도 13 내지 도 15과 같은 HE 포맷 PPDU는 L-SIG 필드의 반복 심볼인 RL-SIG(Repeated L-SIG) 필드를 통해서 구분될 수 있다. RL-SIG 필드는 HE SIG-A 필드 앞에 삽입되며, 각 STA은 RL-SIG 필드를 이용하여 수신된 PPDU의 포맷을 HE 포맷 PPDU로서 구분할 수 있다. Meanwhile, the HE format PPDU as shown in FIGS. 13 to 15 may be identified through a RL-SIG (Repeated L-SIG) field, which is a repetitive symbol of the L-SIG field. The RL-SIG field is inserted before the HE SIG-A field, and each STA may identify the format of the received PPDU as the HE format PPDU using the RL-SIG field.
HE HE STA의Of STA CCACCA 수행 방법 How To
이하에서는 HE STA의 CCA 방법에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다. 상술한 바와 같이 AP STA 및 non-AP STA는 채널의 점유(busy)/유휴(idle) 상태를 판단하기 위해 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행한다. CCA는 무선 매체(WM; Wireless Medium)의 현 사용 상태를 결정하는 물리 레이어에서의 논리적인 기능/동작을 나타낸다.Hereinafter, the CCA method of the HE STA will be described in more detail. As described above, the AP STA and the non-AP STA perform a clear channel assessment (CCA) to determine a busy / idle state of the channel. CCA represents a logical function / operation at the physical layer that determines the current usage state of the wireless medium (WM).
STA는 피지컬 레이어에서 CCA를 수행하고 결과를 MAC 레이어로 보고한다. STA는 2가지 모드의 CCA로서 CCA-ED(Energy Detection) 및 CCA-CS(Carrier sensing)를 수행할 수 있다. 실시예로서, STA는 CCA-ED를 수행하거나, CCA-CS를 수행하거나, 또는 CCS-CS 및 CCA-ED를 조합하여 사용함으로써 채널의 점유/유휴 모드를 결정할 수 있다. CCS-CS 및 CCA-ED를 조합하여 사용하는 경우, STA는 CCA-CS를 먼저 수행하고, 추가로 CCA-ED를 수행함으로써 CCA를 수행할 수 있으며, CCA-ED를 먼저 수행하고 추가로 CCA-CS를 수행함으로써 CCA를 수행할 수도 있다.The STA performs CCA in the physical layer and reports the result to the MAC layer. The STA may perform CCA-ED (Energy Detection) and CCA-CS (Carrier sensing) as two modes of CCA. As an embodiment, the STA may determine the occupancy / idle mode of the channel by performing CCA-ED, performing CCA-CS, or using a combination of CCS-CS and CCA-ED. When using a combination of CCS-CS and CCA-ED, the STA may perform CCA by first performing CCA-CS and additionally performing CCA-ED, performing CCA-ED first, and then further CCA-ED. CCA may be performed by performing CS.
CCA-CS는 프리앰블에 대한 신호 디텍션을 통하여 수행되며, 최소 변조 및 코드 레이트 민감도(minimum modulation and code rate sensitivity)를 기준으로 CCA-CS의 스레스홀드가 결정된다. 또한, CCA-CS의 레벨 즉 스레스홀드 값은 대역폭에 따라서 다른 값으로 설정될 수도 있다. 예를 들면, STA는 20MHz 채널 스페이싱의 경우 수신된 프리앰블 신호의 크기가 -82 dBm 이상이면 채널이 점유(busy)라고 판단하고, 10MHz 채널 스페이싱의 경우 수신된 프리앰블 신호의 크기가 -85 dBm 이상이면 채널이 점유(busy)라고 판단하고, 5MHz 채널 스페이싱의 경우 수신된 프리앰블 신호의 크기가 -88 dBm 이상이면 채널이 점유(busy)라고 판단할 수 있다. 실시예로서, STA는 802.11a 신호의 프리앰블에서, STF의 상관(correlation)을 사용하여 CCA-CS를 수행할 수 있다. 본 명세서에서 dBm 단위의 CCA 스레스홀드/스레스홀드 값을 CCA 레벨이라고 지칭할 수 있다.The CCA-CS is performed through signal detection for the preamble, and the threshold of the CCA-CS is determined based on the minimum modulation and code rate sensitivity. In addition, the level of the CCA-CS, that is, the threshold value may be set to a different value according to the bandwidth. For example, the STA determines that the channel is busy when the received preamble signal is greater than -82 dBm in the case of 20 MHz channel spacing, and when the magnitude of the received preamble signal is greater than -85 dBm in the case of 10 MHz channel spacing. It may be determined that the channel is busy, and in the case of 5 MHz channel spacing, if the received preamble signal has a magnitude of -88 dBm or more, it may be determined that the channel is busy. As an embodiment, the STA may perform CCA-CS using the correlation of the STF in the preamble of the 802.11a signal. In the present specification, a CCA threshold / threshold value in dBm may be referred to as a CCA level.
CCA-ED의 경우 STA는 802.11 시스템에서 정의된 신호와 무관하게 임의의 신호가 스레스홀드 값 이상의 세기(dBm)로 검출되는 경우 점유로 판단한다. 이 경우 스레스홀드는 CCA-CS 보다 20dBm 높은 값으로 산정될 수 있다. 예를 들면, STA는 20MHz 채널 스페싱의 경우 -62dBm 이상이면 채널이 점유라고 판단하고, 10MHz 채널 스페이싱의 경우 수신된 프리앰블 신호의 크기가 -65dBm 이상이면 채널이 점유(busy)라고 판단하고, 5MHz 채널 스페이싱의 경우 수신된 프리앰블 신호의 크기가 -68 dBm 이상이면 채널이 점유(busy)라고 판단할 수 있다. In the case of CCA-ED, the STA determines to occupy when any signal is detected with an intensity (dBm) equal to or greater than the threshold value regardless of the signal defined in the 802.11 system. In this case, the threshold can be estimated to be 20dBm higher than the CCA-CS. For example, in case of 20 MHz channel spacing, the STA determines that the channel is occupied if it is -62 dBm or more, and in case of 10 MHz channel spacing, the STA determines that the channel is busy when the magnitude of the received preamble signal is -65 dBm or more, and 5 MHz In the case of channel spacing, if the received preamble signal has a magnitude of -68 dBm or more, it may be determined that the channel is busy.
이하에서 설명하는 방법은 CCA-CS 및 CCA-ED 모두에 대해 적용될 수 있으나, 이하의 실시예는 STA이 CCA-CS를 수행하는 것으로 설명하도록 한다.The method described below may be applied to both CCA-CS and CCA-ED, but the following embodiment will be described as STA performing CCA-CS.
