WO2016140402A1 - 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2016140402A1
WO2016140402A1 PCT/KR2015/005646 KR2015005646W WO2016140402A1 WO 2016140402 A1 WO2016140402 A1 WO 2016140402A1 KR 2015005646 W KR2015005646 W KR 2015005646W WO 2016140402 A1 WO2016140402 A1 WO 2016140402A1
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Inventor
박은성
김진민
이욱봉
최진수
조한규
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엘지전자(주)
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for configuring a data frame format, transmitting the same, and an apparatus for supporting the same.
  • Wi-Fi is a Wireless Local Area Network (WLAN) technology that allows devices to access the Internet 1 3 ⁇ 4 in the 2.4 GHz, 5 GHz, or 60 GHz frequency bands.
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • WLAN is based on the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11 standard.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • GSC Wireless Next Generation Standing Committee
  • 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 ⁇ 11 ⁇ aims to increase the speed and reliability of networks and to extend the operating range of wireless networks. More specifically, IEEE 802.11 ⁇ supports High Throughput (HT), which provides data rates up to 600 Mbps, and also supports both transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. It is based on MIMO (Multiple Inputs and Multiple Outputs) technology using multiple antennas. As the spread of WLANs becomes active and applications diversify, the next generation of WLAN systems supporting Very High Throughput (VHT) # is the next version of the IEEE 802 ⁇ 11 ⁇ WLAN system, newly established by IEEE 802.11ac. It became. IEEE 802.11ac supports data processing speeds of lGbps and higher over 80 MHz bandwidth transmission and / or higher bandwidth transmission (eg 160 MHz) and operates primarily in the 5 GHz band.
  • HT High Throughput
  • MIMO Multiple Inputs and Multiple Outputs
  • IEEE 802. llax often discussed in the next-generation WLAN task group, also known as IEEE 802. llax or High Efficiency (HEW) WLAN, is based on: 1) 802.11 physical physical (PHY) systems in the 2.4 GHz and 5 GHz bands. Improving the medium and medium access control (MAC) layer, 2) improving spectral efficiency and area throughput, 3) environments with sources of interference, heterogeneous network environments, and high user loads. Performance improvements in real indoor and outdoor environments, such as existing environments.
  • PHY physical physical
  • MAC medium and medium access control
  • IEEE 802. llax Scenarios considered mainly in IEEE 802. llax are dense environments with many access points (APs) and stations (STAs), and IEEE 802. llax has been developed for spectral efficiency and area throughput improvement in such situations. Discuss In particular, there is an interest in improving practical performance not only in indoor environments but also in outdoor environments, which are not much considered in conventional WLANs.
  • IEEE 802. llax supports wireless office, smart Home of the (smart home), star-ness (Stadium), hot spots (Hot spot), building / ⁇ ] ⁇ Part (building / apartment) large and scenarios interested in, such as, the AP and STA much concentrated in the scenario-based environment There is a discussion on improving system performance.
  • IEEE 802.11ax will improve system performance in outdoor overlapping basic service set (OBSS) environment, outdoor environment performance, and cellular offloading rather than single link performance in one basic service set (BSS).
  • OBSS outdoor overlapping basic service set
  • BSS basic service set
  • the 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.
  • the technical and business of next-generation WLA and mobile communication based on IEEE 802.11ax Convergence is expected to become more active.
  • an object of the present invention is to propose a method for configuring a data frame and a method for transmitting the configured data frame in a wireless communication system.
  • a method of transmitting data by a STA device in a wireless communication system includes: a physical protocol data unit (PPDU) including a physical preamble and a data field Generating and transmitting the generated PPDU, wherein at least one padding symbol including padding bits in the data field by a predetermined field of the physical preamble and an FFT of the last data symbol before the padding symbol ( Fast Fourier Transform) 3.7 ⁇ 7 ⁇ .
  • PPDU physical protocol data unit
  • FFT FFT of the last data symbol before the padding symbol
  • STA station
  • a STA (station) device for transmitting data in a wireless communication system, including a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal, a processor for controlling the RF unit,
  • the processor is configured to generate a PPDU consisting of a physical preamble and a data field, and transmit the generated PPDU, and includes a padding bit in the data field by a predetermined field of the physical preamble.
  • the FFT size of the above padding symbol and the last data symbol before the padding symbol may be indicated.
  • the FFT size of the padding symbol may be assigned to the FFT size of a High Efficiency-Long Training Field (HE- LTF) in the physical preamble.
  • HE- LTF High Efficiency-Long Training Field
  • the FFT size of the last data symbol may be indicated by the coefficient of the last pilot of the last symbol of the High Efficiency-Long Training Field (HE-LTF) in the physical preamble.
  • HE-LTF High Efficiency-Long Training Field
  • the FFT size of the last data symbol and the padding symbol may be indicated by the coefficient of the last two pilots of the last symbol of the High Efficiency-Long Training Field (HE-LTF) in the physical preamble.
  • HE-LTF High Efficiency-Long Training Field
  • the FFT size of the last data symbol is four times the FFT size of the legacy preamble in the physical preamble
  • the FFT size of the padding symbol is one, two times, and / or the FFT size of the legacy preamble. Or four times.
  • the PPDU may be configured with signal extension.
  • the signal extension may be set in the PPDU.
  • the PPDU is set by a signal extension when one padding symbol is 1 times the FFT size of the legacy preamble. Can be.
  • the FFT size of the padding symbol is 1 times and / or 2 of the FFT size of the legacy preamble It may be a boat.
  • the PPDU may be configured with a signal extension.
  • the PPDU may be configured with a signal extension.
  • the FFT size of the padding symbol may be one times the FFT size of the legacy preamble.
  • a Fast Fourier Transform (FFT) size (or length of a symbol) of a last data symbol and a padding symbol in a wireless communication system
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the reception apparatus by instructing the reception apparatus about the configuration of the data frame, the reception apparatus can smoothly decode the data frame.
  • the effects obtained in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
  • FIG. 3 illustrates a ⁇ - ⁇ -format PPDU and ⁇ -format PPDU of a wireless communication system to which the present invention may be applied.
  • FIG. 4 illustrates a VHT format PPDU format of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 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.
  • 6 is IEEE 802 to which the present invention can be applied.
  • 11 Illustrates the MAC frame format of the system.
  • FIG. 7 illustrates the HT format of the HT Control field 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 illustrating a general link setup procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a hidden node and an exposed node in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 12 is a view for explaining the RTS and CTS in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 13 is a view for explaining a power management operation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 14 to 16 are views for explaining in detail the operation of the STA receiving the TIM in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 17 is a diagram for explaining a group-based AID in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 18 is a diagram illustrating a PHY transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 19 is a block diagram illustrating a wireless device to which the present invention can be applied.
  • HE High Ef ficiency
  • 25 illustrates phase rotation for HE format PPDU detection according to an embodiment of the present invention.
  • 26 to 34 illustrate a method of configuring a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention.
  • 35 is a diagram illustrating a data transmission and reception method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating in more detail the PPDU generation step of FIG. 35 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 37 is a block diagram illustrating a wireless device according to an embodiment of the present invention. 38 is a diagram illustrating the processor of FIG. 37 in more detail 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 may be implemented in wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (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) that uses E—UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE A (advanced) ⁇ 3GPP is the evolution of 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 architecture may be composed of a plurality of components, and a wireless communication system supporting a station (STA) 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 IEEE 802.11 buy one 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. Default to this area It may be referred to as a basic service area (BSA). If the STA moves out of the BSA, the STA cannot directly communicate with other STAs in the BSA.
  • BSA basic service area
  • the most basic type of BSS in a system is the 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
  • a distribution system may be configured to support extended coverage.
  • DS refers to a structure in which BSSs are interconnected.
  • 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).
  • IEEE 802. 11 The standard logically divides the wireless matcher WM (Distribution Medium) and the Distribution System Medium (DSM). Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components. IEEE 802. 11 The definition of standard does not limit these media to the same or to different ones. In this way, a plurality of media are logically different from each other. 11 Flexibility of the structure of the system (DS structure or other network structure) can be described. That is, IEEE 802. 11 The system structure can be implemented in various ways, and the system structure can be specified independently by the physical characteristics of each embodiment.
  • the DS may support 1 mobile device by providing seamless integration of multiple BSSs and providing the logical services needed to handle the address to the destination.
  • An AP means an entity that enables access to a DS through 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 are basically STA As such, 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 the AP is always received at an uncontrolled port and is IEEE 802. Can be handled by an IX port access object.
  • 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.
  • IEEE 802. In the 11 system, this type of network is called 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 within 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, the distance between the BSSs There is no limit.
  • 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 that communication is carried out between the STA and AP, STA can be understood as ⁇ ⁇ - 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 is a wireless device, a terminal, or a personal device.
  • UE User Equipment
  • MS Mobile Station
  • Wireless Terminal wireless terminal
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • network interface device network interface device
  • MTC machine-type communication
  • M2M machine-to-machine
  • the AP includes a base station (BS), a node-B (Node-B), an evolved node-B (eNB), and a 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 layer architecture structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • a layer architecture of an IEEE 802.11 system may include a MAC (Medium Access Control) sublayer / layer and a PHY sublayer / layer.
  • MAC Medium Access Control
  • the PHY 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 MAC and a data frame
  • the PMD entity plays a role of wirelessly transmitting and receiving data with two or more STAs.
  • Both MAC and PHY can include a Management Entity, each of which is a MAC Sublayer Management Entity (MLME) and a PHY Sublayer Management Entity (PLME). 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 a management operation of the MAC, and likewise, the PLME may be connected to the MLME to perform a management operation of the PHY.
  • a Station Management Entity may be present in each STA.
  • the SME is a management entity independent of each layer. It 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 and SME can interact in a variety of ways based on primitives.
  • XX— GET The request primitive is used to request the value of a Management Information Base attribute (MIB attribute).
  • MIB attribute Management Information Base attribute
  • the conf irm primitive returns the value of the corresponding MIB attribute if the status is 'SUCCESS' and returns an error in the status field otherwise.
  • XX -SET The request primitive is used to request that the specified MIB attribute be set to the given value. If the MIB attribute is meant for a particular action, this request requests the execution of that particular action.
  • XX-SET The conf irm primitive, if the status is' SUCCESS 1 , 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 implies a particular action, this primitive is invoked for that action. I can confirm that.
  • the PHY provides the MAC with interfaces through TXVECTOR, RXVECTOR, and PHYCONFIG_VECTOR.
  • TXVECTOR supports PPDU specific transmission parameters to PHY.
  • RXVECTOR the PHY informs the MAC of the PPDU par! TXVECTOR tells PHY from MAC to PHY-TXSTART. Passed through the request primitive, the RXVECTOR sends a PHY- RXSTART. Passed through indication primitives.
  • the MAC configures the behavior of the PHY regardless of the frame being sent or received.
  • MAC checks MAC header and frame on MAC Service Data Unit (MSDU) or fragment of MSDU received from higher layer (eg, LLC). Create one or more MAC Protocol Data Units (MPDUs) by attaching a Frame Check Sequence (MPDU). The generated MPDU is delivered to the PHY.
  • MSDU MAC Service Data Unit
  • MPDUs MAC Protocol Data Units
  • MPDU Frame Check Sequence
  • 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 1 to the PHY in a single MPDU (unless fragmented).
  • the PHY adds an additional field containing information required by the physical layer transceiver to a Physical Service Data Unit (PSDU) received from the MAC, thereby adding a Physical Protocol Data Unit (PPDU). Create a Data Unit). PPDUs are transmitted over wireless media.
  • PSDU Physical Service Data Unit
  • PPDU Physical Protocol Data Unit
  • PSDU is received from PHY7> MAC, and MPDU is transmitted from MAC to PHY, so PSDU is substantially the same as MPDU.
  • A-MPDU When an aggregated MPDU (A-MPDU) scheme is used, a plurality of MPDUs (where each MPDU may carry A-MSDUs) may be merged into a single A-MPDU.
  • the MPDU merging operation may be performed at the MAC lower layer.
  • A-MPDU may be a combination of all 0 types of MPDU (eg, QoS data, Acknowledge (ACK), Block ACK (BlockAck, etc.)).
  • the PHY receives the A-MPDU as a single PSDU to the MAC. 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 to which the present invention can be applied. 11 Describes the PPDU format based on WLAN system.
  • FIG. 3 illustrates a non-HT format PPDU and an HT format PPDU of a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • non-HT format PPDU includes L-STF (Legacy (or Non-HT) Short Training f ield) and L-LTF (Legacy (or Non-HT) Long Training f ield ) And L— into the SIG (Legacy (or Non-HT) SIGNAL) field It is configured to include a legacy format preamble and a data field.
  • L The STF may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • L— STF provides frame timing acquisition, automatic gain control (AGC) ; It can be used for diversity detection, coarse frequency / time synchronization.
  • AGC automatic gain control
  • 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 may include information about a data rate and a data length.
  • FIG. 3 (b) illustrates an HT-mixed format PPDU (HT-mixed format PPDU) for supporting both an IEEE 802.11 ⁇ system and an IEEE 802. lla / g ⁇ system.
  • 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-LTF (HT Long Training field) is configured to include a preamble and a data field.
  • the L-STF, L-LTF and L-SIG fields mean legacy fields for backward compatibility, so from L-STF to L-SIG The field is the same as the non-HT format.
  • 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 STA can know that it is an HT-mixed format PPDU using the HT-SIG field following the legacy field, and can decode the data field based on the HT-SIG field.
  • the HT-LTF field may be used for channel estimation for demodulation of the data field.
  • IEEE 802.11 ⁇ supports SU-MIMO (Single-User Mult i-Input and Multi-Output), so a plurality of HT-LTF fields can be configured for channel estimation for each data field transmitted in multiple spatial streams. have.
  • the HT-LTF field contains data HT-LTF, which is used for channel estimation for spatial streams, and extension HT- LTF, which is additionally used for full channel sounding. 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 the foaming so that the L-STA and the HT-STA receive the PPDU so as to acquire data, and then the HT-STF, HT-LTF, and the data field transmitted are precoded. Wireless signal transmission is performed through.
  • the precoding is performed by the STA that receives the precoding.
  • the HT—STF field is transmitted, followed by a plurality of HT-LTF and data fields.
  • 3C illustrates a HT-GF format PPDU (HT-GF format PPDU) for supporting only an IEEE 802.11 ⁇ 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 composed 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.
  • 3D illustrates a service field included in a data field.
  • the service field has 16 bits. Each bit is assigned from 0 to 15, and transmitted sequentially from bit 0. Bits 0 to 6 are set to 0, and within the receiving end Used to synchronize the descrambler.
  • the 11ac LAN 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 use a wireless channel efficiently.
  • 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.
  • 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 PSDIJs 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 11 ⁇ control information.
  • 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.
  • the MU- The plurality of control information required for MIMO transmission is divided into two types of information: common control information commonly required for all STAs and dedicated control information individually required for a specific STA. Can be sent.
  • 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
  • the VHT format PPDU includes a legacy format preamble consisting of L-STF, L-LTF, and L-SIG fields, a VHT-SIG-A (VHT-Signal-A) field, and VHT-STF (VHT Short Training). field), VHT-TLF (VHT Long Training field), and VHT-SIG-B (VHT-Signal-B) field including VHT format preamble and data field.
  • VHT-SIG-A VHT-Signal-A
  • VHT-STF VHT Short Training
  • VHT-TLF VHT Long Training field
  • VHT-SIG-B VHT-Signal-B
  • L-STF, L-LTF, and L—SIG means legacy fields for backward compatibility, so the L-STF to L-SIG fields are the same as non-HT formats.
  • 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.
  • VHT-STA uses the VHT-SIG-A field following the legacy field to format the VHT. It can be seen that it is a PPDU, and the data field can be decoded based on this.
  • 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 transmission of control information common to the AP and 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 channel bandwidth (BW) information to be used, whether space time block coding (STBC) is applied, group identification information for indicating a group of STAs grouped in MU-MIMO (Group ID: Group Identifier), the number of streams used (NSTS: ' Number of space-time stream) / Partial AID (Partial AID (association Identifier)) and Transmit power save forbidden information. It may include.
  • the Group ID refers to an identifier assigned to a transmission target STA group to support MU-MIMO transmission, and may indicate whether the currently used MIMO transmission method is ⁇ - ⁇ or SU-MIMO.
  • Table 1 is a table illustrating the VHT-SIG-A1 field.
  • Group ID 6 Indicates Group ID
  • VHT SU PPDU 0 'or' 63 'indicates a VHT SU PPDU, otherwise it indicates a VHT MU PPDU
  • the upper 3 bits are written as follows
  • TXOP_PS_NOT_ 1 VHT AP is a non-AP
  • VHT STA is TXOP (transmission
  • ALLOWED Set to 0, to allow transition to power save mode during opportunity
  • the VHT-SIG-A2 field contains information on whether a short guard interval (GI) is used, forward error correction (FEC) information, and information about the Modulation and Coding Scheme (MCS) for the user.
  • GI short guard interval
  • FEC forward error correction
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • Redundancy bits for cyclic redundancy checking (CRC) and tail bits of a convolutional decoder may be included.
  • Table 2 is a table illustrating the VHT—SIG-A2 field.
  • Short GI 1 If short GI is not used for data field, if short GI is not used for data field, it is set to '1'.
  • Short GI disambiguation 1 If a short GI is used and additional symbols are required for the payload of the PPDU (disambiguation), then '1',
  • User position 7 ⁇ '(V' indicates the coding used if the NSTS field of the user is not , 0 '.
  • LDPC Extra OFDM 1 LDPC PPDU encoding procedure for SU PPDU
  • Symbol Set to '1' if extra OFDM symbol is required due to PPDU encoding procedure for VHT MU PPDU
  • NSTS field of each user is '0', it is set as '1' as a spare field.
  • CRC 8 contains a CRC for detecting errors in the PPDU at the receiver
  • VHT-STF is used to improve the performance of AGC estimation in MIMO transmission.
  • the VHT-STF field duration is 4 // S.
  • the frequency domain sequence1 used to configure the VHT-STF field in 20MHZ transmission is the same as the L-STF field.
  • the VHT-STF field is duplicated with VHT—STF configured in 20MHz units on each 20MHz subchannel, and phase rotated for each 2 ⁇ z subchannel. It is configured.
  • Equation 1 HTS_ 28, ⁇ in equation 28 is equal to the equation (2) below.
  • the frequency domain sequence of the VHT-STF field is expressed by the following equation.
  • Equation 3 HTS_ 58, 58 is equal to the expression (4) below.
  • the frequency-domain sequence of the VHT-STF field is
  • VHTS_ n2 122 ⁇ VHTS_ 5S 58 , 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, VHTS_ 5S 5S ⁇
  • the frequency domain sequence of the VHT-STF field is
  • VHTS ⁇ 250 ⁇ VHTS_ l22 122 , 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, VHTS_ U2 , 122 ⁇
  • Each 80MHz frequency segment uses the 80MHz VHT-STF pattern defined in Equation 5 above.
  • the signal of the transmission chain () transmitted in the frequency segment () is represented by the following Equation (7).
  • Equation 7 is the highest data subcarrier index per frequency segment. Indicates.
  • N' ⁇ represents the number of users for which a PPDU is sent.
  • f-STF represents a tone (or subcarrier) scale factor value and a guard interval duration value for the VHT-STF field.
  • ⁇ "indicates the number of space-time streams for user u.
  • N STS. total represents the total number of space-time streams in which a single PPDU is transmitted.
  • r cs.VHT (") represents a cyclic shift value for space-time stream n in the entire space-time stream.
  • M is the sum of the stream counts for all users. Indicates.
  • Q i ' Seg denotes a spatial mapping / steering matrix for the subcarrier k in the frequency segment.
  • the spatial mapping / steering matrix consists of ⁇ ⁇ (number of transmission chains) and TS ,, ⁇ / columns.
  • v represents the phase rotation of the tone.
  • k ⁇ 0 in the case of k ⁇ 0, it may have a 'j' value, and in the case of k ⁇ 0, it may have a '1' value.
  • the VHT-LTF is used to estimate the MIMO channel by the VHT-STA. Since the VHT WLAN system supports MU-MIMO, the VHT-LTF can be set as many as the number of spatial streams in which the PPDU is transmitted. Full channel sounding ° 1 If 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 information on modulation, encoding and rate matching of each VHT—STAs.
  • the size of the VHT-SIG-B field depends on the type of MIMO transmission (MU-MIMO or SU-MIMO) and It may vary depending on the channel bandwidth you use for PPDU transmission.
  • MU In order to transmit a PPDU of the same size to STAs paired to an AP in a system supporting 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.
  • the L—SIG field may be used to effectively use the PPDU format.
  • the length field and the rate field included in the L-SIG field and transmitted may be used to provide necessary information.
  • the MAC protocol data unit (MPDU) and / or Aggregate MAC Protocol Data Unit (A-MPDU) is set based on the MAC layer's bytes (or oct: octet), so additional padding at the physical layer May be required.
  • the data field is a payload, and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits. 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.
  • to distinguish the PPDU means It may also mean that the PPDU is determined whether the PPDU is 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 detecting the HT mixed format PPDU
  • 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.
  • BPSK binary phase shift keying
  • the STA determines whether the L-SIG field is detected when the first SIG field is detected in the received PPDU. That is, the STA attempts to decode based on the constellation as illustrated in (a) of FIG. 5. If the STA fails to decode, it may be determined that the corresponding PPDU is an HT-GF format PPDU.
  • the non-HT format PPDU, HT mixed format PPDU, and VHT format PPDU In order to classify, 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 are respectively rotated by 90 degrees counterclockwise in the HT-SIG field transmitted after the L-SIG field. 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, which are performed in the HT-SIG field transmitted after the L-SIG field of the received PPDU, based on the properties as illustrated in (b) of FIG. 5. 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. 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 diminished 90 degrees in the counterclockwise direction. . 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 shown in the example of FIG. 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
  • the MAC Header contains the Frame Control field, Duration / ID field, Address 1 field, Address 2 field, Address 3 field, and Sequence control ( It is defined as an area including a Sequence 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 indicates an association identifier (AID) of the STA that transmitted the frame. It can 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 frame is an MPDU included in an A-MPDU (aggregate-MPDU) format, all of 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).
  • 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 contains the sequence number and fragment It is set to include 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 HT and / or VHT transmission / reception schemes.
  • the HT Control field is included in the Control Wrapper frame. In addition, it exists in a QoS data frame and a management frame having an order subfield value of 1.
  • the frame body is defined as a MAC payload, and data to be transmitted in the upper 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.
  • 7 illustrates the HT 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 and an HT control middle (HT Control Middle) subfield, AC Constraint subfield, and Reverse Direction Grant (RDG) / More PPDU (More PPDU) subfield.
  • HT Control Middle HT control middle subfield
  • AC Constraint subfield AC Constraint subfield
  • RDG Reverse Direction Grant
  • More PPDU More PPDU
  • 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 (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 is set to '1' if the RDG exists, and set to '0' if the RDG does not exist.
  • the PPDU including the corresponding subfield is the last frame transmitted by the RD answerer, it is set to '1', and when another PPDU is transmitted, it is set to '0 1 '.
  • the HT Control Middle subfield of the HT Control field for HT is linked.
  • the Link Adaptation subfield is a training request (TRQ) subfield, an MCS request or antenna selection indication (MAI: MCS (Modulation and Coding Scheme) Request or ASEL (Antenna Selection) Indication) subfield, an MCS feedback sequence indication (MFSI) May include a MCS Feedback Sequence Identif ier) subfield, an MCS Feedback and Antenna Selection Command / data (MFB / ASELC) subfield.
  • TRQ training request
  • MAI MCS (Modulation and Coding Scheme) Request or ASEL (Antenna Selection) Indication
  • MCS feedback sequence indication MCS feedback sequence indication
  • MCS Feedback and Antenna Selection Command / data MFB / ASELC
  • the TRQ subfield is set to 1 when requesting a responder to transmit a sounding PPDU, and is set to 0 when the responder does not request sounding PPDU.
  • the MAI subfield is set to 14, this indicates an ASEL indication, and the MFB / ASELC subfield is interpreted as an antenna selection command / data. Otherwise, the MAI subfield indicates an MCS request and the MFB / ASELC subfield is interpreted as MCS feedback.
  • the MAI subfield represents an MCS Request (MRQ: MCS Request)
  • MCS request MCS request
  • MSI MRQ sequence identif ier
  • the MRQ subfield is set to '1' if MCS feedback is requested and set to '0' if MCS feedback is not requested.
  • the MSI subfield includes a sequence number for specifying an MCS feedback request.
  • the MSI subfield is set to a reserved bit.
  • 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
  • VHT 1
  • the HT Control Middle subfield may be embodied in different formats according to the indication of the VHT subfield.
  • the HT Control Middle subfield of the HT Control field for the VHT includes a reserved bit, an MCS feedback request (MRQ: Modulation and Coding Scheme (feedback request) subfield, MRQ Sequence Identifier (MSI) / space-time block coding (STBC) subfield, MCS feedback sequence identifier (MFSI) / group ID least significant bit (GID-L: Least Significant Bit (LSB) of Group ID subfield, MCS Feedback (MFB) subfield, group ID most significant bit (GID— H: Most Significant Bit (MSB) of Group ID ) Subfield, a coding type subfield, a FB Tx Type (Feedback Transmission Type) subfield, and a voluntary MFB (Unsolicited MFB) subfield.
  • Table 3 shows a description of each subfield included in the HT Control Middle subfield of the VHT format.
  • MRQ MCS request Set to '1' when requesting MCS feedback (solicited MFB)
  • the MSI subfield contains a sequence number in the range of 0 to 6 identifying the particular request.
  • Unsolicited MFB subfield. '1' contains a compressed MS subfield (2 bits) and a STBC indication subfield (1 bit)
  • MFSI / GID— L MFB sequence If the Unsolicited MFB subfield is set to '0' identif ier / L, the MFSI / GID-L subfield is set to MFB SB of Group.
  • Unsolicited MFB subfield is set to '1' and the MFB is estimated from the MU PPDU.
  • MFSI / GID-L subfield contains the least significant 3 bits of the group ID of the PPDU from which the MFB was estimated.
  • the MFB subfield contains the recommended MFB.
  • GID-H MSB of Group Unsolicited MFB subfield is set to '1'
  • the GID-H subfield contains the most significant 3 bits of the group ID of the PPDU from which the spontaneous MFB was estimated.
  • MFB is estimated from SU PPDU and GID-H subfields are all set to 1
  • Unsolicited MFB subfield is set to '1' of MFB, the coding type subfield is spontaneous response.
  • the coding type of the frame where the MFB is estimated includes 0 for binary convolutional code (BCC) and 1 for low-density parity check (LDPC).
  • FB Tx Type Transmission Unsolicited MFB subfield is set to '1' type of MFB and MFB is not beamformed
  • FB Tx Type subfield is set to '0'
  • the FB Tx Type subfield is set to '1' if the Unsolicited MFB subfield is set to '1' and the MFB is estimated from a beamformed VHT PPDU.
  • Unsolicited Set to '1' if the Unsolicited MFB responds to the MRQ.
  • the MFB MCS feedback If the MFB is not a response to the MRQ, the indicator is returned as '0' and the MFB subfield is the VHT Number of Space Time Streams (NUM_STS) subfield, VHT -MCS subfield, and bandwidth ( It may include a BW (Bandwidth) subfield and a Signal to Noise Ratio (SNR) subfield.
  • the NU _STS subfield indicates the number of recommended spatial streams.
  • the VHT-MCS subfield indicates a recommended MCS.
  • the BW subfield is associated with the recommended MCS. Indicates bandwidth information.
  • 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.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a general link setup procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a STA In order for an STA to set up a link and transmit / receive data with respect to a network, a STA must first go through a scanning procedure, an authentication procedure, an association procedure, etc. to discover the network.
  • the link setup procedure may also be referred to as session initiation procedure and session setup procedure.
  • the linking procedure may be collectively referred to as the scanning, authentication, and association procedure of the link setup procedure.
  • the scanning procedure in the WLAN includes a passive scanning procedure and an active scanning procedure.
  • FIG. 9 (a) illustrates a link setup procedure according to passive scanning
  • FIG. 9 (b) illustrates a link setup procedure according to active scanning
  • the passive scanning procedure is performed through a beacon frame broadcasted periodically by the AP.
  • Beacon frame is IEEE 802. As one of the management frames in 11, it informs the existence of the wireless network and periodically (for example, 100 msec interval) so that the non-AP STA performing scanning can find the wireless network and participate in the wireless network. Broadcast.
  • the beacon frame contains information about the current network (eg, information about the BSS).
  • the non-AP STA waits for reception of three beacon frames when the channels are manually moved.
  • the non-AP STA that receives the beacon frame may store information about the network included in the received beacon frame, move to the next channel, and perform scanning on the next channel in the same manner.
  • the non-AP STA receives the beacon frame to obtain information about the network, thereby completing the scanning procedure on the corresponding channel.
  • the passive scanning procedure has the advantage that the overall overhead is small since the procedure is completed only when the non-AP STA receives the beacon frame without having to transmit another frame.
  • the scanning execution time of the non-AP STA increases in proportion to the transmission period of the beacon frame.
  • the non-AP STA broadcasts a probe request frame while actively moving channels to discover which AP exists in the vicinity, thereby receiving all Request network information from AP ⁇
  • the network waits for a random time and transmits network information in a probe response frame to the corresponding non-AP STA.
  • the STA may store network related information included in the received probe answering frame and move to the next channel to perform scanning in the same manner. The scanning procedure is completed by the non-AP STA receiving the probe answering frame and obtaining network information.
  • the active scanning procedure has an advantage that scanning can be completed in a relatively quick time compared to the passive scanning procedure. However, an additional frame sequence is required, which increases the overall network overhead.
  • the non-AP STA After completing the scanning procedure, the non-AP STA selects a network according to its own criteria and performs an authentication procedure with the corresponding AP.
  • the authentication procedure is a process in which a non-AP STA transmits an authentication request frame to an AP, and in response thereto, an AP transmits an authentication response frame to a non-AP ST A. This is done by way handshaking.
  • An authentication frame used for authentication request / answer response corresponds to a management frame.
  • Authentication frames authentication algorithm number (authentication algorithm number), authentication transaction sequence ⁇ Number (authentication transaction sequence number), the status code (status code), checkpoints text (challenge text), RSN (Robust Security Network), finite cyclic group (Finite Cyclic Group) and the like. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, and may be replaced with other information or further include additional information.
  • the non-AP STA may transmit an authentication request frame to the AP.
  • the AP may determine whether to allow authentication for the non-AP STA based on the information included in the received authentication request frame.
  • the AP may provide a result of the authentication process to the non-AP STA through an authentication response frame.
  • Non-AP through the authentication process
  • the AP STA and the AP authenticate each other and then establish an association.
  • the association process is a process in which a non-AP STA transmits an association request frame to an AP, and in response to this, the AP transmits an association response frame to a non-AP STA, that is, a 2-way. This is done by handshaking.
  • the association request frame includes information related to various capabilities of the non-AP STA, beacon listening interval, service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, RSN, and mobility. Information about the domain, supported operating classes, TIM Broadcast Indication Map Broadcast request, interworking service capability, and the like may be included.
  • the AP determines whether support for the corresponding non-AP STA is possible. After determining, the AP shall accept the association request in the association response frame, It transmits information about capability information that it can support to the non-AP STA.
  • Association response frames include information related to various capabilities, status codes, association IDs (AIDs), support rates, Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) parameter sets, Received Channel Power Indicators (RCPI), Received Signal to Noise Indicators (RSNI), mobility the Dodecanese, time ⁇
  • association request / answer response frame The information that may be included in the above-described association request / answer response frame is an example, and may be replaced with other information or may further include additional information.
  • the non-AP STA If the non-AP STA successfully establishes an association with the AP, normal transmission / reception is performed. On the other hand, if the association is not successfully established with the AP, based on the reason, the non-AP STA may attempt to reassociate or attempt to associate with another AP.
  • Media access mechanism
  • IEEE 802. In 11 communication is fundamentally different from the wired channel environment, because the communication takes place on a shared wireless medium 1.
  • CSMA / CD carrier sense multiple access / collision detection
  • a CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
  • the CAMA / CA mechanism is IEEE 802. 11 Also known as the Distributed Coordination Function (DCF) of the MAC, it basically adopts a "listen before talk" access mechanism.
  • DCF Distributed Coordination Function
  • the AP and / or STA may perform a wireless channel or for a predetermined time period (eg, DIFS (DCF Inter-Frame Space)) prior to starting transmission.
  • a Clear Channel Assessment CCA
  • CCA Clear Channel Assessment
  • the AP and / or STA does not start its own transmission, and several STAs are already waiting to use the medium. Assuming, in addition to DIFS, a further wait for a delay time (for example, a random backoff period) for media access may be attempted before frame transmission.
  • a delay time for example, a random backoff period
  • 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
  • HCF is based on the DCF and the Point Coordination Function (PCF).
  • PCF is a polling-based synchronous access method that refers to a method of periodically polling so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames.
  • HCF has Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and 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 contention period (CP) and contention free period (CFP). .
  • QoS quality of service
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an arbitrary backoff period and a frame transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • STAs may attempt to transmit data (or frames).
  • 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 the contention of the contention parameter.
  • the CW parameter is given the initial value CW min , but can take twice the value if transmission fails (eg, if an ACK for a transmitted frame has not been received).
  • CW parameter value is cw max
  • data transmission can be attempted while maintaining the cw max value until the data transmission is successful.
