WO2016167621A1 - 무선 랜 시스템에서 다중 사용자를 위해 자원을 할당하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 랜 시스템에서 다중 사용자를 위해 자원을 할당하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2016167621A1
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minimum
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payload
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정성규
오종호
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삼성전자 주식회사
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    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless local area network (LAN) system, and more particularly, to a method and apparatus for allocating resources for multiple users in a wireless LAN system.
  • LAN local area network
  • the Internet has evolved from a human-centered connection network where humans create and consume information, and an Internet of Things (IoT) network that exchanges and processes information among distributed components such as things.
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IoT Internet technology
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances, advanced medical services, etc. through convergence and complex of existing information technology (IT) technology and various industries. It can be applied to.
  • WLAN technology may be utilized for these various IoT technologies.
  • the present invention for solving the above problems is a method in which a transmitter allocates resources to a receiver in a wireless LAN system
  • Protocol data unit including control information related to resource allocation and a payload
  • the receiver decodes the payload based on the control information, and the control information includes a first field and a second field.
  • a receiver receives a payload transmitted from a transmitter, the protocol data unit (PDU) including control information and payload related to resource allocation generated by the transmitter ) Receiving; And decoding the payload based on the control information, wherein the control information includes a first field and a second field.
  • PDU protocol data unit
  • a transmitter for allocating resources to a receiver in a wireless LAN system comprising: a transceiver for transmitting and receiving a signal; And a controller for generating a protocol data unit (PDU) including control information related to resource allocation and a payload, and controlling the transceiver to transmit the PDU to the receiver.
  • PDU protocol data unit
  • a receiver for receiving a payload transmitted from a transmitter in a wireless LAN system, the receiver comprising: a transceiver for transmitting and receiving a signal; And controlling the transceiver to receive a protocol data unit (PDU) including control information and payload related to resource allocation generated by the transmitter, and receiving the payload based on the control information.
  • PDU protocol data unit
  • a control unit for controlling to decode, wherein the control information includes a first field and a second field.
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of a downlink PPDU proposed in the present invention.
  • 2A is a diagram illustrating the structure of HE-SIG-A1.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a method of expressing a resource allocation scheme of each user by using the HE-SIG-A1.
  • 3 is a diagram illustrating a transmission method of an HE-SIG-B.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the HE-SIG-B in each 20 MHz channel.
  • FIG. 5A illustrates a subblock structure corresponding to frequency division for one user of HE-SIG-B.
  • FIG. 5B illustrates a subblock structure corresponding to frequency division for multiple users of the HE-SIG-B.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the structure of five UCC fields proposed in the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 1.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 2.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 3.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 3.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a UCC structure according to Proposition 4 when a frequency band is allocated or not allocated in units of 20 MHz.
  • FIG. 11a illustrates a UCC structure according to Proposition 5 when a frequency band is allocated or not allocated in units of 20 MHz, and there is no discontinuous allocation in a 20 MHz channel.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating a UCC structure according to Proposition 5 when a frequency band is allocated or not allocated in units of 20 MHz, and there is a discontinuous allocation in a 20 MHz channel.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of performing communication using a band other than a band already occupied.
  • 13A illustrates a structure of an uplink PPDU.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a transmission scheme of HE-SIG-C included in an uplink PPDU.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an apparatus capable of practicing the present invention.
  • the main subject of the present invention will be an OFDM or OFDMA-based wireless communication system, in particular, the IEEE 802.11 standard.
  • the communication system can be applied with a slight modification without departing from the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention, which will be determined by those skilled in the art.
  • Wireless LAN is a technology that connects two or more devices using a wireless signal transmission method.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the 802.11 standard has evolved to 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n and 802.11ac, and currently supports orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) technology to support transmission rates up to 1 Gbite / s. Can be.
  • OFDM orthogonal frequency-division multiplexing
  • 802.11ac a conventional wireless LAN standard
  • data may be simultaneously transmitted to multiple users using a multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) technique.
  • MU-MIMO multi-user multi-input multi-output
  • the existing wireless LAN system has a problem of intensively supporting one-to-one communication and degrading reception performance in a crowded area.
  • 802.11ax the next-generation wireless LAN standard, provides each user with a portion of the available subcarriers by applying Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA) technology as well as MU-MIMO. To achieve multiple access. Through this, next-generation wireless LAN system is expected to effectively support communication in dense areas and outdoors.
  • OFDMA Orthogonal Frequency-Division Multiple Access
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of a downlink PPDU proposed in the present invention.
  • PPDUs are non-HT Short Training Field (L-STF) 100, Non-HT Long Training Field (L-LTF) 110, L-SIG (Non-HT Signal Field, 120), and HE -SIG-A (High Efficiency Signal A Field, 130), HE-SIG-B (High Efficiency Signal B Field, 140), HE-STF (High Efficiency Short Training Field, 150), HE-LTF (High Efficiency Long Training Field, 160) and payload (payload, 170).
  • the HE-SIG-A may be configured of the HE-SIG-A0 131, the HE-SIG-A1 132, and the HE-SIG-A2 133.
  • HE-SIG-A may include 1) general signaling information such as bandwidth, basic service set (BSS) information, and downlink resource allocation related information for using OFDMA and MU-MIMO technology. It is a field that is transmitted to all users in common since it is repeatedly transmitted for each 20 MHz band (which can be used mixed with the 20 MHz channel). In addition, the length may vary because it includes multi-user related information.
  • BSS basic service set
  • MU-MIMO technology downlink resource allocation related information for using OFDMA and MU-MIMO technology. It is a field that is transmitted to all users in common since it is repeatedly transmitted for each 20 MHz band (which can be used mixed with the 20 MHz channel). In addition, the length may vary because it includes multi-user related information.
  • HE-SIG-B is a field in which a signal composed only of information of users allocated to each bandwidth is transmitted for each 20 MHz band. Different information is transmitted every 20 MHz in a frequency multiplexed structure for efficient signaling information transmission. .
  • the field of FIG. 1 may be omitted or added and may be different from the name in the present invention.
  • the field proposed in the present invention may be implemented in a form that is additionally included in the field of the prior art.
  • the contents of the field proposed by the present invention may be implemented in a form included in a conventional field or included in a newly determined field.
  • HE-SIG-A0 the HE-SIG-A0
  • HE-SIG-A1 the HE-SIG-A2
  • the HE-SIG-A0 has a fixed length including 24 bits of information and consists of information always included in the PPDU regardless of whether the PPDU is transmitted to one user or several users. These include 2 bits of bandwidth (BW), 6 bits of BSS identifier, 2 bits of modulation and coding scheme (MCS) of HE-SIG-A1 / A2 / B, and cyclic prefix of HE-SIG-A1 / A2 / B. ) 2 bits in length, number information of the HE-SIG-A1 symbol, tail and cyclic redundancy check (CRC) are included.
  • the HE-SIG-A0 may serve to distinguish the newly proposed high efficiency (HE) PPDU from the existing PPDU.
  • the information on the number of symbols of the HE-SIG-A1 in the subfields of the HE-SIG-A0 indicates how many symbols the HE-SIG-A1 is composed of. Whether it is for a large number of users. If the information on the number of symbols of the HE-SIG-A1 symbol is 0, this indicates that the corresponding PPDU is for one single-user, and HE-SIG-A1 and HE-SIG-A2, which are fields for multiple users, are transmitted. It doesn't work.
  • HE-SIG-A1 and HE-SIG-A2 are transmitted when the corresponding PPDU is for multiple users, and HE-SIG-A1 is the association ID (AID) of the user to receive data through the PPDU.
  • HE-SIG-A2 includes information.
  • HE-SIG-A2 includes a user channel configuration (UCC) field, which means resource allocation information using OFDMA technology. The length of HE-SIG-A1 and HE-SIG-A2 can be changed.
  • UCC user channel configuration
  • 2A is a diagram illustrating the structure of HE-SIG-A1.
  • the HE-SIG-A1 includes a 1-bit indicator 200 between AID information of a user to receive data through a corresponding PPDU, and includes a tail and a CRC.
  • the 1-bit indicator indicates whether the immediately following AID receives resource allocation in the MU-MIMO manner. In this case, the 1-bit indicator may indicate that the user receives the resource allocation in the MU-MIMO scheme when 0, and vice versa.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a method of expressing a resource allocation scheme of each user by using the HE-SIG-A1.
  • the assigned channel index is composed of frequency division indexes [0], [1], [2] and [3] to use OFDMA technology, and up to four users are assigned to each frequency division index. May receive data in a MU-MIMO manner.
  • the 1-bit indicator indicates that the user receives resource allocation in the MU-MIMO scheme when 0 and the resource allocation in the MU-MIMO scheme when 1, 0 indicates that adjacent AIDs are located in the same frequency division index. 1 indicates that it is located at another frequency division index.
  • AID 1 is located at the multi-user index (MU) [0] of the frequency division index [0]
  • the 1-bit indicator 0 after AID 1 receives the resource allocation in the MU-MIMO manner.
  • AID 2 is located at MU [2] of the same frequency division index [0] as AID 1.
  • AID 3 is located at MU [0] of the frequency division index [1], which is different from AID 1 and AID 2 because the 1-bit indicator 1 after AID 2 means that AID 3 is not allocated resources in the MU-MIMO manner. Done. In this manner, a user who receives the corresponding PPDU including the HE-SIG-A1 may know which frequency index corresponds to which user index.