STA 및 시스템이 20/40/80/200MHz와 같은 광대역을 지원하는 경우 프라이머리(primary) 채널과 넌-프라이머리(non-primary) 채널 간에 다른 CCA 레벨을 적용할 수 있으며, 이 경우 각 채널 대역폭에 따른 CCA 레벨(스레스홀드 값들)은 표 2과 같이 정의될 수 있다.If the STA and system support broadband such as 20/40/80/200 MHz, different CCA levels can be applied between the primary and non-primary channels, in which case each channel bandwidth CCA level (threshold values) according to the can be defined as shown in Table 2.
Figure PCTKR2015011142-appb-T000002
Figure PCTKR2015011142-appb-T000002
표 2에서, 200MHz 채널의 경우 세컨더리(secondary) 채널이 없으므로, 해당 신호 스레스홀드/에너지 스레스홀드는 정의되지 않는다.In Table 2, since there is no secondary channel for the 200 MHz channel, the corresponding signal threshold / energy threshold is not defined.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 CCA 수행 방법을 나타내는 개념도이다.16 is a conceptual diagram illustrating a method of performing CCA according to an embodiment of the present invention.
상술한 바와 같이 CCA 레벨 즉 CCA 스레스홀드는 각 채널 대역폭 별로 하나의 BSS 내에서 고정된 값으로 운영되므로, 공간상에서 효율적인 자원 운영이 어려울 수 있다. 도 16 및 이하의 실시예들에서, AP1 및 STA1은 제 1 BSS에 속하고, AP2 및 STA2는 제 2 BSS에 속할 수 있다.As described above, since the CCA level, that is, the CCA threshold is operated at a fixed value within one BSS for each channel bandwidth, efficient resource operation may be difficult in space. In FIG. 16 and the following embodiments, AP1 and STA1 may belong to the first BSS and AP2 and STA2 may belong to the second BSS.
도 16의 실시예에서, AP2는 20MHz 채널을 통해 STA2로 PPDU를 전송할 수 있다. 이 때 AP2가 전송한 신호가 AP1에게 -82dBm 또는 그 이상의 신호 강도로 수신되면 AP1은 채널이 점유라고 판단하고, STA1에게 신호를 전송하지 않는다. 그러나 AP1과 STA1이 AP2 또는 STA2로부터 충분히 떨어져 있거나, AP1이 송신하는 신호의 간섭이 STA2에게 주는 영향이 크지 않은 환경인 경우에는, AP1이 STA1에게 신호를 전송하는 것이 더 효율적이다. 즉, 고정된 CCA 레벨을 사용함으로써 공간상의 리소스 사용 효율이 저하되는 것이다. 이는 특히 AP1 및 STA1이 속한 BSS와 AP2 및 STA2가 속한 BSS가 다른 경우, 특히 두 BSS가 OBSS인 경우 문제될 수 있다.In the embodiment of FIG. 16, AP2 may transmit a PPDU to STA2 through a 20 MHz channel. At this time, if a signal transmitted by AP2 is received by AP1 with a signal strength of -82 dBm or more, AP1 determines that the channel is occupied and does not transmit a signal to STA1. However, in an environment where AP1 and STA1 are sufficiently separated from AP2 or STA2, or in an environment in which interference of a signal transmitted by AP1 is not largely affected by STA2, it is more efficient for AP1 to transmit a signal to STA1. In other words, by using a fixed CCA level, space resource usage efficiency is reduced. This may be a problem especially when the BSS to which AP1 and STA1 belong and the BSS to which AP2 and STA2 belong are different, especially when the two BSSs are OBSS.
따라서 이하에서는 공간상의 효율성을 개선하기 위해 STA에 따라서 CCA 레벨을 다이나믹하게 조정하고, 조정된 CCA 레벨을 기초로 채널의 점유/유휴 상태를 판단하여 신호를 전송하는 방법을 제안 및 설명하도록 한다. 이하에서는 STA가 CCA 레벨을 다이나믹하게 조정하는 방법으로서, CCA 레벨의 산출 및 조정 기준과, CCA 레벨을 운영(manage)하는 방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 이하에서 다이나믹 CCA라 함은 고정된 CCA 레벨을 사용하는 대신 CCA 레벨을 특정 기준에 따라 조정하고, 조정된 CCA 레벨에 따라서 CCA 를 수행하는 것을 나타낸다.Therefore, in order to improve spatial efficiency, a method of dynamically adjusting a CCA level according to an STA and determining a occupation / idle state of a channel based on the adjusted CCA level will be proposed and described. Hereinafter, a method of dynamically adjusting the CCA level by the STA will be described in more detail with reference to calculating and adjusting the CCA level and managing the CCA level. Hereinafter, the dynamic CCA refers to adjusting the CCA level according to a specific criterion instead of using a fixed CCA level, and performing the CCA according to the adjusted CCA level.
이하의 실시예에서 CCA 레벨 변경은 다른 BSS에 속하는 STA들에게 적용될 수 있다. 특히, OBSS에서의 STA들 간에 대역폭의 공간적 재사용 효율을 높이는데 사용될 수 있다. In the following embodiments, the CCA level change may be applied to STAs belonging to different BSSs. In particular, it can be used to increase the spatial reuse efficiency of bandwidth between STAs in OBSS.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 CCA 적용 환경을 나타낸다.17 illustrates a dynamic CCA application environment according to an embodiment of the present invention.
도 17은, AP1 및 STA1이 하나의 BSS에 속하고, AP2 및 STA2가 다른 하나의 BSS에 속하며, AP2가 다이나믹 CCA를 수행하는 실시예를 나타낸다. 도 17에서 STA들이 송수신하는 신호의 타입(데이터 또는 ACK)은 예로서 나타낸 것이며, 이하의 실시예는 신호의 타입과 상관없이 적용될 수 있다. 신호의 타입이 데이터인 경우, 신호는 ACK을 제외한 데이터 프레임, 측정(measurement) 프레임, 관리(management) 프레임, 또는 RTS/CTS 프레임을 포함하는 컨트롤 프레임을 포함할 수 있고, 신호의 타입이 ACK인 경우 신호는 ACK 프레임, 블록 ACK 프레임 또는 멀티플렉싱된 ACK 프레임을 포함할 수 있다. FIG. 17 illustrates an embodiment in which AP1 and STA1 belong to one BSS, AP2 and STA2 belong to another BSS, and AP2 performs a dynamic CCA. In FIG. 17, the type (data or ACK) of the signals transmitted and received by the STAs is shown as an example, and the following embodiments may be applied regardless of the type of the signal. When the type of the signal is data, the signal may include a control frame including a data frame, a measurement frame, a management frame, or an RTS / CTS frame except ACK, and the type of the signal is ACK. The case signal may comprise an ACK frame, a block ACK frame or a multiplexed ACK frame.