  • 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. On the other hand, the remaining STAs monitor and wait that the medium is busy. In the meantime, each of STA 1, STA 2, and STA 5 Each STA, after waiting for DIFS if the medium is monitored idle, counts down the backoff slots according to a random backoff count value of their choice.
  • 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.
  • STA 1 and 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.
  • a residual backoff time of STA 5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA 4, and in this case, a stratification may occur between STA 4 and STA 5.
  • STA 4 and STA 5 double the CW value, then select a random backoff count value and select the backoff slot. Perform a countdown.
  • 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 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).
  • NAV Network Allocation Vector
  • the NAV is a value that indicates to the 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, for example, according to the value of the duration field of the MAC header of the frame.
  • FIG. 11 illustrates a hidden node in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 (a) illustrates an example of a hidden node, in which STA A and STA B are in communication and STA C has information to transmit.
  • STA A may be transmitting information to STA B, it may be determined that the medium is idle when STA C performs carrier sensing before sending data to STA B.
  • FIG. This is because transmission of STA A (ie, media occupation) may not be sensed at the location of STA C.
  • STA B receives the information of STA A and STA C at the same time, the stratification occurs.
  • STA A may be referred to as a hidden node of STA C.
  • FIG. 11B is an example of an exposed node
  • STA B is a case where STA C has information to be transmitted from STA D in a situation in which data is transmitted to STA A.
  • FIG. 11B is an example of an exposed node
  • STA C is a case where STA C has information to be transmitted from STA D in a situation in which data is transmitted to STA A.
  • FIG. 11B when STA C performs carrier sensing, it may be determined that the medium is occupied by the transmission of STA B. Accordingly, since STA C is sensed as a medium occupancy state even if there is information to be transmitted to STA D, it must wait until the medium becomes idle. However, in fact, since STA A is outside the transmission range of STA C, transmission from STA C and transmission from STA B may not collide in the position of STA A, so STA C is unnecessary until STA B stops transmitting. To wait. At this time, STA C may be referred to as an exposed node of STA B.
  • FIG. 12 is a view for explaining the RTS and CTS in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • 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. 12 (a) illustrates an example of a method of solving a hidden node problem, and assumes that both STA A and STA C try to transmit data to STA B.
  • STA A sends the RTS to STA B
  • STA B transmits the CTS to both STA A and STA C around it.
  • STA C waits until the data transmission of STA A and STA B is completed, thereby avoiding the dolmen.
  • STA C overhears the RTS / CTS transmission between STA A and STA B, so that STA C is a different STA (eg, STA). It may be determined that no collision will occur even if data is transmitted to D). That is, STA B transmits the RTS to all the surrounding terminals, and only STA A having the data to actually transmit the CTS. STA C is only RTS Since STA and the STA did not receive the CTS, it can be seen that STA A is out of STC C's carrier sensing. Power management
  • the WLAN system channel sensing must be performed before the STA performs transmission / reception, and always sensing the channel causes continuous power consumption of the STA.
  • the power consumption in the receive state does not differ significantly compared to the power consumption in the transmit state, and maintaining the receive state is a great burden for the power limited STA (ie, operated by a battery). Therefore, if the STA maintains a reception standby state in order to continuously sense the channel, power consumption is inefficiently consumed without any particular advantage in terms of WLAN throughput.
  • the WLAN system supports a power management (PM) mode of the STA.
  • PM power management
  • the power management mode of the STA is divided into an active mode and a power save (PS) mode.
  • the STA basically operates in the active mode.
  • the STA operating in the active mode maintains an awake state.
  • the awake state is a state in which normal operation such as frame transmission and reception or channel scanning is possible.
  • the STA operating in the PS mode operates by switching between a sleep state and an awake state.
  • the STA which operates in a sleep state, operates with minimal power, and does not perform frame transmission and reception as well as channel scanning.
  • the STA operates in the sleep state as long as possible, power consumption is increased, so that the STA has an increased operation period.
  • the STA operating in the sleep state may transmit the frame by switching to the awake state.
  • the STA in the sleep state may not receive it and may not know that there is a frame to receive. Accordingly, the STA may need to switch to the awake state according to a specific period in order to know whether the frame to be transmitted to it exists (and also receive it if there is).
  • FIG. 13 is a view for explaining a power management operation in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the AP 210 transmits a beacon frame to STAs in a BSS at regular intervals (S211, S212, S213, S214, S215, and S216).
  • the beacon frame includes a Traffic Indication Map (TIM) information element.
  • the TIM information element includes information indicating that the AP 210 has buffered traffic for STAs associated with the AP 210 and transmits a frame.
  • the TIM element includes a TIM used to indicate unicast frames and a delivery traffic indication map (DTIM) used to inform multicast or broadcast frames.
  • DTIM delivery traffic indication map
  • the AP 210 may transmit the DTIM once every three beacon frames.
  • STA1 220 and STA2 230 are STAs operating in PS mode.
  • the STA1 220 and the STA2 230 may be configured to receive a TIM element transmitted by the AP 210 by switching from the sleep state to the awake state at every wakeup interval of a predetermined period. .
  • Each STA may calculate a time to switch to the awake state based on its local clock. In the example of FIG. 13, it is assumed that the clock of the STA coincides with the clock of the AP.
  • the predetermined wakeup interval may be set such that the STA1 220 may switch to the awake state for each beacon interval to receive the TIM element. Therefore, the STA1 220 may be switched to the awake state when the AP 210 first transmits the beacon frame (S211) (S221). STA1 220 may beacon frame all receive and obtain a TIM element. When the acquired TIM element indicates that there is a frame to be transmitted to the STA1 220, the STA1 220 sends a PS-Poll (Power Save-Poll) frame requesting the AP 2I10 to transmit a frame to the AP 210. It can be transmitted to (S221a). The AP 210 may transmit the frame to the STA1 220 in response to the PS-Poll frame (S231). After completing the frame reception, the STA1 220 switches to the sleep state again.
  • PS-Poll Power Save-Poll
  • the AP 210 When the AP 210 transmits the beacon frame for the second time, the AP 210 does not transmit the beacon frame at the correct beacon interval because the medium is occupied by another device accessing the medium. It can be transmitted at the delayed time point (S212). In this case, the STA1 220 switches the operation mode to the awake state in accordance with the beacon interval, but does not receive the delayed beacon frame, thereby switching back to the sleep state (S222).
  • the beacon frame may include a TIM element set to DTIM. However, since the medium is occupied (busy medium) state, the AP 210 delays transmission of the beacon frame (S213).
  • the STA1 220 may operate by switching to the awake state according to the beacon interval, and may acquire the DTIM through the beacon frame transmitted by the AP 210.
  • STAK220 It is assumed that the acquired DTIM indicates that there is no frame to be transmitted to the STA1 220 and that a frame for another STA exists. In this case, the STA1 220 may determine that there is no frame to receive and switch to the sleep state again.
  • the AP 210 transmits the frame to the STA after the beacon frame transmission (S232).
  • the AP 210 transmits a beacon frame for the fourth time (S214).
  • the STA1 220 cannot adjust the wakeup interval for receiving the TIM element because the STA1 220 cannot obtain information indicating that there is buffered traffic for itself through the previous two times of receiving the TIM element.
  • the wakeup interval value of the STA1 220 may be adjusted.
  • the STA1 220 may be configured to switch the operating state by waking up once every three beacon intervals from switching the operating state for receiving the? M element per beacon interval. Therefore, the STA1 220 cannot acquire the corresponding TIM element because the AP 210 maintains a sleep state (S215) at the time when the AP 210 transmits the fourth beacon frame (S214) and the fifth beacon frame (S215).
  • the STA1 220 When the AP 210 transmits a beacon frame for the sixth time (S216), the STA1 220 is The operation may be switched to the awake state to obtain a TIM element included in the beacon frame (S224). Since the TIM element is a DTIM indicating that a broadcast frame exists, the STA1 220 may receive a broadcast frame transmitted by the AP 210 without transmitting the PS-Poll frame to the AP 210. (S234). Meanwhile, the wakeup interval set in the STA2 230 may be set in a longer period than the STA1 220. Accordingly, the STA2 230 may switch to the awake state at the time S215 when the AP 210 transmits the beacon frame for the fifth time and receive the TIM element (S241).
  • the STA2 230 may know that there is a frame to be transmitted to itself through the TIM element, and transmit a PS-Poll frame to the AP 210 to request frame transmission (S241a).
  • the AP 210 may transmit the frame to the STA2 230 in response to the PS-Poll frame (S233).
  • the TIM element includes a DTIM indicating whether there is a ⁇ or a broadcast / multicast frame indicating whether a frame to be transmitted to the STA exists.
  • DTIM may be implemented through field setting of a TIM element.
  • 14 to 16 are views for explaining in detail the operation of the STA receiving the TIM in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the STA may switch from the sleep state to the awake state to receive a beacon frame including the TIM from the AP, interpret the received TIM element, and know that there is buffered traffic to be transmitted to the AP. .
  • the STA After the STA performs contending with other STAs for medium access for PS-Poll frame transmission, the STA performs a PS-Poll frame to request the AP to transmit a data frame. Can transmit The AP, which has received the PS-Poll frame transmitted by the STA, may transmit the frame to the STA.
  • the STA may receive a data frame and transmit an acknowledgment (ACK) frame thereof to the AP. The STA may then go back to sleep. .
  • ACK acknowledgment
  • the AP operates according to an immediate response method after transmitting a data frame after a predetermined time (for example, short inter-frame space (SIFS)) after receiving a PS-Poll frame from the STA. Can be. Meanwhile, when the AP fails to prepare a data frame to be transmitted to the STA during the SIFS time after receiving the PS-Poll frame, the AP may operate according to a deferred response method, which will be described with reference to FIG. 15.
  • a predetermined time for example, short inter-frame space (SIFS)
  • SIFS short inter-frame space
  • the STA transitions from the sleep state to the awake state to receive a TIM from the AP and transmits a PS-Poll frame to the AP through contention as in the example of FIG. 14.
  • the AP fails to prepare a data frame during SIFS even after receiving the PS-Poll frame, it may transmit an ACK frame to the STA instead of transmitting the data frame.
  • the AP may transmit the data frame to the STA after contending.
  • the STA may transmit an ACK frame indicating that the data frame was successfully received to the AP and go to sleep.
  • STAs may transition from a sleep state to an awake state to receive a beacon frame including a DTIM element from the AP. STAs may know that a multicast / broadcast frame will be transmitted through the received DTIM. AP transmits beacon frame including DTIM After that, data (ie, multicast / broadcast frame) can be directly transmitted without transmitting and receiving PS-Poll frames. The STAs may receive data while continuously awake after receiving the beacon frame including the DTIM, and may switch back to the sleep state after the data reception is completed.
  • M2M communication refers to a communication method that includes one or more machines (Machine), also referred to as MTC (Machine Type Communication) or thing communication.
  • a machine is an entity that does not require direct human intervention or intervention.
  • a device such as a meter or vending machine equipped with a wireless communication module, as well as a user device such as a smartphone that can automatically connect and communicate with a network without user intervention / intervention, This may correspond to an example.
  • the M2M communication may include communication between devices (eg, device-to-device (D2D) communication), communication between a device and an application server, and the like.
  • D2D device-to-device
  • Examples of device and server communications include communication between vending machines and servers, point of sale (POS) devices and servers, and electricity, gas or water meters and servers.
  • applications based on M2M communication may include security, transportation, health care, and the like. Considering the nature of these applications, M2M communication should generally be able to support the transmission and reception of small amounts of data at low speeds in the presence of very many devices. Specifically, M2M communication should be able to support a large number of STAs. In the currently defined WLAN system, it is assumed that a maximum of 2007 STAs are linked to one AP.
  • M2M communication methods for supporting a case where a larger number (approximately 6000 STAs) are linked to one AP are provided. Is being discussed. In addition, many applications that support / require low data rates are expected in M2M communication. In order to smoothly support this, for example, in a WLAN system, an STA may recognize whether data to be transmitted to the STA is present based on a Traffic Indication Map (TIM) element. Are being discussed. In addition, M2M communication is expected to have a lot of traffic with a very long transmission / reception interval. For example, very small amounts of data are required to be sent and received over long periods of time, such as electricity / gas / water use.
  • TIM Traffic Indication Map
  • WLAN technology is rapidly evolving and, in addition to the above examples, technologies for direct link setup, media streaming performance improvement, support for high speed and / or large initial session setup, and support for extended bandwidth and operating frequency. Is being developed.
  • STAs In the method of operating a power saving mode based on the TIM (or DTIM) protocol described above with reference to FIGS. 14 to 16, STAs have a data frame to be transmitted for themselves through STA identification information included in the TIM element. You can check whether or not.
  • the STA identification information the STA is associated with the AP (association) ⁇ 1 1 A1 (Association) which is an identifier assigned to
  • AID is used as a unique identifier for each STA within one BSS.
  • the AID may be assigned to one of values from 1 to 2007.
  • 14 bits may be allocated for an AID in a frame transmitted by an AP and / or an STA . Up to 16383 can be allocated, but in 2008, 16383 is set as a reserved value.
  • the ⁇ element according to the existing definition is not suitable for the application of M2M application where a large number of (eg, more than 2007) STAs may be associated with one AP.
  • the TIM bitmap size is so large that it cannot be supported by the existing frame format and is not suitable for M2M communication considering low transmission rate applications.
  • M2M communication it is expected that the number of STAs in which a received data frame exists during one beacon period is very small. Therefore, in consideration of the application example of the M2M communication as described above, since the size of the TIM bitmap is expected to be large, but most bits have a value of 0, a technique for compressing the bitmap all efficiently is required.
  • bitmap compression technique there is a scheme for omitting consecutive zeros at the beginning of a bitmap and defining it as an offset (of f set) value.
  • the compression efficiency is not high. For example, AIDs of 10 and 2000
  • the compressed bitmap has a length of 1990 but all have a value of 0 except at both ends. If the number of STAs that can be associated with one A p is small, the inefficiency of bitmap compression is not a big problem. However, if the number of STAs increases, such inefficiency may be a factor that hinders overall system performance. have.
  • the AID may be divided into groups to perform more efficient data transmission.
  • Each group is assigned a designated group ID (GID).
  • GID group ID
  • AIDs allocated on a group basis will be described with reference to FIG. 17.
  • 17 is a diagram for explaining a group-based AID in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 17 (a) is a diagram illustrating an example of an AID allocated on a group basis.
  • the first few bits of the AID bitmap may be used to indicate a GID.
  • the first two bits of the AID bitmap may be used to represent four GIDs. If the total length of the AID bitmap is N bits, the first two bits (B1 and B2) represent the GID of the corresponding AID.
  • FIG. 17 (b) is a diagram illustrating another example of an AID allocated on a group basis.
  • the GID may be allocated according to the location of the AID.
  • AIDs using the same GID may be represented by an offset (of f set) and a length value.
  • GID 1 is represented by offset A and length B, it means that AIDs A through A + B-1 on the bitmap have GID 1.
  • FIG. 17 (b) it is assumed that AIDs of all 1 to N4 are divided into four groups. Assume In this case, AIDs belonging to GID 1 are 1 to N1, and AIDs belonging to this group may be represented by offset 1 and length N1.
  • AIDs belonging to GID 2 may be represented by offset N1 + 1 and length N2—N1 + 1
  • AIDs belonging to GID 3 may be represented by offset N2 + 1 and length N3 ⁇ N2 + 1
  • GID AIDs belonging to 4 may be represented by offset N3 + 1 and length N4 ⁇ N3 + 1.
  • channel access may be allowed only to STA (s) corresponding to a specific group during a specific time interval, and channel access may be restricted to other STA (s).
  • a predetermined time interval in which only specific STA (s) are allowed access may be referred to as a restricted access window (RAW).
  • FIG. 17 (c) illustrates a channel access mechanism according to a beacon interval when the AID is divided into three groups.
  • the first beacon interval (or the first RAW) is a period in which channel access of an STA corresponding to an AID belonging to GID 1 is allowed, and channel access of STAs belonging to another GID is not allowed.
  • the first beacon includes a TIM element only for AIDs corresponding to GID 1.
  • the second beacon frame contains a TIM element for AIDs with GID 2 only, so that during the second beacon interval (or second RAW) only the channel access of the STA corresponding to the AID belonging to GID 2 Is allowed.
  • the third beacon frame includes a TIM element only for AIDs having GID 3, and accordingly, only the channel access of the STA corresponding to the AID belonging to GID 3 is allowed during the third beacon interval (or third RAW).
  • the fourth beacon frame again contains a TIM element only for AIDs with GID 1, so that during the fourth beacon interval (or fourth RAW) it belongs to Gn: D ⁇ .
  • the order of GIDs allowed according to the beacon interval shows a cyclic or periodic example, but is not limited thereto.
  • a specific time interval (eg, Specific RAW) may operate in a manner that allows channel access of only the STA (s) corresponding to the specific AID (s) and does not allow channel access of the remaining STA (s).
  • the indication information about whether the AP buffers data to STAs of the access group by a specific ⁇ may be limited to the access group by the corresponding TIM.
  • the AP may transmit a corresponding instruction to the terminal so that only the access group can access the channel.
  • the group-based AID allocation scheme as described above may also be referred to as a hierarchical structure of the TIM. That is, the entire AID space It is possible to divide into a plurality of blocks and to allow only channel access of STA (s) (ie, STAs of a specific group) corresponding to a specific block having a non-zero value. Accordingly, the TIM can be divided into small blocks / groups, thereby making it easier for the STA to maintain the TIM information, and the blocks / groups can be easily managed according to the class, quality of service (QOS), or purpose of the STA.
  • QOS quality of service
  • a TIM having a hierarchical structure may be configured in the form of two or more levels.
  • the entire AID space may be divided into a plurality of page groups, each page group may be divided into a plurality of blocks, and each block may be divided into a plurality of sub-blocks.
  • the first N1 bits represent a page ID (i.e., PID)
  • the next N2 bits represent a block ID
  • the next N3 bits May indicate a sub-block ID
  • the remaining bits may indicate a STA bit position in the sub-block.
  • the STA is a general beacon (for example, DTIM that is transmitted in a long period of information on the TIM elements (for example, TIM for GID 1, 2, 3>) classified for each group described above Beacons, Tong Beacons, etc.
  • information about the ⁇ elements that are separated by each group from the beacons transmitted in a long period while the STA performs the association process with the AP eg, Transmission period / length of the TIM element classified by each group, slot time in each group access period, etc.
  • transitions to the awake state in the period in which the TIM element of the group to which the corresponding STA belongs is transmitted to change the TIM element.
  • TIM elements separated by each of these groups can be received by the TIM segment (TIM). segment).
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a PHY transmission procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • VHT MU PPDU In the case of the VHT MU PPDU, an A-MPDU is generated for each user in the MAC, and the VHT training symbols (VHT-STF and VHT-LTF fields) for each "for" character as shown in FIG. 18 in the PHY, VHT-SIG-B.
  • the data field is created.
  • the number of VHT training symbols depends on the total number of spatiotemporal streams for all users.
  • the MAC uses PHY-TXSTART. Create a request primitive. PHY-TXSTART. The request primitive enters the PHY state. The PHY is set to operate at the appropriate frequency via the PLME, and other transmission parameters such as the VHT-MCS coding type and transmit power are set to PHY-TXSTART. It is set via PHY-SAP using the request primitive.
  • the PHY After the transmission of the PHY preamble begins, the PHY immediately commences data scrambling and data encoding.
  • the encoding method for data fields is the number of space-time streams, Determined based on STBC, MCS, and number of users.
  • PHY-DATA generated from MAC request primitive and PHY-DATA generated from PHY layer.
  • Data is exchanged between the MAC and PHY via the conf irm primitive.
  • PHY padding bits of 0 to 7 bits are attached to the PSDU to match the number of bits of the coded PSDU to an integer multiple of the number of coded bits per OFDM symbol.
  • PHY is PHY-TXEND from MAC. PSDU transmission is terminated when the request primitive is received. PHY is assigned to each PHY—TXEND. PHY-TXEND as a confirmation answer to the request primitive. Pass the conf irm primitive to the MAC.
  • the PHY When the PPDU transmission is complete, the PHY enters the receive state.
  • the MAC passes the PSDU for each person 1 "user U to the PHY, which fills the PSDU with the available oxup in the PPDU's data field.
  • the PHY determines whether to attach pad bits to the PSDU and the number of pad bits.
  • the number of pad bits added is 0 to 7 bits for each user.
  • Equation 8 For SU, U is ignored in Equation 8 below.
  • N s represents the number of symbols in the data field.
  • NDi denotes the number of data bits per symbol for user u.
  • PSDU_LENGTH indicates the number of octets of the VH T PSDU for user u .
  • Nservice represents the number of bits (eg, 16 bits) of the SERVICE field.
  • N tail represents the number of tail bits per BCC encoder (eg, 6 bits)
  • the tail bits indicate to the PSDU for trellis termination when the PSDU is encoded using the BCC coding method.
  • the tail bits are not attached to the PSDU.
  • N ES Represents the number of BCC encoders for user u.
  • the PHY padding bits are calculated using Equation 9 below.
  • N PAD N m init N DBPS -8-PSDU_LENGTH-N service
  • Equation 9 N s and hr are obtained from Equation 10 below.
  • mSTBC ' ⁇ DBPS mSTBC is equivalent to' 2 'when STBC is used, and' 1 'otherwise. If APEP_LENGTH is greater than 0, APEP ⁇ LENGTH is carried by the PSDU.
  • End-of-frame Indicates the number of octets of A-MPDU pre-EOF padding (E-PDU) before padding.
  • a value of '0' indicates a VHT NDP PPDU.
  • Equation 11 For the VHT MU PPDU, if the PSDU for user U is encoded using the LDPC coding method, the number of PHY padding bits is expressed using Equation 11 below. Is calculated.
  • N PAD , U N SYM max _ in N DBPS> till-8 ⁇ PSDU_LENGTH U -N ? E. , ce
  • Equation 11 WsYM_raax_ it is used as shown in Equation 12 below.
  • the FORMAT parameter which is a TXVECTOR parameter, has a value of NON_HT (that is, a PPDU is a non-HT format PPDU), and the NON_HT—MODULATION parameter is ERP-OFDM (extended rate PHY using OFDM modulation) and DSSS-OFDM (direct sequence spread spectrum orthogonal frequency- transmission of a frame having any one of division multiplexing) and NON_HT_DUP_OFDM (non-HT duplicate OFDM), or a FORMAT parameter, which is a kind of TXVECTOR parameter, is NHT MF or HT GF (that is, PPDU is an HT mixed format PPDU or Transmission of a frame having a HT-GF format PPDU value includes a no signal extension ('aSignalExtension') interval except a reduced interframe space (RIFS).
  • NON_HT that is, a PPDU is a non-HT format PPDU
  • the HT STA When the HT STA transmits the PPDU configured with the TXVECTOR as described above using RIFS, the HT STA sets the TXVECTOR parameter NC) ⁇ SIG_EXTN parameter to 'true' (that is, no signal extension exists). Otherwise, the HT STA sets the NO_SIG_EXTN parameter, which is a TXVECTOR parameter, to 'false' (may exist according to other TXVECTOR parameters).
  • This signal extension is used for the NAV value of the STA to be set correctly. Also, TXEND. indication, PHY- RXEND. indication and PHY-CCA. Used to time the indication primitives.
  • the Carrier Sensing mechanism for determining whether a medium is busy / idle is in addition to physical carrier sensing that directly senses the medium. (Ie, NAV settings).
  • the SIFS time is 10 S in the ERP-OFDM mode, it is relatively short compared to other modes having 16 S SIFS time. Therefore, the signal extension of 6 / is used so that the transmitting STA calculates the Duration field of the MAC header, including the 'idle time' of 6 // S following each ERP-OFDM transmission. That is, the transmitting STA calculates the NAV value including the time of signal extension (eg, All.), And the calculated NAV value is transmitted through the Duration field of the MAC header, and the NAV The STA receiving the value is prohibited from accessing the medium during the period corresponding to the value set to NAV.
  • the signal extension of 6 / is used so that the transmitting STA calculates the Duration field of the MAC header, including the 'idle time' of 6 // S following each ERP-OFDM transmission. That is, the transmitting STA calculates the NAV value including the time of signal extension (eg, All.), And the calculated NAV value is transmitted through the Duration field of the MAC header,
  • a specific PPDU format including signal extension may be referred to as a signal extended PPDU (PPDU).
  • PPDU signal extended PPDU
  • PHY-TXEND When no signal expansion exists, PHY-TXEND.
  • the indication primitive is generated at the end of the last symbol of the PPDU.
  • PHY-TXEND when the signal extended PPDU is transmitted, PHY-TXEND.
  • the indication primitive is generated after the signal extension interval (ie at the end of the signal extension) at the end of the last symbol of the PPDU.
  • PHY-RXEND When no signal extension exists, PHY-RXEND. An indication is generated at the end of the last symbol of the PPDU. On the other hand, when a signal extended PPDU is received, PHY- RXEND. The indication primitive is generated after the signal extension interval (ie at the end of the signal extension) at the end of the last symbol of the PPDU.
  • 19 is a block diagram illustrating a wireless device to which the present invention can be applied.
  • a wireless device includes a Forward Error Correction (FEC) encoder (FEC encoder) 1901, an interleaver 1902, a mapper 1903, and an inverse discrete Fourier transform unit (IDFT).
  • FEC Forward Error Correction
  • IFT inverse discrete Fourier transform unit
  • Inverse Discrete Fourier Transform, 1904 or Inverse Fast Fourier Transform, 1904
  • GI Insertion Unit 1905 and RF Transmitter 1906.
  • Each field constituting the above-described PPDU may be generated and transmitted using the transport block according to FIG. 19. However, when generating the L—STF and L-LTF fields, the FEC encoder 1901 and the interleaver 1902 may not be used. Some of the configurations (ie, transport blocks) of the wireless device illustrated in FIG. 19 may be omitted, or one or more configurations for performing preprocessing or postprocessing on a transmission signal may be further included. In addition, the transport block except for the RF transmitter 1906 may be implemented as a single processor.
  • the FEC encoder 1901 encodes the data bits according to a predetermined encoding method and outputs the encoded data bits.
  • the FEC encoder 1901 may be implemented as a convolutional encoder, a turbo encoder, or a low density parity check encoder (LDPC) as an error correction code.
  • LDPC low density parity check encoder
  • a padding unit (not shown) and a scrambler (not shown) may be further included before the FEC encoder 1901.
  • the padding unit (not shown) attaches padding bits of 0 to 7 to the PSDU to match the number of bits of the encoded PSDU to an integer multiple of the number of encoded bits per OFDM symbol.
  • the scrambler evenly distributes the signal in the frequency domain so that the data bits with padding bits have a random sequence.
  • the interleaver 1902 interleaves the coded data bits output from the FEC encoder 1901 to prevent burst errors.
  • the interleaver 1902 may not be included according to a coding scheme (eg, LDPC encoding).
  • the mapper 1903 modulates the data bits output from the interleaver 1902 to a given modulation.
  • a modulation symbol ie, a constellation point
  • the encoded data bits are divided into bit blocks by the mapper 1903, and each bit block is mapped to modulation symbols representing positions according to constellations having amplitude and phase (i.e., constellation mapping). (constellation mapping)).
  • constellation mapping i.e., constellation mapping
  • m-PSK m-Phase Shift Keying
  • m-QAM m-Quardrature Amplitude Modulation
  • the IDFT 1904 performs an inverse discrete Fourier transform (or an inverse fast Fourier transform) on the modulation symbols output from the mapper 1903 and outputs a time domain ⁇ OFDM symbol.
  • the GI insertion unit 1905 inserts a guard interval (GI) for each OFDM symbol in the time domain.
  • the guard interval converts the frequency selective channel into a flat fading channel by eliminating inter-symbol interference.
  • the RF transmitter 1906 converts the frequency-modulated OFDM symbols into analog signals and adjusts the frequency-modulated OFDM symbols upwards to transmit the signals through an antenna (not shown). How to configure data symbols and padding symbols (and signal extensions)
  • IEEE 802.1 lax is a next-generation WLAN system that supports higher data rates and handles higher user loads, and is one of the recently proposed WLAN systems, also known as high efficiency LAN (HEW: High). Called Efficiency WLAN).
  • the IEEE 802.llax WLAN ' system can operate in the 2.4 GHz frequency band and the 5 GHz frequency band like the existing WLAN system. It can also operate in the higher 60 GHz frequency band.
  • IEEE 802.11 OFDM system IEEE 802.11a, 802
  • IEEE 802.11a, 802 can be used for average throughput enhancement and outdoor robust transmission of inter-symbol interference in outdoor environments.
  • LLn, 802.11ac, etc. can use FFT size four times larger in each bandwidth. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a High Efficiency (HE) format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • HE High Efficiency
  • the HE format PPDU for the HEW may be largely composed of a legacy part (Impart) and an HE part (HE-part).
  • the L-part is composed of the L— STF field L-LTF field and the L-SIG field in the same manner as the existing WLAN system maintains.
  • the L-STF field, the L-LTF field and the 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 a HE-SIG field, a HE preamble, and a HE-data field.
  • the HE-preamble may include a HE-STF field and a HE-LTF field.
  • not only the HE-STF field and the HE-LTF field but also the HE-SIG field may be collectively referred to as HE-preamble.
  • the order of the HE-SIG field, the HE-STF field, and the HE-LTF field is illustrated, but may be configured in a different order.
  • the L-part, the HE-SIG field, and the HE-preamble may be collectively referred to as a physical preamble (PHY).
  • 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.
  • L-parts and HE-parts may have different fast fourier transform (FFT) sizes, and may use different cyclic prefixes (CP). That is, the L-part and the HE part (particularly, the HE-preamble and the HE-data) may be defined differently from subcarrier frequency spacing ° 1.
  • FFT fast fourier transform
  • CP cyclic prefixes
  • 802.11ax systems can use four times larger (4x) FFT sizes than legacy WLA systems. That is, the L-part may be configured with an IX symbol structure, and the HE-part (particularly, HE-preamble and HE-data) may be configured with a 4x symbol structure.
  • lx, 2x, 4x size FFT means a relative size for the legacy WLAN system (eg, IEEE 802.11a, 802.11 ⁇ , 802.11ac, etc.).
  • the FFT sizes used for L-parts are 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and If 160, 64, 128, 256, 512 at 160MHz, the FFT size used for the HE-part may be 256, 512, 1024, 2048 at 20MHz, 40MHz, 80MHz and 160MHz, respectively.
  • the FFT size is larger than that of the legacy WLAN system, the number of subcarriers per unit frequency is increased because the subcarrier frequency spacing is smaller, but the OFDM symbol length is longer.
  • the IDFT / DFT period may mean a symbol length for which a guard period (GI) is provided in an OFDM symbol.
  • GI guard period
  • 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 may be one of 0.8 / ⁇ S, 1.6 / ZS and 3.2 / S, so the OFDM symbol length of the HE-part including the GI (or symbol interval (symbol) interval)) according to GI 13. , 14. 4 s, can be.
  • FIG. 20 illustrates a case in which the HE-SIG field is configured with an lx symbol structure
  • the HE-SIG field may also be configured with a 4x symbol structure like HE-preamble and HE—data.
  • the HE-SIG may be divided into an HE-SIG A field and an HE- SIG B field.
  • the FFT size per unit frequency may be larger after HE-SIG B. That is, after the HE-SIG B, the length of the OFDM symbol may be longer than that of the L-part.
  • the HE format PPDU for the WLAN system to which the present invention can be applied may be transmitted through at least one 20MHZ channel.
  • an HE format PPDU can be transmitted in a 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz frequency band over a total of four 20 MHz channels. This will be described in more detail with reference to the drawings below.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 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 that receive a PPDU.
  • the HE-SIG A field may be transmitted in one to three OFDM symbols.
  • the HE-SIG A field is copied in 20 MHz units to provide the same information. Include.
  • the HE-SIG-A field informs the total bandwidth information of the system.
  • Table 4 is a table illustrating information included in the HE-SIG A field.
  • 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 estimation in MIMO transmission.
  • 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
  • HE- The SIG B field may be transmitted in one or two OFDM symbols.
  • the HE-SIG B field may include information about a modulation and coding scheme (MCS) of the PSDU and a length of the 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 (ie, 80 MHz band), the L-STF, L-LTF, L-SIG, and HE-SIG A fields may be repeatedly transmitted on every 20 MHz channel. .
  • the legacy STA supporting the IEEE 802.11 / g / n / ac may not be able to decode the HE PPDU.
  • the L-STF, L-LTF, and L-SIG fields are transmitted through 64 FFTs on the 20MHZ channel so that the legacy STA can receive them.
  • the L-SIG field may occupy one OFDM symbol, one OFDM symbol time is 4 ⁇ 5 , and a GI may be 0.8.
  • 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 is a legacy STA and HE STA. It can be transmitted over 64 FFTs on a 20MHZ channel for both reception. This is because the HE STA can receive not only the HE format PPDU but also the existing HT / VHT format PPDU, and the STA and the HE STA must distinguish between the HT / VHT format PPDU and the HE format PPDU.
  • the FFT size per unit frequency may be larger after the HE-STF (or HE-SIG B).
  • HE-STF or HE-SIG B
  • 256 FFT7 20MHZ channel 512 FFT can be used in 40MHZ channel
  • 1024 FFT can be used in 80MHz channel.
  • FIG. 23 illustrates an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • 20MHZ channels are allocated to different STAs (eg, STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4).