  • the HE-SIG-B is a field in which specific information is transmitted to each user.
  • the HE-SIG-B includes only information of a user who receives data using OFDMA technology allocated to each channel for each 20MHz channel. That is, since the HE-SIG-B of each 20MHz channel has a frequency multiplexed structure for transmitting different information, the signaling of the 20MHz band is duplicated and transmitted over the entire transmission band. Compared to the structure, efficient transmission is possible.
  • 3 is a diagram illustrating a transmission method of an HE-SIG-B.
  • the total 80 MHz bandwidth of 3a is largely divided into four frequency bands (channels) 300, 310, 320 and 330 of 20 MHz, and frequency division # (FD) # 1 and # on 20 MHz channel 300.
  • 20 MHz channel 310 is assigned FD # 3
  • # 4 and # 5 20 MHz channel 320 is assigned FD # 5
  • 20 MHz channel 330 is assigned FD # 7 and # 8.
  • Each FD can be assigned to one user or multiple users using MU-MIMO technology.
  • the HE-SIG-B of each 20MHz channel transmits only information related to frequency division belonging to each 20MHz channel. That is, the HE-SIG-B of the 20 MHz channel 300 transmits only information related to FD # 1 and # 2.
  • padding may be included to adjust the length of the HE-SIG-B. If one FD is located in each of four 20 MHz channels as shown in 3b, the HE-SIG-B of each 20 MHz channel includes only information related to one FD.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the HE-SIG-B in each 20 MHz channel.
  • the HE-SIG-B consists of N sub-blocks, tails and CRCs. Padding may be included to tailor the length to a particular length.
  • N denotes the number of frequency divisions included in the 20 MHz channel, and each subblock includes information on each frequency division.
  • FIG. 5A illustrates a subblock structure corresponding to frequency division for one user of HE-SIG-B.
  • a subblock for one user is applied to beamforming indicating whether the user is allocated to the corresponding frequency division beamforming.
  • 1 bit Space-Time Block Coding (STBC).
  • STBC (1 bit) to indicate transmission or not
  • NSTS (2 bits for MU-MIMO or 3 bits for one user in frequency division) to indicate the number of space time streams
  • MCS MCS It consists of 4 bits.
  • the total number of bits is 10 bits, and the NTST, coding, and MCS fields constitute user signaling.
  • FIG. 5B illustrates a subblock structure corresponding to frequency division for multiple users of the HE-SIG-B.
  • the number of users using MU-MIMO technology is allocated to a corresponding frequency division, whether beamforming is applied and STBC are the same, but user signaling is configured for each assigned user.
  • the number of users is N i
  • the number of user signaling included is also N i .
  • the number of symbols of the HE-SIG-B can be known through the HE-SIG-A.
  • the number of bits of the HE-SIG-B can be determined according to the number of corresponding frequency division indexes within 20 MHz and whether or not a plurality of users are allocated to the corresponding frequency division index, and the number of bits of the HE-SIG-B is the largest among the total transmission bandwidths.
  • the number of symbols can be inferred based on the 20MHz channel having.
  • the HE-SIG-A2 consists of a UCC field, a tail, and a CRC indicating which 20 MHz channel is actually assigned to the frequency band in which the frequency division index indicated in the HE-SIG-A1 is allocated. Therefore, it is unnecessary when users of the corresponding PPDU are not allocated resources using the OFDMA technology, or when the PPDU does not support the OFDMA technology. For example, if the values of the 1-bit indicators of the HE-SIG-A1 are all 0, this means that users of the corresponding PPDU are not allocated resources using the OFDMA technology. In this case, the HE-SIG-A2 may not be included in the corresponding PPDU. have.
  • the UCC field proposed by the present invention is for mapping a frequency division index of each user to a divided frequency band obtained by using OFDMA technology to transmit information to a plurality of users.
  • Each user can know through which divided frequency band the information he needs is transmitted through the UCC field of HE-SIG-A2 in the PPDU.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the structure of five UCC fields proposed in the present invention.
  • the minimum RB minimum resource block, min RB
  • min RB means the minimum unit of frequency resources that can be allocated for using the OFDMA technology.
  • 6a is a case of proposal 1 (600), in which the UCC field has a minimum resource allocation indication per min RB 601 and a indicated minimum channel index mapping per indicated RB. RB 602).
  • the UCC field is the resource allocation indication for 1 st min RB (611), the new user indication per min RB (612) And channel index mapping per indicated min RB 613.
  • 6c is the case of proposal 3 (620), where the UCC field is the resource allocation indication for 1 st min RB 621 and the new user indication per min RB 622. It consists of.
  • the UCC field is composed of a resource allocation indication per 20MHz (631, 631) and the indicated channel index mapping per indicated min RB (632). .
  • 6e is the case of proposal 5 (640), where the UCC field includes a resource allocation indication per 20 MHz (641), a resource allocation indication for 1 st min RB 642 and a minimum. It consists of new user indication per min RB 643.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 1.
  • the minimum resource allocation indication per min RB subfield indicates whether each minimum RB is allocated to the user.
  • a bit of a position corresponding to a specific RB in the minimum RB resource allocation indication subfield is 1, indicating that a corresponding RB has been allocated to a user. Therefore, the minimum RB resource allocation indication subfield has a length of n bits.
  • the indicated channel index mapping per indicated min RB subfield serves to indicate to which frequency division each allocated minimum RB is mapped through a resource allocation indication, which is a previous subfield.
  • the indicated minimum channel index mapping per RB subfield is k. * ceil (log 2 m)
  • n is 9 and four minimum RBs 710 from the left are mapped to frequency division index (hereinafter referred to as FD index) 0 720, and five minimum RBs 711 are mapped to FD index 1 721.
  • the resource allocation indication subfield 700 per minimum RB is composed of nine 1s. Since FD index 0 can be indicated by bit 0 and FD index 1 by bit 1, the channel index subfield 701 for the indicated minimum RB has four zeros (four minimum RBs mapped to FD index 0) and five Consists of 1 (5 minimum RBs mapped to FD index 1).
  • n 9 and from the left two minimum RBs 760 are mapped to FD index 0, one minimum RB 761 is not assigned, and one minimum RB 762 is FD index 1, 2
  • the minimum RBs 763 are mapped to FD index 3, one minimum RB 764 is not assigned, and the two minimum RBs 765 are mapped to FD index 2.
  • the minimum resource allocation indication subfield 750 per RB is composed of 110111011. The first two bits 1 are 760, the next bit 0 is 761, the next three bits 1 are 762 and 763, the next bit 0 is 764, and the next two bits 1 are 765.
  • FD index 0 can be indicated by bit 00, FD index 1 by bit 01, FD index 3 by bit 11, and FD index 2 by bit 10, so the indicated channel index subfield per RB ( 751) contains two 00s (two minimum RBs map to FD index 0), one 01 (one minimum RB maps to FD index 1), and two 11 (two minimum RBs map to FD index 3) , Two 10 (two minimum RBs mapped to FD index 2).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 2.
  • the resource allocation indication for 1 st min RB subfield indicates whether the first minimum RB in the transmission bandwidth has been allocated to be used by the user (FD). 1 means allocated, 0 means not.
  • each bit included in the subfield is assigned 1 if the minimum RB corresponding to each bit is assigned to a different FD than the previous minimum RB. If it is, it has a value of zero. If the minimum RB is not allocated to be used as an FD, it is also considered different from the previous FD and has a value of 1.
  • the channel index mapping per indicated min RB subfield serves to indicate to which frequency division each allocated minimum RB is mapped as in proposal 1.
  • the FD is allocated to the RD allocated for a specific minimum RB and to which FD for the case where it is different from the previous minimum RB. Mapping is required. If the number of 1s in the resource allocation indication of the first minimum RB and the new user indication per minimum RB is k 'and the number of FDs is m, then the length of the indicated channel index mapping subfield per minimum RB is k' * ceil (log 2 m). If the minimum RB is not allocated, the same FD index as the previous minimum RB may be indicated to the portion of the minimum RB of the indicated channel index mapping subfield per minimum RB.
  • n 9 and four minimum RBs 810 from the left are mapped to a frequency division index (hereinafter referred to as FD index) 0 820 and five minimum RBs 811 are mapped to FD index 1 821.
  • the resource allocation indication subfield 800 of the first minimum RB is bit 1 because the first minimum RB is allocated.
  • the new user indication subfield 801 per minimum RB is configured as 00010000 since the assignment target is changed to FD index 2 in the fifth minimum RB.
  • the first bit 0 of the new user indication subfield 802 per minimum RB means the second minimum RB, the second bit 0 means the third minimum RB, and 1 after three bits 0 is the fifth minimum RB. This means that the FD index is changed.
  • the indicated channel index subfield per RB 802 is composed of bit 0 indicating FD index 0 and bit 1 indicating FD index 1 since the FD index is changed from 0 820 to 1 821.
  • n 9 and two minimum RBs 860 from the left are mapped to FD index 0, one minimum RB 861 is not assigned, and one minimum RB 862 is FD index 1, 2
  • the minimum RBs 863 are mapped to FD index 3, one minimum RB 864 is not assigned, and the two minimum RBs 865 are mapped to FD index 2.