AP1이 STA1에게 데이터를 전송한 경우, STA1은 SIFS 시간 뒤에 ACK를 전송하여 AP1이 전송한 데이터를 제대로 수신하였음을 알려준다. 이러한 경우, 공간 활용성을 개선하기 위해서는 AP1이 데이터를 전송하는 구간 또는 STA1이 ACK을 송신하는 구간에 AP2가 STA2에게 데이터 또는 ACK을 전송할 수 있어야 한다. 그러나 AP1 또는 STA1이 전송하는 신호가 STA2에게 CCA 레벨 이상으로 수신되는 경우 AP2는 채널이 점유라고 판단하고 데이터/ACK를 전송하지 않는다. When the AP1 transmits data to the STA1, the STA1 transmits an ACK after the SIFS time, indicating that the data transmitted by the AP1 is properly received. In this case, in order to improve space utilization, AP2 must be able to transmit data or ACK to STA2 in a period in which AP1 transmits data or a period in which STA1 transmits ACK. However, when a signal transmitted by AP1 or STA1 is received to STA2 at a CCA level or higher, AP2 determines that the channel is occupied and does not transmit data / ACK.
이를 해결하기 위해 CCA 레벨을 상향 조정하여 AP2가 STA2로 신호(데이터/ACK)를 전송하면 AP2가 전송하는 신호가 AP1 또는 STA1에게는 간섭으로 작용하여 통신 성능을 열화시킬 수 있다. 즉, 공간 재사용(spatial reuse) 성능을 개선하기 위하여 AP2와 같은 특정 STA이 이기적으로 신호를 전송하면 인접한 AP1 및 STA1의 성능을 열화시킬 뿐 아니라 공간 활용성을 고려하지 않은 다른 기기들에게도 문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 발명은 공간 활용성 뿐 아니라 주변의 STA들의 송수신 상태를 고려하여 STA의 CCA 레벨을 조정하는 방법을 제안한다.To solve this problem, when the AP2 transmits a signal (data / ACK) to the STA2 by raising the CCA level, the signal transmitted by the AP2 may act as an interference to the AP1 or the STA1, thereby degrading communication performance. That is, when a specific STA such as AP2 selfishly transmits a signal in order to improve spatial reuse performance, it not only degrades performance of neighboring AP1 and STA1, but also causes problems to other devices that do not consider space utilization. can do. Therefore, the present invention proposes a method of adjusting the CCA level of the STA in consideration of the space utilization as well as the transmission and reception status of the neighboring STA.
이하의 실시예에서, AP2가 다이나믹 CCA를 적용하여 데이터 또는 ACK을 전송하는 구간을 AP1이 STA1에게 데이터를 전송하는 구간으로 한정하여 설명할 수 있다. 이는 데이터를 전송하는 시간이 ACK을 전송하는 시간보다 더 오래 소요되므로, 해당 구간에서 AP2가 다이나믹 CCA를 적용하여 데이터/ACK을 전송하는 것이 공간 활용성을 최대화할 수 있기 때문이다. 그러나 AP2가 전송하는 프레임 타입에 따라, STA1이 ACK을 전송하는 구간에도 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다.In the following embodiments, the section in which AP2 transmits data or ACK by applying dynamic CCA may be limited to the section in which AP1 transmits data to STA1. This is because the data transmission takes longer than the transmission of the ACK, so that AP2 may apply dynamic CCA to transmit data / ACK in the corresponding interval, thereby maximizing space utilization. However, according to the frame type transmitted by AP2, an embodiment of the present invention described below may also be applied to a period during which STA1 transmits an ACK.
AP2가 STA1의 링크 품질을 저해하지 않으면서 다이나믹 CCA를 수행하여 신호를 전송하기 위해 필요한 정보는 STA1이 수신한 신호 프레임을 구성하는 MCS 레벨의 요청(required) SINR(Signal to Inteference-plus-Noise Ratio) 또는 SNR(Signal to Noise Ratio)에 대한 수신되는 원하는(desired) 전력의 차이이다. 예를 들면, STA 1이 MCS(#n)으로 신호를 수신한 경우 이 MCS 레벨로 신호를 복구하기 위한 최소 요청 SINR 또는 SNR이 x dB이고, STA1이 실제로 수신한 신호의 SINR 또는 SNR이 y dB인 경우, STA1은 (x-y)dB 만큼의 간섭에 대한 여유를 갖는다. Information required for AP2 to perform a dynamic CCA and transmit a signal without degrading the link quality of STA1 is required at the MCS level of the signal frame received by the STA1, and signal to inteference-plus-noise ratio. Or received desired power for Signal to Noise Ratio (SNR). For example, when STA 1 receives a signal with MCS (#n), the minimum requested SINR or SNR for recovering the signal to this MCS level is x dB, and the SINR or SNR of the signal actually received by STA1 is y dB. If, STA1 has a margin for interference by (xy) dB.
본 명세서에서는 이와 같은 간섭에 대한 여유분을 EIM(Endurable Interference Margin, 여유 간섭 마진)이라고 지칭하며, EIM의 단위는 dB로 나타낼 수 있다. EIM은 STA가 현재 MCS 레벨에 대해 추가로 허용 가능한 간섭의 양을 나타낸다. EIM을 dBm 단위로 나타낼 수도 있으며, 이 경우 STA은 RSSI(Received Signal Strength Indication) 정보 및 RCPI(Received Channel Power Indicator) 정보 중 적어도 하나를 사용하여 dBm 단위의 EIM을 산출할 수도 있다. RSSI 및 RCPI는 목표 신호, 간섭 및 노이즈가 모두 합쳐진 절대 수신 전력(dBm)이다. 따라서 비율로 표현되는 요청 SINR(dB) 또는 SNR(dB) 및 실제 수신한 신호의 SINR(dB) 또는 SNR(dB)로부터 원하는(desired) 신호의 절대 전력(dBm)와 그 외 나머지 전력(간섭+노이즈 또는 노이즈)의 절대 전력(dBm)도 산출될 수 있다. 그리고 산출된 절대 전력 값들을 사용하여 간섭에 대한 마진을 산출할 수 있으며, 이를 통하여 절대 전력 단위(dBm)의 EIM을 산출할 수 있다. 이하에서는 절대 전력 단위의 EIM을 예로써 설명하도록 한다.In the present specification, the margin for such interference is referred to as an endurable interference margin (EIM), and a unit of the EIM may be expressed in dB. The EIM indicates the amount of interference that the STA is further allowable for the current MCS level. The EIM may be expressed in dBm units. In this case, the STA may calculate an EIM in dBm units using at least one of Received Signal Strength Indication (RSSI) information and Received Channel Power Indicator (RCPI) information. RSSI and RCPI are absolute received power (dBm) combined with target signal, interference, and noise. Thus, the absolute power (dBm) of the desired signal (desired) from the requested SINR (dB) or SNR (dB) and the actual received signal's SINR (dB) or SNR (dB), and the remaining power (interference + Absolute power (dBm) of noise or noise) can also be calculated. The margin for interference may be calculated using the calculated absolute power values, thereby calculating an EIM in absolute power units (dBm). Hereinafter, an EIM of an absolute power unit will be described as an example.