  • the HE-SIG B field is located after the HE— SIG A field.
  • the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG B).
  • 256 FFTs are used on the 20 MHz channel, "1" on the 512 FFT71-40 MHz channels, and 1024 FFT7> 80 MHz channels.
  • the HE-SIG B field may include information specific to each STA, but not all It may be encoded over a band (ie, indicated in the HE-SIG-A field). That is, the HE-SIG B field includes information on all STAs and is received by all STAs.
  • 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, and 20 MHz for STA 3, and then 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 defined, and the HE-SIG C field may be added to the example of FIG. 23.
  • 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 20MHZ through the HE-SIG-C field.
  • the HE-SIG-B field may be transmitted in units of 20MHZ 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. 24 is a diagram illustrating an HE format PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • 20MHZ channels are allocated to different STAs (eg, STA 1, STA 2, STA 3, and STA 4).
  • the HE-SIG B field is located after the HE-SIG A field.
  • the HE-SIG B field is not transmitted over the entire band, but is transmitted in units of 20 MHz, similarly to the HE- SIG A field.
  • the FFT size per unit frequency may be larger from the HE-STF (or HE-SIG B).
  • 256 FFTs can be used in a 20 MHz channel
  • 512 FFTs can be used in a 40 MHz channel
  • 1024 FFTs can be used in an 80 MHz channel.
  • the HE-SIG A field is copied (duplicated) and transmitted in 20 MHz units.
  • 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 field may be transmitted in 20 MHz units similarly to the HE-SIG A field.
  • 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.
  • 20MHZ is allocated to each STA.
  • the HE-SIG-B field may be copied and transmitted in units of 20MHZ.
  • the HE-SIG B field may include information about all STAs (that is, information specific to each STA is combined) and may be copied (duplicated) in units of 20MHZ like the HE-SIG A field.
  • the symbol length is shortened by using 64 FFT at 20 MHz, and as shown in the example of FIG. 21.
  • the HE-SIG-B field is the HE STF field and In the case of being located behind the HE-LTF field, the length of the symbol can be configured to be long by using 256 FFT at 20 MHz.
  • the data field is a payload and may include a service field, a scrambled PSDU, tail bits, and padding bits.
  • 25 illustrates phase rotation for HE format PPDU detection according to an embodiment of the present invention.
  • the phase of three OFDM symbols transmitted after the L-SIG field in the HE format PPDU may be used.
  • the phases of OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2 transmitted after the L-SIG field in the HE format PPDU are not rotated, but the phase of OFDM symbol # 3 is rotated 90 degrees counterclockwise.
  • BPSK may be used as the modulation method for OFDM symbol # 1 and OFDM symbol # 2
  • QBPSK may be used as the modulation method for OFDM symbol # 3.
  • the STA attempts to decode the first OFDM symbol to the third OFDM symbol transmitted after the L-SIG field of the received PPDU based on the constellation as illustrated in FIG. 25. If the STA succeeds in decoding, the STA may determine that the corresponding PPDU is a HE format PPDU.
  • the OFDM symbol # 1 to the OFDM symbol # 3 all have a HE-SIG A field. It is meant to be used to transmit.
  • the receiving end takes longer to process data to which the larger FFT size is applied.
  • a HE-data with a 4x FFT size would be 802.
  • the processing time of the data having the lx FFT size of the 11ac system is longer than that of 16 / S and may take approximately 32 S.
  • the HE-LTF may have a size of 2 ⁇ FFT, in which case the processing time of the HE-LTF may take about 24 / S.
  • SIFS is a PPDU containing an 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, a second or consecutive MPDU of a fragment burst, and a PCF. It is used for transmission of a male or female answer for polling by the STA and has the highest priority.
  • 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 802.
  • signal extension SE is needed to set up in consideration of the increased processing time at the receiver.
  • padding (padding) applying any FFT size in symbols may vary some padding (padding) SE size depending on whether a symbol may reduce the SE size by effectively padding or SE need situations also create no have. .
  • the present invention proposes a method of efficiently setting the FFT size and the SE of the padding symbol inserted after the last data symbol and the data portion in the 802.11ax system and a method of efficiently indicating the same.
  • (Data / padding) symbols to which FT, lx, 2x, and 4x size FFTs are applied ie, lx, 2x, and 4x length IDFT / DFT periods
  • (data / padding) symbols that is, symbols having a length of lx, 2x, 4x excluding the guard interval) to which the lx, 2x, 4x sized FFT is applied herein are simply lx, 2x, 4x (data / Padding) symbol.
  • the padding symbol means an OFDM symbol including one or more padding bits (or dummy bits), and may include data bits in addition to the padding bits.
  • the PPDU includes both a single user (SU) -PPDU and a multi-user (MU) -PPDU.
  • SU—PPDU means a PPDU carrying a single PSDU
  • MU—PPDU means a PPDU carrying one or more PSDU (S) for one or more STAs using MU-MIMO technology.
  • the processing time of the IX (data / padding) symbol is 2x (the processing time of the data / padding) symbol is 24 S, 4x.
  • the lengths of the lx, 2x, and 4X (data / padding) symbols indicate the guard interval (GI). Except for 3.2 / S, 6.4 / S and 12.8 / S, the GI is assumed to be 0., 1.6 J! S or 3.2 / S. Configure last data symbol and padding symbol (and signal extension (SE))
  • the last data symbol and padding symbol (and SE) organization is how all data symbols
  • the FFT size of all data symbols is 4x and the FFT size used for the padding symbol is It is suggested to use lx, 2x or 4x.
  • the last data symbol is 4X, one of lx, 2x, and 4X may be applied to the padding symbol.
  • the transmission time may be reduced as compared with the case where the last data symbol is not 4x in size, but as the SE becomes longer, the possibility of throughput degradation may increase.
  • FIG. 26 is a diagram for describing a method of configuring a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention.
  • a padding symbol 2602 applied with a 4x FFT size having the same size as the data part is attached.
  • the SE 2603 may be added (or set) after the padded heart bud.
  • the total transmission time of data and padding including GI is (GI + 12.8) + (GI + 12.8).
  • the total transmission time of data and padding is 32 / S.
  • the PHY completes the PPDU transmission after the SE 2603. That is, the PHY is PHY-TXEND at the time when the SE 2603 is not the end of the padding symbol (2602). It sends an indication primitive to the MAC and enters the receive state.
  • This method A-1) is used in the case of a small number of dummy bits in the padding symbol, that is, when a large amount of data exists in the padding symbol. Compared with this, the transmission time can be reduced.
  • A-2), A-3) and A-4) a plurality of padding symbols are used, and a transmission time is increased by inserting a GI in the padding symbol. Only inserted so you can enjoy the transmission time.
  • IX Padding Symbol + Signal Expansion (SE) 27 is a diagram illustrating a method of configuring a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention.
  • up to four lx padding symbols 2702, 2712, and 2722 may be used after the 4x data symbols 2701, 2711, and 2721, and SE (2703, 2713) may be used if necessary after the padding symbol. Can be added (or set).
  • FIG. 27A illustrates a case where one IX padding symbol is used
  • FIG. 27B illustrates a case where two IX padding symbols are used
  • FIG. 27C shows four IX padding symbols. The case used is illustrated.
  • the total transmission time of data and padding including GI is (G: C + 12.8) + (GI + 3. 2).
  • G C + 12.8 +
  • GI + 3.2 the total transmission time of data and padding is 22.4 / S.
  • the total transmission time of data and padding including GI is (GI + 12.8) + 2 * (GI + 3.2). For example, if the GI is 3.2 / S, the total transmission time of data and padding is 28.8 S.
  • the total transmission time of data and padding including GI is (GI + 12.8) + 4 * (GI + 3.2). For example, if GI is, the total transmission time of data and padding is 41.6 S.
  • the lengths of the SEs 2703 and 2713 may be determined as in Equation 14 below.
  • Equation 14 SE (2703, 2713) length is t, GI length is g, and the number of lx padding symbols is X. max (a, b) means the larger of a and b.
  • PHY completes PPDU transmission after SE (2703, 2713). That is, the PHY is PHY-TXEND when the SE (2703, 2113) 7 ⁇ is terminated, not the end of the padding symbols (2702, 2712).
  • MAC indication indication primitive and enters the receive state. At this time, the lengths of the SEs 2703 and 2713 are determined as in Equation 14 above.
  • the PHY is a padding symbol (2722).
  • PHY—TXEND It sends an indication primitive to the MAC and enters the receive state.
  • This A-2) method has a reduced SE compared to the A-1) method described above, thereby improving throughput efficiency.
  • SE can be further reduced.
  • the transmission time may increase as the Gko is inserted in every padding symbol.
  • the transmission time of the padding block that is, the entire lx padding symbol
  • the transmission time is longer than that of 16 / S.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a method of configuring a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention.
  • up to two 2x padding symbols 2802 and 2812 may be used after the 4x data symbols 2801 and 2811, and SEs 2803 and 2813 may be added (or set) after the padding symbol. Can be.
  • FIG. 28A illustrates a case where one 2x padding symbol is used
  • FIG. 28B illustrates a case where two 2x padding symbols are used.
  • the total transmission time of data and padding including GI is (GI + 12.8) + (GI + 6.4). For example, if the GI is 3.2 S, the total transmission time of data and padding is.
  • the guard period (GI) is 0.8 // S
  • the processing time for the 4x data symbol 2811 16> 14.4 is not satisfied, but if the SE 2813 of 8 // S for the processing time of the 2x padding symbol 2812 is set, the processing time for the 4x data symbol 2811 is satisfied.
  • the lengths of the SEs 2803 and 2813 may be determined as in Equation 15 below.
  • Equation 15 SE 2802 and 2812 are t, GI is g, and the number of 2x padding symbols is y. max (a, b) means the larger of a and b.
  • the PHY completes the PPDU transmission after the SEs 2803 and 2813. That is, the PHY is PHY—TXEND.
  • the PHY is PHY—TXEND.
  • the SEs 2803 and 2813 are terminated rather than the padding symbols 2802 and 2812. Pass the indication primitive to the MAC and enter the receive state.
  • the lengths of the SEs 2803 and 2813 are determined as in Equation 15 above.
  • the SE is reduced compared to the A-1) method described above, thereby improving throughput efficiency.
  • 29 is a diagram illustrating a method of configuring a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention.
  • one 2x padding symbol 2902 and 2912 is used after the 4x data symbols 2901 and 2911, and two lx padding symbols 2907 and 2913 are used after the 2x padding symbols 2902 and 2912. Can be used, and SE 2904 can be added (or set) as needed after the padding symbol.
  • FIG. 29A illustrates a case where one lx padding symbol is used
  • FIG. 29B illustrates a case where two lx padding symbols are used.
  • the total transmission time of data and padding including GI is (GI + 12.8) + (GI + 6.4) + (GI + 3.2).
  • GWork is 3.2 S
  • the total transfer time of data and padding is.
  • the total transmission time of data and padding including GI is (GI + 12.8) + (GI + 6.4) + 2 * (GI + 3.2). For example, if the GI is 3.2 S, the total transmission time of data and padding is.
  • the processing time for the 4x data symbols 2901 and 2911 at the receiving STA is 32 / S
  • the processing time (8 S) for the 2x padding symbol 2912 is satisfied.
  • the transmission time of the 2x padding symbol 2912 is 8 / or more
  • 29 (b) illustrates the case where the GI is 1.6 / S or more.
  • the length of the SE 2904 may be determined as in Equation 16 below.
  • Equation 16 SE (2904 ) The length is t, the GI length is g, the number of 2x padding symbols is y, and the number of lx padding symbols is X. max (a, b) gives the greater of a and b it means.
  • the PHY is the PPDU transmission after the SE (2904) To complete. That is, the PHY is PHY-TXEND when the SE 2904 ends, not the end of the lx padding symbol 2903. Pass the indication primitive to the MAC and enter the receive state. At this time, the length of the SE (2904) is determined as shown in Equation 16 above.
  • the PHY completes the PPDU transmission after the padding symbol 2913. That is, PHY is PHY-TXEND.
  • the transmission of the padding symbol (2913) is finished.
  • the transmission time can be increased compared to the above-described method A-3) in this case (A-3 when the maximum number of padding symbols are used).
  • the method requires 3 GIs), which has the advantage of reducing SE.
  • the SE is not required as shown in FIG. 27 (c) of the A-2) method, but the A-2) method is used. Since the transmission time is shorter than that shown in FIG. 27C, throughput efficiency can be improved. B) if the last data symbol is not 4x
  • the method of A) has a possibility of throughput degradation according to SE. Therefore, another embodiment of the present invention proposes an efficient method of inserting a small SE while reducing the transmission time or not always using SE by using IX or 2x instead of 4x7] ⁇ of the FFT size of the last data symbol.
  • 4x FFT is applied to all symbols except the last symbol of the data field, but only the last data symbol may use a 2x data symbol or an IX data symbol.
  • one or more IX data symbols and / or 2x data symbols may be used as the last data symbol to match the amount of data that can be transmitted as compared with when 4x data symbols are used as the last data symbol.
  • the last data symbol is a data symbol before the padding symbol, based on the 4X data symbol, ⁇ one 4x data symbol ',' four IX data symbols', or 'two 2X data symbols' '1 2X data symbol and 2 IX data symbols' are collectively called.
  • the padding symbol may be applied with IX.
  • FIG. 30 is a diagram for describing a method of configuring a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention.
  • the total transmission time of data and padding including GI is 4 * (GI + 3.2) + (GI + 3.2). For example, if the GI is 3.2 / S, the total transmission time of data and padding is 32 / S.
  • the PHY Since the SE is not applied, the PHY completes the PPDU transmission after the padding symbol 3002. That is, the PHY is PHY-TXEND. When the transmission of the padding symbol 3002 ends. It sends an indication primitive to the MAC and enters the receive state.
  • This B-1) method does not need to use the SE has the advantage of increasing the throughput efficiency.
  • the transmission time of the last data symbol is relatively long.
  • a fairly long transmission time is required.
  • 31 is a diagram illustrating a method of configuring a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention.
  • up to two 2x padding symbols 3102 and 3112 may be used after two 2x data symbols 3101 and 3111, and an SE 3103 f 3113 may be added (or set) after the padding symbol.
  • an SE 3103 f 3113 may be added (or set) after the padding symbol.
  • FIG. 31 (a) illustrates a case where one 2x padding symbol is used
  • FIG. 31 (b) illustrates the case where two 2x padding symbols are used.
  • the total transmission time of data and padding including GI is 2 * (GI + 6.4) + (GI + 6.4). For example, if the GI is 3.2 / S, the total transmission time of data and padding is 28.8 // S.
  • the total transmission time of data and padding including GI is 2 * (GI + 6.4) + 2 * (GI + 6.4).
  • 2x padding symbols 3102 and 3112 are both used when one 2x padding symbol 3102 is used as shown in FIG. 31 (a) or when two 2x padding symbols 3112 are used as shown in FIG. 31 (b).
  • the PHY completes the PPDU transmission after the SEs 3103 and 3113. That is, the PHY delivers a PHY-TXEND-indication primitive to the MAC at the time when the SEs 3103 and 3113 terminate, rather than the end of the 2x padding symbols 3102 and 3112, and enters a reception state. At this time, the lengths of the SEs 3103 and 3113 are fixed to as described above.
  • This B-2) method has an advantage of reducing the transmission time compared to the aforementioned B-1) method.
  • the throughput of the throughput can be reduced because the SE of is always required.
  • Two 2X Data Symbols + lx Padding Symbols + Signal Expansion (SE) 32 is a diagram for describing a method of configuring a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention.
  • up to four lx padding symbols 3202 and 3212 may be used after two 2x data symbols 3201 and 3211, and an SE (3203) may be added (or set) if necessary after the padding symbol.
  • an SE 3203
  • FIG. 32 (a) illustrates a case where one lx padding symbol is used
  • FIG. 32 (b) illustrates a case where two lx padding symbols are used.
  • the total transmission time of data and padding including GI is 2 * (GI + 6.4) + (GI + 3.2). For example, if the GI is 3.2 // S, the total transmission time of data and padding is.
  • the total transmission time of data and padding is 2 * (GI + 6.4) + 2 * (GI + 3.2).
  • 8 / iS time that is, padding symbol and SE for processing time of 2x data symbol 3202 must be satisfied.
  • the length of the SE 3203 may be determined as shown in Equation 17 below.
  • the SE 3203 is 1.6 // S.
  • the length of the SE 3203 is 1.6 // S.
  • the PHY completes the PPDU transmission after the SE (3203). That is, the PHY is PHY-TXEND. Pass the indication primitive to the MAC and enter the receive state. At this time, the length of the SE (3203) is determined as shown in Equation 17 above.
  • the PHY completes the PPDU transmission after the padding symbol 3212. That is, the PHY sends a PHY-TXEND. Indication primitive to the MAC when the padding symbol (3212) is transmitted and enters the reception state.
  • This B-3) method still needs to use SE when only one IX padding is used, but has an advantage of reducing SE compared to the aforementioned B-2) method.
  • the SE is unnecessary and can be efficient.
  • one 2x padding symbol 3302 and 3312 is used after two 2x data symbols 3301 and 3311, and one lx padding symbol 3303 and 3313 is used after the 2x padding symbols 3302 and 3312. Up to two can be used, and SE 3304 can be added (or set) if needed after the padding symbol.
  • FIG. 33 (a) illustrates a case where one lx padding symbol is used
  • FIG. 33 (b) illustrates a case where two lx padding symbols are used.
  • the total transmission time of data and padding including GI is 2 * (GI + 6.4) + ( GI + 6.4) + (GI + 3.2). For example, if the GI is 3.2 / S, the total transmission time of data and padding is 35.2 / S.
  • the total transmission time of data and padding including GI is 2 * (GI + 6.4) + ( GI + 6.4) + 2 * (GI + 3.2). For example, if the GI is 3.2 /, the total transmission time of data and padding is 41.6 S.
  • the length of the SE 3304 may be determined as shown in Equation 18 below.
  • the PHY completes the PPDU transmission after the SE 3304. That is, the PHY delivers the PHY-TXEND indication indication primitive to the MAC at the end of the SE 3304 rather than the end of the lx padding symbol 3303, and enters the receive state.
  • the length of the SE (3304) is determined as shown in Equation 18 above.
  • the PHY completes the PPDU transmission after the padding symbol 3313. That is, the PHY is PHY-TXEND when the transmission of the padding symbol (3313). It sends an indication primitive to the MAC and enters the receive state.
  • This B-4) method has an advantage of reducing the transmission time compared to the B-3) method when the maximum padding symbol is used.
  • SE is not required, thereby increasing throughput efficiency.
  • FIG. 34 shows a last data symbol and a padding symbol according to an embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating a construction method.
  • two lx data symbols 3402 may be used after one 2 ⁇ data symbol 3401, and up to four lx padding symbols 3403 may be used after the IX data symbols 3402.
  • the PHY completes the PPDU transmission after the padding symbol 3403. That is, the PHY is PHY-TXEND.
  • the B-5) scheme may have a large transmission time of a padding interval when a plurality of lx padding symbols are used. However, when the number of IX padding symbols is small, the transmission time is shorter than the above-described B-1) scheme, and B-2 described above. Unlike the), B-3) and B-4) methods, the SE does not need to improve throughput efficiency.
  • the embodiment of the present invention described above may be selectively used according to the amount of padding block (padding bit or encoded padding bit) required.
  • the amount of padding block (padding bit or encoded padding bit) required.
  • B-5 method is used, and a medium padding block is needed.
  • the efficiency can be increased by using the A-4) or B-4 method. Instructs the construction of the last data symbol and padding symbol
  • the last data symbol and padding symbol (and SE) configuration described above ie, the last FFT size or last applied to the data symbol and padding symbol (and SE)
  • the last data symbol and padding symbol (and SE) configuration scheme may be preset so that both the transmitting STA and the receiving STA may know in advance.
  • the AP may inform the non-AP STA of the last data symbol and padding symbol (and SE) configuration used in the corresponding BSS through a beacon frame.
  • the last data symbol and padding symbol (and SE) configuration scheme may be determined by a transmitting STA (ie, an AP and / or a non-AP STA) for each PPDU transmitted.
  • the transmitting STA may inform the receiving STA by transmitting the last data symbol and the padding symbol (and SE) configuration information.
  • the transmitting STA may implicitly inform the receiving STA of the last data symbol and padding symbol (and SE) configuration in the HE-LTF field as follows.
  • the FFT size (or symbol length excluding GI, IDFT / DFT period) of the padding symbol may be indicated by the FFT size (or symbol length excluding GI, IDFT / DFT period) used in the HE-LTF.
  • 4x padding symbol When 4x padding symbol is used, 4x FFT is used in HE-LTF, when 2x padding symbol is used, 2x FFT is used in HE-LTF, and lx FFT is used in HE-LTF when lx padding symbol is used.
  • the symbol length excluding the GI of the padding symbol is the same as the symbol length excluding the GI of the HE-LTF
  • the symbol length excluding the GI of the padding symbol may be indicated by the symbol length excluding the GI of the HE-LTF.
  • the FFT size used in the last data symbol is determined by one particular pilot (e.g., first pilot or last pilot, etc.) of a predetermined symbol of the HE-LTF. Can be indicated. In the following description, it is assumed that it is the last pilot for convenience of explanation.
  • whether to use an FFT size of 4x or an FFT size other than 4X in the last data symbol may indicate that the last pilot of the last symbol of the HE-LTF.
  • the last pilot of the HE-LTF last symbol indicates '1' or otherwise the phase
  • a 90 ° shift (shif t) can indicate 'j' or '-j'.
  • This method does not use the HE— LTF and padding symbols with different FFT sizes, although there is little additional overhead for indicating the last data symbol and padding symbol configuration.
  • Table 5 shows how to configure the last data symbol and padding symbol (and SE) configuration. To illustrate.
  • P is the last pilot coefficient of the last symbol of the HE-LTF.
  • the FFT size used in the HE-LTF is 4x and the last pilot coefficient is 1 or 1, the above-described A-1) method (see FIG. 26) is indicated.
  • the FFT size used in the HE— LTF is 2 ⁇ and the last pilot coefficient is 1 or ⁇ 1, it indicates the above-described A-3) and / or A-4) scheme (see FIGS. 28 and 29).
  • the FFT size used in the HE-LTF is 2x
  • the last pilot coefficient is j or -j
  • P value of Table 5 above is just one example, and the present invention is not limited thereto. That is,? Can have a value different from the values illustrated in Table 5 , and can indicate the configuration of the last data symbol and the padding symbol.
  • the HE-LTF FFT size is 2x
  • P is 'j'
  • P is '-j'
  • 'last data symbol 2x data symbol' + 2x padding symbol + lx padding symbol may be indicated.
  • the composition of the last data symbol and the padding symbol with the coefficients of two specific pilots of the last HE-LTF symbol (for example, the first two pilots or the last two pilots) Can be indicated.
  • the last two pilots are used for convenience of description.
  • the overhead is increased by using one pilot more than the aforementioned method 1), but all the last data symbols and the padding symbol configuration method can be indicated, which is more effective.
  • Table 6 illustrates a method of indicating the last data symbol and padding symbol configuration.
  • P1 and P2 represent coefficients of the first pilot and the second pilot of the last two pilots, respectively.
  • PI and P2 values in Table 6 above are just examples, and the present invention is not limited thereto. That is, PI and P2 may have different values from those illustrated in Table 6, and may indicate the configuration of the last data symbol and the padding symbol.
  • Table 7 is a table illustrating a mapping relationship between the pilot coefficients according to Table 6 and the configuration of each last data symbol and padding symbol described above.
  • 35 is a diagram illustrating a data transmission and reception method according to an embodiment of the present invention.
  • an STA (AP or non-AP STA) that transmits a PPDU is referred to as a first STA, and an STA that receives a PPDU is referred to as a second STA.
  • the first STA generates a physical protocol data unit (PPDU) including a physical preamble (PHY) and a data field (S3501).
  • PPDU physical protocol data unit
  • PHY physical preamble
  • S3501 data field
  • the PHY preamble includes a legacy preamble (L-STF field, L-LTF field, L-SIG field) and HE-preamble and HE-SIG field (HE-SIG A field and HE-SIG B field). It is configured to include.
  • the data field includes one or more data symbols and one or more padding symbols.
  • the padding symbol may be an OFDM symbol including one or more padding bits. it means .
  • the remaining data symbols including the last data symbol and the padding symbol may be generated using an FFT size (or IDFT / DFT period) four times larger than the FFT size of the legacy preamble.
  • the remaining data symbols except for the last data symbol and the padding symbol are four times larger than the length of the symbol (particularly the L-SIG field) constituting the legacy preamble (excluding the GI). GI).
  • the FFT size (or symbol length excluding GI) of the last data symbol and the padding symbol before the padding symbol may be determined according to any one of the last data symbol and padding symbol configuration.
  • the first STA transmits the PPDU generated in step S2901 to the second STA (S2902).
  • the method of configuring the last data symbol and the padding symbol (and SE) may be preset in any one of the various methods described above so that both the first STA and the second STA may be known in advance.
  • the PPDU does not contain information about the last data symbol and padding symbol configuration.
  • the first STA transmission STA
  • the amount of padding block padding bit or encoded padding bit
  • the step of determining the configuration of the last data symbol and the padding symbol may be added before the step S3501.
  • the PPDU contains information about the last data symbol and padding symbol configuration. It may include.
  • the last data symbol and padding symbol configuration includes the symbol length excluding the FFT size applied to the last data symbol and padding symbol (and SE) or the GWork of the last data symbol and padding symbol (and SE).
  • the FFT size (or symbol length except GI) of the padding symbol may be implicitly indicated by the FFT size (or symbol length except GI) used in a specific field of the PHY preamble constituting the PPDU.
  • the FFT size (or symbol length except GI) used in the HE-LTF field of the PHY preamble may be indicated by the FFT size (or G: symbol length except [) of the padding symbol (see Table 5 above). ).
  • the FFT size of the padding symbol and the last data symbol before the padding symbol (or GI excluding implicitly) by one or more pilots of a predetermined symbol of a predetermined field of the PHY preamble constituting the PPDU.
  • Symbol length may be indicated.
  • the last pilot of the last symbol in the HE-LTF field of the PHY preamble is the 4x FFT size (or symbol length excluding G ⁇ ) or the FFT size other than 4x (or symbol length except GI) for the last data symbol. You can indicate whether or not to use it (see Table 5 above).
  • the last symbol last two pilot symbols in the last data symbol and padding (and the signal extending (SE)) composed of the HE- LTF field contained in the PHY preamble can be sent (previously Table 6 and Table 7 Reference) .
  • the signal extension (SE) may or may not be added (or set) or added (or set) after the padding symbol.
  • the length of the SE may be calculated through Equations 14 to 18 according to the last data symbol and padding symbol configuration used.
  • the SE is used for NAV setting in a STA other than the second STA (ie, the receiving STA).
  • the length of the SE set in the PPDU transmitted from the first STA may be indicated by the Duration / ID field of the MAC header of the MAC frame included in the PPDU.
  • the length of the SE may be calculated based on the data length (L-SIG) of the PPDU so that legacy STAs may calculate the interval for NAV setting based on the data length and data rate information included in the L-SIG. length).
  • the second STA generates an constellation point by performing an FFT on a symbol in the time domain based on the FFT size set in each data symbol (including a padding symbol).
  • the second STA may determine the number of padding symbols based on data length and data rate information included in the L-SIG of the PPDU. Can be derived.
  • the second STA may calculate the length of the SE through Equations 14 to 18 according to the last data symbol and padding symbol configuration used.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating in more detail the PPDU generation step of FIG. 35 according to an embodiment of the present invention.
  • the first STA may include a physical service data unit (PSDU): A padding bit is attached to the physical service data unit (S3601).
  • PSDU physical service data unit
  • the first STA determines whether to attach pad bits to the PSDU and the number of pad bits to attach in order to match the number of bits of the coded PSDU to an integer multiple of the number of coded bits per OFDM symbol. Can be.
  • the pad bits may be attached to the PSDU by the determined number of bits.
  • the first STA encodes the PSDU with the padding bits attached (S3602).
  • convolutional encoding turbo encoding, or low density parity check encoding (LDPC) may be used.
  • LDPC low density parity check encoding
  • the first STA modulates the coded data according to a predetermined modulation scheme to generate a modulation symbol (that is, a constellation point) (S3603).
  • m-PSK m-phase shift keying
  • m-QAM m-Quardrature Amplitude Modulation
  • the first STA performs an IFFT on the constellation points based on the FFT size set for each data symbol (including the padding symbol) to generate a symbol of a time domain (S3604).
  • the remaining data symbols except for the last data symbol and the padding symbol may be generated using an FFT size (or IDFT / DFT period) four times larger than the FFT size of the legacy preamble.
  • the remaining data symbols are legacy preambles (legacy). It can be generated with a symbol interval (excluding the GI) that is four times larger than the length of the symbol (particularly, the L-SIG field) constituting the preamble (excluding the GI).
  • the FFT size (or symbol length) of the last data symbol and the padding symbol before the padding symbol may be determined according to any one of the above-described schemes of the last data symbol and the padding symbol.
  • the transformed constellation point ie, a complex value
  • the transformed constellation point is loaded into a 4x IFFT block, and an IFFT transform is performed to generate an OFDM data symbol.
  • the transformed constellation point ie, a complex value
  • the transformed constellation point is loaded into a 2x IFFT block, and an IFFT transform is performed to generate an OFDM data symbol.
  • the first STA inserts a guard interval (GI) in a symbol (S3605).
  • GI guard interval
  • the first STA generates a data field composed of one or more symbols with a guard interval inserted (S3606).
  • the first STA attaches a physical preamble to the data field to generate a physical protocol data unit (PPDU) (S3607).
  • PPDU physical protocol data unit
  • an apparatus 3710 may include a processor 3711, a memory 3712, and an RF unit 3713.
  • Device 3710 implements embodiments in accordance with the present invention.
  • the RF unit 3713 may be connected to the processor 3711 to transmit / receive a radio signal.
  • the physical layer according to the IEEE 802.11 system may be implemented.
  • the processor 3711 may be connected to the RF unit 3713 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802.11 system.
  • the processor 3711 may be configured to perform an operation according to various embodiments of the present disclosure as described above with reference to FIGS. 1 to 36.
  • modules for implementing operations of an AP and / or STA according to various embodiments of the present disclosure according to FIGS. 1 to 36 may be stored in the memory 3712 and executed by the processor 3711.
  • the memory 3712 is connected to the processor 3711 and stores various information for driving the processor 3711.
  • the memory 3712 may be included in the processor 3711 or may be installed outside the processor 3711 and may be connected to the processor 3711 by known means.
  • the device 3710 may also have one antenna or multiple antennas.
  • the specific configuration of the apparatus 3710 may be implemented so that the above-described details of the various embodiments of the present invention are applied independently, or two or more embodiments are simultaneously applied.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating the processor of FIG. 37 in more detail according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 3711 may include a padding unit 3801, an FEC encoder 3802, a mapper 3803, an IDFT (or IFFT) 3804, and a GI insertion unit 3805. It can be configured to include.
  • the padding unit 3801 attaches 0 to 7 padding bits to the PSDU in order to align the number of bits of the encoded PSDU with an integer multiple of the number of encoded bits per OFDM symbol.
  • the FEC encoder 3802 encodes the data bits according to a predetermined encoding scheme and outputs the encoded data bits.
  • the FEC encoder 3802 may be implemented as a convolutional encoder, a turbo encoder, or a low density parity check encoder (LDPC) as an error correction code.
  • LDPC low density parity check encoder
  • the mapper 3803 outputs a modulation symbol (ie, a constellation point) by modulating the data bit according to a predetermined modulation scheme. That is, the coded data bits are divided into bit blocks by the mapper 1903, and each bit block is mapped to modulation symbols representing positions according to constellations having amplitudes and phases.
  • m-PSK m-phase shift keying
  • m-QAM m-Quardrature Amplitude Modulation
  • the IDFT 3804 performs an inverse discrete Fourier transform (or an inverse fast Fourier transform) on the modulation symbols output from the mapper 3803 to output an OFDM symbol in a time domain.
  • the IDFT 3804 generates a time domain symbol by performing an FFT on a constellation point based on the FFT size set for each data symbol (including a padding symbol).
  • the GI insertion unit 3805 inserts a guard interval (GI) for each OFDM symbol in the time domain.
  • the configurations of the processor illustrated in FIG. 38 are merely examples, and some of the configurations of the processor illustrated in FIG. 38 may be omitted, or one or more configurations may be further included to perform preprocessing or postprocessing on a transmission signal. have.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more ASICs (application specif ic integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs f ield programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors It may be implemented by such.
  • ASICs application specif ic integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs f ield programmable gate arrays processors, controllers, microcontrollers, microprocessors It may be implemented by such.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • Software code may be stored in memory and driven by a processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • a data transmission / reception scheme is IEEE 802. 11
  • IEEE 802. 11 Although the description has been made based on the example applied to the system, IEEE 802. In addition to the 11 system, it is possible to apply to various wireless communication systems.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 STA(Station) 장치가 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 물리 프리앰블(physical preamble)과 데이터 필드로 구성되는 물리 프로토콜 데이터 유닛(PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성하는 단계 및 상기 생성된 PPDU를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 물리 프리앰블의 소정의 필드에 의해 상기 데이터 필드 내 패딩 비트가 포함된 하나 이상의 패딩 심볼 및 상기 패딩 심볼 이전의 마지막 데이터 심볼의 FFT(Fast Fourier Transform) 크기가 지시될 수 있다.