  • the resource allocation indication subfield 850 of the first minimum RB is bit 1 because the first minimum RB is allocated to the FD index 0.
  • the new user indication subfield 851 per minimum RB is assigned the minimum RB to the new FD index at the fourth, fifth, and eighth minimum RBs, so that the third, fourth, and seventh bits are 1, and the third and seventh.
  • the indicated minimum channel index per RB subfield 852 is bit 00 indicating FD index 0 870 of 860, bit 00, 862 indicating the same FD index 0 871 as before for unallocated 861.
  • the sum of the lengths of the resource allocation indication subfield 850 of the first minimum RB and the new user indication subfield 851 per minimum RB is n, that is, 9.
  • Proposals 1 and 2 can represent all possible resource allocations, such as non-continuous frequency allocation within the 20MHz band and the order of the FD indexes allocated for each channel.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 3.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 3.
  • the UCC field is composed of a resource allocation indication for 1 st min RB subfield and a new user indication per min RB subfield of the first minimum RB.
  • the resource allocation indication for 1 st min RB subfield of the first minimum RB indicates whether the first minimum RB in the transmission bandwidth has been allocated for use by the user (FD). 1 means allocated, 0 means not.
  • FD resource allocation indication
  • each bit included in the subfield is assigned 1 if the minimum RB corresponding to each bit is assigned to a different FD than the previous minimum RB. If it is, it has a value of zero. If the minimum RB is not allocated to be used as an FD, it is also considered different from the previous FD and has a value of 1.
  • the resource allocation indication of the first minimum RB and the length of a new user indication subfield per minimum RB are combined, the number of minimum RBs in the transmission bandwidth is n.
  • the HE-SIG-A1 and the UCC field must be considered together.
  • the previous two UCC structures identified mapping relationship only with the UCC structure, but the UCC of the proposed 3 structure shows that the FD index of HE-SIG-A1 has a resource allocation indication of the first minimum RB and a new user indication subfield per minimum RB. Mapped to the first 1 of, and the FD index [k] is mapped to the k th 1.
  • the AID corresponding to the unassigned is included, and the AID is duplicated in consideration of the case where the frequency is reassigned to the same user or FD index. Should be.
  • the HE-SIG-A2 920 is an AID 921 of STA 1, an AID indicating no allocation to a corresponding minimum RB (hereinafter, no allocation AID) 922, an AID 923 of STA 2, and STA AID 924 of 3 and AID 925 of STA 1 and a 1-bit indicator for each AID.
  • the resource allocation indication 900 subfield of the first minimum RB of the UCC 930 becomes bit 1 since the first minimum RB is allocated to STA 1.
  • the first bit 0 of the new user indication subfield 901 per minimum RB means the second minimum RB, and the second bit 0 means the third minimum RB.
  • the allocation changes from the fourth minimum RB to STA 2 the allocation changes from the seventh minimum RB to STA 3, the allocation changes from the ninth minimum RB to STA 1, and the third minimum RB has not been assigned the minimum RB
  • the new user indication subfield is 1, 2nd, 3rd, 6th, 8th bit.
  • the user receiving the PPDU can find the AID of the new station by referring to the HE-SIG-A1 when the bit of the new user indication subfield per minimum RB corresponding to the minimum RB becomes 1.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a UCC structure according to Proposition 4 when a frequency band is allocated or not allocated in units of 20 MHz.
  • Proposal 4 is similar to UCC of proposal 1 except that the resource allocation indication subfield is allocated in units of 20 MHz rather than a minimum RB. In this case, discontinuous channel allocation in the 20MHz band cannot be performed, but the number of bits required to configure the UCC can be significantly reduced.
  • the UCC of Proposition 4 consists of a resource allocation indication per 20 MHz and a indicated minimum channel index mapping per indicated min RB subfield, and indicates the indicated minimum channel index mapping per RB subfield.
  • proposal 1 denotes a mapping relationship with a frequency division index in a minimum RB unit.
  • the length of the resource allocation indication subfield per 20 MHz is b
  • the length of the indicated channel index mapping subfield per minimum RB is n
  • the number of FD indexes is m , N * b * ceil (log 2 m).
  • the six minimum RBs 1010 of the first 20 MHz band from the left of the total 80 MHz bands are allocated to the station 1, and the three minimum RBs 1011 are allocated to the STA 2. . All nine minimum RBs 1012 of the second 20 MHz band are allocated to STA 3, and the third 20 MHz band is not used. In the fourth 20 MHz band, a total of nine minimum RBs 1014 are allocated to the STA 4.
  • the resource allocation indication subfield 1000 per 20 MHz of the UCC 1030 becomes bit 1101, and the indicated minimum channel index mapping subfield per RB 1001 indicates the FD index 0 assigned to STA 1.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a UCC structure according to proposal 5 when a frequency band is allocated or not allocated in units of 20 MHz.
  • the UCC field includes a resource allocation indication per 20 MHz, a resource allocation indication for 1 st min RB, and a new user indication per minimum RB. per min RB).
  • the resource allocation indication subfield per 20 MHz indicates whether or not allocation is performed in units of 20 MHz, and the resource allocation indication subfield of the first minimum RB and the new user indication subfield per minimum RB are the same as those of proposal 3, but the resource allocated 20 MHz band Use only for.
  • the resource allocation indication subfield of the first minimum RB and the new user indication per minimum RB The sum of the lengths of the subfields is n * b. If there is no discontinuous allocation in the 20 MHz channel, the HE-SIG-A1 does not include an additional AID corresponding to non-allocation or duplicate the AID.
  • FIG. 11a illustrates a UCC structure according to Proposition 5 when a frequency band is allocated or not allocated in units of 20 MHz, and there is no discontinuous allocation in a 20 MHz channel.
  • n 9 and b is 4.
  • the six minimum RBs 1110 of the first 20 MHz band from the left of the entire 80 MHz band are allocated to the station 1 (hereinafter, STA) 1, and the three minimum RBs 1111 are allocated to the STA 2. All nine minimum RBs 1112 in the second 20 MHz band are allocated to STA 3, and the third 20 MHz band is not used.
  • the fourth 20 MHz band a total of nine minimum RBs 1114 are allocated to STA 4.
  • the resource allocation indication subfield 1100 per 20 MHz of the UCC 1130 becomes 1101, and the resource allocation indication subfield 1101 of the first minimum RB is allocated the first minimum RB of the first 10 MHz band. It becomes 1.
  • the new user indication subfield 1102 per minimum RB indicates a new user only for the resource allocation indication subfield per 20 MHz.
  • the new user indication subfield per minimum RB is changed from station 1 to 2 where the frequency band is allocated in the seventh minimum RB of the first 20 MHz channel, so that the sixth bit is one.
  • the ninth bit is one because the allocation station changes from 2 to 3.
  • the third 20 MHz channel is not allocated, so it is omitted from the new user indication subfield per minimum RB, and the allocation station changes to 4 at the first minimum RB of the fourth 20 MHz channel (which is the twenty eighth with the minimum RB).
  • Bit is 1; The remaining bits are all zeros.
  • the sum of the lengths of the resource allocation indication subfields of the first minimum RB and the new user indication subfields per minimum RB becomes 36 bits.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating a UCC structure according to Proposition 5 when a frequency band is allocated or not allocated in units of 20 MHz, and there is a discontinuous allocation in a 20 MHz channel.
  • the HE-SIG-A1 1170 includes a duplicate AID and an AID indicating unassignment
  • the UCC 1180 includes an unassigned minimum RB in a new user indication subfield per minimum RB.
  • bit 1 1184 may be indicated to indicate a discontinuous frequency band allocation. Since one FD index is assigned per AID of HE-SIG-A1, FD index 3 1184 is an FD index corresponding to unassigned AID 1174 corresponding to the unassigned minimum RB 1163.
  • Proposals 4 and 5 support the scheme of discontinuous resource allocation in 20MHz units. Discrete resource allocation is not supported in the conventional WLAN system. In other words, if an access point (AP) and a user occupy a specific 20 MHz channel within the 80 MHz band, other APs and users could not use the entire 80 MHz band. In order to overcome this inefficiency, the next-generation wireless LAN system discontinuously allocates resources in units of 20 MHz channels, and considers a scenario in which a user exchanges information with another AP using a band other than the 20 MHz channel already occupied. have. Enabling this flexible channel allocation can increase overall system capacity.
  • Proposals 1 to 5 of the UCC structure of the present invention may be used to allocate resources in the form disclosed in the present invention, but a similar form or a plurality of proposals may be used in a mixed form.
  • the resource allocation structure proposed in the present invention may be implemented in a form additionally included in the resource allocation structure of the prior art.
  • the content of the resource allocation structure proposed in the present invention may be implemented in a form included in the conventional field.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of performing communication using a band other than a band already occupied.
  • the entire 80 MHz band includes the primary band 1200, the secondary band 1201, and the 40 MHz secondary band 1202. If the conventional AP and the user 1210 occupy a specific 20MHz band 1220, the next-generation wireless LAN AP does not receive CTS (Clear to Send) in the channel already occupied through carrier sensing, CTS It is possible to communicate using the remaining 60MHz band 1230 without interrupting the communication between the conventional AP and the user by using the remaining band received in the case of proposal 4 and proposal 5 for such a discontinuous transmission. It is a signaling method that can improve resource capacity by enabling resource allocation and indicates whether to use a channel in units of 20 MHz channel, thereby greatly reducing signaling overhead.