도 17에서, AP2가 전송하는 신호가 STA의 EIM보다 작은 간섭으로 작용하는 경우 AP2는 STA가 신호를 송수신하는 구간에서도 데이터 또는 ACK을 전송할 수 있다. 이러한 다이나믹 CCA를 수행하기 위해서, STA는 타 BSS의 STA에게 상술한 EIM 정보 및 전송 전력 정보를 전송해야 한다.In FIG. 17, when a signal transmitted by AP2 acts as an interference smaller than an EIM of an STA, AP2 may transmit data or ACK even in a period in which the STA transmits and receives a signal. In order to perform such a dynamic CCA, the STA must transmit the above-described EIM information and transmission power information to the STA of another BSS.
1. EIM(Endurable Interference Margin) 정보1.Endurable Interference Margin (EIM) Information
STA은 산출한 EIM 정보를 주변의 STA들에게 전송하여 자신의 간섭에 대한 마진을 알려줄 수 있다. EIM을 전송하는 방법은 피지컬 프리앰블 또는 MAC 헤더를 사용할 수 있다. STA가 EIM을 피지컬 헤더로 전송하는 경우에는 주변의 STA들이 EIM 정보를 신속하게 획득할 수 있는 장점이 있지만, 자원이 한정된 피지컬 헤더에 오버헤드가 증가된다. 피지컬 헤더는 피지컬 프리앰블로서, HE-STF, HE-LTF, HE-SIG 필드를 포함할 수 있다. 따라서 EIM 정보는 피지컬 프리앰블에 포함되어 전송되는 대신, MAC 레이어의 MAC 헤더에 포함되어 전송될 수도 있다. 실시예로서, EIM 정보가 피지컬 헤더에 포함되는 경우 EIM 정보는 피지컬 헤더의 SIA-A 필드에 포함될 수 있다.The STA may transmit the calculated EIM information to neighboring STAs to inform the margin of its interference. The method for transmitting the EIM may use a physical preamble or a MAC header. When the STA transmits the EIM to the physical header, there is an advantage that neighboring STAs can quickly obtain the EIM information, but the overhead is increased in the resource-limited physical header. The physical header is a physical preamble and may include a HE-STF, HE-LTF, and HE-SIG field. Therefore, the EIM information may be included in the MAC header of the MAC layer and transmitted instead of being included in the physical preamble. As an embodiment, when the EIM information is included in the physical header, the EIM information may be included in the SIA-A field of the physical header.
EIM은 λdBm 값으로 표현될 수 있으며, λ값은 a≤ λ≤b의 범위에 속할 수 있다. EIM 값인 λ를 전송하기 위해서는 양자화를 수행한 후에 전송해야만 하며, a값, b값 및 a와 b 사이에 몇개의 단계들을 둘 건인지에 대한 스텝 사이즈 등은 시스템 파라미터로서 기설정된 값들로 정의될 수 있다. 실시예로서, a값은 -12dBm으로, b값은 -6dBm으로 정의되고, 스텝 사이즈는 2dB로 정의되는 경우 EIM 값은 {-12, -10, -8, -6} 중 하나의 값을 가질 수 있으며, 총 개수는 4개이므로 2 비트를 사용하여 시그널링될 수 있다. 이러한 전송 방법을 사용하기 위해 STA는 산출된 EIM 값을 신호 전송 전에 소수점 단위를 반올림, 올림, 내림 등을 통해 정수로 매핑한 후 매핑된 정수값을 전송할 수도 있다.The EIM may be represented by a λ dBm value, and the λ value may be in a range of a ≦ λ ≦ b. In order to transmit the EIM value λ, the quantization signal must be transmitted after the quantization is performed. The a value, the b value, and the step size of the number of steps between a and b can be defined as predetermined values as a system parameter. have. As an example, when the value of a is defined as -12 dBm, the value of b as -6 dBm, and the step size is defined as 2 dB, the EIM value may have one of {-12, -10, -8, -6}. Since the total number is 4, it may be signaled using 2 bits. In order to use this transmission method, the STA may transmit the mapped integer value after mapping the calculated EIM value to an integer by rounding, rounding, and rounding the decimal point unit before signal transmission.
2. 전송 전력(Tx Power) 정보2. Tx Power Information
AP/STA는 자신이 전송하는 신호의 전송 전력에 대한 정보 즉 STA가 현재 몇 dB로 전송하는지에 대한 정보를 주변의 STA에게 전송할 수 있다. The AP / STA may transmit information about transmit power of a signal transmitted by the AP / STA, that is, how many dB the STA transmits at present to the neighboring STAs.
전송 전력 정보를 전송하는 방법은 피지컬 프리앰블 또는 MAC 헤더를 사용할 수 있다. STA가 전송 전력 정보를 피지컬 헤더로 전송하는 경우에는 주변의 STA들이 전송 전력 정보를 신속하게 획득할 수 있는 장점이 있지만, 자원이 한정된 피지컬 헤더에 오버헤드가 증가된다. 피지컬 헤더는 피지컬 프리앰블로서, HE-STF, HE-LTF, HE-SIG 필드를 포함할 수 있다. 따라서 전송 전력 정보는 피지컬 프리앰블에 포함되어 전송되는 대신, MAC 레이어의 MAC 헤더에 포함되어 전송될 수도 있다. 실시예로서, 전송 전력 정보가 피지컬 헤더에 포함되는 경우 전송 전력 정보는 피지컬 헤더의 SIA-A 필드에 포함될 수 있다.The method of transmitting the transmit power information may use a physical preamble or a MAC header. When the STA transmits the transmission power information to the physical header, there is an advantage that neighboring STAs can quickly obtain the transmission power information, but the overhead is increased in the resource-limited physical header. The physical header is a physical preamble and may include a HE-STF, HE-LTF, and HE-SIG field. Therefore, the transmit power information may be included in the MAC header of the MAC layer and transmitted instead of being included in the physical preamble. As an embodiment, when the transmission power information is included in the physical header, the transmission power information may be included in the SIA-A field of the physical header.
전송 전력은 τ dBm 값으로 표현될 수 있으며, τ 값은 p≤ τ≤q의 범위에 속할 수 있다. 전송 전력 값인 τ를 전송하기 위해서는 양자화를 수행한 후에 전송해야만 하며, p값, q값 및 p와 q 사이에 몇개의 단계들을 둘 건인지에 대한 스텝 사이즈 등은 시스템 파라미터로서 기설정된 값들로 정의될 수 있다. 실시예로서, p값은 -5dBm으로, q값은 30dBm으로 정의되고, 스텝 사이즈는 5dB로 정의되는 경우 전송 전력 값은 {-5, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30} 중 하나의 값을 가질 수 있으며, 총 개수는 8개이므로 3 비트를 사용하여 시그널링될 수 있다. 이러한 전송 방법을 사용하기 위해 STA는 산출된 전송 전력 값을 신호 전송 전에 소수점 단위를 반올림, 올림, 내림 등을 통해 정수 표현하고, 가장 가까운 정수 값으로 매핑한 후 매핑된 정수값을 전송할 수도 있다.The transmit power may be expressed as a τ dBm value, and the τ value may be in the range of p ≦ τ ≦ q. To transmit the transmission power value τ, it must be transmitted after performing quantization, and the p value, the q value, and the step size of how many steps between p and q are to be defined as predetermined values as system parameters. Can be. As an embodiment, when the p value is defined as -5 dBm, the q value is defined as 30 dBm, and the step size is defined as 5 dB, the transmit power value is among {-5, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30}. It can have one value, and since the total number is eight, it can be signaled using 3 bits. In order to use such a transmission method, the STA may express the calculated transmission power value by rounding, rounding, and rounding down the decimal point before signal transmission, mapping the nearest integer value, and then transmitting the mapped integer value.