Description

【명세세
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 방법 및 이를 위한 장치 【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서 , 보다 상세하게는 데이터 프레임 포맷을 구성하고, 이를 전송하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
와이파이 (Wi-Fi)는 2.4GHz, 5 GHz 또는 60 GHz 주파수 대역에서 기기가 인터1 ¾에 접속 가능하게 하는 WLAN (Wireless Local Area Network) 기술이다.
WLAN은 IEEE ( institute of electrical and electronic engineers) 802.11 표준에 기반한다. IEEE 802.11의 丽 G SC (Wireless Next Generation Standing Committee)는 차세대 WLAN (wireless local area network)을 중장기적으로 고민하는 애드혹 위원회 (committee)이다.
IEEE 802·11η은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11η에서는 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. WLAN의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨쎄 따라, 초고처리율 (VHT: Very High Throughput) # 지원하는 차세대 WLAN 시스템은 IEEE 802·11η WLAN 시스템의 다음 버전으로서, IEEE 802.11ac가 새롭게 제정되었다. IEEE 802.11ac는 80MHz 대역폭 전송 및 /또는 더 높은 대역폭 전송 (예를 들어 , 160MHz)을 통해 lGbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하고, 주로 5 GHz 대역에서 동작한다.
최근에는 IEEE 802.1 lac이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율을 지원하기 위한 새로운 WLAN시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. 일명 IEEE 802. llax 또는 고효율 (HEW: High Efficiency) WLAN라고 불리는 차세대 WLAN 태스크 그룹에서 주로 논의되는 IEEE 802. llax의 범위 (scope)는 1) 2.4GHz 및 5GHz 등의 대역에서 802.11 PHY (physical ) 계충과 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.
IEEE 802. llax에서 주로 고려되는 시나리오는 AP (access point)와 STA( station)이 많은 밀집 환경이며, IEEE 802. llax는 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.
IEEE 802. llax에서는 무선 오피스 (wireless office) , 스마트 홈 (smart home) , 스타다움 (Stadium) , 핫스팟 (Hot spot ) , 빌딩 /ό]·파트 (building/ apartment)와 같은 시나리오에 관심이 크며 , 해당 시나리오 기반으로 AP와 STA가 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 수행되고 있다.
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 셀롤러 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 WLA 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, IEEE 802.11ax를 기반한 차세대 WLA 과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
차세대 WLAN 시스템에서는 시스템의 스루풋 (throughput)을 향상시키거나 실외 환경에서의 심볼 간 간섭에 대한 강인성을 향상시키기 위하여 주어진 시스템 대역폭에서 레가시 WLAN 시스템보다 증가된 FFT(Fast Fourier Transform) 크기를 적용하는 것을 고려하고 있다. 다만, FFT 크기가 커지면 (즉, 심볼의 길이가 길어지면) 수신단에서 레가시 WLAN 시스템보다 데이터를 처리하는 시간이 길어지므로 증가된 처리 시간을 고려하여 다른 장치들이 데이터 프레임을 구성할 필요가 있다. 이에 따라 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 데이터 프레임을 구성하기 위한 방법 및 구성된 데이터 프레임을 전송하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 데이터 프레임을 위한 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼의 구성 방법을 지시하는 방법을 제안한다. 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 STA ( Station) 장치가 데이터를 전송하는 방법에 있어서 , 물리 프리앰블 (physical preamble )과 데이터 필드로 구성되는 물리 프로토콜 데이터 유닛 ( PPDU : Physical Protocol Data Unit )을 생성하는 단계 및 상기 생성된 PPDU를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 물리 프리앰블의 소정의 필드에 의해 상기 데이터 필드 내 패딩 비트가 포함된 하나 이상의 패딩 심볼 및 상기 패딩 심볼 이전의 마지막 데이터 심볼의 FFT ( Fast Fourier Transform) 3.7} 7} 지시될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 STA ( Station) 장치에 있어서 , 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛을 포함하고, RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 물리 프리앰블 (physical preamble )과 데이터 필드로 구성되는 PPDU를 생성하고, 상기 생성된 PPDU를 전송하도록 구성되고, 상기 물리 프리앰블의 소정의 필드에 의해 상기 데이터 필드 내 패딩 비트가 포함된 하나 이상의 패딩 심볼 및 상기 패딩 심볼 이전의 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기가 지시될 수 있다.
바람직하게, 상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 물리 프리앰블 내 HE- LTF (High Efficiency-Long Training Field)의 FFT 크기로 지入 1될 수 있다.
바람직하게 , 상기 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기는 상기 물리 프리앰블 내 HE-LTF(High Efficiency-Long Training Field)의 마지막 심볼의 마지막 파일럿의 계수 (coefficient)로 지시될 수 있다.
바람직하게, 상기 마지막 데이터 심볼 및 상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 물리 프리앰블 내 HE-LTF(High Efficiency-Long Training Field)의 마지막 심볼의 마지막 2개의 파일럿의 계수 (coefficient)로 지시될 수 있다.
바람직하게, 상기 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기가 상기 물리 프리앰블 내 레가시 프리앰블 (legacy preamble)의 FFT 크기의 4배인 경우, 상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배 , 2배 및 /또는 4배일 수 있다.
바람직하게 , 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 2배 또는 4배인 패딩 심볼이 이용되는 경우, 상기 PPDU는 신호 확장 (Signal Extension)이 설정될 수 있다.
바람직하게 , 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 패딩 심볼이 이용되는 경우 , 상기 패딩 심볼이 3개 이하이면 상기 PPDU는 신호 확장 (Signal Extension)이 설정될 수 있다. 바람직하게 , 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 2배인 패딩 심볼 및 1배인 패딩 심볼이 이용되는 경우, 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 패딩 심볼이 1개이면 상기 PPDU는 신호 확장 (Signal Extension)이 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기가 상기 물리 프리앰블 내 레가시 프리앰블 ( legacy preamble )≤1 FFT 크기의 2배인 경우, 상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배 및 /또는 2배일 수 있다.
바람직하게, 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 2배인 패딩 심볼이 이용되는 경우, 상기 PPDU는 신호 확장 ( Signal Extension)이 설정될 수 있다.
바람직하게 , 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 패딩 심블이 이용되는 경우 또는 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 2배인 패딩 심볼과 1배인 패딩 심볼이 함께 이용되는 경우, 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 패딩 심볼이 1개이면 상기 PPDU는 신호 확장 ( Signal Extension)이 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기가 상기 물리 프리앰블 내 레가시 프리앰블 ( legacy preamble )의 FFT 크기의 1배인 경우, 상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 레가시 프리앰블의 FFT크기의 1배일 수 있다.
【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼의 FFT ( Fast Fourier Transform) 크기 (또는 심볼의 길이) 및 /또는 신호 확장 ( Signal Extension)을 설정함으로써 수신 장치에서의 증가된 처리 시간까지 고려하여 장치들이 원활하게 네트워크 할당 백터 (Network Allocation Vector) 값을 셋팅할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 수신 장치에게 데이터 프레임의 구성에 대하여 지시함으로써 수신 장치에서 데이터 프레임을 원활히 디코딩할 수 있다. 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식올 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802 . 11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802 . 11 시스템의 계층 아키텍처 ( layer architecture )의 구초를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 ηοη-ΗΤ 포맷 PPDU 및 ΗΤ 포맷 PPDU를 예시한다 .
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상 ( constellation)을 예시하는 도면이다. 도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802 . 11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다 .
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 HT 포맷을 예시한다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다 .
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반적인 링크 셋업 ( link setup) 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 전력 관리 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TIM을 수신한 STA의 동작을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 그룹 기반 AID에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PHY 전송 절차를 예시하는 도면이다. 도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 장치를 예시하는 블록도이다.
도 20 내지 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE (High Ef f iciency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전 (phase rotation)을 예시한다.
도 26 내지 도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 방법을 예시하는 도면이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 35의 PPDU 생성 단계를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치를 예시하는 블록도이다. 도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 37의 프로세서를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
【발명의 실시를 위한 형태】
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.
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.
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.
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 802.16 (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) ^ 3GPP LTE의 진화이다 .
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.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.11 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
시스템 일반
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
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 入 1스템에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다.
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.
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 뒤면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
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-흑 ( ad-hoc ) 네트워크라고 칭할 수도 있다.
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.
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. 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.
DS는 논리적인 개념이며 분배 시스템 매체 (DSM : Distribution System Medium)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802 . 11 표준에서는 무선 매처 WM : Wireless Medium)와 분배 시스템 매체 (DSM : Distribution System Medium)올 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.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는 ( seamless ) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으^ 1 이동 장치를 지원할 수 있다.
AP는, 연계된 STA들에 대해서 丽을 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.
AP에 연계된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트 (uncontrolled port )에서 수신되고 IEEE 802 . IX 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트 ( controlled port )가 인증되면 전송 데이터 (또는 프레임 )는 DS로 전달될 수 있다.
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.
IEEE 802 . 11 시스템에서는 도 1 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다.
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.
WLA 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 ηοη- 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.
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) , 人！ "용자 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 . 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.
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.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처 (layer architecture) 구조를 예시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, IEEE 802.11 시스템의 계층 아키텍처는 MAC 서브계층 (MAC (Medium Access Control) sublayer/ layer)과 PHY 서브계층 /계층 (Physical sublayer/ layer) 포함할 수 있다.
PHY는 PLCP (Physical Layer Convergence Procedure) 개체 (entity)와 PMD (Physical Medium Dependent) 개체로 구분될 수도 있다. 이 경우, PLCP 개체는 MAC과 데이터 프레임을 연결하는 역할을 수행하고, PMD 개체는 2개 또는 그 이상의 STA과 데이터를 무선으로 송수신하는 역할을 수행한다.
MAC과 PHY 모두 관리 개체 (Management Entity)를 포함할 수 있으며 , 각각 MAC 서브계층 관리 개처 MLME: MAC Sublayer Management Entity)과 PHY 서브계층 관리 개체 (PLME: Physical Sublayer Management Entity)로 지칭할 수 있다. 이들 관리 개체는 계층 관리 함수의 동작을 통해 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다. MLME는 PLME와 연결되어 MAC의 관리 동작 (management operation)을 수행할 수 있고, 마찬가지로 PLME도 MLME와 연결되어 PHY의 관리 동작 (management operation)을 수행할 수 있다.
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.
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, χχ- GET . conf irm 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 . conf irm 프리미티브는 상태가 ' SUCCESS 1라면, 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.
PHY는 MAC에 TXVECTOR, RXVECTOR 및 PHYCONFIG_VECTOR를 통해 인터페이스 ( interface )를 제공한다. TXVECTOR는 PHY에게 PPDU 별 전송 파라미터를 지원한다. RXVECTOR를 이용하여, PHY는 MAC에게 수신한 PPDU 파口 !·리터를 알려준다 . TXVECTOR는 MAC에서 PHY에게 PHY-TXSTART . request 프리미티브를 통해 전달되고, RXVECTOR는 PHY에서 MAC에게 PHY- RXSTART . indication프리미티브를 통해 전달된다.
PHYCONFIG_VECTOR를 이용하여 MAC는 프레임 전송 또는 수신과 무관하게 PHY의 동작을 설정한다 .
각 서브계층 (또는 계층)에서의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
MAC은 상위 계층 (예를 들어 , LLC)으로부터 전달 받은 MAC 서비스 데이터 유닛 (MSDU : MAC Service Data Unit ) 또는 MSDU의 조각 ( fragment )에 MAC 혜더 (header)와 프레임 체크
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Frame Check Sequence )을 부착하여 하나 이상의 MAC 프로토콜 데이터 유닛 (MPDU : MAC Protocol Data Unit )을 생성한다. 생성된 MPDU는 PHY로 전달된다.
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 PHY에거 1 전달된다.
PHY는 MAC으로부터 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.
PSDU는 PHY7> MAC으로부터 수신한 것이고, MPDU는 MAC이 PHY에게 전송한 것이므로, PSDU는 실질적으로 MPDU와 동일하다.
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 다0 한 타입의 MPDU (예를 들어 , QoS 데이터 , ACK (Acknowledge ) , 블록 ACK (BlockAck) 등)이 병합될 수 있다. PHY는 MAC으로 단일의 PSDU로써 A- MPDU를 수신한다. 즉, PSDU는 복수의 MPDU로 구성된다. 따라서, A-MPDU는 단일의 PPDU 내에서 무선 매체를 통해 전송된다.
ΡΡΡϋ (Physical Protocol Data Unit) 포맷
PPDU ( Physical Protocol Data Unit )는 물리 계층에서 발생되는 데이터 블록을 의미한다. 이하, 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802 . 11 WLAN 시스템을 기초로 PPDU포떳을 설명한다 .
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 non-HT 포맷 PPDU 및 HT 포맷 PPDU를 예시한다 .
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. 도 3의 (a)를 참조하면 , non-HT 포맷 PPDU은 L-STF (Legacy (또는 , Non-HT) Short Training f ield) , L-LTF (Legacy (또는, Non-HT) Long Training f ield) 및 L— SIG (Legacy (또는 Non-HT) SIGNAL) 필드로 구성되는 레가시 포맷 프리앰블과 데이터 필드를 포함하여 구성된다.
L— STF는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼 (short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L— STF는 프레임 타이밍 획득 (frame timing acquisition) , 가동 이득 제어 (AGC: Automatic Gain Control) ; 다이버시티 검출 (diversity detection) , 대략적인 주파수 /시간 동기화 (coarse frequency/ time synchronization)을 위해 사용될 수 있다.
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.
L-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위한 제어 정보를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. L-SIG 필드는 데이터율 (data rate) , 데이터 길이 (data length)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 3의 (b)는 IEEE 802.11η 시스템 및 IEEE 802. lla/g 入 ]스템을 모두 지원하기 위한 HT흔합 포맷 PPDU(HT-mixed format PPDU)을 예시한다.
도 3의 (b)를 참조하면 , HT 흔합 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.
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 흔합 PPDU를 수신하여도 L- LTF, L-LTF 및 L-SIG 필드를 통해 데이터 필드를 해석할 수 있다. 다만 L- LTF는 HT-STA이 HT 흔합 PPDU를 수신하고 L-SIG 필드 및 HT-SIG 필드를 복조하기 위하여 수행할 채널 추정을 위한 정보를 더 포함할 수 있다.
HT— STA는 레가시 필드 뒤에 오는 HT-SIG 필드 이용하여 HT-혼합 포맷 PPDU임을 알 수 있으며 , 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다 .
HT-LTF 필드는 데이터 필드의 복조를 위한 채널 추정에 사용될 수 있다. IEEE 802.11η은 SU-MIMO (Single-User Mult i- Input and Multi- Output)를 지원하므로、복수의 공간 스트림으로 전송되는 데이터 필드 각각에 대하여 채널 추정을 위해 HT-LTF 필드는 복수로 구성될 수 있다.
HT-LTF 필드는 공간 스트림에 대한 채널 추정을 위하여 사용되는 데이터 HT-LTF (data HT-LTF)와 풀 채널 시 "운딩 (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.
HT-흔합 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.
HT-SIG 필드까지는 범포밍을 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.
도 3의 (C)는 IEEE 802.11η 시스템만을 지원하기 위한 HT-GF 포맷 PPDU (HT-greenf ield format PPDU)을 예시한다.
도 3의 (C)를 참조하면 , HT-GF 포맷 PPDU은 HT-GF-STF, HT- LTF1, HT-SIG 필드, 복수의 HT-LTF2 및 데이터 필드를 포함한다.
HT-GF-STF는 프레임 타이밍 획득 및 AGC를 위해 사용된다.
HT-LTF1는 채널 추정을 위해 사용된다.
HT-SIG 필드는 데이터 필드의 복조 및 디코딩을 위해 사용된다.
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.
복수의 HT-LTF2는 HT 흔합 PPDU의 HT-LTF 필드와 유사하게 복수의 Data HT-LTF와 복수의 확장 HT-LTF로 구성될 수 있다.
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.
도 3의 (d)는 데이터 필드에 포함되는 서비스 필드를 나타낸다. 서비스 필드는 16 비트를 가진다. 각 비트는 0번부터 15번까지 부여되며, 0번 비트부터 순차적으로 전송된다. 0번부터 6번 비트는 0으로 설정되고, 수신단 내 디스크램블러 (descrambler)를 동기화하기 위하여 사용된다.
IEEE 802 . 11ac LAN 시스템은 무선채널을 효율적으로 이용하기 위하여 복수의 STA들이 동시에 채널에 액세스하는 하향링크 MU-MIMO (Mult i User Multiple Input Multiple Output ) 방식의 전송을 지원한다. U-MIMO 전송 방식에 따르면, AP가 MIMO 페어링 (pairing)된 하나 이상의 STA에게 동시에 패킷을 전송할 수 있다.
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 .
이하, MU PPDU는 MU-MIMO 기술 또는 OFDMA 기술을 이용하여 하나 이상의 STA을 위한 하나 이상의 PSDIJ를 전달하는 PPDU를 의미한다 . 그리고, SU PPDU는 하나의 PSDU만을 전달할 수 있거나 PSDU가 존재하지 않는 포맷을 가진 PPDU를 의미한다 .
MU-MIMO 전송을 위하여 802 . 11η 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.
따라서, 복수의 STA에 동시에 데이터 서비스를 제공하기 위하여 MU-MIMO 전송이 수행될 때, 전송되는 제어 정보의 크기는 수신하는 STA의 수에 따라 증가될 수 있다.
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.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 VHT 포맷 PPDU 포맷을 예시한다 .
도 4는 IEEE 802. llac ^스템을 1원하 7 위한 VHT 포 PPDU(VHT format PPDU)을 예시한다.
도 4를 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.
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.
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 .
VHT-STA는 레가시 필드 뒤에 오는 VHT-SIG-A 필드 이용하여 VHT 포맷 PPDU임을 알 수 있으며, 이를 기반으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.
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-A필드가 전송된다.
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.
VHT-SIG-A 필드는 VHT-SIG-A1 필드와 VHT-SIG-A2 필드를 포함할 수 있다.
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 Μϋ-ΜΙΜΟ인지 또는 SU-MIMO 인지 여부를 나타낼 수 있다. 표 1은 VHT-SIG-A1 필드를 예시하는 표이다.
【표 1]
필 ^ 비트 설명 (description)
BW 2 20MHz 경우, ■ 0 ' ,
40MHz 우, ' 1 ' , 80MHz ^우, ' 21 ,
160MHz 또는 80 + 80 MHz 경우, '3'으로 설정됨
Reserved 1
STBC 1 VHT SU PPDU .경우:
STBC가사용된 경우,
그렇지 않은 경우, · 0，으로 설정됨
VHT MU PPDU 경우:
'0'으로 설정됨
Group ID 6 Group ID를 지시함
, 0 ' 또는 ' 63 '은 VHT SU PPDU를 지시하나 , 그렇지 않은 경우 VHT MU PPDU를 지시함
NSTS/Partial 12 VHT MU PPDU이 경우, 각각 3 비트씩 4 사용자
AID 위치 (user position, 1 p ')로 구분됨
시공간 스트림이 0인 ^丁, ' 0 ' ,
시공간 스트림이 1인 -ά ᄋ
^§丁 , Ί ' ,
시공간 스트림이 2인 i ᄋ
성丁, ■ 2 ' ,
시공간 스트림이 3인 i ᄋ
^§丁 , ' 3 ' ,
시공간 스트림이 4인 *4 ' ,
VHT SU PPDU이 우,
상위 3 비트는 다음과 같이 섬정ᄋ된口
시공간 스트림이 1인 성丁, ' 01 ,
ᄋ
시공간 스트림이 2인 "ϋΤ , ' 1 ' ,
시공간 스트림이 3인 tl ᄋ
' 2■ ,
시공간 스트림이 4인 성丁, ' 3 ' ,
시공간 스트림이 5인 7t3 ᄋ '4 ' ,
시공간 스트림이 6인 성丁, ' 51 ,
시공간 스트림이 7인 경우, ' 6 ' ,
시공간 스트림이 8인 경우, 171 ,
하위 9비트는 부분 AID (Partial AID)를 지시함
TXOP_PS_NOT_ 1 VHT AP가 non-AP VHT STA이 TXOP ( transmission
ALLOWED —― opportunity) 동안 파워 세이브 모드로 천이하는 것을 허가하는 경우, , 0 ,으로 설정됨
그렇지 않은 경우, ' 1'로 설정됨 non-AP VHT STA에 의해 전송되는 VHT PPDU의 경우
'1'로 설정됨
Reserved 1
VHT-SIG-A2 필드는 짧은 보호구간 (GI: Guard Interval) 사용 여부에 대한 정보, 포워드 에러 정정 (FEC: Forward Error Correction) 정보 단일 入！"용자에 대한 MCS (Modulation and Coding Scheme)에 관한 정보 복수 사용자에 대한 채널 코딩의 종류에 관한 정보, 범포밍 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. 표 2는 VHT— SIG-A2 필드를 예시하는 표이다.
【표 2]
필드 비트 설명 (description)
Short GI 1 데이터 필드에 짧은 GI가 사용되지 않는 경우, 데이터 필드에 짧은 GI가 사용되는 경우, '1'로 설정됨
Short GI 명확화 1 짧은 GI가 사용되고, PPDU의 페이로드를 위해 (disambiguation) 추가 심볼이 필요한 경우, ' 1' ,
추가 심볼이 필요하지 않은 경우, ， 0 '으로 설정됨
SU/MU Coding 1 VHT SU PPDU 경우:
BCC (binary convolutional code) 경우, Ό' ,
LDPC (low-density parity check) 경우,
VHT MU PPDU 경우:
사용자 위치 (user position) 7} ' (V인 사용자의 NSTS 필드가 ，0 '이 아닌 경우, 사용되는 코딩을 지시함
BCC 경우, ' 0 ' ,
LDPC 경우, '로 설정됨
入용자 ^^1 (user position) 7} ' o '인 용자의 NSTS 필드가 '0'인 경우, 예비필드로써 ·1'로 섬 Ξ¾ᄋ¾口
LDPC Extra OFDM 1 LDPC PPDU 인코딩 절차 (SU PPDU 경우) 또는 Symbol 적어도 하나의 LDPC 사용자의 PPDU 인코딩 절차 (VHT MU PPDU 경우)로 인하여 추가 OFDM 심볼 (extra OFDM symbol)이 필요한 경우, '1'로 설정됨
그렇지 않은 경우, ' 0'으로 설정됨
SU VHT MCS/MU 4 VHT SU PPDU 경우：
Coding VHT-MCS 인텍스를 나타냄 VHT MU PPDU 경우:
상위 비트부터 순서대로 사용자 위치 (user position) Ί· 내지 '3'에 대한 코딩을 지시함 각 사용자의 NSTS 필드가 '1'이 아닌 경우, 사용되는 코딩을 지시함
BCC 경우, ' 0 ' ,
LDPC 경우, '1'로 설정됨
각 사용자의 NSTS 필드가 '0'인 경우, 예비필드로써 '1'로 설정됨
Bearaf ormed 1 VHT SU PPDU 경우:
범포밍 스티어링 행렬 (Beamfᄋ rming steering matrix)이 SU 전송에 적용되는 경우 '1'로 설정됨
그렇지 않은 경우 '0'으로 설정됨
VHT MU PPDU 경우:
예비필드로써 '1'로 설정됨
Reserved 1
CRC 8 수신자에서 PPDU의 에러를 검출하기 위한 CRC를 포함함
Tail 6 컨볼루셔널 디코딩 (canvolutional decoder) 트텔리스 (trellis) 종료를 위해 사용함
'0ᅳ으로 설정됨
VHT-STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다. VHT-STF 필드 구간 (duration)은 4//S이다.
20MHZ 전송 시 VHT-STF 필드를 구성하기 위하여 사용되는 주파수 영역 (frequency domain) 入1 스 (frequency domain sequence)는 L-STF 필드와 동일하다. 40MHZ 및 80MHz 전송에 있어서 , VHT-STF 필드는 각 20MHz 서브채널 (subchannel)에서 20MHz 단위로 구성된 VHT— STF가 복제되고 (duplicated) , 각 2瞧 z 서브채널 (subchannel) 별로 위상 회전 (phase rotation)되어 구성된다.
20MHZ 전송의 경우, VHT-STF 필드의 주파수 영역 시퀀스는 아래 수학식 1과 같다. 【수학식 1] 수학식 丄에서 HTS_28,28은 아래 수학식 2와 같다.
【수학식 2】 , 1 + j, 0, 0.0,-1一 j, 0.0.0, 1 + j.0.0， 0, -1 _j, 0， 0, 0, - 1 0， 0， 0, 1 + /, 0, 0, 0.
0， 0, 0, 0, - 1 -j, 0，으 0, - 1 -j.0.0, 0, 1 + j, 0， 0, 0， 1 + ), 0, 0， 0, 1 + j, 0， 0， 0， 1 + j, 0， 0, 0.0}
40MHZ 전송의 경우, VHT-STF 필드의 주파수 영역 시퀀스는 아래 수학식 과 같다.
【수학식 3】
Figure imgf000030_0002
수학식 3에서 HTS_58,58은 아래 수학식 4와 같다.
【수학식 4】
{0.0， 1 + j, 0, 0.0, - 1 -j, 0, 0， 0, 1 + j, 0, 0， 0,—1—j, 0, 0, 0, - 1— ·' 0， 0, 0, 1 0, 0.으
0.0， 0, 0, - 1 -j, 0， 0, 0, - 1一 j, 0, 0, 0, 1 + j, 0, 0， 0.1 + j, 0, 0, 0， 1 + j, 0， 0， 0， 1 +./, 0, 0， 0, 0.0, 0.0， 0, 0， 0, 0.0， 0， 0, 0， Γ+ j, 0, 0， 0， - 1 - , 0, 0, 0, 1 + j, 0.0, 0, - 1 - j, 0, 0, 0, - 1 -j, 0, 0， 0， 1 + j, 0， 0,0, 0， 0,0,0,ᅳ 1.一 j, 0, 0,0，-】 -j, 0.0, 0, 1+ᅳ /， 0， 0, 0， 1 + ,0,0, 0, 1 +/, 0, 0.0, 1 +/.0,0}
80MHz 전송의 경우, VHT-STF 필드의 주파수 영역 시퀀스는 아래 수학식
；와 같다.
【수학식 5】
VHTS_n2 122 = { VHTS_5S 58, 0, 0, 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0, 0, VHTS_5S 5S}
160MHz 전송의 경우, VHT-STF 필드의 주파수 영역 시뭔스는 아래 수학식 과 같다 .
【수학식 6】 VHTSᅳ 250 = { VHTS_l22 122, 0, 0， 0, 0， 0， 0, 0， 0, 0, 0， 0， VHTS_U2, 122 } 비—인접한 (non-contiguous) 80MHz + 80MHz 전송에 있어서 , 각 80MHz 주파수 세그먼트 (frequency segment)는 앞서 수학식 5에서 정의된 80MHz VHT-STF 패턴을 사용한다.
주파수 세그먼트 ( 에서 전송되는 전송 체인 ( )의 신호를 시간 영역 (time domain)으로 나타내면 아래 수학식 7과 같다.
【수학식 7】
Figure imgf000031_0001
Σ Σ Σ
k = -NSR u = Q m = l V · exp(;'2rt/vA (Y- rcsA¾T( w + m)))J 수학식 7에서 은 주파수 세그먼트 (frequency) 당 최상위 데이터 서브캐리어 인덱스를 나타낸다.
VHT-STF 필드의 경우, Ν'τ는 PPDU가 전송되는 사용자의 수의 나타낸다.
' f-STF는 VHT-STF 필드에 대한 톤 (또는 서브캐리어〉 스케일 인자 (Tone scaling factor) 값 및 보호구간 지속시간 (guard interval duration) 값을 나타낸다.
VHT-STF 필드의 경우, 쒜、"는 사용자 u에 대한 시공간 스트림 (space- time stream)의 수를 나타낸다.
NSTS. total 는 단일의 PPDU가 전송되는 시공간 스트림의 총 개수를 나타낸다 VHT-STF 필드의 경우, rcs.VHT(")는 전체 시공간 스트림에서 시공간 스트림 n에 대한 순환 쉬프트 (cyclic shift) 값을 나타낸다.
VHT-STF 필드의 경우, M "는 모든 사용자에 대한 스트림 개수의 합을 나타낸다.
Qi'Seg) 는 주파수 세그먼트( )에서 서브캐리어 k를 위한 공간 매핑 /스티어링 행렬 (spatial mapping/ steering matrix)를 나타낸다. 공간 매핑 /스티어링 행렬은 ^Γ (전송 체인의 개수)개의 행 (row)과 TS,,^/개의 열 (column)로 구성된다 .
, v는 톤 (tone)의 위상 희전 (phase rotation)을 나타낸다. 예를 들어, 40MHz PPDU 전송에 있어서, k≥0의 경우, 'j ' 값을 가지고, k<0의 경우 '1' 값을 가질 수 있다.
VHT-LTF는 VHT-STA이 MIMO 채널을 추정하는데 !"용된다 . VHT WLAN 시스템은 MU-MIMO를 지원하기 때문에, VHT-LTF는 PPDU가 전송되는 공간 스트림의 개수만큼 설정될 수 있다. 추가적으로, 풀 채널 사운딩 (full channel sounding) °1 지원되는 경우, VHT-LTF의 수는 더 많아질 수 있다.
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.
VHT-SIG-B 필드는 각 VHT— STA들의 ¾S (modulation) , 인코딩 (encoding) 및 레이트 매칭 (rate— matching)에 대한 정보를 포함한다. VHT-SIG-B 필드의 크기는 MIMO 전송의 유형 (MU-MIMO 또는 SU-MIMO) 및 PPDU 전송을 위해 사용하는 채널 대역폭에 따라 다를 수 있다 .
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.
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 f ield) 및 레이트 필드 ( rate f ield)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 옥뻣 ( oct : octet ) ) 기반으로 설정되므로 물리 계층에서 추가적인 패딩 (padding)이 요구될 수 있다.
도 4에서 데이터 필드는 페이로드 (payload)로서 , 서비스 필드 ( SERVICE f ield) , 스크램블링된 PSDU ( scrambled PSDU) , 테일 비트 ( tail bits ) , 패딩 비트 (padding bits )를 포함할 수 있다. 위와 같이 여러 가지의 PPDU의 포맷이 흔합되어 사용되기 때문에, STA은 수신한 PPDU의 포맷을 구분할 수 있어야 한다.
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.
이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다 .
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 PPDU의 포맷을 구분하기 위한 성상 ( constellation)을 예시하는 도면이다.
도 5의 (a)는 non-HT 포¾ PPDU에 포함되는 L-SIG 필드의 성상 ( constellation)를 예시하고, 도 5의 (b)는 HT 흔합 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전 (phase rotation)을 예시하며 , 도 5의 ( c )는 VHT 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전 (phase rotation)을 예시한다.
STA이 non-HT 포맷 PPDU, HT-GF 포맷 PPDU , HT 흔합 포떳 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분 (classif ication)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. 도 5의 ( a)를 참조하면 , L- SIG 필드를 구성하는 OFDM 심볼은 BPSK (Binary Phase Shif t Keying)가 이용된다.
먼저, HT-GF 포맷 PPDU를 구분하기 위하여, STA은 수신한 PPDU에서 최초의 SIG 필드가 감지되면 , L-SIG 필드인지 여부를 판단한다. 즉, STA은 도 5의 (a)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 실패하면 해당 PPDU가 HT-GF 포맷 PPDU라고 판단할 수 있다.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU , HT 흔합 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분 ( classif ication)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 PPDU포맷을 구분할 수 있다 .
도 5의 (b)를 참조하면 , HT 흔합 포맷 PPDU를 구분하기 위하여 , HT 흔합 포맷 PPDU에서 L- SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, HT 흔합 포맷 PPDU에서 L- SIG 필드 이후에 전송되는 HT-SIG 필드에 대웅되는 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 Shif t Keying)가 이용된다. QBPSK 성상은 BPSK 성상을 기준으로 반시계 방향으로 90도만큼 위상이 회전한 성상일 수 있다.
STA은 수신한 PPDU의 L- SIG 필드 다음에 전송되는 HT- SIG 필드에 대웅되는 제 1 OFDM 심볼 및 제 2 OFDM 심볼을 도 5의 (b)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다 . STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 HT 포맷 PPDU라고 판단한다.
다음으로, non-HT 포맷 PPDU 및 VHT 포맷 PPDU을 구분하기 위하여 , L- SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼의 성상의 위상이 사용될 수 있다.
도 5의 ( c )를 참조하면, VHT 포맷 PPDU를 구분 ( classif ication)하기 위하여 , VHT 포맷 PPDU에서 L- SIG 필드 이후에 전송되는 2개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다. 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 희전된다. 즉, OFDM 심볼 #1에 대한 변조 방법은 BPSK가 이용되고, OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 QBPSK가 이용된다.
STA은 수신한 PPDU의 L-SIG 필드 다음에 전송되는 VHT-SIG 필드에 대응되는 제 1 OFDM 심볼 및 제 2 OFDM 심볼을 도 5의 (c)의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다 . STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 VHT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다.
반면, 디코딩에 실패하면, STA은 해당 PPDU가 non-HT 포맷 PPDU이라고 판단할 수 있다.
MAC 프레임 포맷
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 MAC 프레임 포맷을 예시한다 .