  • CTS Carrier to Send
  • 13A illustrates a structure of an uplink PPDU.
  • the uplink PPDU has a structure in which the HE-SIG-B is omitted from the downlink PPDU of FIG. 1 and the HE-SIG-C is added before the payload.
  • the HE-SIG-C includes information on a user who performs uplink transmission only on a channel to which users participating in uplink transmission are allocated.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a transmission scheme of HE-SIG-C included in an uplink PPDU.
  • uplink transmission is performed when a user first receives a downlink trigger frame from the AP.
  • the UCC included in the PPDU transmitted to the AP informs the AP to which split frequency band each user is assigned, and the users use only the carriers of the corresponding band to which the user has assigned the HE-SIG-C field and payload. send.
  • the station pads with zero for carriers in the band allocated to other users for the HE-SIG-C field and payload when generating the PPDU.
  • STA 11320, STA 2 1321, and STA 3 1322 are allocated to the 20 MHz bandwidth, each station transmits an uplink PPDU using the 20 MHz band, in particular, an HE- using the frequency band allocated thereto.
  • Send SIG-C and payload That is, STA 1 transmits the HE-SIG-C and the payload in the 1310 band, the STA 2 in the 1311 band, and the STA 3 in the 1312 band, respectively.
  • the HE-SIG-C may include NSTS, coding and MCS fields of each user.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an apparatus capable of practicing the present invention.
  • the AP 1430 includes a transceiver 1450 and a controller 1440.
  • the AP may be called a transmitter, an access point, or the like.
  • the transceiver transmits and receives signals with the station 1400 and the network, and the controller generates a PPDU including a plurality of fields and controls the PPDU to be transmitted to the station.
  • the controller When the controller generates the PPDU, it may follow the embodiment proposed by the present invention.
  • the station 1400 includes a transceiver 1420 and a controller 1410. The station may be called a receiver, a terminal, a mobile station, or the like.
  • the transceiver transmits and receives a signal with the AP, and the controller controls the transceiver to receive the PPDU transmitted by the AP, decode the PPDU, and extract and decode the payload included in the PPDU.
  • the control unit may follow the embodiment proposed by the present invention.

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Abstract

본 개시는 센서 네트워크(Sensor Network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)을 위한 기술과 관련된 것이다. 본 개시는 상기 기술을 기반으로 하는 지능형 서비스(스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 활용될 수 있다. 무선 랜 시스템을 이용해 OFDMA 기술을 이용해 복수의 사용자에게 페이로드를 전송하고자 할 때, 종래 PPDU 의 자원 할당 구조를 이용해 효율적으로 OFDMA 기술을 활용해 자원을 할당하기 힘드므로, 제 1 필드 및 제 2 필드를 포함하는 PPDU를 제안한다.

Description

무선 랜 시스템에서 다중 사용자를 위해 자원을 할당하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 근거리 통신망 (wireless LAN (local area network), 이하 무선 랜) 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 랜 시스템에서 다중 사용자를 위해 자원을 할당하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
또한 이러한 다양한 IoT 기술을 위해 무선 랜 기술이 활용될 수 있다.
그런데 무선 랜(IEEE 802.11)에서 사용되는 OFMDA 기술을 효율적으로 활용하기 위해서는 PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) 프로토콜 데이터 유닛 (PLCP protocol data unit, 이하 PPDU) 마다 여러 사용자에 대한 자원 할당이 이루어져야 한다. 하지만, 종래 기술에는 복수의 사용자에 대한 자원 할당을 위한 효율적인 지시 정보가 포함되어 있지 않으므로 종래 기술을 이용해 효율적으로 OFDMA 기술을 페이로드 (payload) 전송을 위해 활용할 수 없다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 랜 시스템에서 송신기가 수신기에게 자원을 할당하는 방법에 있어서,
자원 할당에 관련된 제어 정보와 페이로드(payload)을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 (protocol data unit, PDU) 를 생성하는 단계; 및
상기 PDU를 상기 수신기로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 수신기는 상기 제어 정보를 기반으로 상기 페이로드를 디코딩 (decoding) 하며, 상기 제어 정보는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 랜 시스템에서 수신기가 송신기로부터 전송된 페이로드를 수신하는 방법에 있어서, 상기 송신기가 생성한 자원 할당에 관련된 제어 정보와 페이로드(payload)을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 (protocol data unit, PDU) 를 수신하는 단계; 및 상기 제어 정보를 기반으로 상기 페이로드를 디코딩 (decoding) 하는 단계를 포함하며, 상기 제어 정보는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 랜 시스템에서 수신기에게 자원을 할당하는 송신기에 있어서, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 자원 할당에 관련된 제어 정보와 페이로드(payload)을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 (protocol data unit, PDU) 를 생성하고, 상기 PDU를 상기 수신기로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 수신기는 상기 제어 정보를 기반으로 상기 페이로드를 수신하며, 상기 제어 정보는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 랜 시스템에서 송신기로부터 전송된 페이로드를 수신하는 수신기에 있어서, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 송신기가 생성한 자원 할당에 관련된 제어 정보와 페이로드(payload)을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 (protocol data unit, PDU) 를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 제어 정보를 기반으로 상기 페이로드를 디코딩 (decoding) 하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어 정보는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다중 사용자에게 자원을 할당하는 방법 및 장치에 따르면, 다중 사용자에게 효율적으로 OFDMA 기술을 이용해 자원을 할당할 수 있으며 이를 통해 다중 사용자에게 효율적으로 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 제안하는 하향링크 PPDU의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a는 HE-SIG-A1 의 구조를 도시한 도면이다.
도 2b는 HE-SIG-A1 를 이용해 각 사용자의 자원 할당 방식을 표현하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 HE-SIG-B의 전송 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 각 20MHz 채널에의 HE-SIG-B의 구성을 도시한 도면이다.
도 5a는 HE-SIG-B 의 한 명의 사용자를 위한 주파수 분할에 해당하는 부블록 구조를 도시한 도면이다.
도 5b는 HE-SIG-B 의 다수의 사용자를 위한 주파수 분할에 해당하는 부블록 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 다섯 가지의 UCC 필드의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 제안 1에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 제안 2에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 제안 3에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 20MHz 단위로 주파수 대역이 할당되거나 할당되지 않는 경우, 제안 4에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
도 11a는 20MHz 단위로 주파수 대역이 할당되거나 할당되지 않는 경우, 20MHz 채널 내에 불연속적인 할당이 없을 경우 제안 5에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
도 11b는 20MHz 단위로 주파수 대역이 할당되거나 할당되지 않는 경우, 20MHz 채널 내에 불연속적인 할당이 존재할 경우 제안 5에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 이미 점유된 대역을 제외한 나머지 대역을 이용해 통신을 수행하는 방법을 도시한 도면이다.
도 13a는 상향링크 PPDU의 구조를 도시한 도면이다.
도 13b은 상향링크 PPDU 에 포함되는 HE-SIG-C의 전송 방식을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명을 수행할 수 있는 장치를 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 또는 OFDMA 기반의 무선통신 시스템, 특히 IEEE 802.11 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
무선 랜은 무선 신호 전달 방식을 이용해 두 대 이상의 장치를 연결하는 기술로, 현재 대부분의 무선 랜 기술은 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준에 기반하고 있다. 802.11 표준은 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n 및 802.11ac 등으로 발전했으며, 현재 직교 주파수 분할 방식 (Orthogonal frequency-division multiplexing, 이하 OFDM) 기술을 사용해 최고 1Gbite/s까지의 전송 속도를 지원할 수 있다.
종래의 무선 랜 표준인 802.11ac 에서는 멀티 유저-멀티 인풋 멀티 아웃풋 (multi-user multi-input multi-output, 이하 MU-MIMO) 기법을 사용하여 다수의 사용자에게 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 그러나 기존 무선 랜 시스템은 1대 1 통신을 집중적으로 지원하고, 사용자가 밀집된 지역에서 수신 성능이 저하된다는 문제점이 있었다. 차세대 무선 랜 표준인 802.11ax에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 MU-MIMO 뿐만 아니라, 직교 주파수 분할 다중 접속 (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access, 이하 OFDMA) 기술도 적용하여 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 제공하여 다중 접속을 실현하고자 한다. 이를 통해 차세대 무선 랜 시스템은 밀집 지역 및 실외에서의 통신을 효과적으로 지원할 수 있을 것으로 기대된다.
그런데 OFMDA 기술을 효율적으로 활용하기 위해서는 PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) 프로토콜 데이터 유닛 (PLCP protocol data unit, 이하 PPDU) 마다 여러 사용자에 대한 자원 할당이 이루어져야 한다. 하지만, 종래 기술에는 복수의 사용자에 대한 자원 할당을 위한 효율적인 지시 정보가 포함되어 있지 않으므로 종래 기술을 이용해 효율적으로 OFDMA 기술을 페이로드 (payload) 전송을 위해 활용할 수 없다는 문제점이 있다.