상술한 바와 같이 송신된 전송 전력 정보를 수신한 STA는 수신 신호의 전력과 전송 전력에 대한 차이를 사용하여 경로 손실(path-loss, dB)을 추정할 수 있다(Path-loss=function{Tx power - Received power}). STA는 RSSI 또는 RCPI와 같은 파라미터를 사용하여 수신 전력을 산출하거나 수신 신호의 SNR을 사용하여 더욱 정확한 수신 전력을 산출할 수도 있다.As described above, the STA receiving the transmitted transmit power information may estimate a path-loss (dB) using a difference between the power of the received signal and the transmit power (Path-loss = function {Tx power). -Received power}). The STA may calculate the received power using a parameter such as RSSI or RCPI or calculate a more accurate receive power using the SNR of the received signal.
한편, 송신기와 수신기의 거리를 알고 있는 경우에는 더욱 정확한 경로 손실을 산출할 수 있다. 시스템 환경에 따라 경로 손실을 산출하는 수식은 이하의 수학식들을 사용할 수 있으나, 이는 경로 손실을 산출하는 실시예 중 하나로서 시스템 특성에 맞는 수학식 또는 계수를 사용하여 경로 손실을 산출할 수 있다. On the other hand, if the distance between the transmitter and the receiver is known, more accurate path loss can be calculated. The formula for calculating the path loss according to the system environment may use the following equations, but as one of the embodiments for calculating the path loss, the path loss may be calculated using an equation or coefficient suitable for the system characteristic.
수학식 1은 경로로 손실을 산출하는 수학식으로, L(d)값은 거리에 따른 경로 손실(dB) 값을 나타낸다. 이때, 무선 채널 환경에 따라 A, B, C 값이 다른 값을 가질 수 있다. 수학식 2는 중소 도시 (Small and medium cities) 환경, 수학식 3은 대도시 지역(metropolitan area) 환경, 수학식 4는 교외 환경(suburban environments), 수학식 5는 시골 지역(Rural areas) 환경을 고려하기 위한 각각 다른 A, B, C 값을 설정하기 위한 수학식들에 해당한다. d는 km 단위의 거리를 나타내고, fc는 중앙 주파수(center frequency)를 나타내고, hb는 송신하는 단말의 안테나 높이를 나타내며, hm은 수신하는 단말의 안테나 높이를 나타낸다. Equation 1 is a formula for calculating the loss in the path, L (d) value represents the path loss (dB) value according to the distance. In this case, A, B, and C values may have different values according to the radio channel environment. Equation 2 considers the small and medium cities environment, Equation 3 the metropolitan area environment, Equation 4 the suburban environments, and Equation 5 the rural areas. Corresponds to equations for setting different A, B, and C values. d denotes a distance in km, fc denotes a center frequency, hb denotes an antenna height of a transmitting terminal, and hm denotes an antenna height of a receiving terminal.
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상술한 바와 같이 다이나믹 CCA를 수행하고자하는 STA는 현재 송수신 중인 주변의 STA와 자신 간의 경로 손실을 산출할 수 있고, 따라서 자신이 주변의 STA에게 영향을 주는 간섭의 양을 예측(predict)할 수 있다. 본 명세서에서는 STA가 주변의 전송 시 주변 STA에게 주는 간섭의 양을 예측 간섭 전력(PIP; Predicted Interference Power)으로 정의하고, 단위는 dBm을 사용한다. 실시예로서, STA는 자신의 송신 전력(dBm)을 알고 있고, 현재 송수신중인 주변의 STA와 자신의 경로 손실(dB)를 알고 있으므로, PIP(dBm)를 산출할 수 있다(PIP=Tx power(AP2) - Path Loss}.As described above, the STA that wants to perform the dynamic CCA may calculate a path loss between the STA and the neighboring STA currently transmitting and receiving, and thus may predict the amount of interference affecting the neighboring STA. . In the present specification, the amount of interference that the STA gives to the neighbor STAs during the transmission of the neighbors is defined as a predicted interference power (PIP), and a unit uses dBm. As an embodiment, since the STA knows its transmission power (dBm) and knows its path loss (dB) with the surrounding STA currently being transmitted and received, it can calculate PIP (dBm) (PIP = Tx power ( AP2)-Path Loss}.
마지막으로, STA는 주변의 STA들로부터 수신한 EIM과 자신이 줄 수 있는 간섭의 양(PIP)을 비교하여 다이나믹 CCA를 수행할 수 있다. EIM과 PIP에 기초하여 다이나믹 CCA를 수행하는 구체적인 방법은 아래와 같다.Finally, the STA may perform the dynamic CCA by comparing the EIM received from the neighboring STAs with the amount of interference (PIP) that can be given. Specific methods for performing dynamic CCA based on EIM and PIP are as follows.
(1) EIM > PIP(1) EIM> PIP
수신한 EIM 값과 PIP 값을 비교한 결과 EIM 값이 PIP 값보다 큰 경우, STA는 현재의 CCA 레벨을 +n dB만큼 증가시킬 수 있다. 실시예에 따라서 CCA 레벨의 증가양(n값)은 고정된 값을 사용하거나 EIM-PIP의 비교 결과에 의존하는 변경가능한 값을 사용할 수도 있다. 증가되는 CCA 레벨은 최대값으로 제한될 수도 있다. 실시예로서, 최대 CCA 레벨은 해당 대역폭에 따른 CCA-ED의 스레스홀드로 제한될 수 있다.As a result of comparing the received EIM value with the PIP value, if the EIM value is larger than the PIP value, the STA may increase the current CCA level by + n dB. Depending on the embodiment, the increase amount (n value) of the CCA level may use a fixed value or a changeable value depending on the comparison result of the EIM-PIP. The increased CCA level may be limited to the maximum value. As an embodiment, the maximum CCA level may be limited to the threshold of the CCA-ED according to the bandwidth.
(2) EIM < PIP(2) EIM <PIP
수신한 EIM 값과 PIP 값을 비교한 결과 EIM 값이 PIP 값보다 작은 경우, STA는 현재의 CCA 레벨을 유지하거나, n dB만큼 감축시킬 수 있다. 감소되는 CCA 레벨은 최소값으로 제한될 수 있다. 실시예로서, 최소 CCA 레벨은 해당 대역폭에 따른 레거시 STA의 최소 CCA 레벨이 될 수 있다.As a result of comparing the received EIM value with the PIP value, if the EIM value is smaller than the PIP value, the STA may maintain the current CCA level or reduce the signal by n dB. The reduced CCA level may be limited to a minimum value. As an embodiment, the minimum CCA level may be the minimum CCA level of the legacy STA according to the corresponding bandwidth.