도 6을 참조하면, MAC 프레임 (즉, MPDU)은 MAC 헤더 (MAC Header) -, 프레임 몸체 (Frame Body) 및 프레임 체크 시원스 (FCS: frame check sequence)로 구성된다.
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, 시뭔스 제어 (Sequence Control) 필드, 주소 4 (Address 4) 필드, QoS 제어 (QoS Control) 필드 및 HT 제어 (HT Control) 필드를 포함하는 영역으로 정의된다. Frame Control 필드는 해당 MAC 프레임 특성에 대한 정보를 포함한다. Frame Control 필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
Duration/ ID 필드는 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입에 따른 다른 값을 가지도록 구현될 수 있다.
만약, 해당 MAC 프레임의 타입 및 서브타입이 파워 세이브 (PS: power save) 운영을 위한 PS 폴 (PS-Poll) 프레임의 경우, Duration/ ID 필드는 프레임올 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 가지도톡 설정될 수도 있다.
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 STA주소를 나타내는 수신 주소 (RA: Receiving Address)를 지시하기 위하여 사용된다. 한편 , TA 필드로 구현된 주소 필드는 대역폭 시그널링 TA (bandwidth signaling TA) 값으로 설정될 수 있으며, 이 경우 TA 필드는 해당 MAC 프레임이 스크램블링 시뭔스에 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.
Sequence Control 필드는 시퀀스 넘버 (sequence number) 및 조각 넘버 (fragment number)를 포함하도록 설정된다. 시퀀스 넘버를 해당 MAC 프레임에 할당된 시뭔스 넘버를 지시할 수 있다. 조각 넘버는 해당 MAC 프레임의 각 조각의 넘버를 지시할 수 있다.
QoS Control 필드는 QoS와 관련된 정보를 포함한다. QoS Control 필드는 서브타입 (Subtype) 서브필드에서 QoS 데이터 프레임을 지시하는 경우 포함될 수 있다.
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 .
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.
FCS는 MAC 풋터 (footer)로 정의되고, MAC 프레임의 에러 탐색을 위하여 사용된다. - 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. 도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 HT포맷을 예시한다 .
도 7을 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.
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 7에서는 HT를 위한 HT Control 필드 (즉, VHT=0)를 가정하여 설명한다.
HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도록 구현될 수 있다. HT Control Middle 서브필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
AC Constraint 서브필드는 역방향 (RD: reverse direction) 데이터 프레임의 맵핑된 AC (Access Category)가 단일 AC에 한정된 것인지 여부를 지시한다 .
RDG/More PPDU 서브필드는 해당 필드가 RD 개시자 ( initiator ) 또는 RD 웅답자 (responder)에 의하여 전송되는지 여부에 따라 다르게 해석될 수 있다.
RD 개시자에 의하여 전송된 경우, RDG가 존재하는 경우 RDG/More PPDU 필드가 '1'로 설정되고, RDG가 존재하지 않는 경우 '0'으로 설정된다. RD 웅답자에 의하여 전송된 경우, 해당 서브필드를 포함하는 PPDU가 RD 웅답자에 의해 전송된 마지막 프레임이면 '1'로 설정되고, 또 다른 PPDU가 전송되면 '01으로 설정된다.
HT를 위한 HT Control 필드의 HT Control Middle 서브필드는 링크 적응 (Link Adaptation) 서브필드, 캘리브레이션 포지션 ( Calibration Position) 서브필드, 캘리브레이션 시퀀스 ( Calibration Sequence ) 서브필드, 예비 (Reserved) 서브필드, 채널 상태 정보 /조정 ( CSI/Steering : Channel State Information/Steering) 서브필드, HT NDP 공지 (HT NDP Announcement： HT Null Data Packet Announcement ) 서브필드 , 예비 (Reserved) 서브필드를 포함할 수 있다.
Link Adaptation 서브필드는 트레이닝 요청 (TRQ : Training request ) 서브필드, MCS 요청 또는 안테나 선택 지시 (MAI : MCS (Modulation and Coding Scheme ) Request or ASEL (Antenna Selection) Indication) 서브필드, MCS 피드백 시퀀스 지시 (MFSI : MCS Feedback Sequence Identif ier) 서브필드, MCS 피드백 및 안테나 선택 명령 /데이터 (MFB/ASELC : MCS Feedback and Antenna Selection Command /data) 서브필드를 포함할 수 있다.
TRQ 서브필드는 응답자 (responder)에게 人운딩 PPDU ( sounding PPDU) 전송을 요청하는 경우 1로 설정되고, 웅답자에게 사운딩 PPDU 전송을 요청하지 않는 경우 0으로 설정된다.
MAI 서브필드가 14로 설정되면 안테나 선택 지시 (ASEL indication)를 나타내며, MFB/ASELC 서브필드는 안테나 선택 명령 /데이터로 해석된다. 그렇지 않은 경우, MAI 서브필드는 MCS 요청을 나타내며, MFB/ASELC 서브필드는 MCS 피드백으로 해석된다 .
MAI 서브필드가 MCS 요청 (MRQ : MCS Request )을 나타내는 경우, MAI 서브필드는 MRQ (MCS request ) 및 MSI (MRQ sequence identif ier)로 구성된다고 해석된다. MRQ 서브필드는 MCS 피드백이 요청되면 ' 1 '로 설정되고, MCS 피드백이 요청되지 않으면 ' 0 '으로 설정된다. MRQ 서브필드가 ' 1 '일 때, MSI 서브필드는 MCS 피드백 요청을 특정하기 위한 시퀀스 번호를 포함한다. RQ 서브필드가 ' 0 '일 때, MSI 서브필드는 예비 ( reserved) 비트로 설정된다. 앞서 설명한 각 서브 필드들은 HT 제어 필드에 포함될 수 있는 서브필드들의 예시에 해당하며, 다른 서브필드로 대체되거나, 추가적인 서브필드가 더 포함될 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 HT Control 필드의 VHT 포맷을 예시한다 .
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.
도 8에서는 VHT* 위한 HT Control 필드 (즉, VHT=1 )를 가정하여 설명한다 . VHT를 위한 HT Control 필드를 VHT Control 필드로 지칭할 수 있다.
AC Constraint 서브필드 및 RDG/More PPDU 서브필드에 대한 설명은 앞서 도 7에서의 설명과 동일하므로 설명올 생략한다.
상술한 바와 같이, HT Control Middle 서브필드는 VHT 서브필드의 지시에 따라 다른 포맷을 가지도톡 구현될 수 있다.
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 블톡 코딩 (STBC: space -time block coding) 서브필드, MCS 피드백 시뭔스 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 . 표 3은 VHT 포맷의 HT Control Middle 서브필드에 포함된 각 서브필드에 대한 설명을 나타낸다.
【표 3]
서브필드 의미 정의
MRQ MCS request MCS 피드백 (비자발적 (solicited) MFB)을 요청하는 경우 '1'로 설정됨
그렇지 않은 경우, '0'으로 설정됨
MSI MRQ sequence Unsolicited MFB 서브필드가 '0'이고, MRQ identifier 서브필드가 '1'로 설정되면, MSI 서브필드는 특정 요청을 식별하는 0 내지 6 범위 내 시퀀스 번호를 포함함
Unsolicited MFB 서브필드가 . '1'이면 , 압축된 MS工 (Compressed MSI) 서브필드 (2비트) , STBC 지시 (STBC indication) 서브필드 (1비트)를 포함함
MFSI/GID— L MFB sequence Unsolicited MFB 서브필드가 ' 0 '으로 identif ier/L 설정되면, MFSI/GID-L 서브필드는 MFB SB of Group
정보와 관련된 프레임 내 포함된 MS工의 수신 ID
값을 포함함
Unsolicited MFB 서브필드가 '1'로 설정되고, MFB가 MU PPDU로부터 추정된 것이면 , MFSI/GID-L 서브필드는 MFB가 추정된 PPDU의 그룹 ID의 최하위 3비트를 포함함
MFB VHT N_STS , MFB 서브필드는 추천되는 MFB를 포함함.
MCS, BW, SNR VHT-MCS = 15, NUM STS = 7은 피드백이 feedback
존재하지 않는 것을 지 함
GID-H MSB of Group Unsolicited MFB 서브필드가 '1'로
ID 설정되고, MFB가 VHT MU PPDU로부터 추정된 것이면, GID-H 서브필드는 자발적 MFB가 추정된 PPDU의 그룹 ID의 최상위 3비트를 포함함
MFB가 SU PPDU로부터 추정된 것이며 , GID-H 서브필드는 모두 1로 설정됨
Coding Type Coding type Unsolicited MFB 서브필드가 '1'로 of MFB 설정되면, 코딩 타입 서브필드는 자발적 response
MFB가 추정된 프레임의 코딩 타입 (BCC (binary convolutional code)은 0, LDPC (low- density parity check)은 1)를 포함함
FB Tx Type Transmission Unsolicited MFB 서브필드가 '1'로 type of MFB 설정되고 MFB가 빔포밍되지 response
않은 (unbeamformed) VHT PPDU로부터 추정된 것이면, FB Tx Type 서브필드는 '0'으로 설정됨
Unsolicited MFB 서브필드가 '1'로 설정되고 MFB가 범포밍된 (beamformed) VHT PPDU로부터 추정된 것이면 FB Tx Type 서브필드는 '1'로 설정됨
Unsolicited Unsolicited MFB가 MRQ에 대한 응답이면 '1'로 설정됨
MFB MCS feedback MFB가 MRQ에 대한 응답이 아니면 '0'으로 indicator 섬¾¾ 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. NU _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.
앞서 설명한 각 필드들에 포함되는 정보들은 IEEE 8 02 . 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. 링크 셋업 절차 ( Link Setup Procedure )
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 일반적인 링크 셋업 ( link setup) 절차를 설명하기 위한 도면이다.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견 (discovery)하기 위한 스캐닝 ( Scanning) 절차, 인증 (authentication) 절차, 연계 ( association) 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 절차를 세션 개시 절차, 세션 셋업 절차라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 절차의 스캐닝, 인증, 연계 절차를 통칭하여 연계 절차라고 칭할 수도 있다.
WLAN에서 스캐닝 절차는 수동적 스캐닝 (passive scanning) 절차와 능동적 스캐닝 (active scanning) 절차가 있다.
도 9 (a)는 수동적 스캐닝 (passive scanning)에 따른 링크 셋업 ( link setup) 절차를 예시하고, 도 9 (b)는 능동적 스캐닝 (active scanning)에 따른 링크 셋업 ( link setup) 절차를 예시한다. 도 9 ( a)와 같이 수동적 스캐닝 절차는 AP가 주기적으로 브로드캐스트하는 비콘 프레임 (beacon frame )을 통하여 수행된다. 비콘 프레임은 IEEE 802 . 11에서 관리 프레임 (management frame ) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 non-AP STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서 , 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 (예를 들어 , 100msec 간격 ) 브로드캐스트된다. 비콘 프레임에는 현재의 네트워크에 대한 정보 (예를 들어 , BSS에 대한 정보)가 실려 있다.
네트워크에 대한 정보를 얻기 위하여 non-AP STA은 수동적으로 채널들을 옮기면세 비콘 프레임의 수신을 기다린다. 비콘 프레임을 수신한 non-AP STA은 수신한 비콘 프레임에 포함된 네트워크에 대한 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다. non-AP STA이 비콘 프레임을 수신하여 네트워크에 대한 정보를 획득함으로써 해당 채널에서의 스캐닝 절차가 완료된다.
이와 같이, 수동적 스캐닝 절차는 non-AP STA이 다른 프레임을 전송할 필요 없이 비콘 프레임을 수신하기만 하면 절차가 완료되므로 전체적인 오버헤드가 적다는 장점이 있다. 다만, 비콘 프레임의 전송 주기에 비례하여 non-AP STA의 스캐닝 수행 시간이 늘어난다는 단점이 있다.
반면 , 도 9 (b)와 같은 능동적 스캐닝 절차는 non-AP STA이 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위하여 능동적으로 채널들을 옮기면서 프로브 요청 프레임 (probe request frame )을 브로드캐스트함으로써 , 이를 수신한 모든 AP로부터 네트워크 정보를 요구한다ᅳ
프로브 요청 프레임을 수신한 웅답자 (responder)는 프레임 층돌을 방지하기 위해 랜덤 ( random) 시간 동안 기다린 후 프로브 웅답 프레임 (probe response frame )에 네트워크 정보를 실어 해당 non-AP STA에게 전송한다. 프로브 웅답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 웅답 프레임에 포함된 네트워크 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝을 수행할 수 있다. non-AP STA이 프로브 웅답 프레임을 수신하여 네트워크 정보를 획득함으로써 스캐닝 절차가 완료된다.
능동적 스캐닝 절차는 수동적 스캐닝 절차에 비하여 상대적으로 빠른 시간 동안 스캐닝을 마칠 수 있다는 장점이 있다. 그러나 추가적인 프레임 시퀀스 ( frame sequence )가 필요하므로 전체적인 네트워크 오버헤드는 증가하게 된다.
스캐닝 절차를 완료한 non-AP STA은 자신만의 기준에 따라 네트워크를 선택한 후 해당 AP와 인증 (authentication) 절차를 수행한다.
인증 절차는 non-AP STA이 인증 요청 프레임 ( authentication request frame )을 AP에게 전송하는 과정과 이에 웅답하여 AP가 인증 웅답 프레임 ( authentication response frame )을 non-AP ST A에게 전송하는 과정 , 즉 2 -way 핸드쉐이킹 (handshaking)으로 수행된다.
인증 요청 /웅답에 사용되는 인증 프레임 (authentication frame )은 관리 프레임에 해당한다.
인증 프레임은 인증 알고리즘 번호 (authentication algorithm number) , 인증 트랜잭션 시퀀스■ 번호 (authentication transaction sequence number) , 상태 코드 ( status code ) , 검문 텍스트 ( challenge text ) , RSN (Robust Security Network) , 유한 순환 그룹 ( Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청 /웅답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
non-AP STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여 , 해당 non-AP STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 non-AP STA에게 제공할 수 있다.
인증 절차를 통해 non— AP STA과 AP는 서로에 대한 인증을 거친 후 연계 (association)을 확립 (establish)한다.
연계 과정은 non-AP STA이 연계 요청 프레임 (association request frame)을 AP에게 전송하는 과정과 이에 응답하여 AP가 연계 웅답 프레임 (association response frame)을 non-AP STA에게 전송하는 과정 , 즉 2 -way 핸드쉐이킹 (handshaking)으로 수행된다.
연계 요청 프레임은 non-AP STA의 다양한 능력 (capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격 (listen interval) , SSID (service set identifier) , 지원 레이트 ( supported rates) , 지원 채널 (supported channels) , RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스 (supported operating classes) , TIM 방송 요청 (Traffic Indication Map Broadcast request) , 상호동작 (interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이를 기반으로 AP는 해당 non-AP STA에 대해 지원 가능 여부를 판단한다. 결정 후 AP는 연계 응답 프레임에 연계 요청에 대한 수락 여부와 그 이유, 자신이 지원 가능한 성능 ( Capability Information)에 대한 정보를 담아서 non-AP STA에게 전송한다.
연계 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID (Association ID) , 지원 레이트, EDCA (Enhanced Distributed Channel Access ) 파라미터 세트, RCPI (Received Channel Power Indicator) , RSNI (Received Signal to Noise Indicator) , 이동성 도데인, 타임 ό|·웃 간격 (연계 컴백 시간 (association comeback time ) ) , 중첩 (overlapping) BSS 스캔 파라미터 , TIM 방송 웅답, QoS (Quality of Service ) 맵 등의 정보를 포함할 수 있다.
앞서 기술한 연계 요청 /웅답 프레임에 포함될 수 있는 정보들은 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
non-AP STA이 AP와 성공적으로 연계를 확립한 경우, 정상적인 송 /수신이 이루어지게 된다. 반면, AP와 성공적으로 연계를 확립하지 못한 경우, 그 이유를 바탕으로 non-AP STA는 다시 연계 절차를 시도하거나 다른 AP로 연계를 시도할 수 있다. 매체 액세스 메커니즘
IEEE 802 . 11에서 통신은 공유된 무선 매처 1 ( shared wireless medium)에서 이루어지기 때문에 유선 채널 (wired channel ) 환경과는 근본적으로 다른 특징을 가진다.
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 층돌이 발생되었는지 송신단에서 정확히 캐리어 센싱 ( carrier sensing)을 할 수가 없다 .
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 backof f period) ) 동안 더 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다.
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.
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 데이테" 전송할 수 있다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 임의 백오프 주기와프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다. 특정 매체가 점유 (occupy 또는 busy) 상태에서 유휴 (idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터 (또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이때, 층돌을 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 원도우 (CW: Contention Window) 범위에서 균일 분포 (uniform distribution)한 값 중 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 원도우 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기 값으로 CWmin이 주어지지만, 전송이 실패된 경우 (예를 들어 , 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2배의 값올 취할 수 있다.
CW 파라미터 값이 cwmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 cwmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는
CWmin 값으로 리셋된다. CW, C min 및 CWmax 값은 2n-l (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다.
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.
도 10의 예시에서 STA 3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA 3은 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 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.
도 10의 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 .
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 .
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.
도 10의 예시에서는 STA 5의 잔여 백오프 시간이 STA 4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우 STA 4와 STA 5 간에 층돌이 발생할 수 있다. 층돌이 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.
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.
CSMA/CA 메커니즘은 AP 및 /또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱 (physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱 (virtual carrier sens ing )도 포함한다 .
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 백터 (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.
또한, 층돌 가능성을 감소시키기 위해서 강인한 층돌 검출 ( robust col lis ion detect ) 메커니즘이 도입되었다. 이에 대해서 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다. 실제 캐리어 센싱 범위와 전송 범위는 동일하지 않을 수도 있지만, 설명의 편의를 위해서 동일한 것으로 가정한다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 11 ( a)는 숨겨진 노드에 대한 예시이며 , STA A와 STA B는 통신 중에 있고 STA C가 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 구체적으로 STA A가 STA B에 정보를 전송하고 있는 상황이지만, STA C가 STA B로 데이터를 보내기 전에 캐리어 센성을 수행할 때에 매체가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이는 STA A의 전송 (즉, 매체 점유)을 STA C의 위치에서는 센싱하지 못할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우에, STA B는 STA A와 STA C의 정보를 동시에 받기 때문에 층돌이 발생하게 된다. 이 때 STA A는 STA C의 숨겨진 노드라고 할 수 있다.
도 11 (b)는 노출된 노드 ( exposed node )에 대한 예시이며 , STA B는 STA A에 데이터를 전송하고 있는 상황에서, STA C가 STA D에서 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우에 STA C가 캐리어 센싱을 수행하면, STA B의 전송으로 인하여 매체가 점유된 상태라고 판단할 수 있다. 이에 따라, STA C가 STA D에 전송할 정보가 있더라도 매체 점유 상태라고 센싱되기 때문에 매체가 유휴 상태가 될 때까지 기다려야 한다. 그러나, 실제로는 STA A는 STA C의 전송 범위 밖에 있으므로, STA C로부터의 전송과 STA B로부터의 전송은 STA A의 입장에서는 층돌하지 않을 수도 있으므로, STA C는 STA B가 전송을 멈출 때까지 불필요하게 대기하는 것이 된다. 이 때 STA C를 STA B의 노출된 노드라고 할 수 있다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
앞서 도 11의 예시와 같은 상황에서 층돌 회피 ( collision avoidance ) 메커니즘을 효율적으로 이용하기 위해서 , RTS ( request to send)와 CTS ( clear to send)등의 짧은 시그널링 패킷 ( short signaling packet )을 이용할 수 있다. 두 STA 간의 RTS/CTS는 주위의 STA (들)이 오버히어링 ( overhearing)할 수 있도톡 하여 , 상기 주위의 STA (들)이 상기 두 STA 간의 정보 전송 여부를 고려하도록 할 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. 도 12 ( a)는 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며 , STA A와 STA C가 모두 STA B에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정한다. STA A가 RTS를 STA B에 보내면 STA B는 CTS를 자신의 주위에 있는 STA A와 STA C에 모두 전송을 한다. 그 결과 STA C는 STA A와 STA B의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다리게 되어 층돌을 피할 수 있게 된다.
도 12 (b )는 노출된 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며 , STA A와 STA B 간의 RTS/ CTS 전송을 STA C가 오버히어링함으로써 , STA C는 자신이 다른 STA (예를 들어 , STA D)에게 데이터를 전송하더라도 충돌이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 즉, STA B는 주위의 모든 단말기에 RTS를 전송하고, 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A만 CTS를 전송하게 된다. STA C는 RTS만을 받고 STA A의 CTS를 받지 못했기 때문에 STA A는 STC C의 캐리어 센싱 밖에 있다는 것을 알 수 있다. 전력 관리 (power management)
전술한 바와 같이 WLAN 시스템에서는 STA이 송수신을 수행하기 전에 채널 센싱을 수행해야 하는데, 채널을 항상 센싱하는 것은 STA의 지속적인 전력 소모를 야기한다 . 수신 상태에서의 전력 소모는 송신 상태에서의 전력 소모에 비하여 크게 차이가 나지 않으며, 수신 상태를 계속 유지하는 것도 전력이 제한된 (즉, 배터리에 의해 동작하는) STA에게 큰 부담이 된다. 따라서 , STA이 지속적으로 채널을 센싱하기 위해서 수신 대기 상태를 유지하면, WLAN 처리율 측면에서 특별한 이점 없이 전력을 비효율적으로 소모하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 , WLAN 시스템에서는 STA의 전력 관리 ( PM : power management ) 모드를 지원한다.
STA의 전력 관리 모드는 액티브 (active ) 모드 및 전력 절약 ( PS : power save) 모드로 나뉘어 진다. STA은 기본적으로 액티브 모드로 동작한다.
액티브 모드로 동작하는 STA은 어웨이크 상태 ( awake state )를 유지한다. 어웨이크 상태는, 프레임 송수신이나 채널 스캐닝 등 정상적인 동작이 가능한 상태이다.
반면, PS 모드로 동작하는 STA은 슬립 상태 ( sleep state )와 어웨이크 상태 (awake state )를 전환 ( switch)해가며 동작한다. 슬립 상태로 、동작하는 STA은 최소한의 전력으로 동작하며, 프레임 송수신은 물론 채널 스캐닝도 수행하지 않는다. STA이 슬립 상태로 가능한 오래 동작할수록 전력 소모가 즐어들기 때문에, STA은 동작 기간이 증가한다. 하지만 슬립 상태에서는 프레임 송수신이 불가능하기 때문에 무조건적으로 오래 동작할 수는 없다. 슬립 상태로 동작하는 STA이 AP에게 전송할 프레임이 존재하는 경우 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 송신할 수 있다. 한편, AP가 STA에게 전송할 프레임이 있는 경우, 슬립 상태의 STA은 이를 수신할 수 없으며 수신할 프레임이 존재하는 것도 알 수 없다. 따라서 , STA은 자신에게 전송될 프레임의 존재 여부를 알기 위해 (또한 존재한다면 이를 수신하기 위해) 특정 주기에 따라 어웨이크 상태로 전환하는 동작이 필요할 수 있다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 전력 관리 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, AP(210)는 일정한 주기로 비콘 프레임 (beacon frame)을 BSS 내의 STA들에게 전송한다 (S211, S212, S213, S214, S215, S216) . 비콘 프레임에는 TIM(Traf f ic Indication Map) 정보 요소 (Information Element)가 포함된다. TIM 정보 요소는 AP(210)가 자신과 연계된 STA들에 대한 버퍼된 트래픽이 존재하며, 프레임을 전송할 것임을 알려주는 정보를 포함한다 . TIM 요소에는 유니캐스트 (unicast) 프레임을 알려주는데 사용되는 TIM과 멀티캐스트 (multicast) 또는 브로드캐스트 (broadcast) 프레임을 알려주는데 사용되는 DTIM (delivery traffic indication map)이 있다.
AP(210)는 3번의 비콘 프레임을 전송할 때 마다 1회씩 DTIM을 전송할 수 있다. STA1 (220) 및 STA2 (230)는 PS 모드로 동작하는 STA이다. STA1 (220) 및 STA2 (230)는 소정의 주기의 웨이크업 인터벌 (wakeup interval) 마다 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP(210)에 의하여 전송된 TIM 요소를 수신할 수 있도록 설정될 수 있다. 각각의 STA은 자신의 로컬 클럭 (local clock)에 기초하여 어웨이크 상태로 전환할 시점을 계산할 수 있으며 , 도 13의 예시에서는 STA의 클력은 AP의 클럭과 일치하는 것으로 가정한다.
예를 들어 , 상기 소정의 웨이크업 인터벌은, STA1 (220)이 비콘 인터벌마다 어웨이크 상태로 전환하여 TIM 요소를 수신할 수 있도록 설정될 수 있다 . 따라서 , STA1(220)은 AP(210)가 첫 번째로 비콘 프레임을 전송할 때 (S211) 어웨이크 상태로 전환될 수 있다 (S221) . STA1 (220)은 비콘 프레임올 수산하고 TIM 요소를 획득할 수 있다. 획득된 TIM 요소가 STA1(220)에게 전송될 프레임이 있음을 지시하는 경우, STA1(220)은 AP(2I10)에게 프레임 전송을 요청하는 PS-Poll (Power Save -Poll) 프레임을 AP(210)에게 전송할 수 있다 (S221a) . AP(210)는 PS-Poll 프레임에 대응하여 프레임을 STA1(220)에게 전송할 수 있다 (S231) . 프레임 수신을 완료한 STA1(220)은 다시 슬립 상태로 전환하여 동작한다.
AP(210)가 두 번째로 비콘 프레임을 전송함에 있어서 , 다른 장치가 매체에 액세스하고 있는 등 매체가 점유된 (busy medium) 상태이므로, AP(210)는 정확한 비콘 인터벌에 맞추어 비콘 프레임을 전송하지 못하고 지연된 시점에 전송할 수 있다 (S212) . 이 경우 STA1(220)은 비콘 인터벌에 맞추어 동작 모드를 어웨이크 상태로 전환하지만, 지연 전송되는 비콘 프레임을 수신하지 못하여 다시 슬립 상태로 전환한다 (S222) . AP(210)가 세 번째로 비콘 프레임을 전송할 때 , 해당 비콘 프레임에는 DTIM으로 설정된 TIM 요소가 포함될 수 있다. 다만, 매체가 점유된 (busy medium) 상태이므로 AP(210)는 비콘 프레임을 지연 전송한다 (S213) . STA1 (220)은 비콘 인터벌에 맞추어 어웨이크 상태로 전환하여 동작하며 , AP(210)에 의해 전송되는 비콘 프레임을 통하여 DTIM을 획득할 수 있다. STAK220) °1 획득한 DTIM은 STA1(220)에 전송될 프레임은 없으며 다른 STA을 위한 프레임이 존재함을 지시하는 경우를 가정한다. 이 경우, STA1 (220)은 자신이 수신할 프레임이 없음을 확인하고, 다시 슬립 상태로 전환하여 동작할 수 있다. AP(210)는 비콘 프레임 전송 후 프레임을 해당 STA에게 전송한다 (S232) .
AP(210)는 네 번째로 비콘 프레임을 전송한다 (S214) . 다만, STA1(220)은 이 전 2회에 걸친 TIM 요소 수신을 통해 자신에 대한 버퍼된 트래픽이 존재한다는 정보를 획득할 수 없었으므로, TIM 요소 수신을 위한 웨이크업 인터벌을 조정할 수 있다. 또는, AP(210)에 의해 전송되는 비콘 프레임에 STA1(220)의 웨이크업 인터벌 값을 조정을 위한 시그널링 정보가 포함된 경우, STA1(220)의 웨이크업 인터벌 값이 조정될 수 있다. 본 예시에서 , STA1(220)은 비콘 인터벌마다 ΊΊΜ 요소 수신을 위해 운영 상태를 전환하던 것을 3회의 비콘 인터벌마다 한 번 깨어나는 것으로 운영 상태를 전환하도록 설정될 수 있다. 따라서 , STA1(220)은 AP(210)가 네 번째 비콘 프레임을 전송하고 (S214) , 다섯 번째 비콘 프레임을 전송하는 시점에 (S215) 슬립 상태를 유지하므로 해당 TIM요소를 획득할 수 없다.
AP(210)가 여섯 번째로 비콘 프레임을 전송할 때 (S216) , STA1 (220)은 어웨이크 상태로 전환하여 동작하고 비콘 프레임에 포함된 TIM요소를 획득할 수 있다 (S224) . TIM 요소는 브로드캐스트 프레임이 존재함을 지시하는 DTIM이므로, STA1 (220)은 PS-Poll 프레임을 AP(210)에게 전송하지 않고, AP(210)에 의해 전송되는 브로드캐스트 프레임을 수신할 수 있다 (S234) . 한편 STA2 (230)에 설정된 웨이크업 인터벌은 STA1(220)보다 긴 주기로 설정될 수 있다. 따라서 , STA2 (230)는 AP(210)가 다섯 번째로 비콘 프레임을 전송하는 시점 (S215)에 어웨이크 상태로 전환하여 TIM 요소를 수신할 수 있다 (S241) . STA2 (230)는 TIM 요소를 통하여 자신에게 전송될 프레임이 존재함을 알고, 프레임 전송을 요청하기 위해 AP(210)에게 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다 (S241a) . AP(210)는 PS-Poll 프레임에 대웅하여 STA2 (230)에게 프레임을 전송할 수 있다 (S233) .
도 13과 같은 전력 절약 모드 운영을 위해 TIM 요소에는 STA이 자신에게 전송될 프레임이 존재하는지를 지시하는 ΊΊΜ 또는 브로드캐스트 /멀티캐스트 프레임이 존재하는지를 지시하는 DTIM이 포함된다. DTIM은 TIM 요소의 필드 설정을 통하여 구현될 수 있다.
도 14 내지 16은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TIM을 수신한 STA의 동작을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, STA은 AP로부터 TIM을 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하고, 수신한 TIM 요소를 해석하여 자신에게 전송될 버퍼된 트래픽이 있음을 알 수 있다. STA은 PS-Poll 프레임 전송을 위한 매체 액세스를 위해 다른 STA들과 경쟁 (contending)을 수행한 후에, AP에게 데이터 프레임 전송을 요청하기 위하여 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다. STA에 의해 전송된 PS - Poll 프레임을 수신한 AP는 STA에게 프레임을 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 수신하고 이에 대한 확인응답 (ACK) 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. 이후 STA은 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다. .
도 14와 같이 AP는 STA으로부터 PS - Poll 프레임을 수신한 다음 소정의 시간 (예를 들어 , SIFS ( Short Inter- Frame Space) ) 후에 데이터 프레임을 전송하는 즉시 웅답 ( immediate response ) 방식에 따라 동작할 수 있다. 한편 AP가 PS - Poll 프레임을 수신한 후에 STA에게 전송할 데이터 프레임을 SIFS 시간 동안에 준비하지 못한 경우에는 지연된 응답 (deferred response ) 방식에 따라 동작할 수 있으며, 이에 대해서 도 15를 참조하여 설명한다.
도 15의 예시에서 STA이 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP로부터 TIM을 수신하고 경쟁을 거쳐 PS - Poll 프레임을 AP로 전송하는 동작은 도 14의 예시와 동일하다. AP가 PS - Poll 프레임을 수신하고도 SIFS 동안 데이터 프레임을 준비하지 못한 경우, 데이터 프레임을 전송하는 대신 ACK 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. AP는 ACK 프레임 전송 후 데이터 프레밈이 준비되면, 경쟁 ( contending)을 수행한 후 데이터 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK 프레임을 AP에게 전송하고, 슬립 상태로 전환될 수 있다ᅳ
도 16은 AP가 DTIM을 전송하는 예시에 대한 것이다. STA들은 AP로부터 DTIM 요소를 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환할 수 있다 . STA들은 수신한 DTIM을 통해 멀티캐스트 /브로드캐스트 프레임이 전송될 것임을 알 수 있다. AP는 DTIM을 포함하는 비콘 프레임 전송 후 PS -Poll 프레임의 송수신 동작 없이 바로 데이터 (즉, 멀티캐스트 /브로드캐스트 프레임 )를 전송할 수 있다. STA들은 DTIM을 포함하는 비콘 프레임을 받은 후에 계속하여 어웨이크 상태를 유지하는 중에 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료된 후에 다시 슬립 상태로 전환할 수 있다.