도 1은 본 발명에서 제안하는 하향링크 PPDU의 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, PPDU 는 L-STF (Non-HT Short Training Field, 100), L-LTF (Non-HT Long Training Field, 110), L-SIG (Non-HT Signal Field, 120), 및 HE-SIG-A (High Efficiency Signal A Field, 130), HE-SIG-B (High Efficiency Signal B Field, 140), HE-STF (High Efficiency Short Training Field, 150), HE-LTF (High Efficiency Long Training Field, 160) 및 페이로드 (payload, 170) 으로 구성된다. 이 때, HE-SIG-A는 HE-SIG-A0(131), HE-SIG-A1(132) 및 HE-SIG-A2(133)으로 구성될 수 있다.
HE-SIG-A 는 1) 대역폭, 기본 서비스 영역 (basic service set, 이하 BSS) 정보 등 일반적인 시그널링 (signaling) 정보 및 OFDMA 및 MU-MIMO 기술을 사용하기 위한 하향링크 자원 할당 관련 정보를 포함할 수 있고, 20MHz의 대역 (이는 20 MHz 채널과 혼용되어 사용될 수 있다) 마다 반복되어 전송되므로 모든 사용자가 공통적으로 전송받는 필드이다. 또한 다중 사용자 관련 정보를 포함하므로 길이는 달라질 수 있다.
HE-SIG-B 는 20MHz의 대역마다 각 대역폭에 할당된 사용자들의 정보들로만 구성된 신호가 전송되는 필드로, 효율적인 시그널링 정보의 전송을 위해 주파수 다중화 (frequency multiplexing) 된 구조로 20MHz마다 다른 정보가 전송된다.
도 1의 필드는 생략되거나 부가될 수 있으며, 본 발명에서의 명칭과 달라질 수 있다. 또한 본 발명에서 제안하는 필드가 종래 기술의 필드에 추가적으로 포함되는 형태로 구현될 수 있다. 또한 본 발명에서 제안하는 필드의 내용이 종래의 필드에 포함되거나 새롭게 정해진 필드에 포함되는 형태로 구현될 수 있다.
다음으로 HE-SIG-A0, HE-SIG-A1 및 HE-SIG-A2에 대해 자세히 살펴본다.
HE-SIG-A0 는 24 비트 (bit) 의 정보를 포함하는 고정된 길이를 가지며, PPDU가 한 명의 사용자에게 전송되는지 여러 명의 사용자에게 전송되는지에 상관없이 PPDU에 항상 포함되는 정보들로 구성된다. 여기에는 대역폭 (bandwidth, BW) 2 비트, BSS 식별자 6 비트, HE-SIG-A1/A2/B 의 MCS (modulation and coding scheme) 2 비트, HE-SIG-A1/A2/B 의 CP (cyclic prefix) 길이 2 비트, HE-SIG-A1 심볼의 개수 정보와 테일(tail) 및 순환 중복 검사 (cyclic redundancy check, CRC) 가 포함된다. HE-SIG-A0 는 새롭게 제안된 HE (high efficiency) PPDU를 기존의 PPDU와 구분 가능하도록 하는 역할을 할 수 있다. 특히 HE-SIG-A0의 서브필드 (subfield) 중 HE-SIG-A1 심볼의 개수 정보는 HE-SIG-A1이 몇 개의 심볼로 구성되어 있는지 나타내는데, 이를 통해 사용자는 수신한 PPDU 가 한 명의 사용자를 위한 것인지 다수의 사용자를 위한 것인지 알 수 있다. 만약 HE-SIG-A1 심볼의 개수 정보가 0 이라면 해당 PPDU는 한 명의 사용자 (single-user) 를 위한 것임을 나타내며, 이 때 다중 사용자를 위한 필드인 HE-SIG-A1 및 HE-SIG-A2 는 전송되지 않는다.
HE-SIG-A1 및 HE-SIG-A2 는 해당 PPDU 가 다수의 사용자를 위한 것일 때 전송되며, HE-SIG-A1 는해당 PPDU를 통해 데이터를 전송받을 사용자의 연계 식별자 (association ID, 이하 AID) 정보를 포함한다. HE-SIG-A2 는 사용자 채널 설정 (user channel configuration, 이하 UCC) 필드를 포함하며 이는 OFDMA 기술을 이용한 자원 할당 정보를 의미한다. HE-SIG-A1 및 HE-SIG-A2의 길이는 변경 가능하다.
도 2a는 HE-SIG-A1 의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a에 따르면, HE-SIG-A1 는 해당 PPDU 를 통해 데이터를 전송받을 사용자의 AID 정보 사이에 1 비트 지시자(200) 이 포함되고, 테일과 CRC 로 구성되어 있다. 1 비트 지시자는 바로 뒤의 AID 가 MU-MIMO 방식으로 자원 할당을 받는지 아닌지를 지시한다. 이 때, 1 비트 지시자는 0일 경우 사용자가 MU-MIMO 방식으로 자원 할당을 받고 1인 경우 MU-MIMO 방식으로 자원 할당을 받지 않음을 지시할 수 있고 또는 그 반대일 수 있다.
도 2b는 HE-SIG-A1 를 이용해 각 사용자의 자원 할당 방식을 표현하는 방법을 도시한 도면이다.
도 2b에 따르면, 할당된 채널 인덱스는 OFDMA 기술을 이용하기 위해 주파수 분할 인덱스 [0], [1], [2] 및 [3] 로 구성되고, 각 주파수 분할 인덱스마다 최대 사용자 4명이 배정되어 사용자는 MU-MIMO 방식으로 데이터를 수신할 수 있다. 이 때, 1 비트 지시자는 0일 경우 사용자가 MU-MIMO 방식으로 자원 할당을 받고 1인 경우 MU-MIMO 방식으로 자원 할당을 받지 않음을 지시한다면 0은 인접한 AID 가 같은 주파수 분할 인덱스에 위치한다는 것을 나타내고, 1은 다른 주파수 분할 인덱스에 위치한다는 것을 나타낸다.
그러므로 AID 1은 주파수 분할 인덱스 [0]의 다중 사용자 인덱스 (multi user index, 이하 MU) [0]에 위치하면, AID 1뒤의 1 비트 지시자 0은 AID 2가 MU-MIMO 방식으로 자원 할당을 받음을 의미하므로 AID 2는 AID 1과 같은 주파수 분할 인덱스 [0] 의 MU[2] 에 위치한다. AID 3은 AID 2 뒤의 1 비트 지시자 1이 AID3이 MU-MIMO 방식으로 자원 할당을 받지 않음을 의미하므로 AID 3은 AID 1과 AID 2와 다른 주파수 분할 인덱스 [1]의 MU [0]에 위치하게 된다. 이러한 방식으로 HE-SIG-A1 를 포함하는 해당 PPDU를 수신한 사용자는 자신이 어느 주파수 분할 인덱스의 몇 번째 사용자 인덱스에 해당하는지 알 수 있다.
HE-SIG-B는 각 사용자에게 특정한 정보가 전송되는 필드로, 20MHz 채널마다 각 채널에 할당된 OFDMA 기술을 이용해 데이터를 전송받는 사용자의 정보로만 구성된다. 즉 각각의 20MHz 채널의 HE-SIG-B는 서로 다른 정보를 전송하는 주파수 다중화 (frequency multiplexing) 된 구조를 가지므로, 20MHz 대역의 정보가 전체 전송 대역에 걸쳐 복제되어 (duplicated) 전송되는 종래의 시그널링 구조에 비해 효율적인 전송이 가능하다.
도 3은 HE-SIG-B의 전송 방법을 도시한 도면이다.
도 3에 따르면, 3a의 전체 80MHz의 대역폭은 크게 20MHz의 4개의 주파수 대역 (채널) 300, 310, 320 및330으로 분할되고, 20MHz 채널 300에는 주파수 분할 (frequence division, 이하 FD) #1 및 #2, 20MHz 채널 310에는 FD #3, #4 및 #5, 20MHz 채널 320에는 FD #5, 20MHz 채널 330에는 FD #7 및 #8 이 할당된다. 각 FD는 한 명의 유저 또는 MU-MIMO 기술을 사용하는 다수의 유저에게 할당될 수 있다. 이 때 각 20MHz 채널의 HE-SIG-B 에서는 각 20MHz 채널에 속하는 주파수 분할에 관련된 정보만을 전송하게 된다. 즉 20MHz 채널 300의 HE-SIG-B 에서는 FD #1 및 #2 에 관련된 정보만을 전송한다. 이 때 HE-SIG-B 의 길이를 맞추기 위해 패딩 (padding) 이 포함될 수 있다. 3b 와 같이 4개의 20MHz 채널마다 하나의 FD가 위치한다면, 각 20MHz 채널의 HE-SIG-B 는 하나의 FD에 관련된 정보만을 포함한다.
도 4는 각 20MHz 채널에의 HE-SIG-B의 구성을 도시한 도면이다.
도 4에 따르면, HE-SIG-B는 N개의 부블록 (sub-block), 테일 및 CRC 로 구성된다. 길이를 특정한 길이에 맞추기 위해 패딩이 포함될 수 있다. N은 20MHz 채널에 포함되는 주파수 분할의 수를 의미하며, 각 부블록에는 각 주파수 분할에 대한 정보가 포함된다.
도 5a는 HE-SIG-B 의 한 명의 사용자를 위한 주파수 분할에 해당하는 부블록 구조를 도시한 도면이다.