EIM 값이 PIP 값보다 작은 경우로서, 현재 CCA 레벨이 CCA 레벨의 최소값인 경우, STA는 현재의 CCA 레벨을 유지할 수 있다. EIM 값이 PIP 값보다 작은 경우로서, 현재 CCA 레벨이 CCA 레벨의 최소값보다 큰 경우, STA는 현재의 CCA 레벨을 m dB만큼 감축시키거나, 바로 CCA 레벨의 최소 값으로 변경할 수 있다. When the EIM value is smaller than the PIP value and the current CCA level is the minimum value of the CCA level, the STA may maintain the current CCA level. When the EIM value is smaller than the PIP value and the current CCA level is greater than the minimum value of the CCA level, the STA may reduce the current CCA level by m dB or immediately change to the minimum value of the CCA level.
(3) EIM = PIP(3) EIM = PIP
수신한 EIM 값과 PIP 값을 비교한 결과 EIM 값이 PIP 값과 동일한 경우, STA는 CCA 레벨을 유지할 수 있다. 다만 실시에로서, STA의 시스템 상황 및 통신 환경에 따라서 상술한 바와 같이 CCA 레벨을 증가시키거나, 감소시킬 수도 있다. As a result of comparing the received EIM value with the PIP value, if the EIM value is the same as the PIP value, the STA may maintain the CCA level. However, as an embodiment, the CCA level may be increased or decreased as described above according to the system situation and the communication environment of the STA.
상술한 CCA 레벨의 최소값 및 최대값은 표 1의 실시예에서 20MHz 대역의 경우 각각 -82dBm과 -62dBm이 될 수 있다. 또한, 40MHz 대역의 경우 각각 -79dBm과 -59dBm이 되고, 80MHz 대역의 경우 각각 -76dBm과 -86dBm이 될 수 있다. The minimum and maximum values of the above-described CCA level may be -82 dBm and -62 dBm in the case of the 20 MHz band in the embodiment of Table 1, respectively. In addition, in the case of the 40MHz band can be -79dBm and -59dBm, respectively, in the case of the 80MHz band can be -76dBm and -86dBm, respectively.
CCA 레벨의 조정과 함께 또는 CCA 레벨의 조정을 대신하여 STA는 전송 전력을 조절할 수도 있다. 예를 들면, (1) EIM이 PIP보다 큰 경우에는 전송 전력을 증가시킬 수 있다. 이 때 증가되는 전송 전력은 EIM이 PIP과 같거나 EIM이 PIP보다 큰 범위로 제한될 수 있다. 그리고 (2) EIM이 PIP보다 작은 경우에는 전송 전력을 감소시킬 수 있다. 감소되는 전송 전력은 신호의 목적 STA의 EIM, MCS 레벨, 채널 환경 등을 고려하여 제한될 수 있다.The STA may adjust the transmit power in conjunction with or instead of adjusting the CCA level. For example, (1) when the EIM is larger than the PIP, the transmission power can be increased. In this case, the increased transmission power may be limited to a range in which the EIM is equal to the PIP or the EIM is larger than the PIP. And (2) when the EIM is smaller than the PIP, transmission power can be reduced. The reduced transmit power may be limited in consideration of the EIM, MCS level, channel environment, etc. of the target STA of the signal.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 STA 장치를 나타낸다.18 illustrates a STA apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 18에서, STA 장치는 메모리(18010), 프로세서(18020) 및 RF 유닛(18030)을 포함할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 STA 장치는 HE STA 장치로서, AP 또는 non-AP STA가 될 수 있다.In FIG. 18, a STA device may include a memory 1802 0, a processor 1820, and an RF unit 1830. As described above, the STA device may be an AP or a non-AP STA as an HE STA device.
RF 유닛(18030)은 프로세서(18020)와 연결되어 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. RF 유닛(18030)은 프로세서로부터 수신된 데이터를 송수신 대역으로 업컨버팅하여 신호를 전송할 수 있다.The RF unit 1830 may be connected to the processor 1820 to transmit / receive a radio signal. The RF unit 1802 may up-convert data received from the processor into a transmission / reception band to transmit a signal.
프로세서(18020)는 RF 유닛(18030)과 연결되어 IEEE 802.11 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(18030)는 상술한 도면 및 설명에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(18010)에 저장되고, 프로세서(18020)에 의하여 실행될 수 있다. The processor 1820 may be connected to the RF unit 1830 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802.11 system. The processor 1802 may be configured to perform operations according to various embodiments of the present disclosure according to the above-described drawings and descriptions. In addition, a module that implements the operation of the STA according to various embodiments of the present disclosure described above may be stored in the memory 18010 and executed by the processor 1820.
메모리(18010)는 프로세서(18020)와 연결되어, 프로세서(18020)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(18010)는 프로세서(18020)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(18020)의 외부에 설치되어 프로세서(18020)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.The memory 18010 is connected to the processor 1820 and stores various information for driving the processor 1820. The memory 18010 may be included in the processor 1820 or may be installed outside the processor 1820 and connected to the processor 1820 by known means.
또한, STA 장치는 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 포함할 수 있다. 도 18의 STA 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다. In addition, the STA apparatus may include a single antenna or multiple antennas. The specific configuration of the STA apparatus of FIG. 18 may be implemented such that the matters described in the above-described various embodiments of the present invention are applied independently or two or more embodiments are simultaneously applied.
도 18에서 나타낸 STA 장치의 CCA 조정/수행 방법 및 그에 따른 데이터 전송 방법에 대해서는 이하의 순서도와 함께 다시 설명하도록 한다.The CCA adjustment / execution method and the data transmission method of the STA apparatus illustrated in FIG. 18 will be described again with the following flowchart.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 STA 장치의 데이터 전송 방법을 나타낸다.19 illustrates a data transmission method of an STA apparatus according to an embodiment of the present invention.
STA는 다른 BSS의 제 1 STA로부터 신호를 수신할 수 있다(S19010). 실시예로서, STA가 속한 BSS와 제 1 STA가 속한 제 1 BSS는 OBSS일 수 있다. 수신 신호는 제 1 STA가 STA를 타겟하여 전송한 신호는 아닐 수도 있으며, 제 1 STA가 주변 STA들에게 전송한 데이터 또는 ACK 신호일 수 있다.The STA may receive a signal from a first STA of another BSS (S19010). In an embodiment, the BSS to which the STA belongs and the first BSS to which the first STA belongs may be OBSS. The received signal may not be a signal transmitted by the first STA to the STA, or may be data or an ACK signal transmitted by the first STA to neighboring STAs.