차세대 통신 기술로서 M2M (Machine - to-Machine ) 통신 기술이 주목받고 있다. IEEE 802 . 11 무선랜 시스템에서도 M2M 통신을 지원하기 위한 기술 표준이 IEEE 802 . 11ah로서 개발되고 있다. M2M 통신은 하나 이상의 머신 (Machine )이 포함되는 통신 방식을 의미하며 , MTC (Machine Type Communication) 또는 사물 통신으로 칭하여지기도 한다. 여기서 , 머신이란 사람의 직접적인 조작이나 개입을 필요로 하지 않는 개체 ( entity)를 의미한다. 예를 들어 , 무선 통신 모듈이 탑재된 검침기 (meter)나 자동 판매기와 같은 장치는 물론, 사용자의 조작 /개입 없이 자동으로 네트워크에 접속하여 통신을 수행할 수 있는 스마트폰과 같은 사용자 기기도 머신의 예시에 해당할 수 있다. M2M 통신은 디바이스 간의 통신 (예를 들어 , D2D (Device - to-Device ) 통신) , 디바이스와 서버 (application server) 간의 통신 등을 포함할 수 있다. 디바이스와 서버 통신의 예시로, 자동 판매기와 서버 , POS ( Point of Sale ) 장치와 서버, 전기, 가스 또는 수도 검침기와 서버 간의 통신을 들 수 있다. 그 외에도 M2M 통신 기반의 애플리케이션 (application)에는, 보안 ( security) , 운송 ( transportation ) , 헬스 케어 (health care ) 등이 포함될 수 있다. 이러한 적용례의 특성을 고려하면, 일반적으로 M2M 통신은 매우 많은 기기가 존재하는 환경에서 가끔씩 적은 양의 데이터를 저속으로 송수신하는 것을 지원할 수 있어야 한다. 구체적으로, M2M 통신은 많은 STA의 개수를 지원할 수 있어야 한다. 현재 정의되어 있는 무선랜 시스템에서는 하나의 AP에 최대 2007 개의 STA이 연계되는 경우를 가정하지만, M2M 통신에서는 이보다 많은 개수 (약 6000 개)의 STA이 하나의 AP에 연계되는 경우를 지원하는 방안들이 논의되고 있다. 또한, M2M 통신에서는 낮은 전송 속도를 지원 /요구하는 애폴리케이션이 많을 것으로 예상된다. 이를 원활하게 지원하기 위해서, 예를 들어, 무선랜 시스템에서는 TIM (Traf f ic Indication Map) 요소 기반으로 STA이 자신에게 송신될 데이터의 존재 여부를 인지할 수 있는데, TIM의 비트맵 크기를 줄이는 방안들이 논의되고 있다. 또한, M2M 통신에서는 송신 /수신 간격이 매우 긴 트래픽이 많을 것으로 예상된다 . 예를 들어 , 전기 /가스 /수도 사용량과 같이 긴 주기 (예를 들어 , 한 달) 마다 매우 적은 양의 데이터를 주고 받는 것이 요구된다. 이에 따라, 무선랜 시스템에서는, 하나의 AP에 연계될 수 있는 STA의 개수는 매우 많아지더라도, 하나의 비콘 주기 동안에 AP로부터 수신할 데이터 프레임이 존재하는 STA의 개수가 매우 적은 경우를 효율적으로 지원하는 방안들이 논의되고 있다.
이와 같이 무선랜 기술은 빠르게 진화하게 있으며, 전술한 예시들 외에도 직접 링크 셋업, 미디어 스트리밍 성능의 개선, 고속 및 /또는 대규모의 초기 세션 셋업의 지원, 확장된 대역폭 및 동작 주파수의 지원 등을 위한 기술이 개발되고 있다.
앞서 도 14 내지 16을 참조하여 설명한 TIM (또는 DTIM) 프로토콜을 기반으로 한 전력 절약 모드 운영 방법에 있어서, STA들은 TIM 요소에 포함된 STA 식별 정보를 통하여 자신을 위해 전송될 데이터 프레임이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, STA 식별 정보의 일례로 STA이 AP와 연계 ( association)入 1어1 할당받는 식별자인 AID (Association
Identif ier)가 해당될 수 있다.
AID는 하나의 BSS 내에서는 각각의 STA에 대한 고유한 (unique ) 식별자로서 사용된다. 일례로, 현재 WLAN 시스템에서 AID는 1에서 2007까지의 값 중 하나의 값으로 할당될 수 있다. 현재 정의되어 있는 WLAN 시스템에서는, AP 및 /또는 STA이 전송하는 프레임에는 AID를 위하여 14비트가 할당될 수 있으며, AID 값은 .16383까지 할당될 수 있으나 2008에서 16383은 예비 ( reserved) 값으로 설정되어 있다.
기존의 정의에 따른 τΐΜ 요소는, 하나의 AP에 많은 개수의 (예를 들어, 2007개 초과의 ) STA들이 연관될 수 있는 M2M 애플리케이션의 적용에 적절하지 않다. 기존의 ΤΙΜ 구조를 그대로 확장하는 경우에는 TIM 비트맵 크기가 너무 커져서 기존의 프레임 포맷으로는 지원할 수 없고, 낮은 전송 레이트의 애플리케이션을 고려하는 M2M 통신에 적합하지 않다 . 또한 , M2M 통신에서는 하나의 비콘 주기 동안에 수신 데이터 프레임이 존재하는 STA의 개수가 매우 적을 것으로 예상된다. 따라서, 위와 같은 M2M 통신의 적용예를 고려하면, TIM 비트맵의 크기는 커지지만 대부분의 비트가 0 값을 가지는 경우가 많이 발생할 것으로 예상되므로, 비트맵올 효율적으로 압축하는 기술이 요구된다.
기존의 비트맵 압축 기술로서, 비트맵의 앞부분에 연속되는 0을 생략하고 오프셋 (of f set ) (또는 시작점) 값으로 정의하는 방안이 마련되어 있다. 그러나, 버퍼된 프레임이 존재하는 STA들의 개수는 적지만 각각의 STA의 AID 값이 차이가 큰 경우에는 압축 효율이 높지 못하다. 예를 들어 AID가 10와 2000의 값을 가지는 단 두 개의 STA에게 전송할 프레임만이 버퍼되어 있는 경우에, 압축된 비트맵의 길이는 1990이지만 양 끝을 제외하고는 모두 0의 값을 가지게 된다. 하나의 Ap에 연관될 수 있는 STA의 개수가 적은 경우에는 비트맵 압축의 비효율성이 크게 문제되지 않지만, STA의 개수가 증가하는 경우에는 이러한 비효율성이 전체 시스템 성능을 저해하는 요소가 될 수도 있다.
이를 해결하기 위한 방안으로서, AID를 여러 그룹으로 나누어 보다 효과적인 데이터의 전송을 수행하도록 할 수 있다. 각 그룹에는 지정된 그룹 ID (GID)가 할당된다. 이러한 그룹 기반으로 할당되는 AID에 대해서 도 17을 참조하여 설명한다 .
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 그룹 기반 AID에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 17 ( a)는 그룹 기반으로 할당된 AID의 일례를 나타내는 도면이다. 도 17 (a)의 예시에서는 AID 비트맵의 앞의 몇 비트들을 GID를 나타내기 위해 사용할 수 있다. 예를 들어, AID 비트맵의 처음 2 비트를 사용하여 4개의 GID를 나타낼 수 있다. AID 비트맵의 전체 길이가 N 비트인 경우에, 처음 2 비트 (B1 및 B2 )이 값은 해당 AID의 GID를 나타낸다.
도 17 (b)는 그룹 기반으로 할당된 AID의 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도 17 (b)의 예시에서는 AID의 위치에 따라서 GID가 할당될 수 있다. 이 때, 동일한 GID를 사용하는 AID들은 오프셋 (of f set ) 및 길이 ( length) 값으로 표현될 수 있다. 예를 들어, GID 1이 오프셋 A 및 길이 B로 표현되면, 비트맵 상에서 A 내지 A+B- 1의 AID들이 GID 1을 가진다는 것을 의미한다 . 예를 들어 , 도 17 (b)의 예시에서 , 전체 1 내지 N4의 AID가 4개의 그룹으로 분할된다고 가정한다. 이 경우, GID 1에 속하는 AID들은 1 내지 N1이며, 이 그룹에 속하는 AID들은 오프셋 1 및 길이 N1로 표현될 수 있다. 다음으로, GID 2에 속하는 AID들은 오프셋 N1 + 1 및 길이 N2— N1 + 1으로 표현될 수 있고, GID 3에 속하는 AID들은 오프셋 N2+1 및 길이 N3 -N2+1으로 표현될 수 있으며, GID 4에 속하는 AID들은 오프셋 N3 + 1 및 길이 N4 -N3 + 1으로 표현될 수 있다.
이와 같은 그룹 기반으로 할당되는 AID가 도입되면, GID에 따라 다른 시간 구간에 채널 액세스를 허용할 수 있도록 함으로써, 많은 수의 STA에 대한 TIM 요소 부족 문제를 해결함과 동시에 효율적인 데이터의 송수신이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 특정 시간 구간 동안에는 특정 그룹에 해당하는 STA (들)에게만 채널 액세스가 허용되고, 나머지 다른 STA (들)에게는 채널 액세스가 제한 ( restrict )될 수 있다. 이와 같이 특정 STA (들)에게만 액세스가 허용되는 소정의 시간 구간을, 제한된 액세스 원도우 (RAW : Restricted Access Window)라고 칭할 수도 있다.
GID에 따른 채널 액세스에 대해서 도 17 ( c )를 참조하여 설명한다 . 도 17 (c )에서는 AID가 3개의 그룹으로 나누어져 있는 경우, 비콘 인터벌에 따른 채널 액세스 메커니즘을 예시적으로 나타낸다. 첫 번째 비콘 인터벌 (또는 첫 번째 RAW)은 GID 1에 속하는 AID에 해당하는 STA의 채널 액세스가 허용되는 구간이고, 다른 GID에 속하는 STA들의 채널 액세스는 허용되지 않는다 .
이를 구현하기 위해서, 첫 번째 비콘에는 GID 1에 해당하는 AID들만을 위한 TIM 요소가 포함된다. 두 번째 비콘 프레임에는 GID 2를 가지는 AID들만을 위한 TIM 요소가 포함되며 , 이에 따라 두 번째 비콘 인터벌 (또는 두 번째 RAW) 동안에는 GID 2에 속하는 AID에 해당하는 STA의 채널 액세스 만이 허용된다. 세 번째 비콘 프레임에는 GID 3을 가지는 AID들만을 위한 TIM 요소가 포함되며, 이에 따라 세 번째 비콘 인터벌 (또는 세 번째 RAW) 동안에는 GID 3에 속하는 AID에 해당하는 STA의 채널 액세스 만이 허용된다. 네 번째 비콘 프레임에는 다시 GID 1을 가지는 AID들만을 위한 TIM 요소가 포함되며, 이에 따라 네 번째 비콘 인터벌 (또는 네 번째 RAW) 동안에는 Gn:D 工에 속하는
AID에 해당하는 STA의 채널 액세스 만이 허용된다. 그 다음으로, 다섯 번째 이후의 비콘 인터벌들 (또는 다섯 번째 이후의 RAW들)의 각각에서도, 해당 비콘 프레임에 포함된 TIM에서 지시되는 특정 그룹에 속한 STA의 채널 액세스만이 허용될 수 있다.
도 17 ( c )에서는 비콘 인터벌에 따라 허용되는 GID의 순서가 순환적 또는 주기적인 예시를 나타내지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 17 (d)와 같이 ΊΊΜ 요소에 특정 GID (들)에 속하는 AID (들)만을 포함 (이하, "분리된 TIM 동작 ( separated TIM operation) "으로 지칭함)시킴으로써 , 특정 시간 구간 (예를 들어 , 특정 RAW) 동안에 상기 특정 AID (들)에 해당하는 STA (들)만의 채널 액세스를 허용하고 나머지 STA (들)의 채널 액세스는 허용하지 않는 방식으로 동작할 수 있다. 다시 말해, AP가 특정 ΊΊΜ에 의한 액세스 그룹의 STA들에게 데이터의 버퍼링 여부 등에 대한 지시 정보는 해당 TIM에 의한 액세스 그룹에 한정될 수 있다. 이를 위해 AP는 단말에게 해당 액세스 그룹에서만 채널 액세스를 할 수 있도록 이에 상응하는 지시를 전송할 수 있다.
전술한 바와 같은 그룹 기반 AID 할당 방식은, TIM의 계층적 (hierarchical ) 구조라고도 칭할 수 있다. 즉, 전체 AID 공간을 복수개의 블록들로 분할하고, 0이 아닌 값을 가지는 특정 블록에 해당하는 STA (들) (즉, 특정 그룹의 STA)의 채널 액세스만이 허용되도록 할 수 있다. 이에 따라, 큰 크기의 TIM을 작은 블록 /그룹으로 분할하여 STA이 TIM 정보를 유지하기 쉽게 하고, STA의 클래스, 서비스품질 (QOS ) , 또는 용도에 따라 블록 /그룹을 관리하기가 용이하게 된다 .
상기 도 17의 예시에서는 2 -레벨의 계층을 나타내지만, 2 이상의 레벨의 형태로 계층적 구조의 TIM이 구성될 수도 있다. 예를 들어, 전체 AID 공간을 복수개의 페이지 (page ) 그룹으로 분할하고, 각각의 페이지 그룹을 복수개의 블록으로 구분하고, 각각의 블록을 복수개의 서브-블록으로 분할할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 도 17 (a)의 예시의 확장으로서 , AID 비트맵에서 처음 N1개의 비트는 페이지 ID (즉, PID)를 나타내고, 그 다음 N2개의 비트는 블록 ID를 나타내고, 그 다음 N3개의 비트는 서브—블록 ID를 나타내고, 나머지 비트들이 서브 -블록 내의 STA 비트 위치를 나타내는 방식으로 구성될 수도 있다. 한편, 도 17에서는 도시하지 않았지만, STA은 상술한 각 그룹 별로 구분되는 TIM 요소 (예를 들어 , TIM for GID 1 , 2 , 3〉에 대한 정보를 긴 주기로 전송되는 일반 비콘 (예를 들어 , DTIM 비콘, 통 비콘)올 통해서 획득할 수 있다. 예를 들어 , STA이 AP와 연계 (association) 과정을 수행하는 중에 긴 주기로 전송되는 비콘으로부터 각 그룹 별로 구분되는 ΊΊΜ 요소에 대한 정보 (예를 들어 , 각 그룹 별로 구분되는 TIM 요소의 전송 주기 /길이 , 각 그룹 액세스 구간에서의 슬롯 시간 등)를 획득하고, 해당 STA이 속한 그룹의 TIM 요소가 전송되는 주기에서 어웨이크 상태로 전환하여 해당 TIM 요소를 수신할 수 있다. 이러한 각 그룹 별로 구분되는 TIM 요소를 TIM 세그먼트 (TIM segment )라고 칭할 수도 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 예시들에 있어서 , STA들 (또는 각각의 STA에 할당된 AID들)을 소정의 계층적인 그룹 단위로 분할하고 관리하는 다양한 방식들이 적용될 수 있으며, 그룹 기반 AID 할당 방식이 상기 예시들로 제한되는 것은 아니다. 물리 계층 (PHY) 패딩 (Padding)
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 PHY 전송 절차를 예시하는 도면이다.
도 18의 예시에서는 LDPC , STBC 또는 MU와 같은 선택적인 특징과 관련된 동작을 포함하지 않는다.
VHT MU PPDU의 경우, MAC에서 사용자 별로 A-MPDU가 생성되고, PHY에서 도 18과 같이 ！"용；자" 별로 VHT 트레이닝 심볼들 (VHT- STF , VHT-LTF 필드) , VHT-SIG-B , 데이터 필드가 생성된다. 여기서 , 모든 사용자에 대한 총 시공간 스트림의 개수에 따라 VHT 트레이닝 심볼의 개수를 가진다.
데이터를 전송하기 위하여 MAC은 PHY-TXSTART . request 프리미티브를 생성한다 . PHY-TXSTART . request 프리미티브에 의해 PHY는 전송 상태로 진입한다. PHY는 PLME를 통해 적절한 주파수에서 동작하도톡 셋팅되고, VHT- MCS 코딩 타입 및 전송 파워와 같은 다른 전송 파라미터들은 PHY- TXSTART . request 프리미티브를 사용하여 PHY- SAP를 통해 셋팅된다 .
PHY 프리앰블의 전송이 시작된 후, PHY는 즉시 데이터 스크램블링 및 데이터 인코딩을 개시한다. 데이터 필드를 위한 인코딩 방법은 시공간 스트림 수, STBC , MCS , 사용자 수에 기반하여 결정된다 .
MAC에서 생성된 PHY- DATA , request 프리미티브와 PHY 계층에서 생성된 PHY-DATA . conf irm프리미티브를 통해 MAC과 PHY 간에 데이터가 교환된다. 코딩 PSDU ( coded PSDU)의 비트 수를 OFDM 심볼 당 코딩 비트 ( coded bit )의 수의 정수 배로 맞추기 위하여 0 내지 7 비트의 PHY 패딩 (padding) 비트가 PSDU에 부착된다.
PHY이 MAC으로부터 PHY-TXEND . request 프리미티브를 수신할 때 PSDU 전송이 종료된다. PHY는 각 PHY—TXEND . request 프리미티브에 대한 확인 웅답으로 PHY-TXEND . conf irm프리미티브를 MAC으로 전달한다.
PPDU 전송이 완료되면, PHY는 수신 상태로 진입한다 .
이하, PHY 계층의 패딩 절차에 대하여 보다 상세히 살펴본다.
MAC은 각 人 1"용자 U에 대한 PSDU를 PHY로 전달하고, PHY는 PPDU의 데이터 필드 내 가용한 옥뻣에 PSDU를 채운다.
PHY는 패드 비트를 PSDU에 부착할지 여부와 패드 비트 (pad bit )의 수를 결정한다. 추가되는 패드 비트의 수는 각사용자 별로 0 내지 7 비트이다.
VHT MU PPDU의 人! "용자 u에 대한 PSDU7]- BCC 코딩 법에 의해 인코딩되는 경우, PHY 패딩 비트의 수는 아래 수학식 8을 사용하여 계산된다. SU의 경우, 아래 수학식 8에서 U는 무시된다.
【수학식 8】
NPAD, " = NSYMNDBPS.„ - 8 ·腿 Jᅳ LENGTH,, - Nservice― NtaiiNES, ,,
Ns 는 데이터 필드 (Data f ield)의 심볼 수를 나타낸다.
NDi ,u는 사용자 u에 대한 심볼 당 데이터 비트 수를 나타낸다. PSDU_LENGTH„는 사용자 u에 대한 VHT PSDU의 옥텟의 수를 지시한다. 1 0 ' 값은 VHT NDP PPDIJ를 지시한다 .
Nservice는 SERVICE 필드의 비트 수 (예를 들어 , 16 비트)를 나타낸다.
N tail는 BCC 인코더 당 테일 비트의 수 (예를 들어 , 6 비트〉를 나타낸다. 테일 비트 ( tail bit )는 PSDU가 BCC 코딩 방법을 사용하여 인코딩될 때 , 격자 종료 ( trellis termination)을 위해 PSDU에 부착된다. 반면 , LDPC 코딩 방법이 사용되면, 테일 비트는 PSDU에 부착되지 않는다.
NES. "는 사용자 u에 대한 BCC 인코더의 개수를 나타낸다.
SU PPDU의 경우, PSDU가 LDPC 코딩 방법을 사용하여 인코딩되면, PHY 패딩 비트는 아래 수학식 9를 사용하여 계산된다.
【수학식 9】
NPAD = Nm initNDBPS - 8 - PSDU_LENGTH - Nservice
수학식 9에서 Ns , hr는 아래 수학식 10로부터 획득된다.
【수학식 10】
8 - APEP— LENGTH + N
^SYA init = mSTBC
mSTBC ' ^DBPS mSTBC는 STBC가 사용될 때 ' 2 '와 같고, 그렇지 않은 경우 ' 1 '과 같다. APEP_LENGTH 이 0보다 크면, APEPᅳ LENGTH 는 PSDU에서 나르는
EOF (end— of - frame ) 패딩 전 A-MPDU (A-MPDU pre - EOF padding)의 옥텟의 수를 지시한다. ' 0 ' 값은 VHT NDP PPDU를 지시한다.
VHT MU PPDU의 경우, 사용자 U에 대한 PSDU가 LDPC 코딩 방법을 사용하여 인코딩되면, PHY 패딩 비트의 수는 아래 수학식 11을 사용하여 계산된다.
【수학식 11】
NPAD, U = NSYM max_in NDBPS>„ - 8 · PSDU_LENGTHU - N?e . ,ce
수학식 11에서 WsYM_raax_ it는 아래 수학식 12와 같이 각 사용
OFDM 심볼의 초기 개수 중에 최대 값을 나타낸다 .
【수학식 12】
N - 1
•^SYM_max inil = max { ^SYM_inil, " } " = 0 각 사용자에 대한 OFDM 심볼의 초기 개수는 아래 수학식 13과 같 Ο 정해진다.
【수학식 .13】
8 · APEPJLENGTH,, + Nservicf + Nta · N}
when user u uses BCC
N DBPS. ti
N S, YM init, it
8 - APEP LENGTH,, + N service when user u uses LDPC
N D; BFS.
신호 확장 ( Signal Extension)
TXVECTOR 파라미터인 FORMAT 파라미터가 NON_HT (즉, PPDU가 non-HT 포맷 PPDU) 값을 가지고, NON_HT— MODULATION 파라미터가 ERP- OFDM ( extended rate PHY using OFDM modulation) , DSSS - OFDM (direct sequence spread spectrum orthogonal frequency- division multiplexing) 및 NON_HT_DUP_OFDM (non-HT duplicate OFDM) 중 어느 하나의 값을 가지는 프레임의 전송, 또는 TXVECTOR 파라미터의 일종인 FORMAT 파라미터가 NHT MF 또는 HT GF (즉, PPDU가 HT 흔합 포맷 PPDU 또는 HT-GF 포맷 PPDU인 경우) 값을 가지는 프레임의 전송은 축소된 프레임 간격 (RIFS : reduced interframe space )을 제외하고 신호 전송이 없는 ( no transmission) 신호 확장 ( ' aSignalExtension ' ) 구간을 포함한다 .
HT STA은 위와 같이 TXVECTOR가 설정된 PPDU를 RIFS를 이용하여 전송할 때, HT STA은 TXVECTOR 파라미터인 NC)ᅳ SIG_EXTN 파라미터를 ' true ' (즉, 신호 확장이 존재하지 않음)로 셋팅한다 . 그렇지 않은 경우, HT STA은 TXVECTOR 파라미터인 NO_SIG_EXTN 파라미터를 ' false ' (다른 TXVECTOR 파라미터에 따라 존재할 수 있음)로 셋팅한다.
이러한 신호 확장 ( signal extension)은 STA의 NAV 값이 정확하게 셋팅되기 위하여 이용된다. 또한, TXEND . indication, PHY- RXEND . indication 및 PHY - CCA . indication 프리미티브의 타이밍을 맞추기 위하여 이용된다.
상술한 바와 같이 , 매체가 점유 /유휴 (busy/idle ) 상태인지 결정하기 위한 캐리어 센싱 ( Carrier Sensing) 메커니즘은 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱 (physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱 (virtual carrier sensing) (즉, NAV 셋팅 )도 포함한다.
예를 들어, ERP-OFDM 모드의 경우 SIFS 시간은 10 S이기 때문에, 16 S SIFS 시간을 가지는 다른 모드에 비하여 상대적으로 짧다. 따라서 , 전송 STA이 각 ERP-OFDM 전송에 뒤따르는 6//S의 '유휴 시간'를 포함하여 MAC 헤더의 Duration 필드를 계산하도록 6/ 의 신호 확장이 이용된다. 즉, 전송 STA은 신호 확장의 시간 (예를 들어 , 올 포함하여 NAV 값을 계산한다. 그리고, 이처럼 계산된 NAV 값이 MAC 헤더의 Duration 필드를 통해 전달되고, NAV 값을 수신하는 STA은 NAV로 설정된 값에 해당하는 구간 동안 매체 액세스가 금지된다.
신호 확장을 포함하는 특정 PPDU 포맷을 신호 확장된 PPDU (signal extended PPDU)라고 지칭할 수 있다.
신호 확장이 존재하지 않을 때 , PHY-TXEND. indication 프리미티브는 PPDU의 마지막 심볼의 끝에서 생성된다. 반면, 신호 확장된 PPDU가 전송될 때, PHY-TXEND. indication 프리미티브는 PPDU의 마지막 심볼의 끝에서 신호 확장 구간 이후 (즉, 신호 확장의 끝에서 ) 생성된다.
신호 확장이 존재하지 않을 때 , PHY-RXEND. indication는 PPDU의 마지막 심볼의 끝에서 생성된다 . 반면 , 신호 확장된 PPDU가 수신될 때, PHY- RXEND. indication 프리미티브는 PPDU의 마지막 심볼의 끝에서 신호 확장 구간 이후 (즉, 신호 확장의 끝에서 ) 생성된다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 장치를 예시하는 블톡도이다.
도 19를 참조하면, 무선 장치는 순 방향 에러 정정 (FEC: Forward Error Correction) 인코더 (FEC encoder, 1901) , 인터리버 ( Interleaver , 1902) , 맵퍼 (Mapper, 1903) , 역 이산 퓨리에 변환부 (IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform, 1904) (또는 역 고속 퓨리에 변환부 (IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 1904) , GI 삽입부 (1905) 및 RF 송신부 (1906)를 포함하여 구성될 수 있다.
앞서 설명한 PPDU를 구성하는 각 필드들은 도 19에 따른 전송 블록을 이용하여 생성 및 전송될 수 있다. 다만, L— STF 및 L-LTF 필드를 생성할 때 FEC 인코더 (1901) 및 인터리버 (1902〉는 사용되지 않을 수 있다. 도 19에 예시된 무선 장치의 구성 (즉, 전송 블록)들 중에서 일부가 생략되거나, 송신 신호에 대한 전처리 또는 후처리를 수행하기 위한 하나 이상의 구성이 더 포함될 수 있다. 또한, RF 송신부 (1906)을 제외한 전송 블록은 단일의 프로세서로 구현될 수 있다.
FEC 인코더 (1901)는 데이터 비트를 정해진 부호화 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터 비트를 출력한다. 여기서 , FEC 부호화부 (1901)는 에러 정정 코드로서 , 컨볼루셔널 인코더 (Convolutional encoder) , 터보 인코더 (Turbo encoder) 또는 LDPC (Low Density Parity Check encoder) 등으로 구현될 수 있다.
여기서 , PPD1J의 데이터 필드를 생성할 때, FEC 인코더 (1901) 이전에 패딩부 (미 H시 ) 및 스크램블러 (scrambler) (미도시 )가 더 포함될 수 있다.
패딩부 (미도시 )는 인코딩된 PSDU( coded PSDU)의 비트 수를 OFDM 심볼 당 인코딩된 비트 (coded bit)의 수의 정수 배로 맞추기 위하여 0 내지 7의 패딩 (padding) 비트를 PSDU에 부착한다.
스크램블러는 패딩 비트가 부착된 데이터 비트가 랜덤 시퀀스 (random sequence) 특성을 가지도록 주파수 영역 (frequency domain)에서 해당 신호를 고르게 분포시킨다 .
인터리버 (1902)는 FEC 인코더 (1901)로부터 출력된 부호화된 데이터 비트를 인터리빙 (interleaving)하여 버스트 에러 (burst error)를 방지한다. 인터리버 (1902)는 부호화 방식 (예를 들어 , LDPC 인코딩 )에 따라 포함되지 않을 수도 있다.
맵퍼 (1903)는 인터리버 (1902)로부터 출력된 데이터 비트를 정해진 변조 방식에 따라 변조하여 변조 심볼 (즉, 성상점 (constellation point) )을 출력한다 . 즉, 부호화된 데이터 비트는 맵퍼 (1903)에 의해 비트 블톡으로 구분되고, 각 비트 블특은 진폭과 위상을 가지는 성상점 (Constellation)에 따른 위치를 표현하는 변조 심볼들로 매핑된다 (즉, 성상 매핑 (constellation mapping) ) . 맵퍼 (1903)에서의 변조 식 (modulation scheme)에는 제한이 없으며, m-PSK (m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM (m-Quardrature Amplitude Modulation) 등이 사용될 수 있다.
IDFT(1904)는 맵퍼 (1903)에서 출력되는 변조 심볼들에 대해 역 이산 퓨리에 변환 (또는 역 고속 퓨리에 변환)을 수행하여 시간 영역 (time domain)≤ OFDM 심볼을 출력한다.
GI 삽입부 (1905)는 시간 영역의 OFDM 심볼마다 보호 구간 (GI)을 삽입한다. 보호 구간은 심볼 간 간섭 (工 SI: Inter- Symbol Interference^ 제거하여 주파수 선택적 채널을 평면 페이딩 (flat fading) 채널로 변환한다.
RF 송신부 (1906)를 주파수 변조된 OFDM 심볼들을 아날로그 신호로 변환하고, 전송하고자 하는 주파수 대역 신호로 상향 조정하여 안테나 (미도시 )를 통해 전송한다. 데이터 심볼 및 패딩 (padding) 심볼 (및 시그널 확장 (signal extension) ) 구성 방법
차세대 WiFi에 대한 다양한 분야의 벤더들의 많은 관심과 802.11ac 이후의 높은 스루풋 (high throughput) 및 QoE(quality of experience) 성능 향상에 대한 요구가 높아지고 있는 상황에서 차세대 WLAN 시스템인 802.11ax 시스템을 위한 새로운 프레임 포맷 및 뉴머를로지 (numerology)에 대한 논의가 활발히 진행 중이다.
IEEE 802.1 lax은 더 높은 데이터 처리율 (data rate)을 지원하고 더 높은 사용자 부하 (user load)를 처리하기 위한 차세대 WLAN 시스템으로서 최근에 새롭게 제안되고 있는 WLAN 시스템 중 하나로서, 일명 고효율 LAN(HEW: High Efficiency WLAN)라고 불린다.
IEEE 802.llax WLAN '시스템은 기존 WLAN 시스템과 동일하게 2.4· GHz 주파수 대역 및 5 GHz 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 또한, 그보다 높은 60 GHz 주파수 대역에서도 동작할 수 있다.
IEEE 802. llax 시스템에서는 평균 스루풋 향상 (average throughput enhancement)과 실외 환경에서의 심볼 간 간섭 (inter— symbol interference)에 대한 강인한 전송 (outdoor robust transmission)을 위해서 기존 IEEE 802.11 OFDM system (IEEE 802.11a, 802. lln, 802.11ac 등)보다 각 대역폭에서 4배 큰 FFT 크기를 사용할 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다 .
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE (High Efficiency) 포맷 PPDU를 예시하는 도면이다.
도 20을 참조하면 , HEW를 위한 HE 포맷 PPDU는 크게 레가시 부분 (Impart ) , HE 부분 (HE-part)으로 구성될 수 있다.
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. HE-part는 802.11ax 표준을 위하여 새롭게 정의되는 부분으로서, HE- SIG 필드와 HE 프리앰블 (HE-preamble) 및 데이터 (HE-data) 필드로 구성될 수 있다. 그리고, HE-preamble은 HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드를 포함할 수 있다. 또한, HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드뿐만 아니라 HE-SIG 필드를 포함하여 HE-preamble로 통칭할 수도 있다.
도 20에서는 HE-SIG 필드, HE-STF 필드 및 HE-LTF 필드의 순서를 예시하고 있으나, 이와 상이한 순서로 구성될 수 있다.
L-part, HE-SIG 필드, HE-preamble을 물리 프리앰불 (PHY (physical) preamble)로 통칭할 수 있다.
HE-SIG 필드는 HE-data 필드를 디코딩하기 위한 정보 (예를 들어 , OFDMA, UL MU MIMO, 향상된 MCS 등)을 포함할 수 있다.
L-part와 HE-part (특히 , HE-preamble 및 HE-data)는 서로 다른 FFT (Fast Fourier Transform) 크기를 가질 수 있으며 , 서로 다론 CP (Cyclic Prefix)를 사용할 수도 있다. 즉, L-part와 HE— part (특히, HE-preamble 및 HE- data)는 서브캐리어 주파수 간격 (subcarrier frequency spacing) °1 서로 다르게 정의될 수 있다.
802.11ax 시스템에서는 레가시 WLA 시스템에 비하여 4배 큰 (4x) FFT 크기를 사용할 수 있다 . 즉, L-part는 IX 심볼 구조로 구성되고, HE- part (특히, HE-preamble 및 HE -data)는 4x 심볼 구조로 구성될 수 있다 . 여기서 , lx, 2x, 4x 크기의 FFT는 레가시 WLAN 시스템 (예를 들어 , IEEE 802.11a, 802.11η, 802.11ac 등)에 대한상대적인 크기를 의미한다.
예를 들어 , L-part에 이용되는 FFT 크기는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz에서 각각 64, 128, 256, 512라면, HE-part에 이용되는 FFT 크기는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz에서 각각 256, 512, 1024, 2048일 수 있다.
이와 같이 레가시 WLAN 시스템 보다 FFT 크기가 커지면, 서브캐리어 주파수 간격 (subcarrier frequency spacing)이 작아지므로 단위 주파수 당 서브캐리어의 수가 증가되나, OFDM 심볼 길이가 길어진다.
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 제의한 심볼 길이를 의미할 수 있다.
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, 80ΜΗζ/256 및 /또는 160ΜΗζ/512)라면 HE-part의 서브캐리어 간격은 78.125kHz (=20MHz/256, 40MHZ/512, 80MHz/1024 및 /또는 160ΜΗζ/2048)일 수 있다. 또한, L— part의 IDFT/DFT 주기가 3.2 S ( = 1/312.5kHz)이라면 , HE— part의 IDFT/DFT 주기는 12.8 (=1/78.125kHz)일 수 있다.
여기서, GI는 0.8/^S, 1.6/ZS , 3.2/S 중 하나가 사용될 수 있으므로, GI를 포함하는 HE-part의 OFDM 심볼 길이 (또는 심볼 간격 (symbol interval ) )은 GI에 따라 13 . , 14 . 4 s , 일 수 있다.
도 20에서는 HE- SIG 필드가 lx 심볼 구조로 구성되는 경우를 예시하고 있으나, HE- SIG 필드도 HE-preamble 및 HE— data와 같이 4x 심볼 구조로 구성될 수도 있다.