도 5a에 따르면, 한 명의 사용자를 위한 부블록은 해당 주파수 분할에 할당된 사용자의 빔포밍(Beamforming) 여부를 나타내는 빔포밍 적용 여부 1 비트, 공간-시간 블록 코딩 (Space-Time Block Coding, STBC) 전송 여부를 나타내는 STBC (1 비트), 공간-시간 스트림(space time streams)의 수를 나타내는 NSTS (MU-MIMO의 경우 2 비트 또는 주파수 분할 내의 한 명의 사용자의 경우 3 비트), 코딩 1 비트 및 MCS 4 비트로 구성된다. 이 때 전체 비트 수는 10 비트가 되며 NTST, 코딩, MCS 필드는 사용자 시그널링을 구성한다.
도 5b는 HE-SIG-B 의 다수의 사용자를 위한 주파수 분할에 해당하는 부블록 구조를 도시한 도면이다.
도 5b에 따르면, 해당하는 주파수 분할에 MU-MIMO 기술을 이용하는 다수의 사용자가 할당된다면 빔포밍 적용 여부 및 STBC 는 동일하나 사용자 시그널링은 할당된 사용자별로 구성된다. 도 5b의 경우 사용자의 수가 Ni 이므로 포함되는 사용자 시그널링의 수 역시 Ni 가 된다. 이 때, HE-SIG-B의 심볼의 수는 HE-SIG-A를 통하여 알 수 있다. 20MHz 안의 해당 주파수 분할 인덱스의 개수와 해당 주파수 분할 인덱스에 다수의 사용자가 할당되었는지 여부에 따라서 HE-SIG-B 의 비트 수를 결정할 수 있고, 전체 전송 대역폭 가운데 가장 많은 HE-SIG-B 의 비트 수를 가지는 20MHz 채널을 기준으로 심볼의 수를 유추할 수 있다.
HE-SIG-A2는 HE-SIG-A1에서 지시된 주파수 분할 인덱스가 실제로 주파수 대역 상에서 어떤 20MHz 채널에 할당되었는지 알려주는 UCC 필드 및 테일, CRC 로 구성된다. 그러므로 해당 PPDU의 사용자들이 OFDMA 기술을 이용해 자원을 할당받지 않거나, 해당 PPDU 가 OFDMA 기술을 지원하지 않을 경우에는 불필요하다. 일례로, HE-SIG-A1 의 1 비트 지시자의 값이 모두 0이라면 이는 해당 PPDU 의 사용자들이 OFDMA 기술을 이용해 자원을 할당받지 않는다는 의미이므로 이 때 HE-SIG-A2 는 해당 PPDU 에 포함되지 않을 수 있다.
본 발명에서 제안하는 UCC 필드는 다수의 사용자에게 정보를 전송하기 위해 OFDMA 기술을 사용할 경우 전송 대역을 분할한 분할 주파수 대역과 각각의 사용자의 주파수 분할 인덱스를 매핑 (mapping) 하기 위해서이다. 각 사용자는 PPDU 내의 HE-SIG-A2의 UCC 필드를 통해 자신이 필요로 하는 정보가 어떤 분할 주파수 대역을 통해 전송되는지 알 수 있다.
본 발명에서는 다섯 가지의 UCC 필드의 구조를 제안한다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 다섯 가지의 UCC 필드의 구조를 도시한 도면이다. 여기서 최소 RB (minimum resource block, min RB) 는 OFDMA 기술을 사용하기 위해 할당할 수 있는 주파수 자원의 최소 단위를 의미한다.
도 6에 따르면, 6a는 제안 1(600)의 경우로 UCC 필드는 최소 RB당 자원 할당 지시 (resource allocation indication per min RB, 601) 및 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 매핑 (channel index mapping per indicated min RB, 602)으로 구성된다.
6b는 제안 2(610)의 경우로 UCC 필드는 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 (resource allocation indication for 1st min RB, 611), 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 (new user indication per min RB, 612) 및 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 매핑 (channel index mapping per indicated min RB, 613)으로 구성된다.
6c는 제안 3(620)의 경우로 UCC 필드는 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 (resource allocation indication for 1st min RB, 621) 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 (new user indication per min RB, 622)로 구성된다.
6d는 제안 4(630)의 경우로 UCC 필드는 20MHz 당 자원 할당 지시 (resource allocation indication per 20MHz, 631) 및 지시된 최소 RB 당 채널 인덱스 매핑 (channel index mapping per indicated min RB, 632)로 구성된다.
6e는 제안 5(640)의 경우로 UCC 필드는 20MHz 당 자원 할당 지시 (resource allocation indication per 20MHz, 641), 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 (resource allocation indication for 1st min RB, 642) 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 (new user indication per min RB, 643)로 구성된다.
도 7은 제안 1에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
제안 1에 따르면, 전송 대역폭 내의 최소 RB의 수는 n 이라고 하면 최소 RB당 자원 할당 지시 (resource allocation indication per min RB) 서브필드는 각 최소 RB가 사용자에게 할당되었는지 아닌지를 지시한다. 최소 RB 자원 할당 지시 서브필드 중 특정 RB에 상응하는 위치의 비트가 1이면 해당하는 RB가 사용자에게 할당되었음을, 0이면 할당되지 않았음을 의미한다. 그러므로 최소 RB당 자원 할당 지시 서브필드는 n 비트의 길이를 가진다. 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 매핑 (channel index mapping per indicated min RB) 서브필드는 이전 서브필드인 최소 RB당 자원 할당 지시를 통해 할당된 최소 RB가 각각 어느 주파수 분할에 매핑되었는지 알려주는 역할을 한다. 최소 RB당 자원 할당 지시 내의 1의 수를 k (<=n) 이라고 하고, HE-SIG-A1을 통해 알 수 있는 주파수 분할의 수를 m 이라 한다면 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 매핑 서브필드는 k*ceil(log2m)의 길이를 가진다.
7a에 따르면, n은 9이고 왼쪽부터 4개의 최소 RB(710)는 주파수 분할 인덱스 (이하 FD 인덱스) 0(720), 5개의 최소 RB(711)는 FD 인덱스 1(721)과 매핑된다. 이 때, 모든 최소 RB가 할당되어 있으므로 최소 RB당 자원 할당 지시 서브필드(700)는 9개의 1로 구성된다. FD 인덱스 0은 비트 0, FD 인덱스 1은 비트 1로 지시할 수 있으므로, 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 서브필드(701)는 4개의 0 (4개의 최소 RB가 FD 인덱스 0에 매핑) 및 5개의 1 (5개의 최소 RB가 FD 인덱스 1에 매핑) 으로 구성된다.
7b에 따르면, n은 9이고 왼쪽부터 2개의 최소 RB(760)은 FD 인덱스 0에 매핑되고, 1개의 최소 RB(761)는 할당되지 않고, 1개의 최소 RB(762)는 FD 인덱스 1, 2개의 최소 RB(763)는 FD 인덱스 3에 매핑되고, 1개의 최소 RB(764)는 할당되지 않고, 2개의 최소 RB(765)는 FD인덱스 2에 매핑된다. 이 때, 최소 RB당 자원 할당 지시 서브필드(750)는 110111011으로 구성된다. 첫 2개의 비트 1은 760, 그 다음 비트 0은 761, 그 다음 3개의 비트 1은 762 및 763, 그 다음 비트 0은 764, 그 다음 2개의 비트 1은 765를 나타낸다. 이 때 k는 7이 되고, FD 인덱스 0은 비트 00, FD 인덱스 1은 비트 01, FD 인덱스 3은 비트 11, FD 인덱스 2는 비트 10 으로 지시할 수 있으므로 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 서브필드(751)는 2개의 00 (2개의 최소 RB가 FD 인덱스 0에 매핑), 1개의 01 (1개의 최소 RB가 FD 인덱스 1에 매핑), 2개의 11 (2개의 최소 RB가 FD 인덱스 3에 매핑), 2개의 10 (2개의 최소 RB가 FD 인덱스 2에 매핑) 으로 구성된다.
도 8은 제안 2에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
제안 2에 따르면, 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 (resource allocation indication for 1st min RB) 서브필드는 전송 대역폭 내의 첫 번째 최소 RB가 FD 로 사용되도록 (사용자가 사용하도록) 할당되었는지를 지시한다. 1은 할당되었음을 의미하고, 0은 그렇지 않음을 의미한다. 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 (new user indication per min RB) 서브필드에서 서브필드에 포함된 각 비트는 각 비트에 해당하는 최소 RB 가 이전 최소 RB와는 다른 FD에게 할당되었을 경우 1을, 같은 FD에게 할당될 경우 0의 값을 가진다. 최소 RB가 FD로 사용되도록 할당되지 않은 경우 역시 이전과 다른 FD 로 여기고 1의 값을 가진다. 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 매핑 (channel index mapping per indicated min RB) 서브필드는 제안 1에서와 같이 할당된 최소 RB가 각각 어느 주파수 분할에 매핑되었는지 알려주는 역할을 한다. 제안 2에서는 특정 최소 RB에 대해 할당된 RD와 이전 최소 RB와 다른 경우에 대해서 어떤 FD에 할당되었는지 알려주면 되므로, 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 내의 1의 수만큼 FD 매핑이 필요하다. 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 내의 1의 수를 k'라고 하고 FD의 수를 m이라고 한다면 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 매핑 서브필드의 길이는 k'*ceil(log2m) 이 된다. 최소 RB가 할당되지 않은 경우는 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 매핑 서브필드의 해당 최소 RB의 부분에 이전 최소 RB와 같은 FD 인덱스를 지시해 표현이 가능하다.