STA는 수신 신호로부터 EIM 정보 및 전송 전력 정보를 획득할 수 있다(S19020). 상술한 바와 같이 EIM 정보는 제 1 STA가 허용가능한 여유 간섭의 양을 지시하고, 전송 전력 정보는 제 1 STA의 전송 전력을 지시한다. 그리고 EIM 정보 및 전송 전력 정보는 수신 신호의 피지컬 헤더 또는 MAC 헤더에 포함될 수 있다. 피지컬 헤더에 포함되는 경우, EIM 정보 및 전송 전력 정보는 SIG-A 필드에 포함될 수도 있다.The STA may obtain EIM information and transmit power information from the received signal (S19020). As described above, the EIM information indicates the amount of allowable interference allowed by the first STA, and the transmit power information indicates the transmit power of the first STA. The EIM information and the transmit power information may be included in the physical header or the MAC header of the received signal. When included in the physical header, the EIM information and the transmit power information may be included in the SIG-A field.
STA는 전송 전력 정보를 사용하여 PIP를 획득할 수 있다(S19030). 상술한 바와 같이 PIP는 STA가 신호를 전송하는 경우 제 1 STA에게 주는 간섭의 양을 지시할 수 있다. STA의 PIP 획득 방법은 상술한 바와 같다. 즉, STA는 제 1 STA의 전송 전력 및 제 1 STA로부터 수신한 신호의 전력을 사용하여 STA와 제 1 STA 간의 경로 손실을 획득할 수 있다. 그리고 획득된 경로 손실과 STA의 전송 전력을 사용하여 PIP를 획득할 수 있다.The STA may acquire a PIP using the transmit power information (S19030). As described above, the PIP may indicate the amount of interference given to the first STA when the STA transmits a signal. The PIP acquisition method of the STA is as described above. That is, the STA can obtain a path loss between the STA and the first STA using the transmission power of the first STA and the power of the signal received from the first STA. The PIP may be obtained using the obtained path loss and the transmit power of the STA.
STA는 EIM 및 PIP에 기초하여 CCA 레벨을 조정하거나 전송 전력을 조정할 수 있다(S19040). STA의 CCA 레벨의 조정 및 전송 전력 조정 방법은 상술한 바와 같다. 약술하면, STA는 EIM이 PIP보다 큰 경우 CCA 레벨을 증가시키고, EIM이 PIP보다 작은 경우에는 CCA 레벨을 유지하거나 감소시킬 수 있다. 또한, STA는 EIM이 PIP보다 큰 경우 전송 전력을 증가시키거나 또는 EIM이 PIP보다 작은 경우 전송 전력을 감소시킬 수도 있다. 조정되는 CCA 레벨은 상술한 바와 같이 최소값 및 최대값 사이에서 조정될 수 있다.The STA may adjust the CCA level or adjust the transmission power based on the EIM and the PIP (S19040). The method of adjusting the CCA level and the transmission power of the STA is as described above. In summary, the STA may increase the CCA level when the EIM is larger than the PIP and maintain or decrease the CCA level when the EIM is smaller than the PIP. In addition, the STA may increase the transmit power when the EIM is larger than the PIP or decrease the transmit power when the EIM is smaller than the PIP. The CCA level to be adjusted may be adjusted between the minimum and maximum values as described above.
그리고 STA는 조정된 CCA 레벨에 따라서 CCA를 수행하고, 수신 신호 세기와 CCA 레벨의 비교 결과에 따라서 신호 전송을 개시할 수 있다. CCA 레벨의 조정 대신 전송 전력을 조정하는 경우 STA는 기정의된 CCA 레벨에 따라서 CCA를 수행하고, 수신 신호 세기와 CCA 레벨의 비교 결과에 따라서 신호 전송을 개시하며, 전송 신호의 전력을 상술한 바와 같이 조정하여 전송할 수 있다.The STA may perform CCA according to the adjusted CCA level and may start signal transmission according to a result of comparing the received signal strength with the CCA level. When adjusting the transmit power instead of adjusting the CCA level, the STA performs CCA according to the predefined CCA level, initiates signal transmission according to the result of comparing the received signal strength with the CCA level, and describes the power of the transmitted signal as described above. It can be adjusted and transmitted together.
CCA를 수행한 결과 수신 신호 세기가 조정된 CCA 레벨 이상인 경우, STA는 해당 무선 매체를 점유 컨디션으로 검출하고, 수신 신호 세기가 조정된 CCA 레벨 미만인 경우, STA는 해당 무선 매체를 유후 컨디션으로 검출할 수 있다. 그리고 무선 매체가 유휴 컨디션인 경우 STA는 데이터 전송을 개시할 수 있다. 여기에서 데이터 전송의 개시는 상술한 바와 같이 단순히 데이터의 전송 뿐 아니라, RTS 프레임을 전송하고, CTS 프레임을 수신한 후 데이터를 전송하는 단계들을 더 포함할 수 있다. If the received signal strength is greater than the adjusted CCA level as a result of performing the CCA, the STA detects the corresponding wireless medium as the occupied condition, and if the received signal strength is less than the adjusted CCA level, the STA detects the corresponding wireless medium as the late condition. Can be. And if the wireless medium is in an idle condition, the STA can initiate data transmission. Here, the start of the data transmission may further include the steps of transmitting the RTS frame as well as simply transmitting the data, receiving the CTS frame and transmitting the data as described above.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.It is understood by those skilled in the art that various changes and modifications can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.Reference is made herein to both apparatus and method inventions, and the descriptions of both apparatus and method inventions may be complementary to one another.
다양한 실시예가 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에서 설명되었다.Various embodiments have been described in the best mode for carrying out the invention.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법은 IEEE 802.11 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, IEEE 802.11 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.In the wireless communication system of the present invention, the data transmission and reception method has been described with reference to the example applied to the IEEE 802.11 system, but it is possible to apply to various wireless communication systems in addition to the IEEE 802.11 system.