도 20의 예시와 달리 HE- SIG는 HE- SIG A 필드와 HE- SIG B 필드로 구분될 수 있다. 이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE- SIG B 이후부터 더욱 커질 수 있다. 즉, HE- SIG B 이후부터 L— part에 비하여 OFDM 심볼 길이가 길어질 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 WLAN 시스템을 위한 HE 포떳 PPDU는 적어도 하나의 20MHZ 채널을 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, HE 포맷 PPDU은 총 4개의 20MHz 채널을 통해 40MHz , 80MHz 또는 160MHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다 . 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다 .
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 도 21에서는 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 PPDU포맷을 예시한다 .
도 21을 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.
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. 표 4는 HE-SIG A 필드에 포함되는 정보를 예시하는 표이다.
【표 4】
Figure imgf000081_0001
표 4에 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.
HE-STF는 MIMO 전송에 있어서 AGC 추정의 성능을 개선하기 위해 사용된다.
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.
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 .
FFT 3.7} 7} 커지면, 기존의 IEEE 802. lla/g/n/ac를 지원하는 레 7]·시 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 μ5 이며, GI는 0.8 일 수 있다.
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.
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, 레가"시 STA 및 HE STA이 HT/VHT 포맷 PPDU와 HE 포맷 PPDU를 구분하여야 하기 때문이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포떳 PPDU을 예시하는 도면이다. 도 22를 참조하면 , HE-SIG B 필드가 HE-SIG A 필드 다음에 위치하는 점을 제외하고는, 앞서 도 21의 예시와 동일하다. 이 경우, 단위 주파수 당 FFT 크기는 HE-STF (또는 HE-SIG B) 이후부터 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, HE-STF (또는 HE-SIG B)부터 256 FFT7 20MHZ 채널에서 ]·용되고, 512 FFT가 40MHZ 채널에서 사용되며, 1024 FFT가 80MHz 채널에서 사용될 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 도 23에서는 20MHZ 채널들이 각각 서로 다른 STA들 (예를 들어 , STA 1, STA 2 , STA 3 및 STA 4)에 할당되는 경우를 가정한다.
도 23을 참조하면 , HE-SIG B 필드가 HE— SIG A 필드 다음에 위치한다 . 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 入！"용되고, 512 FFT71- 40MHz 채널에서 人 1"용되며, 1024 FFT7> 80MHz 채널에서 사용될 수 있다 .
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 20의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
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 수신하게 된다.
HE-SIG B 필드는 각 STA 별로 할당되는 주파수 대역폭 정보 및 /또는 해당 주파수 대역에서 스트림 정보를 알려줄 수 있다. 예를 들어, 도 23에서 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.
또한, HE- SIG- C 필드를 정의하여 , 도 23의 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.
또한, 도 21 내지 도 23의 예시에서, HE- SIG-B 필드는 전대역에 걸쳐 전송하지 않고 HE- SIG-A 필드와 동일하게 20MHZ 단위로 전송될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다 .
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU을 예시하는 도면이다. 도 24에서는 20MHZ 채널들이 각각 서로 다른 STA들 (예를 들어 , STA 1 , STA 2 , STA 3 및 STA 4 )에 할당되는 경우를 가정한다.
도 24를 참조하면, 도 23과 마찬가지로 HE-SIG B 필드가 HE-SIG A 필드 다음에 위치한다. 다만, HE- SIG B 필드는 전대역에 걸쳐 전송되지 않고, HE- SIG A필드와 동일하게 20MHZ 단위로 전송된다. 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.
PPDU에 포함되는 각 필드에서 전송되는 정보는 앞서 도 21의 예시와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
HE- SIG A 필드는 HE- SIG A 필드는 20MHz 단위로 복사되어 (duplicated) 전송된다.
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 HE-SIG A 필드와 마찬가지로 20MHz 단위로 전송될 수 있다. 이 경우, 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 24의 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.
또한, HE- SIG B 필드에 모든 STA에 대한 정보 (즉, 각 STA에 특정된 정보들이 모두 합쳐짐 )가 포함되어 HE- SIG A 필드와 마찬가지로 20MHZ 단위로 복사되어 ( duplicated) 전송될 수도 있다.
도 22 내지 도 24의 예시와 같이, HE- SIG-B 필드가 HE STF 필드 및 HE-LTF 필드 앞에 위치하는 경우 20MHZ에서 64 FFT를 이용함으로써 심볼의 길이를 짧게 구성하고, 도 21의 예시와 같이 HE-SIG-B 필드가 HE STF 필드 및 HE-LTF 필드 뒤에 위치하는 경우, 20MHZ에서 256 FFT를 이용함으로써 심볼의 길이를 길게 구성할 수 있다.
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. 도 21 내지 도 24에서 데이터 필드는 페이로드 (payload)로서 , 서비스 필드 ( SERVICE f ield) , 스크램블링된 PSDU , 테일 비트 ( tail bits ) , 패딩 비트 (padding bits )를 포함할 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 HE 포맷 PPDU 검출을 위한 위상 회전 (phase rotation)을 예시한다 .
HE 포맷 PPDU를 구분 ( class if ication)하기 위하여 , HE 포맷 PPDU에서 L-SIG 필드 이후에 전송되는 3개의 OFDM 심볼의 위상이 사용될 수 있다.
도 25를 참조하면, HE 포맷 PPDU에서 L- SIG 필드 이후에 전송되는 OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2의 위상은 회전되지 않으나 , OFDM 심볼 #3의 위상은 시계 반대 방향으로 90도만큼 회전될 수 있다. 즉, OFDM 심볼 #1 및 OFDM 심볼 #2에 대한 변조 방법은 BPSK가 이용되고, OFDM 심볼 #3에 대한 변조 방법은 QBPSK가 이용될 수 있다.
STA은 수신한 PPDU의 L- SIG 필드 다음에 전송되는 제 1 OFDM 심볼 내지 제 3 OFDM 심볼을 도 25의 예시와 같은 성상을 기반으로 디코딩을 시도한다. STA이 디코딩에 성공하면 해당 PPDU가 HE 포맷 PPDU라고 판단할 수 있다 .
여기서 , L- SIG 필드 이후에 HE- SIG A 필드가 세 개의 OFDM 심볼에서 전송된다면, 이는 OFDM 심볼 #1 내지 OFDM 심볼 #3 모두 HE-SIG A 필드를 전송하기 위하여 사용되는 것을 의미한다 . 앞서 설명한 바와 같이 레가시 WLAN 시스템 보다 FFT 크기가 커지면, 수신단에서 커진 FFT 크기가 적용된 데이터를 처리하는 시간이 길어지게 된다 . 예를 들어, 4x FFT 크기를 가지는 HE-data는 802 . 11ac 시스템의 lx FFT 크기를 가지는 데이터의 처리 시간인 16/ S에 비해 더 긴 시간이 걸리며 대략 32 S 정도 소요될 수 있다. 또한, HE-LTF는 2xFFT 크기를 가질 수 있으며, 이 경우 HE-LTF의 처리시간은 대략 24/ S 정도 소요될 수 있다.
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 웅답의 전송을 위해 사용되며 최고 우선 순위를 가진다.
SIFS는 이전 프레임의 마지막 심볼의 종료 또는 시그널 확장 (존재하는 경우)으로부터 이어지는 다음 프레임의 프리앰블의 첫 번째 심볼의 시작까지의 시간을 나타내며 , 이다.
기존에 정의된 SIFS를 802 . 11ax 시스템에 그대로 적용하기 위해서는 수신단에서의 증가된 처리시간까지 고려하여 丽 셋팅을 하기 위한 신호 확장 ( SE : signal extension)이 필요하다.
이때, 패딩 (padding) 심볼에 어떤 FFT 크기를 적용하고 몇 개의 패딩 (padding) 심볼을 사용하느냐에 따라 SE의 크기는 달라질 수 있으며 효과적인 패딩에 의해 SE의 크기를 줄이거나 SE가 필요 없는 상황을 만들 수도 있다. .
이에 따라, 본 발명에서는 802.11ax 시스템에서 마지막 데이터 심볼과 데이터 부분의 다음에 삽입되는 패딩 심볼의 FFT 크기와 SE를 효율적으로 설정하는 방법 및 이를 효율적으로 지시하는 방법을 제안한다.
본 명세서에서 별도의 언급이 없더라도 lx, 2x, 4x 크기의 FFT가 적용 (즉, lx, 2x, 4x 길이의 IDFT/DFT 주기가 적용)되는 (데이터 /패딩) 심볼은 레가시 시스템에 따른 심볼 길이 (보호 구간 제외) 에 비하여 lx, 2x, 4x 길이 (보호 구간 제외 )를 가지는 심볼을 의미한다. 이하, 본 명세서에서 lx, 2X, 4x 크기의 FFT가 적용되는 (데이터 /패딩) 심볼 (즉, 보호 구간을 제외하고 lx, 2x, 4x 길이를 가지는 심볼)을 간단히 lx, 2x, 4x (데이터 /패딩) 심볼이라고 지칭한다.
본 발명에 있어서 , 패딩 심볼은 하나 이상의 패딩 비트 (또는 더미 (dummy) 비트)를 포함하는 OFDM 심볼을 의미하며 , 패딩 비트 외에 데이터 비트를 포함할 수도 있다.
또한, 이하 본 발명의 설명에 있어서 , PPDU는 SU (single user) -PPDU 및 MU (multi-user)—PPDU를 모두 포함한다. SU— PPDU는 단일의 PSDU를 나르는 PPDU를 의미하고, MU— PPDU는 MU-MIMO 기술을 이용하여 하나 이상의 STA에 대한 하나 이상의 PSDU(S)를 나르는 PPDU를 의미한다 .
이하, 설명의 편의를 위해 앞서 예시한 바와 같이, IX (데이터 /패딩) 심볼의 처리 시간은 2x (데이터 /패딩) 심볼의 처리 시간은 24 S, 4x
(데이터 /패딩) 심볼의 처리 시간은 라고 가정하여 설명한다.
또한, lx, 2x, 4X (데이터 /패딩) 심볼의 길이는 보호 구간 (GI)을 제외하고 각 3.2/ S , 6.4/ S , 12.8/ S이며, GI는 0. , 1.6 J!S , 3.2/ S 중 하나가사용될 수 있다고 가정한다 . 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 신호 확장 (SE) ) 구성
마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE) 구성 방식은 모든 데이터 심볼이
4x인 경우 (즉, 마지막 데이터 심볼이 4x인 경우)와 마지막 데이터 심볼이 4x가 아닌 경우로 구분될 수 있다.
A) 모든 데이터 심볼이 4X인 경우 (즉, 마지막 데이터 심볼도 4x인 경우) 본 발명의 일 실시예는 모든 데이터 심불 (마지막 데이터 심볼 포함)의 FFT 크기는 4x이고 패딩 심볼에 사용하는 FFT 크기는 lx, 2X 혹은 4x를 사용하는 것을 제안한다. 마지막 데이터 심블이 4X인 경우, 패딩 심볼은 lx, 2x, 4X 중 어느 하나가 적용될 수 있다.
이 경우, 마지막 데이터 심볼이 FFT 크기가 4x가 아닌 경우에 비하여 전송 시간 (transmission time)을 줄일 수 있으나, SE가 길어짐에 따라 스루풋 (throughput)의 열화 가능성이 커질 수 있다.
A-1) 1개의 4x 패딩 심볼 + 신호 확장 (SE)
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26을 참조하면, 마지막 데이터 심볼 (2601) 이후에 데이터 부분 (data part)과 동일한 크기의 4x FFT 크기가 적용된 패딩 심볼 (2602)이 부착되고, 패딩 심불 이후에 SE(2603)가 첨가 (또는 설정 )될 수 있다.
도 26과 같이 1개의 4X 패딩 심볼 (2602)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 (GI+12.8) + (GI+12.8)이다. 예를 들어, GI가 인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 32/ S이다.
수신 STA에서 4X 패딩 심볼 (2602)에 대한 프로세싱 시간은 이므로 SIFS 시간 16iS를 제외하고, (=32-16)가 필요하다. 따라서 , 전송 STA은
16//S만큼 SE(2603)를 설정한다.
SE(2603)가 적용되는 PPDU이므로, PHY는 SE(2603) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (2602)의 종료가 아닌 SE(2603)가 종료된 시점에서 PHY-TXEND. indication 프리미티브를 MAC에 전달하고, 수신 상태로 진입한다 .
이러한 A-1) 방식은 패딩 심볼 내 더미 비트 (dummy bit )가 적은 경우, 즉 패딩 심볼에 많은 양의 데이터가 존재하는 경우 후술하는 A— 2) , A-3) , A-4) 방식에 비하여 전송 시간 (transmission time)올 줄일 수 있다는 장점이 있다. 다시 말해, A-2) , A-3) , A-4) 방식에서는 여러 개의 패딩 심볼이 사용되고, 패딩 심볼 내에 GI가 삽입되어 전송 시간이 증가하지만 위의 A-1) 방식에서는 GI가 한 번 밖에 삽입되지 않아 전송 시간을 즐일 수 있다.
반면, 16 S의 긴 SE로 인해 스루풋 (throughput) 효율이 떨어질 수 있으며 , 특히 더미 비트 (dummy bit)가 많을 때 그러한 현상이 더 두드러질 수도 있다。
A-2) IX 패딩 심볼 + 신호 확장 (SE) 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 27을 참조하면, 4x 데이터 심볼 (2701, 2711, 2721) 이후에 lx 패딩 심볼 (2702, 2712, 2722)이 최대 4개까지 사용될 수 있으며 , 패딩 심볼 이후에 필요한 경우 SE(2703, 2713)가 첨가 (또는 설정 )될 수 있다.
도 27 (a)는 1개의 IX 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시하고, 도 27 (b)는 2개의 IX 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시하며 , 도 27 (c)는 4개의 IX 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시한다.
도 27 (a)와 같이 1개의 IX 패딩 심볼 (2702)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 (G:C + 12.8) + (GI + 3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2 S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 22.4 /S이다.
도 27 (b)와 같이 2개의 lx 패딩 심볼 (2712)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 (GI + 12.8) +2* (GI+3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2/ S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 28.8 S이다.
도 27 (c)와 같이 4개의 lx 패딩 심볼 (2722)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 (GI + 12.8)+4* (GI+3.2)이다. 예를 들어, GI가 인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 41.6 S이다.
수신 STA에서 4x 데이터 심볼 (2701, 2711, 2721)에 대한 프로세싱 시간은 32 S이므로 SIFS 시간 16 /^를 제외하고, ( = 32-16)가 필요하다. 따라서, lx 패딩 심볼이 1개, 2개 사용되는 경우, 또는 도시되지 않았으나 G工가 0.8μ 또는 1.6/ S인 lx 패딩 심볼이 3개 사용되는 경우에는, 4X 데이터 심볼 (2701, 2711, 2721)의 처리 시간을 위해 lx 패딩 심볼 (2702 2712) 및 SE(2703, 2713)의 총 시간이 16 S이 될 수 있도록 SE(2703,
2713)를 설정한다.
SE(2703, 2713)의 길이는 아래 수학식 14와 같이 결정될 수 있다.
【수학식 14】
t = max(0, 16- (g+3.2) *x)
、수학식 14에서, SE(2703, 2713) 길이는 t, GI 길이는 g, lx 패딩 심볼의 개수는 X이다. max (a, b)는 a와 b중 큰 값을 의미한다 .
예를 들어, G: [가 3.2/ 이고 lx 패딩 심볼이 3개 사용된다면, SE는 사용되지 않아도 된다 (즉, 0=max(0,16- (3.2 + 3.2) *3) ) .
또한, 도 27 (c)와 같이 lx 패딩 심볼 (2722)이 4개 사용되는 경우에는 GI가 0.8/S, 1.6 /S , 3.2/S 중 어느 하나가 사용되더라도 SE는 사용되지 않아도 된다.
만약, SE(2703, 2713)가 적용되는 PPDU인 경우 (lx 패딩 심볼이 1개 , 2개 사용되는 경우 또는 도시되지 않았으나 GI가 0.8/S 또는 1.6//S인 패딩 심볼이 3개 사용되는 경우) , PHY는 SE(2703, 2713) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (2702, 2712)의 종료가 아닌 SE(2703, 2113)7} 종료된 시점에서 PHY-TXEND. indication 프리미티브를 MAC어] 전달하고, 수신 상태로 진입한다. 이때, SE(2703, 2713)의 길이는 앞서 수학식 14와 같이 정해진다.
반면 , SE가 적용되지 않는 PPDU의 경우 (도시되지 않았으나 lx 패딩 심볼이 3개 사용되는 경우 (G工가 3.2//S) 또는 lx 패딩 심볼이 4개 사용되는 경우) , PHY는 패딩 심볼 (2722) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (2722)의 전송이 종료되면 PHY—TXEND. indication 프리미티브를 MAC에 전달하고 , 수신 상태로 진입한다 .
이러한 A-2) 방식은 앞서 설명한 A-1) 방식에 비하여 SE가 감소되므로 스루풋 효율 (efficiency)이 좋아진다. 특히, 도 21(b) , 도 21(c)와 같이 lx 패딩 심볼이 여러 개 사용되는 경우 SE를 더욱 줄일 수가 있다.
반면, 매 패딩 심볼 내 G工가 삽입됨에 따라 전송 시간이 늘어날 수 있다. 예를 들어, lx 패딩 심볼이 최대 (4개)로 사용된 경우, GI가 3.2/S인 경우 패딩 블록 (즉, 전체 lx 패딩 심볼)의 전송 시간이 25.6/S이며 앞서 설명한 A-1) 방식의 16/S에 비해 긴 전송 시간을 가지게 된다.
A-3) 2x 패딩 심볼 + 신호 확장 (SE)
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 28을 참조하면 , 4x 데이터 심볼 (2801, 2811) 이후에 2x 패딩 심볼 (2802, 2812)이 최대 2개까지 사용될 수 있으며 , 패딩 심볼 이후에 SE(2803, 2813)가 첨가 (또는 설정)될 수 있다.
도 28 (a)는 1개의 2x 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시하고, 도 28(b)는 2개의 2x 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시한다 .
도 28 (a)와 같이 1개의 2x 패딩 심볼 (2802)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 (GI + 12.8) + (GI + 6.4)이다. 예를 들어, GI가 3.2 S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 이다.
도 28(b)와 같이 2개의 2x 패딩 심볼 (2812)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 (GI+12.8) +2* (GI + 6.4)이다. 예를 들어, GI가 3.2/S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 35.2 S이다. 수신 STA에서 4X 데이터 심볼 (2801, 2811)에 대한 프로세싱 시간은 이므로 SIFS 시간 16 S를 제외하고, 16//S ( = 32-16)가 필요하다.
또한, 수신 STA에서 2x 패딩 심볼 (2802, 2812)에 대한 프로세싱 시간은
24MS이므로 SIFS 시간 16 ^를 제외하고, 8US (=24-16) 7} 필요하다 .
따라서 , 도 28 (a)와 같이 2x 패딩 심볼 (2802)이 1개 이용되는 경우, 4x 데이터 심볼 (2801)의 처리 시간을 위한 16//S의 시간 (즉, 패딩 심볼 및 SE) 뿐만 아니라 2x 패딩 심볼 (2802)의 처리 시간을 위한 8//S의 시간 (즉, SE)를 만족해야 한다.
도 28 (b)와 같이 2x 패딩 심볼 (2812)이 2개 이용되는 경우, 보호 구간 (GI)이 3.2/S라고 가정하면 2x 패딩 심볼 (2812〉의 총 전송 시간은 19. (=2* (3.2 + 6.4) )이므로 4x 데이터 심볼 (2811)에 대한 처리 시간 (16<19.2)을 만족한다. 따라서 , 2x 패딩 심볼 (2812)의 처리 시간을 위한 8//S의 SE (2813)만으로 층분하다 .
반면, 보호 구간 (GI)이 0.8//S라고 가정하면 2X 패딩 심볼 (2812)의 총 전송 시간은 14. (=2* (0.8 + 6.4) )이므로 4x 데이터 심볼 (2811)에 대한 처리 시간 (16>14.4)이 만족되지 않으나, 2x 패딩 심볼 (2812)의 처리 시간을 위한 8//S의 SE(2813)가 설정된다면 4x 데이터 심볼 (2811)에 대한 처리 시간이 만족된다.
결국, 2x 패딩 심볼 (2812)이 2개 이용되는 경우, 보호 구간 (GI)아 0.8/S , 1.6/ZS , 3.2/S 중 어느 구간으로 설정되더라도 2x 패딩 심볼 (2812)의 처리 시간올 위한 8//S의 SE(2813)가 만족하는 것으로 층분하다.
SE(2803, 2813)의 길이는 아래 수학식 15와 같이 결정될 수 있다.
【수학식 15】
t = max (8 , max (0 , 16- (g+6.4) *y) )
수학식 15에서, SE(2802, 2812) 길이는 t, GI 길이는 g, 2x 패딩 심볼의 개수는 y이다. max(a,b)는 a와 b중 큰 값을 의미한다.
예를 들어, GI가 0.8//S이고 2x 패딩 심볼이 1개만 사용된다면, 8.8/ S의 SE가 필요하다 (즉, 8.8=tnax(8,max(0,16- (0.8 + 6.4) *1) ) ) . 다만, GI가 1.6/ S 혹은 3.2/ S라면 의 SE만 필요하다 (즉, 8=max(8,max(0, 16-
(1.6 + 6.4) *1) ) 또는 8=max(8,raax(0, 16- (3.2 + 6.4)*1) ) ) .
SE(2803, 2813)가 적용되는 PPDU이므로, PHY는 SE(2803, 2813) 이후에 PPDU 전송올 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (2802, 2812)의 종료가 아닌 SE(2803, 2813)가 종료된 시점에서 PHY—TXEND . indication 프리미티브를 MAC에 전달하고, 수신 상태로 진입한다. 이때, SE(2803, 2813)의 길이는 앞서 수학식 15와 같이 정해진다 .
이러한 A-3) 방식은 앞서 설명한 A-1) 방식에 비하여 SE가 감소되므로 스루풋 효율 (efficiency)이 좋아진다. 또한, 패딩 심볼이 최대 (2개)로 사용된 경우, 앞서 설명한 A— 2) 방식에 비하여 패딩 심볼의 최대 전송 시간이 19.2 S(=2*(3.2 + 6.4) )로 전송 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.
반면, 패딩 심볼이 최대 (2개)로 사용되는 경우라도 항상 SE가 필요하므로 앞서 설명한 A-2) 방식에 비하여 스루풋 효율이 떨어질 수 있다. A-4) 2x 패딩 심볼 + lx 패딩 심볼 + 신호 확장 (SE)
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 29를 참조하면 , 4x 데이터 심볼 (2901, 2911) 이후에 2x 패딩 심볼 (2902, 2912)이 1개 사용되고, 2x 패딩 심볼 (2902, 2912) 이후에 lx 패딩 심볼 (2903, 2913)이 최대 2개까지 사용될 수 있으며 , 패딩 심볼 이후에 필요한 경우 SE (2904)가 첨가 (또는 설정 )될 수 있다.
도 29 (a)는 1개의 lx 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시하고, 도 29 (b)는 2개의 lx 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시한다 .
도 29 (a)와 같이 1개의 2x 패딩 심볼 (2902)과 1개의 lx 패딩 심볼 (2903)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 (GI+12.8) + (GI + 6.4) + (GI+3.2)이다. 예를 들어 , G工가 3.2 S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 이다.
도 29 (b)와 같이 1개의 2x 패딩 심볼 (2912)과 2개의 lx 패딩 심볼 (2913)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 (GI + 12.8) + (GI + 6.4) +2* (GI+3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2 S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 이다.
수신 STA에서 4x 데이터 심볼 (2901, 2911)에 대한 프로세싱 시간은 32 /S이므로 SIFS 시간 를 계외하고, 16 /S ( = 32-16) 7|- 필요하다.
또한, 수신 STA에서 2x 패딩 심볼 (2902, 2912)에 대한 프로세싱 시간은 24/S이므로 SIFS 시간 를 제외하고, 8US (=24-16) 7} 필요하다.
따라서 , 도 29 (a)와 같이 lx 패딩 심볼 (2903)이 1개 이용되는 경우, 4x 데이터 심볼 (2901)의 처리 시간을 위한 16/S의 시간 (즉, 패딩 심볼 및 SE) 뿐만 아니라 2x 패딩 심볼 (2902)의 처리 시간을 위한 8//S의 시간 (즉, SE)를 만족해야 한다.
도 29(b)와 같이 IX 패딩 심볼 (2913)이 2개 이용되는 경우, 보호 구간 (GI)이 이면, lx 패딩 심볼 (2913)의 총 전송 시간은
( = 2* (0.8+3.2) )이므로 2x 패딩 심볼 (2912)에 대한 처리 시간 (8/S)을 만족한다. 다만, 2x 패딩 심볼 (2912)의 전송 시간이 이므로 4x 데이터 심볼 (2911)에 대한 처리 시간 (16>7.2 + 8)을 만족하지 않는다. 따라서, lx 패딩 심볼 (2913)이 2개 이용되는 경우, 보호 구간 (GI)이 0.8 S이면, 4x 데이터 심볼 (2911)의 처리 시간을 만족시키기 위한 SE가 설정되어야 한다. 반면 , lx 패딩 심볼 (2913)이 2개 이용되는 경우, 보호 구간 (GI)이 1.6 S 이상이면, lx 패딩 심볼 (2913)의 총 전송 시간은 8//S ( = 2* (1.6+3.2) ) 이상이므로 2x 패딩 심볼 (2912)에 대한 처리 시간 (8 S)을 만족한다. 또한, 2x 패딩 심볼 (2912)의 전송 시간이 8/ 이상이므로 4x 데이터 심볼 (2911)에 대한 처리 시간 (16 = 8 + 8)을 만족한다. 따라서 , lx 패딩 심볼 (2913)이 2개 이용되는 경우, 보호 구간 (GI)이 이상이면 , SE는 설정되지 않아도 무방하다. 도
29(b)는 GI가 1.6/S 이상인 경우를 예시한다.
SE(2904)의 길이는 아래 수학식 16과 같이 결정될 수 있다.
【수학식 16】
t = max (max (0, 16- (g+6.4) *y- (g+3.2) *x) ,max(0, 8- (g+3.2) *x) ) 수학식 16에서, SE(2904) 길이는 t, GI 길이는 g, 2x 패딩 심볼의 개수는 y이고, lx 패딩 심볼의 개수는 X이다. max (a, b)는 a와 b중 큰 값을 의미한다.
예를 들어, GI가 0.8/S이고, lx 패딩 심볼과 2x 패딩 심볼이 각각 1개씩 Λ1"용된 경우, 4.8 S ]- 필요하다 (즉, 4.8=max(max(0, 16- (0.8 + 6.4) *1- (0.8+3.2) *1) , max (0, 8- (0.8+3.2) *1) ) ) .
만약, SE (2904)가 적용되는 PPDU인 경우 ( lx 패딩 심볼이 1개 이용되는 경우 또는 GI가 0.8j¾S이고 lx 패딩 심볼이 2개 사용되는 경우) , PHY는 SE (2904) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 lx 패딩 심볼 (2903)의 종료가 아닌 SE(2904)가 종료된 시점에서 PHY-TXEND. indication 프리미티브를 MAC에 전달하고, 수신 상태로 진입한다. 이때, SE (2904)의 길이는 앞서 수학식 16과 같이 정해진다.
반면 , SE가 적용되지 않는 PPDU의 경우 (GI가 1.6 S 이상이고 lx 패딩 심볼이 2개 사용되는 경우) , PHY는 패딩 심볼 (2913) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (2913)의 전송이 종료되면 PHY- TXEND. indication 프리미티브를 MAC에 전달하고, 수신 상태로 진입한다. 이러한 A-4) 방식은 이 경우는 앞서 설명한 A-3) 방식에 비하여 전송 시간이 늘어날 수 있으나 (최대 개수의 패딩 심볼이 시용되는 경우 A-3) 방식은 2개의 GI가 필요하지만 A-4) 방식은 3개의 GI가 필요하므로) , SE를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 상술한 바와 같이 1개의 2X 패딩 심볼과 2개의 lx 패딩 심볼이 사용되고, GI가 1.6 S 이상이라면 A-2) 방식의 도 27 (c)와 같이 SE가 필요 없으나, A-2) 방식의 도 27 (c) 보다 전송 시간이 작아 스루풋의 효율을 높일 수 있다. B ) 마지막 데이터 심볼이 4x가 아닌 경우
앞서 A)의 방식은 SE에 따른 스루풋 열화 가능성이 있다. 따라서 , 본 발명의 다른 일 실시예는 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기를 4x7]· 아닌 IX 혹은 2x를 사용하여 SE 항상 필요 없거나 전송 시간을 줄이면서 약간의 SE를 삽입하는 효율적인 방식을 아래와 같이 제안한다.
데이터 필드의 마지막 심볼을 제외한 모든 심볼에 4x FFT가 적용되나 마지막 데이터 심볼만이 2x 데이터 심볼 또는 IX 데이터 심볼이 이용될 수 있다. 이 경우, 마지막 데이터 심볼로서 4x 데이터 심볼이 사용될 때와 비교하여 전송 가능한 데이터량을 맞추기 위하여 마지막 데이터 심볼로서 하나 이상의 IX 데이터 심볼 및 /또는 2x 데이터 심볼이 이용될 수 있다.
본 명세서에서 설명의 편의를 위해 마지막 데이터 심볼은 패딩 심볼 이전의 데이터 심볼로서 4X 데이터 심볼을 기준으로, ᅳ 1개의 4x 데이터 심볼' , ' 4개의 IX 데이터 심볼' , 또는 ' 2개의 2X 데이터 심볼' , ' 1개의 2X 데이터 심볼과 2개의 IX 데이터 심블 '을 통칭한다.
마지막 데이터 심볼이 2x 데이터 심볼인 경우, 패딩 심볼은 lx, 2x 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 마지막 데이터 심볼이 lx 데이터 심볼 (또는 2x 데이터 심볼 및 lx 데이터 심볼)인 경우, 패딩 심볼은 IX가 적용될 수 있다.
B - 1 ) 4개의 lx 데이터 심볼 + lx 패딩 심볼
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심블 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 30을 참조하면 , 4개의 lx 데이터 심볼 ( 3001 ) 이후에 lx 패딩 심볼 (3002)이 최대 4개까지 사용될 수 있다.
도 30과 같이 1개의 IX 패딩 심볼 (3002)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 4*(GI+3.2) + (GI+3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2/S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 32/S이다.
수신 STA에서 IX 데이터 심볼 (3001)에 대한 프로세싱 시간은 16//S로 SIFS 시간 16/S으로 층분하므로, 패딩 심볼 (3002) 이후에 SE를 사용할 필요가 없다.
SE가 적용되지 않으므로, PHY는 패딩 심볼 (3002) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (3002)의 전송이 종료되면 PHY- TXEND. indication프리미티브를 MAC에 전달하고, 수신 상태로 진입한다. 이러한 B-1) 방식은 SE를 사용할 필요가 없어 스루풋의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
반면, 마지막 데이터 심볼의 전송 시간이 상대적으로 길다. 또한, 4개의 IX 패딩 심볼이 사용되는 경우, 상당히 긴 전송 시간이 필요하다.
B-2) 2개의 2x 데이터 심볼 + 2x 패딩 심볼 + 신호 확장 (SE)
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 31을 참조하면, 2개의 2x 데이터 심볼 (3101, 3111) 이후에 2x 패딩 심볼 (3102, 3112)이 최대 2개까지 사용될 수 있으며 , 패딩 심볼 이후에 SE(3103f 3113)가 첨가 (또는 설정)될 수 있다.
도 31 (a)는 1개의 2x 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시하고, 도 31(b)는 2개의 2x 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시한다.
도 31 (a)와 같이 1개의 2x 패딩 심볼 (3102)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 2*(GI + 6.4) + (GI + 6.4)이다. 예를 들어, GI가 3.2/S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 28.8//S이다.
도 31(b)와 같이 2개의 2X 패딩 심볼 (3112)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 2*(GI + 6.4)+2* (GI + 6.4)이다. 예를 들어, GI가 3.2//S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 38.4 S이다. 수신 STA에서 2x 패딩 심볼 (3102, 3112)에 대한 프로세싱 시간은 24 S이므로 SIFS 시간 16//S를 제외하고, 8//S (=24-16)가 필요하다.
따라서 , 도 31 (a)와 같이 2x 패딩 심볼 (3102)가 1개 이용되는 경우나 도 31(b)와 같이 2x 패딩 심볼 (3112)가 2개 이용되는 경우 모두 2x 패딩 심볼 (3102, 3112)의 처리 시간을 위하여 8//S의 SE(3103, 3113)이 필요하다.
SE (3103, 3113)가 적용되는 PPDU이므로, PHY는 SE(3103, 3113) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 2x 패딩 심볼 (3102, 3112)의 종료가 아닌 SE(3103, 3113)가 종료된 시점에서 PHY-TXEND - indication 프리미티브를 MAC에 전달하고, 수신 상태로 진입한다. 이때, SE(3103, 3113)의 길이는 상술한 바와 같이 로 고정된다 .
이러한 B-2) 방식은 앞서 설명한 B-1) 방식에 비하여 전송 시간을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
반면, 항상 의 SE가 필요하므로 스루풋의 효율이 떨어질 수 있다.