8a에 따르면, n은 9이고 왼쪽부터 4개의 최소 RB(810)는 주파수 분할 인덱스 (이하 FD 인덱스) 0(820), 5개의 최소 RB(811)는 FD 인덱스 1(821)과 매핑된다. 이 때, 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 서브필드(800)는 첫 번째 최소 RB가 할당되어 있으므로 비트 1이다. 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드(801)는 5번째 최소 RB에서 FD 인덱스 2로 할당 대상이 변경되므로 00010000으로 구성된다. 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드(802)의 첫 번째 비트 0은 두 번째 최소 RB를 의미하고, 두 번째 비트 0은 세 번째 최소 RB 를 의미하며, 비트 0 3개 후의 1은 5번째 최소 RB에서 FD 인덱스가 변경된다는 것을 의미한다. 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 서브필드(802)는 FD 인덱스가 0(820)에서 1(821)로 변경되므로 FD 인덱스 0을 지시하는 비트 0 과 FD 인덱스 1을 지시하는 비트 1로 구성된다. 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 서브필드(800)와 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드(801)의 길이를 합치면 n, 즉 9가 된다.
8b에 따르면, n은 9이고 왼쪽부터 2개의 최소 RB(860)은 FD 인덱스 0에 매핑되고, 1개의 최소 RB(861)는 할당되지 않고, 1개의 최소 RB(862)는 FD 인덱스 1, 2개의 최소 RB(863)는 FD 인덱스 3에 매핑되고, 1개의 최소 RB(864)는 할당되지 않고, 2개의 최소 RB(865)는 FD인덱스 2에 매핑된다. 이 때 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 서브필드(850)는 첫 번째 최소 RB가 FD 인덱스 0에 할당되어 있으므로 비트 1이다. 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드(851)는 네 번째, 다섯 번째, 여덟 번째 최소 RB에서 새로운 FD 인덱스에 최소 RB가 할당되므로 세 번째, 네 번째, 일곱 번째 비트가 1이고, 세 번째, 일곱 번째 최소 RB가 할당되지 않으므로 두 번째, 여섯 번째 비트가 1이 된다. 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 서브필드(852)는 860의 FD 인덱스 0(870)를 지시하는 비트 00, 할당되지 않은 861을 위해 그 전과 동일한 FD 인덱스 0(871)을 지시하는 비트 00, 862의 FD 인덱스 1(872)을 지시하는 비트 01, 863의 FD 인덱스 3(873)을 지시하는 비트 11, 할당되지 않은 864를 위해 그 전과 동일한 FD 인덱스 3(874)을 지시하는 비트 11, 865의 FD 인덱스 2(875)를 지시하는 비트 10으로 구성된다. 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 서브필드(850)와 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드(851)의 길이를 합치면 n, 즉 9가 된다.
제안 1 및 2에 따르면 20MHz 대역 내에서의 불연속 (non-continuous) 적인 주파수 할당이 가능하고 채널 별로 할당되는 FD 인덱스의 순서도 바꿀 수 있는 등 가능한 모든 자원 할당을 표현할 수 있다.
도 9는 제안 3에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
제안 3에 따르면, UCC 필드는 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 (resource allocation indication for 1st min RB) 서브필드 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 (new user indication per min RB) 서브필드로 구성된다. 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 (resource allocation indication for 1st min RB) 서브필드는 전송 대역폭 내의 첫 번째 최소 RB가 FD 로 사용되도록 (사용자가 사용하도록) 할당되었는지를 지시한다. 1은 할당되었음을 의미하고, 0은 그렇지 않음을 의미한다. 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 (new user indication per min RB) 서브필드에서 서브필드에 포함된 각 비트는 각 비트에 해당하는 최소 RB 가 이전 최소 RB와는 다른 FD에게 할당되었을 경우 1을, 같은 FD에게 할당될 경우 0의 값을 가진다. 최소 RB가 FD로 사용되도록 할당되지 않은 경우 역시 이전과 다른 FD 로 여기고 1의 값을 가진다. 이 때 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드의 길이를 합치면 전송 대역폭 내의 최소 RB의 수인 n 이 된다.
제안 3을 통해 전송 대역을 분할한 분할 주파수 대역과 각각의 사용자의 주파수 분할 인덱스의 매핑 관계를 파악하기 위해서는 HE-SIG-A1 과 UCC 필드를 함께 고려해야 한다. 이전 두 가지의 UCC 구조는 UCC 구조만으로 매핑 관계를 파악하였지만 제안 3 구조의 UCC는 HE-SIG-A1의 FD 인덱스 [0] 이 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드의 첫번째 1에 매핑되고, FD 인덱스 [k] 는 k 번째 1에 매핑된다. 또한 불연속적인 주파수 할당이 가능하게 하기 위해 HE-SIG-A1 을 구성할 때 미할당에 해당하는 AID가 포함되고, 동일한 사용자 또는 FD 인덱스에 주파수가 다시 할당되는 경우를 고려해 AID가 중복해 포함되도록 구성해야 한다.
도 9에 따르면, n이 9일 때, 왼쪽부터 2개의 최소 RB(910)는 스테이션 (station, 이하 STA) 1에 할당되고, 1개의 최소 RB(911)는 할당되지 않고, 3개의 최소 RB(912)는 STA 2에 할당되고, 2개의 최소 RB(913)는 STA 3에 할당되고, 1개의 최소 RB (914)는 다시 STA 1에 할당된다. 이 때 HE-SIG-A2(920)은 STA 1의 AID (921), 해당하는 최소 RB에 할당이 없음을 지시하는 AID (이하 할당 없음 AID) (922), STA 2의 AID (923), STA 3의 AID (924) 및 STA 1의 AID (925) 및 각각의 AID를 위한 1비트 지시자를 포함한다. 이 때 UCC(930)의 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시(900) 서브필드는 첫 번째 최소 RB가 STA 1에게 할당되어 있으므로 비트 1이 된다. 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드(901)의 첫 번째 비트 0은 두 번째 최소 RB를 의미하고, 두 번째 비트 0은 세 번째 최소 RB 를 의미한다. 네 번째 최소 RB에서 STA 2 로 할당이 변경되고, 일곱 번째 최소 RB에서 STA 3 으로 할당이 변경되며, 아홉 번째 최소 RB에서 STA 1로 할당이 변경되고, 세 번째 최소 RB가 할당되지 않았으므로 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드는 두 번째, 세 번째, 여섯 번째, 여덟 번째 비트가 1이 된다. PPDU를 수신한 사용자는 최소 RB에 상응하는 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드의 비트가 1이 되면 HE-SIG-A1 을 참고해 새로운 스테이션의 AID를 찾을 수 있다.
940은 도 9의 보기를 제안 1의 방식으로 표현한 UCC의 구성이며, 950은 도 9의 보기를 제안 2의 방식으로 표현한 UCC의 구성이다.
도 10은 20MHz 단위로 주파수 대역이 할당되거나 할당되지 않는 경우, 제안 4에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
제안 4는 제안 1의 UCC와 유사하나 자원 할당 지시 서브필드가 최소 RB 단위가 아니라 20MHz 단위로 할당한다는 점이 다르다. 이 경우 20MHz 대역 내에서의 불연속적인 채널 할당은 할 수 없으나, UCC를 구성하는데 필요한 비트 수를 상당히 줄일 수 있다는 장점이 있다. 제안 4의 UCC는 20MHz 당 자원 할당 지시 (resource allocation indication per 20MHz) 및 지시된 최소 RB 당 채널 인덱스 매핑 (channel index mapping per indicated min RB) 서브필드로 구성되며 지시된 최소 RB당 채널 인덱스 매핑 서브필드는 제안 1과 동일하게 최소 RB 단위로 주파수 분할 인덱스와의 매핑 관계를 나타낸다. 전체 대역폭 내 20MHz 의 대역 수가 b라고 하면, 20MHz 당 자원 할당 지시 서브필드의 길이는 b, 지시된 최소 RB 당 채널 인덱스 매핑 서브필드의 길이는 20MHz 대역 내의 최소 RB의 수가 n이고 FD 인덱스의 수가 m 일 때, n*b* ceil(log2m) 이 된다.
도 10에 따르면, 전체 80MHz의 대역 중 왼쪽부터 첫 번째 20MHz 대역의 6개 최소 RB(1010)는 스테이션(station, 이하 STA) 1에 할당되고, 3개 최소 RB(1011)는 STA 2에 할당된다. 두 번째 20MHz 대역의 전체 9개 최소 RB(1012)는 STA 3에 할당되고, 세 번째 20MHz 대역은 사용되지 않는다. 네 번째 20MHz 대역은 전체 9개 최소 RB(1014)가 STA 4에 할당된다. 이 때, UCC(1030)의 20MHz 당 자원 할당 지시 서브필드(1000)는 비트 1101이 되고, 지시된 최소 RB 당 채널 인덱스 매핑 서브필드(1001)는 STA 1에 할당된 FD 인덱스 0을 의미하는 비트 00 6개(1031), STA 2에 할당된 FD 인덱스 1을 의미하는 비트 01 3개, STA 3에 할당된 FD 인덱스 2을 의미하는 비트 10 9개 및 STA 4에 할당된 FD 인덱스 3을 의미하는 비트 11 9개로 구성된다. 이 때 HE-SIG-A1(1020)의 스테이션의 AID 당 하나의 FD 인덱스가 할당된 것으로 가정한다.