Claims (14)

  1. WLAN(Wireless LAN) 시스템의 STA(Station)의 데이터 전송 방법에 있어서,In the data transmission method of the STA (Station) of the WLAN (Wireless LAN) system,
    제 1 BSS(Basic Service Set)의 제 1 STA로부터 신호 수신하는 단계;Receiving a signal from a first STA of a first basic service set (BSS);
    상기 수신 신호로부터 상기 제 1 STA의 EIM(Endurable Interference Margin) 정보 및 전송 전력 정보를 획득하는 단계로서, 상기 EIM 정보는 상기 제 1 STA가 허용 가능한 간섭의 양을 지시하고, 상기 전송 전력 정보는 상기 제 1 STA의 전송 전력을 지시하는, 상기 획득 단계;Acquiring endurable interference margin (EIM) information and transmission power information of the first STA from the received signal, wherein the EIM information indicates an amount of interference allowable by the first STA, and the transmission power information is The acquiring step of indicating a transmit power of a first STA;
    상기 제 1 STA의 전송 전력 정보를 사용하여 PIP(Predicted Interference Power)을 획득하는 단계로서, 상기 PIP는 상기 STA의 신호 전송 시 상기 제 1 STA에 대한 간섭의 양을 지시하는, 획득 단계; 및Acquiring a predicted interference power (PIP) using transmission power information of the first STA, wherein the PIP indicates an amount of interference with respect to the first STA when the STA transmits a signal; And
    상기 EIM과 상기 PIP를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라서 CCA 레벨 또는 전송 전력을 조정하는 단계를 포함하는, STA의 데이터 전송 방법.Comparing the EIM and the PIP, and adjusting a CCA level or a transmission power according to the comparison result.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 EIM 정보 및 상기 전송 전력 정보는 수신 신호의 피지컬 프리앰블에 포함되는, STA의 데이터 전송 방법.The EIM information and the transmit power information are included in a physical preamble of a received signal.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 PIP를 획득하는 단계는,Acquiring the PIP,
    상기 제 1 STA의 전송 전력 및 상기 제 1 STA로부터 수신한 신호의 전력을 사용하여 경로 손실(path loss)을 획득하는 단계;Obtaining a path loss using the transmission power of the first STA and the power of the signal received from the first STA;
    상기 경로 손실과 상기 STA의 전송 전력을 사용하여 상기 PIP를 획득하는 단계를 더 포함하는, STA의 데이터 전송 방법.Acquiring the PIP using the path loss and the transmit power of the STA.
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 EIM과 상기 PIP의 비교 결과에 따라서 CCA 레벨을 조정하는 단계는,Adjusting the CCA level according to the comparison result of the EIM and the PIP,
    상기 EIM이 상기 PIP보다 큰 경우 CCA 레벨을 증가시키고, 상기 EIM이 상기 PIP보다 작은 경우에는 CCA 레벨을 유지하거나 감소시키는 단계를 더 포함하는, STA의 데이터 전송 방법.Increasing the CCA level when the EIM is greater than the PIP, and maintaining or decreasing the CCA level when the EIM is less than the PIP.
  5. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 EIM과 상기 PIP의 비교 결과에 따라서 전송 전력을 조정하는 단계는,Adjusting the transmission power according to the comparison result of the EIM and the PIP,
    상기 EIM이 상기 PIP보다 큰 경우 전송 전력을 증가시키거나 또는 상기 EIM이 상기 PIP보다 작은 경우 전송 전력을 감소시키는 단계를 더 포함하는, STA의 데이터 전송 방법.Increasing transmission power when the EIM is greater than the PIP or decreasing transmission power when the EIM is less than the PIP.
  6. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 CCA 레벨은 기정의된 최소값 및 최대값 사이에서 증가 또는 감소되는, STA의 데이터 전송 방법.The CCA level is increased or decreased between predefined minimum and maximum values.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제 1 BSS는 상기 STA가 속한 BSS와 다른 BSS이며, 상기 제 1 BSS는 상기 BSS에 대해 OBSS(Overlapping Basic Service Set)인, STA의 데이터 전송 방법.The first BSS is a BSS different from the BSS to which the STA belongs, and the first BSS is an Overlapping Basic Service Set (OBSS) for the BSS.
  8. WLAN(Wireless LAN) 시스템의 STA(Station) 장치에 있어서,In the STA (Station) device of a wireless LAN (WLAN) system,
    무선 신호를 송신 및 수신하는, RF(Radio Frequency) 유닛; 및A radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving radio signals; And
    상기 RF 유닛을 제어하는, 프로세서를 포함하고,A processor for controlling the RF unit,
    상기 프로세서는, 제 1 BSS(Basic Service Set)의 제 1 STA 장치로부터 신호를 수신하여 상기 수신 신호로부터 상기 제 1 STA 장치의 EIM(Endurable Interference Margin) 정보 및 전송 전력 정보를 획득하고, 상기 제 1 STA 장치의 전송 전력 정보를 사용하여 PIP(Predicted Interference Power)를 획득하며, 상기 EIM과 상기 PIP를 비교하여 상기 비교 결과에 따라서 CCA 레벨을 조정하거나 전송 전력을 조정하고,The processor receives a signal from a first STA device of a first basic service set (BSS), obtains endurable interference margin (EIM) information and transmission power information of the first STA device from the received signal, and receives the first signal. Acquire PIP (Predicted Interference Power) using the transmission power information of the STA device, compare the EIM and the PIP to adjust the CCA level or the transmit power according to the comparison result,
    상기 EIM 정보는 상기 제 1 STA 장치가 허용 가능한 간섭의 양을 지시하고, 상기 전송 전력 정보는 상기 제 1 STA 장치의 전송 전력을 지시하며, 상기 PIP는 상기 STA의 신호 전송 시 상기 제 1 STA 장치에 대한 간섭의 양을 지시하는, STA 장치.The EIM information indicates the amount of interference allowable by the first STA device, the transmission power information indicates the transmission power of the first STA device, and the PIP indicates the first STA device upon signal transmission of the STA. STA apparatus indicating the amount of interference to the.
  9. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 EIM 정보 및 상기 전송 전력 정보는 수신 신호의 피지컬 프리앰블에 포함되는, STA 장치.The EIM information and the transmit power information is included in a physical preamble of a received signal.
  10. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 프로세서는, The processor,
    상기 제 1 STA 장치의 전송 전력 및 상기 제 1 STA 장치로부터 수신한 신호의 전력을 사용하여 경로 손실(path loss)을 획득하고,Obtains a path loss using the transmission power of the first STA device and the power of the signal received from the first STA device,
    상기 경로 손실과 상기 STA의 전송 전력을 사용하여 상기 PIP를 획득하는, STA 장치.And acquire the PIP using the path loss and the transmit power of the STA.
  11. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 프로세서는,The processor,
    상기 EIM이 상기 PIP보다 큰 경우 CCA 레벨을 증가시키고, 상기 EIM이 상기 PIP보다 작은 경우에는 CCA 레벨을 유지하거나 감소시키는, STA 장치.And increase the CCA level when the EIM is greater than the PIP and maintain or decrease the CCA level when the EIM is less than the PIP.
  12. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 프로세서는,The processor,
    상기 EIM이 상기 PIP보다 큰 경우 전송 전력을 증가시키거나 또는 상기 EIM이 상기 PIP보다 작은 경우 전송 전력을 감소시키는, STA 장치.Increase transmission power when the EIM is larger than the PIP or decrease transmission power when the EIM is smaller than the PIP.
  13. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 CCA 레벨은 기정의된 최소값 및 최대값 사이에서 증가 또는 감소되는, STA 장치.The CCA level is increased or decreased between a predefined minimum value and a maximum value.
  14. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 제 1 BSS는 상기 STA 장치가 속한 BSS와 다른 BSS이며, 상기 제 1 BSS는 상기 BSS에 대해 OBSS(Overlapping Basic Service Set)인, STA 장치.The first BSS is a BSS different from the BSS to which the STA device belongs, and the first BSS is an Overlapping Basic Service Set (OBSS) for the BSS.
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