B-3) 2개의 2X 데이터 심볼 + lx 패딩 심볼 + 신호 확장 (SE) 도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 32를 참조하면, 2개의 2x 데이터 심볼 (3201, 3211) 이후에 lx 패딩 심볼 (3202, 3212)이 최대 4개까지 사용될 수 있으며 , 패딩 심볼 이후에 필요한 경우 SE(3203)가 첨가 (또는 설정)될 수 있다.
도 32 (a)는 1개의 lx 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시하고, 도 32(b)는 2개의 lx 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시한다. '
도 32 (a)와 같이 1개의 lx 패딩 심볼 (3202)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 2*(GI + 6.4) + (GI + 3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2//S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 이다.
도 32(b)와 같이 2개의 lx 패딩 심볼 (3212)이 이용되는 경우, G工를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 2* (GI+6.4)+2* (GI+3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2/S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 32/S이다. 수신 STA에서 2X 데이터 심불 (3201, 3211)에 대한 프로세싱 시간은 24/S이므로 SIFS 시간 16 S를 게외하고, 8 S (=24-16) 7> 필요하다.
도 32 (a)와 같이 lx 패딩 심불 (3202)가 1개 이용되는 경우, 2x 데이터 심볼 (3202)의 처리 시간을 위한 8/iS의 시간 (즉, 패딩 심볼 및 SE)를 만족해야 한다.
SE(3203)의 길이는 아래 수학식 17과 같이 결정될 수 있다.
【수학식 17]
t = max (0, 8- (g+3.2) *x)
예를 들어, GI가 3.2//S인 경우, SE(3203)의 길이는 1.6//S이다. 반면, 도 32(b)와 같이 IX 패딩 심볼 (3212)가 2개 이용되는 경우, 가장 짧은 0.8/S의 GI가 사용되더라도, IX 패딩 심볼 (3212)의 총 전송 시간은 (=2* (0.8+3.2) )이므로 2x 데이터 심볼 (3211)에 대한 처리 시간 (8/S)을 만족한다. 따라서, IX 패딩 심볼 (3212)가 2개 이상 (최대 4개) 이용되는 경우 SE는 설정될 필요가 없다.
만약, SE(3203)가 적용되는 PPDU인 경우 (lx 패딩 심볼이 1개 이용되는 경우) , PHY는 SE(3203) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 lx 패딩 심볼 (3202)의 종료가 아닌 SE(3203)가 종료된 시점에서 PHY- TXEND. indication 프리미티브를 MAC에 전달하고, 수신 상태로 진입한다. 이때, SE(3203)의 길이는 앞서 수학식 17과 같이 정해진다.
반면, SE가 적용되지 않는 PPDU의 경우 (lx 패딩 심볼이 2개 이상 사용되는 경우) , PHY는 패딩 심볼 (3212) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (3212〉 전송이 종료되면 PHY-TXEND . indication 프리미티브를 MAC에 전달하고 , 수신 상태로 진입한다 .
이러한 B-3) 방식은 IX 패딩이 1개만 사용되는 경우는 여전히 SE를 사용해야 하지만, 앞서 설명한 B-2) 방식에 비하여 SE를 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 2개 이상의 IX 패딩이 사용되는 경우에는 SE가 필요 없어 효율적일 수 있다.
B-4) 2개 2x 데이터 심볼 + 1개 2x 패딩 심볼 + lx 패딩 심볼 + 신호 확장 (SE)
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 33을 참조하면 , 2개의 2x 데이터 심볼 (3301, 3311) 이후에 2x 패딩 심볼 (3302, 3312)이 1개 사용되고, 2x 패딩 심볼 (3302, 3312) 이후에 lx 패딩 심볼 (3303, 3313)이 최대 2개까지 사용될 수 있으며 , 패딩 심볼 이후에 필요한 경우 SE(3304)가 첨가 (또는 설정 )될 수 있다.
도 33 (a)는 1개의 lx 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시하고, 도 33(b)는 2개의 lx 패딩 심볼이 사용되는 경우를 예시한다.
도 33 (a)와 같이 1개의 2x 패딩 심볼 (3302)과 1개의 lx 패딩 심볼 (3303)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 2*(GI + 6.4) + (GI + 6.4) + (GI+3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2/S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 35.2/S이다.
도 33(b)와 같이 1개의 2x 패딩 심볼 (3312)과 2개의 lx 패딩 심볼 (3313)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 2* (GI + 6.4) + (GI + 6.4)+2* (GI+3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2/ 인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 41.6 S이다.
수신 STA에서 2x 패딩 심볼 (3302, 3312)에 대한 프로세성 시간은 24/S이므로 SIFS 시간 를 제외하고, 8//S ( =24 - 16 )가 필요하다.
따라서 , 도 33 (a)와 같이 lx 패딩 심볼 (3303)이 1개 이용되는 경우, 2x 패딩 심볼 (3302)의 처리 시간을 위한 의 시간 (즉, SE)를 만족해야 한다.
SE(3304)의 길이는 아래 수학식 18과 같이 결정될 수 있다.
【수학식 18]
t = ma (0 , 8- (g+3.2) *x) 예를 들어 , G工가 3·2/ 인 경우, SE(3304)의 길이는 이다. 반면, 도 33(b)와 같이 IX 패딩 심볼 (3313)가 2개 이용되는 경우, 가장 짧은 0.8/ S의 GI가 사용되더라도, IX 패딩 심볼 (3313)의 총 전송 시간은 8/iS(=2*(0.8+3.2) )이므로 2x 패딩 심볼 (3312)에 대한 처리 시간 (8/S)을 만족한다. 따라서 , IX 패딩 심볼 (3313)가 2개 이용되는 경우 SE는 설정될 필요가 없다.
만약, SE(3304)가 적용되는 PPDU인 경우 (lx 패딩 심볼이 1개 이용되는 경우) , PHY는 SE(3304) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 lx 패딩 심볼 (3303)의 종료가 아닌 SE(3304)가 종료된 시점에서 PHY- TXEND · indication 프리미티브를 MAC에 전달하고 , 수신 상태로 진입한다 . 이때, SE(3304)의 길이는 앞서 수학식 18과 같이 정해진다.
반면 , SE가 적용되지 않는 PPDU의 경우 (IX 패딩 심볼이 2개 사용되는 경우) , PHY는 패딩 심볼 (3313) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (3313) 전송이 종료되면 PHY-TXEND . indication 프리미티브를 MAC에 전달하고 , 수신 상태로 진입한다 .
이러한 B-4) 방식은 최대의 패딩 심볼이 사용되는 경우에 앞서 B— 3) 방식에 비하여 전송 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 최대의 패딩 심볼이 사용되는 경우에 앞서 B-2) 방식과 달리 SE도 필요 없어 스루풋의 효율을 높일 수 있다.
B-5) 1개 2x 데이터 심볼 + 2개 lx 데이터 심볼 + lx 패딩 심볼 도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 34를 참조하면 , 1개의 2x 데이터 심볼 (3401) 이후에 2개의 lx 데이터 심볼 (3402)이 사용되고, IX 데이터 심볼 (3402) 이후에 lx 패딩 심볼 (3403)이 최대 4개까지 사용될 수 있다.
도 34와 같이 1개의 lx 패딩 심볼 (3403)이 이용되는 경우, GI를 포함하여 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은
(GI+6.4)+2*(GI+3.2) + (GI+3.2)이다. 예를 들어, GI가 3.2/S인 경우, 데이터 및 패딩의 총 전송 시간은 38.4 ^이다.
수신 STA에서 lx 데이터 심볼 (3402)에 대한 프로세싱 시간은 16/ 로 SIFS 시간 으로 층분하므로, 패딩 심볼 (3403) 이후에 SE를 사용할 필요가 없다.
SE7} 적용되지 않으므로, PHY는 패딩 심볼 (3403) 이후에 PPDU 전송을 완료한다. 즉, PHY는 패딩 심볼 (3403)의 전송이 종료되면 PHY- TXEND. indication프리미티브를 MAC에 전달하고, 수신 상태로 진입한다. 이러한 B-5) 방식은 lx 패딩 심볼이 다수 이용되는 경우 패딩 구간의 전송 시간이 클 수 있으나, IX 패딩 심볼의 수가 적은 경우 앞서 설명한 B-1) 방식 보다 전송 시간이 짧고, 앞서 설명한 B-2) , B-3) , B-4) 방식과는 달리 SE가 필요 없으므로 스루풋 효율을 높일 수 있다.
한편, 앞서 설명한 본 발명의 실시예가 필요한 패딩 블록 (패딩 비트 또는 인코딩된 패딩 비트)의 양에 따라 선택적으로 이용될 수 있다。 예를 들어 , 전송 시간과 SE의 트레이드오프 (trade off)를 고려하면, 적은 수의 패딩 블록만이 필요한 경우에는 B-5) 방식을 이용하고, 중간 정도의 패딩 블록이 필요한 경우에는 B- 3 ) 방식을 이용하며, 많은 패딩 블록이 필요한 경우에는 A- 4 ) 또는 B- 4 방식을 사용하여 효율을 높일 수 있다. 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 지시
수신 STA (AP 또는 non-AP STA)에서 수신한 PPDU를 디코딩하기 위해서는 앞에서 설명한 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE) 구성 (즉, 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE)에 적용된 FFT 크기 또는 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE)의 길이 ) (또는 IDFT/DFT주기 )에 대해서 알아야 한다. 일 실시예로서 , 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE) 구성 방식은 미리 설정되어 전송 STA 및 수신 STA이 모두 사전에 알고 있을 수 있다. 예를 들어, AP는 비콘 프레임 등을 통해 해당 BSS 내에서 사용되는 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE) 구성을 non-AP STA에게 알려줄 수 있다.
다른 실시예로서 , 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE ) 구성 방식은 전송되는 PPDU 별로 전송 STA (즉, AP 및 /또는 non-AP STA)에서 결정할 수도 있다. 이 경우, 전송 STA은 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE) 구성 정보를 수신 STA에게 전송하여 알려줄 수 있다.
특히, 전송 STA은 아래와 같이 HE-LTF 필드에서 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE) 구성을 암묵적 ( implicit)으로 수신 STA에게 알려줄 수도 있다.
1 ) HE-LTF의 FFT 크기 (또는 GI를 제외한 심불 길이 , IDFT/DFT 추기 )와 HE-LTF 필드의 마지막 심볼의 특정한 하나의 파일럿 (pilot )을 이용하여 지시 ( indication) 먼저 , 패딩 심볼의 FFT 크기 (또는 GI를 제외한 심볼 길이 , IDFT/DFT 주기)는 HE-LTF에서 사용되는 FFT 크기 (또는 GI를 제외한 심볼 길이 , IDFT/DFT 주기 )로 지시할 수 있다.
4x 패딩 심볼이 사용된 경우 HE-LTF에서 4x FFT가 사용되고, 2x 패딩 심볼이 사용된 경우 HE-LTF에서 2x FFT가 사용되며, lx 패딩 심볼이 사용된 경우 HE-LTF에서 lx FFT가 사용된다. 다시 말해, 패딩 심볼의 GI를 제외한 심볼 길이는 HE-LTF의 GI를 제외한 심볼 길이와 동일하므로, 패딩 심볼의 GI를 제외한 심볼 길이는 HE-LTF의 GI를 제외한 심볼 길이로 지시될 수 있다.
또한, 마지막 데이터 심볼에서 사용되는 FFT 크기 (즉, 마지막 데이터 심볼의 G: [를 제외한 심볼 길이 )는 HE-LTF의 소정의 심볼의 특정한 하나의 파일럿 (예를 들어 , 최초 파일럿 또는 마지막 파일럿 등)으로 지시할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 마지막 파일럿으로 가정하여 설명한다.
보다 구체적으로, 마지막 데이터 심볼에서 4x의 FFT 크기 또는 4X가 아닌 다른 FFT 크기를 사용할 지는 HE-LTF의 마지막 심볼의 마지막 파일럿으로 지시할 수 있다.
예를 들어, 마지막 데이터 심볼이 4X 데이터 심볼이면 HE-LTF 마지막 심볼의 마지막 파일럿이 ' 1 ' 또는 를 지시하고, 그렇지 않으면 위상을
90° 쉬프트 ( shif t )하여 ' j ' 또는 ' -j '를 지시할 수 있다.
이 방식은 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성의 지시를 위하여 추가적인 오버헤드는 적지만 서로 다른 FFT 크기를 가지는 HE— LTF와 패딩 심볼을 사용할 수 없다.
표 5는 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE) 구성의 지시 방법을 예시한다 .
【표 5】
Figure imgf000109_0001
표 5에서 P는 HE-LTF 마지막 심볼의 마지막 파일럿 계수 (coefficient)이다.
예를 들어, HE-LTF에서 사용되는 FFT 크기가 4x이고, 마지막 파일럿 계수가 1 또는 1의 경우, 앞서 설명한 A-1) 방식 (도 26 참조)을 지시한다. 또한, HE— LTF에서 사용되는 FFT 크기가 2x이고, 마지막 파일럿 계수가 1 또는 -1의 경우, 앞서 설명한 A-3) 및 /또는 A-4) 방식 (도 28, 29 참조)을 지시한다 .
또한, HE-LTF에서 사용되는 FFT 크기가 2x이고, 마지막 파일럿 계수가 j 또는 -j의 경우, 앞서 설명한 B-2) 및 /또는 B— 4) 방식 (도 31, 33 참조)을 지시한다 .
앞서 표 5의 P 값은 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, ？는 표 5에서 예시된 값과 다른 값을 가지면서, 이를 통해 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼의 구성을 지시할 수 있다.
예를 들어 , HE-LTF FFT 크기가 2x인 경우, P가 ' j '이면 '마지막 데이터 심볼 2x 데이터 심볼 + 2X 패딩 심볼'를 지시하고, P가 '-j '이면 '마지막 데이터 심볼 2x 데이터 심볼 + 2x 패딩 심볼 + lx 패딩 심볼，를 지시할 수 있다. 2) HE-LTF 마지막 심볼의 특정한 두 개의 파일럿 (pilot)을 이용하여 지시 (indication)
HE-LTF에 사용되는 FFT 크기에 상관없이 마지막 HE-LTF 심볼의 특정한 두 개의 파일럿 (예를 들어 , 처음 두 개의 파일럿 또는 마지막 두 개의 파일럿)의 계수 (coefficient)로 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼의 구성을 지시할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 마지막 두 개의 파일럿으로 가정하여 설명한다 .
이 경우, 앞서 설명한 1) 방식 보다 하나의 파일럿을 더 사용함으로써 오버헤드가 증가하나 모든 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방식을 지시할 수 있어 보다 효과적이다.
표 6은 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성의 지시 방법을 예시한다.
【표 6】
Figure imgf000110_0001
표 6에서 P1 과 P2는 각각 마지막 두 개의 파일럿 중 첫 번째 파일럿과 두 번째 파일럿의 계수 (coefficient)를 나타낸다.
예를 들어, 2x 패딩 심볼이 사용되고 마지막 데이터 심볼이 2개의 2x 데이터인 경우, P1은 j (l의 위상 90° 시프트) , P2는 -j (-l의 위상 90° 시프트)이다. 앞서 표 6의 PI, P2 값은 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, PI, P2는 각각 표 6에서 예시된 값과 다른 값을 가지면서, 이를 통해 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼의 구성을 지시할 수 있다. 표 7은 앞서 표 6에 따른 파일럿 계수와 앞서 설명한 각 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼의 구성과의 매핑 관계를 예시하는 표이다.
【표 6】
Figure imgf000111_0001
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 방법을 예시하는 도면이다.
도 35에서 PPDU를 전송하는 STA(AP 또는 non-AP STA)을 제 1 STA으로 지칭하고 , PPDU를 수신하는 STA을 제 2 STA으로 지칭한다 .
도 35를 참조하면 , 제 1 STA은 물리 프리앰블 (PHY (physical) preamble)과 데이터 필드로 구성되는 물리 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU)을 생성한다 (S3501) .
여기서 , PHY preamble은 레가시 프리앰블 (legacy preamble) (L-STF 필드 , L-LTF 필드, L-SIG 필드)와 HE-preamble 및 HE-SIG 필드 (HE-SIG A 필드 및 HE-SIG B 필드)를 포함하여 구성된다.
데이터 필드는 하나 이상의 데이터 심볼과 하나 이상의 패딩 심볼을 포함한다 . 여기서 , 패딩 심볼은 하나 이상의 패딩 비트를 포함하는 OFDM 심볼을 의미한다 .
마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼을 제의한 나머지 데이터 심볼은 레가시 프리앰블 ( legacy preamble)의 FFT 크기에 비하여 4배 큰 FFT 크기 (또는 IDFT/DFT 주기 )를 이용하여 생성될 수 있다. 다시 말해 , 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼올 제외한 나머지 데이터 심볼은 레가시 프리앰블 ( legacy preamble )을 구성하는 심볼 (특히 , L-SIG 필드) 길이 (GI 제외 )에 비하여 4배 큰 심볼 길이 ( symbol interval ) (GI 제외)로 생성될 수 있다.
반면, 패딩 심볼 이전 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼의 FFT 크기 (또는 GI 제외한 심볼 길이)는 앞서 설명한 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방식 중 어느 하나의 방식에 따라 정해질 수 있다.
제 1 STA은 S2901 단계에서 생성한 PPDU를 제 2 STA에게 전송한다 ( S2902 ) .
상술한 바와 같이 , 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE) 구성 방식은 앞서 설명한 다양한 방식 중에서 어느 하나의 방식으로 미리 설정되어 제 1 STA 및 제 2 STA이 모두 사전에 알고 있을 수 있다. 이 경우, PPDU는 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성에 대한 정보를 포함하지 않는다.
반면, 제 1 STA (전송 STA)이 패딩 블록 (패딩 비트 또는 인코딩된 패딩 비트)의 양에 따라 마지막 데이터 심볼과 패딩 심볼의 구성 (즉, 마지막 데이터 심볼과 패딩 심볼의 GI를 제외한 심볼 길이 또는 FFT 크기 )올 결정할 수 있다. 이 경우, 앞서 S3501 단계 이전에 마지막 데이터 심볼과 패딩 심볼의 구성을 결정하는 단계가 추가될 수 있다.
이 경우, PPDU는 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성에 대한 정보를 포함할 수 있다. 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성은 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE)에 적용된 FFT 크기 또는 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 SE)의 G工를 제외한 심볼 길이를 포함한다.
보다 구체적으로, 패딩 심볼의 FFT 크기 (또는 GI를 제외한 심볼 길이 )는 PPDU를 구성하는 PHY preamble의 특정 필드에서 사용되는 FFT 크기 (또는 GI를 제외한 심볼 길이 )로 암묵적으로 ( implicitly) 지시될 수 있다. 예를 들어, PHY preamble의 HE-LTF 필드에서 사용되는 FFT 크기 (또는 GI를 제외한 심볼 길이 )가 패딩 심볼의 FFT 크기 (또는 G: [를 제외한 심볼 길이 )로 지시될 수 있다 (앞서 표 5 참조) .
또한, PPDU를 구성하는 PHY preamble의 소정의 필드의 소정의 심볼의 소정의 하나 이상의 파일럿 (pilot )에 의해 암묵적으로 ( implicitly) 패딩 심볼 및 패딩 심볼 이전의 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기 (또는 GI를 제외한 심볼 길이 )가 지시될 수 있다. 예를 들어 , PHY preamble의 HE-LTF 필드의 마지막 심볼의 마지막 파일럿으로 마지막 데이터 심볼에 4x의 FFT 크기 (또는 G工를 제외한 심볼 길이) 또는 4x가 아닌 다른 FFT 크기 (또는 GI를 제외한 심볼 길이 )를 사용하는지 지시할 수 있다 (앞서 표 5 참조) .
또 다른 예로, PHY preamble에 포함되는 HE— LTF 필드의 마지막 심볼의 마지막 2개의 파일럿에 의해 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 신호 확장 ( SE ) ) 구성이 지시될 수 있다 (앞서 표 6 및 표 7 참조) .
마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 (및 신호 확장 ( SE ) ) 구성에 따라 신호 확장 (SE)이 패딩 심볼 이후에 첨가 (또는 설정 )되거나 첨가 (또는 설정 )되지 않을 수도 있다. SE가 해당 PPDU에 설정되는 경우, SE의 길이는 사용되는 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성에 따라 앞서 수학식 14 내지 수학식 18을 통해 계산될 수 있다.
상술한 바와 같이 SE는 제 2 STA (즉, 수신 STA) 이외의 다른 STA에서 NAV 셋팅을 위하여 이용된다.
여기서 , 제 1 STA에서 전송되는 PPDU에 설정된 SE의 길이는 해당 PPDU에 포함된 MAC프레임의 MAC 헤더의 Duration/ ID 필드에 의해 지시될 수 있다. 또한, 레가시 STA들이 L- SIG에 포함된 데이터 길이 ( length) 및 데이터율 (data rate ) 정보를 기반으로 NAV 셋팅을 위한 구간을 계산할 수 있도록 SE의 길이는 해당 PPDU의 L- SIG의 데이터 길이 ( length)에 의해 지시될 수 있다.
제 2 STA은 각 데이터 심볼 (패딩 심볼 포함)에 설정된 FFT 크기에 기반하여 시간 영역의 심볼에 대해 FFT을 수행하여 성상점을 생성한다. 여기서, 패딩 심볼이 2x FFT , IX FFT 크기가 이용되어 생성되는 경우, 제 2 STA은 PPDU의 L-SIG에 포함된 데이터 길이 ( length) 및 데이터율 ( data rate ) 정보를 기반으로 패딩 심볼의 개수를 도출할 수 있다.
또한, SE가 해당 PPDU에 설정되는 경우, 제 2 STA은 사용되는 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성에 따라 앞서 수학식 14 내지 수학식 18을 통해 SE의 길이를 계산할 수 있다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 35의 PPDU 생성 단계를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 36을 참조하면, 제 1 STA은 물리 서비스 데이터 유닛 ( PSDU : Physical Service Data Unit)에 패딩 비트를 부착한다 (S3601) . 제 1 STA은 코딩된 PSDU( coded PSDU)의 비트 수를 OFDM 심볼 당 코딩된 비트 (coded bit)의 수의 정수 배로 맞추기 위하여 , PSDU에 패드 비트를 부착할지 여부와 부착할 패드 비트의 수를 결정할 수 있다. 그리고, PHY가 패드 비트를 부착하도록 결정한 경우, 결정된 비트 수만큼 PSDU에 패드 비트를 부착할 수 있다.
제 1 STA은 패딩 비트가 부착된 PSDU를 인코딩한다 (S3602) .
여기서 , 길쌈 인코딩 (Convolutional encoding) , 터보 인코딩 (Turbo encoding) 또는 LDPC (Low Density Parity Check encoding) 등이 이용될 수 있다.
제 1 STA은 코딩된 데이터를 정해진 변조 방식에 따라 변조하여 변조 심볼 (즉, 성상점 (constellation point) )을 생성한다 (S3603) .
여기서 , 변조 ¾·식 (modulation scheme)에는 제한이 없으며 , m-PSK(m- Phase Shift Keying) 또는 m-QAM (m-Quardrature Amplitude Modulation) 등이 사용될 수 있다.
제 1 STA은 각 데이터 심볼 (패딩 심볼 포함)에 설정된 FFT 크기에 기반하여 성상점에 대해 IFFT을 수행하여 시간 영역 (time domain)의 심볼을 생성한다 (S3604) .
마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼을 제외한 나머지 데이터 심볼은 레가시 프리앰블 (legacy preamble)의 FFT 크기에 비하여 4배 큰 FFT 크기 (또는 IDFT/DFT 주기 )를 이용하여 생성될 수 있다. 다시 말해 , 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼을 제외한 나머지 데이터 심볼은 레가시 프리앰블 (legacy preamble)을 구성하는 심볼 (특히 , L-SIG 필드) 길이 (GI 제외 )에 비하여 4배 큰 심볼 길이 (symbol interval) (GI 제외 )로 생성될 수 있다.
반면, 패딩 심볼 이전 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼의 FFT 크기 (또는 심볼 길이 )는 앞서 설명한 마지막 데이터 심볼 및 패딩 심볼 구성 방식 중 어느 하나의 방식에 따라 정해질 수 있다.
예를 들어, 마지막 데이터 심볼은 4x FFT 크기가 사용되어 생성되는 경우, 변환된 성상점 (즉, 복소 값)을 4x IFFT 블톡에 적재 (load)하고, IFFT 변환을 수행하여 OFDM 데이터 심볼을 생성한다. 그리고, 패딩 심볼은 2x FFT 크기가 사용되어 생성되는 경우, 변환된 성상점 (즉, 복소 값)을 2x IFFT 블톡에 적재 (load)하고, IFFT 변환을 수행하여 OFDM 데이터 심볼을 생성한다.
제 1 STA은 심볼 내 보호 구간 (GI: Guard Interval)을 삽입한다 (S3605) .
제 1 STA은 보호 구간이 삽입된 하나 이상의 심볼로 구성되는 데이터 필드를 생성한다 (S3606) .
제 1 STA은 데이터 필드에 물리 프리앰블 (physical preamble)을 부착하여 물리 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU)을 생성한다 (S3607) . 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치를 예시하는 블록도이다. 도 37을 참조하면, 본 발명에 따른 장치 (3710)는 프로세서 (processor, 3711) , 메모리 (memory, 3712) , RF 유닛 (radio frequency unit, 3713)를 포함할 수 있다. 장치 (3710)는 본 발명에 따른 실시예를 구현하기 위한 AP 또는 non— AP STA일 수 있다.
RF 유닛 (3713)는 프로세서 (3711)와 연결되어 무선 신호를 송신 /수신할 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.11 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서 (3711)는 RF 유닛 (3713)와 연결되어 IEEE 802.11 시스템에 따른 물리 계층 및 /또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서 (3711)는 앞서 도 1 내지 도 36에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 앞서 도 1 내지 도 36에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 /또는 STA의 동작을 구현하는 모들이 메모리 (3712)에 저장되고, 프로세서 (3711)에 의하여 실행될 수 있다.
메모리 (3712)는 프로세서 (3711)와 연결되어 , 프로세서 (3711)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리 (3712)는 프로세서 (3711)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서 (3711)의 외부에 설치되어 프로세서 (3711)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.
또한, 장치 (3710)는 한 개의 안테나 (single antenna) 또는 다중 안테나 (multiple antenna)를 가질 수 있다 .
위와 같은, 장치 (3710)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 37의 프로세서를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 38을 참조하면 , 프로세서 (3711)는 패딩부 (3801) , FEC 인코더 (3802) , 맵퍼 (Mapper, 3803) , IDFT (또는 IFFT) (3804) , GI 삽입부 (3805)를 포함하여 구성될 수 있다.
패딩부 (3801)는 인코딩된 PSDU( coded PSDU)의 비트 수를 OFDM 심볼 당 인코딩된 비트 (coded bit)의 수의 정수 배로 맞추기 위하여 0 내지 7의 패딩 (padding) 비트를 PSDU에 부착한다.
FEC 인코더 (3802)는 데이터 비트를 정해진 부호화 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터 비트를 출력한다. 여기서 , FEC 인코더 (3802)는 에러 정정 코드로서 , 컨볼루셔널 인코더 (Convolutional encoder) , 터보 인코더 (Turbo encoder) 또는 LDPC (Low Density Parity Check encoder) 등으로 구현될 수 있다.
맵퍼 (3803)는 데이터 비트를 정해진 변조 방식에 따라 변조하여 변조 심볼 (즉, 성상점 (constellation point) )을 출력한다. 즉, 부호화된 데이터 비트는 맵퍼 (1903)에 의해 비트 블록으로 구분되고, 각 비트 블록은 진폭과 위상을 가지는 성상점 (Constellation)에 따른 위치를 표현하는 변조 심볼들로 매핑된다. 맵퍼 (3803) ^서의 변조 식 (modulation scheme)에는 제한이 없으며, m-PSK(m- Phase Shift Keying) 또는 m-QAM (m-Quardrature Amplitude Modulation) 등이 사용될 수 있다.
IDFT(3804)는 맵퍼 (3803)에서 출력되는 변조 심볼들에 대해 역 이산 퓨리에 변환 (또는 역 고속 퓨리에 변환)을 수행하여 시간 영역 (time domain)의 OFDM 심볼을 출력한다 .
특히 , 본 발명에 있어서 , IDFT(3804)는 각 데이터 심볼 (패딩 심볼 포함)에 설정된 FFT 크기에 기반하여 성상점에 대해 工 FFT을 수행하여 시간 영역 (time domain)의 심볼을 생성한다. GI 삽입부 ( 3805 )는 시간 영역의 OFDM 심볼마다 보호 구간 (GI )을 삽입한다 .
도 38에 예시된 프로세서의 구성들은 하나의 예시에 불과하며, 도 38에 예시된 프로세서의 구성들 중에서 일부가 생략되거나, 송신 신호에 대한 전처리 또는 후처리를 수행하기 위한 하나 이상의 구성이 더 포함될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다 .
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 ( f irmware ) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs ( application specif ic integrated circuits ) , DSPs ( digital signal processors ) , DSPDs (digital signal processing devices ) , PLDs (programmable logic devices ) , FPGAs ( f ield programmable gate arrays ) , 프로세서 , 콘트를러 , 마이크로 콘트롤러 , 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다 . 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다 . 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
본 발명의 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신 방안은 IEEE 802 . 11 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, IEEE 802 . 11 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다 .

Claims

【청구의 범위】
[청구항 1】
무선 통신 시스템에서 STA (Station) 장치가 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
물리 프리앰블 (physical preamble)과 데이터 필드로 구성되는 물리 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU: Physical Protocol Data Unit)을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 PPDU를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 물리 프리앰블의 소정의 필드에 의해 상기 데이터 필드 내 패딩 비트가 포함된 하나 이상의 패딩 심볼 및 상기 패딩 심볼 이전의 마지막 데이터 심볼의 FFT(Fast Fourier Transform) 크기가 지시되는 데이터 전송 방법.
【청구항 2】
제 1항에 있어서,
상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 물리 프리앰블 내 HE-LTF(High Efficiency-Long Training Field)의 FFT 크기로 지시되는 데이터 전송 방법 .
【청구항 3】
제 1항에 있어서,
상기 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기는 상기 물리 프리앰블 내 HE- LTF(High Efficiency-Long Training Field)의 마지막 심볼의 마지막 파일럿의 계수 (coefficient)로 지시되는 데이터 전송 방법.
【청구항 4】 제 1항에 있어서,
상기 마지막 데이터 심볼 및 상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 물리 프리앰블 내 HE-LTF(High Efficiency-Long Training Field)의 마지막 심볼의 마지막 2개의 파일럿의 계수 (coefficient)로 지시되는 데이터 전송 방법 .
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
상기 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기가 상기 물리 프리앰블 내 레가시 프리앰블 (legacy preamble)의 FFT 크기의 4배인 경우,
상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배 , 2배 및 /또는 4배인 데이터 전송 방법. -
【청구항 6】
제 5항에 있어서,
상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 2배 또는 4배인 패딩 심볼이 이용되는 경우, 상기 PPDU는 신호 확장 (Signal Extension)이 설정되는 데이터 전송 방법 .
【청구항 7】
제 5항에 있어서,
상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 패딩 심볼이 이용되는 경우, 상기 패딩 심볼이 3개 이하이면 상기 PPDU는 신호 확장 (Signal Extension)이 설정되는 데이터 전송 방법 .
【청구항 8】 제 5항에 있어서,
상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 2배인 패딩 심볼 및 1배인 패딩 심볼이 이용되는 경우,
상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 패딩 심볼이 1개이면 상기 PPDU는 신호 확장 ( Signal Extension)이 설정되는 데이터 전송 방법 .
【청구항 9】
제 1항에 있어서,
상기 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기가 상기 물리 프리앰블 내 레가시 프리앰블 ( legacy preamble )≤1 FFT 크기의 2배인 경우,
상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배 및 /또는 2배인 데이터 전송 방법.
【청구항 10]
제 9항에 있어서 ,
상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 2배인 패딩 심볼이 이용되는 경우, 상기 PPDU는 신호 확장 ( Signal Extension)이 설정되는 데이터 전송 방법 .
【청구항 11】
제 9항에 있어서,
상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 패딩 심볼이 이용되는 경우 또는 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 2배인 패딩 심볼과 1배인 패딩 심볼이 함께 이용되는 경우,
상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 패딩 심볼이 1개이면 상기 PPDU는 신호 확장 ( Signal Extension)이 설정되는 데이터 전송 방법 .
【청구항 12】
제 1항에 있어서,
상기 마지막 데이터 심볼의 FFT 크기가 상기 물리 프리앰블 내 레가시 프리앰블 ( legacy preamble)의 FFT 크기의 1배인 경우, 상기 패딩 심볼의 FFT 크기는 상기 레가시 프리앰블의 FFT 크기의 1배인 데이터 전송 방법 .
【청구항 13】
무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 STA ( Station) 장치에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛을 포함하고, RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 물리 프리앰블 (physical preamble )과 데이터 필드로 구성되는 물리 프로토콜 데이터 유닛 ( PPDU : Physical Protocol Data Unit )을 생성하고,
상기 생성된 PPDU를 전송하도특 구성되고,
상기 물리 프리앰블의 소정의 필드에 의해 상기 데이터 필드 내 패딩 비트가 포함된 하나 이상의 패딩 심볼 및 상기 패딩 심볼 이전의 마지막 데이터 심볼의 FFT ( Fast Fourier Transform) 크기가 지시되는 장치.
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