도 11은 20MHz 단위로 주파수 대역이 할당되거나 할당되지 않는 경우, 제안 5에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
제안 5에 따르면, UCC 필드는 20MHz 당 자원 할당 지시 (resource allocation indication per 20MHz), 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 (resource allocation indication for 1st min RB) 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 (new user indication per min RB)로 구성된다. 20MHz 당 자원 할당 지시 서브필드는 할당 여부를 20MHz 단위로 지시하고, 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 서브필드 및 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드는 제안 3의 내용과 동일하나 자원이 할당된 20MHz 대역에 대해서만 사용한다. 전체 대역폭 내 20MHz 의 대역 수가 b라고 하면, 20MHz 당 자원 할당 지시 서브필드의 길이는 b이고, 20MHz 대역 내의 최소 RB의 수가 n라면 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 서브필드와 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드의 길이의 합은 n*b 가 된다. 만약 20MHz 채널에 불연속적인 할당이 없다고 가정하면, HE-SIG-A1에서 추가적으로 미할당 (non-allocation) 에 해당하는 AID를 포함하거나 AID를 중복시키는 경우가 발생하지 않는다.
도 11a는 20MHz 단위로 주파수 대역이 할당되거나 할당되지 않는 경우, 20MHz 채널 내에 불연속적인 할당이 없을 경우 제안 5에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
도 11a에 따르면, n은 9이고 b는 4이다. 이 때 전체 80MHz의 대역 중 왼쪽부터 첫 번째 20MHz 대역의 6개 최소 RB(1110)는 스테이션(station, 이하 STA) 1에 할당되고, 3개 최소 RB(1111)는 STA 2에 할당된다. 두 번째 20MHz 대역의 전체 9개 최소 RB(1112)는 STA 3에 할당되고, 세 번째 20MHz 대역은 사용되지 않는다. 네 번째 20MHz 대역은 전체 9개 최소 RB(1114)가 STA 4에 할당된다. 이 때, UCC(1130)의 20MHz 당 자원 할당 지시 서브필드(1100)는 1101이 되고, 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 서브필드(1101)은 첫 번째 10MHz 대역의 첫 번째 최소 RB가 할당되어 있으므로 1이 된다. 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드(1102)는 20MHz 당 자원 할당 지시 서브필드에 대해서만 새로운 사용자를 지시한다. 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드는 첫 번째 20MHz 채널의 일곱 번째 최소 RB에서 주파수 대역이 할당되는 스테이션 1에서 2로 변경되므로, 여섯 번째 비트가 1이 된다. 두 번째 20MHz 채널의 첫 번째 최소 RB (이는 최소 RB로는 열 번째가 된다) 에서 할당 스테이션이 2에서 3으로 변경되므로 아홉 번째 비트가 1이 된다. 세 번째 20MHz 채널은 할당되지 않으므로 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드에서 생략되고, 네 번째 20MHz 채널의 첫 번째 최소 RB (이는 최소 RB로는 스물 여덟 번째가 된다) 에서 할당 스테이션이 4로 변경되므로 스물 일곱 번째 비트가 1이 된다. 나머지 비트는 모두 0이 된다. 이 때 첫 번째 최소 RB의 자원 할당 지시 서브필드와 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드의 길이의 합은 36 비트가 된다. 이 때 HE-SIG-A1(1020)의 스테이션의 AID 당 하나의 FD 인덱스가 할당되는 것으로 가정한다.
도 11b는 20MHz 단위로 주파수 대역이 할당되거나 할당되지 않는 경우, 20MHz 채널 내에 불연속적인 할당이 존재할 경우 제안 5에 의한 UCC 구조를 도시한 도면이다.
도 11b에 따르면, 이 때 HE-SIG-A1(1170)은 중복되는 AID와 미할당을 의미하는 AID를 포함하고, UCC(1180)에는 최소 RB 당 새로운 사용자 지시 서브필드에서 최소 RB가 미할당(1163)일 경우 비트 1(1184)을 표시해 불연속적 주파수 대역 할당을 표시할 수 있다. HE-SIG-A1의 AID 당 하나의 FD 인덱스가 할당되므로 FD 인덱스 3(1184)은 미할당된 최소 RB(1163)에 해당하는 할당없음 AID(1174)에 상응하는 FD 인덱스이다.
제안 4와 5는 20MHz 단위로 불연속적으로 자원을 할당하는 방식을 지원한다. 불연속적인 자원 할당 방식은 종래의 무선 랜 시스템에서는 지원되지 않았다. 즉, 한 엑세스 포인트 (access point, 이하 AP) 와 사용자가 80MHz 대역 내의 특정 20MHz 채널을 점유하고 있다면, 다른 AP와 사용자들은 전체 80MHz 대역을 모두 사용할 수가 없었다. 이러한 비효율성을 극복하기 위해 차세대 무선 랜 시스템에서는 20MHz 채널을 단위로 불연속적으로 자원 할당을 하여, 이미 점유된 20MHz 채널을 제외한 나머지 대역을 이용하여 다른 AP와 사용자가 정보를 주고받는 시나리오도 고려되고 있다. 이렇게 유동적인 채널 할당을 가능하게 한다면 전체적인 시스템 용량이 증가될 수 있다.
본 발명의 UCC 구조에 대한 제안 1 내지 제안 5는 본 발명에 개시된 형태로 자원을 할당하기 위해 사용될 수 있으나, 이와 유사한 형태 또는 복수의 제안이 혼용된 형태로 사용될 수 있다. 또한 본 발명에서 제안하는 자원 할당 구조가 종래 기술의 자원 할당 구조에 추가적으로 포함되는 형태로 구현될 수 있다. 또한 본 발명에서 제안하는 자원 할당 구조의 내용이 종래의 필드에 포함되는 형태로 구현될 수 있다.
도 12는 이미 점유된 대역을 제외한 나머지 대역을 이용해 통신을 수행하는 방법을 도시한 도면이다.
도 12에 따르면, 전체 80MHz 대역은 프라이머리 대역(1200), 세컨더리 대역(1201), 40MHz 세컨더리 대역(1202)로 구성되어 있다. 종래의 AP와 사용자(1210가 특정 20MHz 대역(1220)을 점유하고 있다면, 차세대 무선 랜 AP는 캐리어 센싱 (carrier sensing) 을 통해 이미 점유된 채널에서는 CTS (Clear to Send) 를 수신하지 못하므로, CTS를 수신한 나머지 대역을 이용하여 종래의 AP와 사용자의 통신을 방해하지 않은 채 나머지 60MHz 대역(1230)을 이용해 통신하는 것을 가능하도록 한다. 위의 제안 4 및 제안 5의 경우 이러한 불연속적인 전송을 위한 자원 할당을 가능하도록 하여 전체 시스템 용량을 향상시킬 수 있는 시그널링 방법임과 동시에 20MHz 채널 단위로 채널 사용 여부를 지시하므로 시그널링 오버헤드를 크게 줄일 수 있다는 장점을 갖는다.
도 13a는 상향링크 PPDU의 구조를 도시한 도면이다.
도 13a에 따르면, 상향링크 PPDU는 도 1의 하향링크 PPDU에서 HE-SIG-B가 생략되고, 페이로드 앞에 HE-SIG-C가 추가된 구조를 가지고 있다. HE-SIG-C에는 상향링크 전송에 참여하는 사용자들이 할당된 채널에만 상향링크 전송을 수행하는 사용자에 대한 정보를 포함시킨다.
도 13b은 상향링크 PPDU 에 포함되는 HE-SIG-C의 전송 방식을 도시한 도면이다.
도 13b에 따르면, 상향링크 전송은 먼저 사용자가 AP 로부터 하향링크 트리거 프레임 (trigger frame) 를 수신한 경우 수행된다. 이 때, AP로 전송하는 PPDU에 포함된 UCC는 각각의 사용자가 어떤 분할 주파수 대역에 할당되었는지 AP에게 알려주고, 사용자들은 자신이 할당된 해당 대역의 캐리어만을 이용해 HE-SIG-C 필드 및 페이로드를 전송한다. 스테이션은 PPDU를 생성시 HE-SIG-C 필드 및 페이로드에 대해서 다른 사용자에게 할당된 대역의 캐리어에 대해서는 0으로 패딩한다. 20MHz 대역폭에 STA 1(1320), STA 2(1321) 및 STA 3(1322)가 할당될 때, 각 스테이션은 20MHz 대역을 이용해 상향링크 PPDU를 전송하며, 특히 자신에게 할당된 주파수 대역을 이용해 HE-SIG-C 및 페이로드를 전송한다. 즉 각각 STA 1은 1310 대역에서, STA 2은 1311 대역에서, STA 3은 1312 대역에서 HE-SIG-C 및 페이로드를 전송한다. HE-SIG-C에는 각 사용자들의 NSTS, 코딩 및 MCS 필드 등이 포함될 수 있다.
도 14는 본 발명을 수행할 수 있는 장치를 도시한 블록도이다.
도 14에 따르면, AP(1430)은 송수신부(1450) 및 제어부(1440)을 포함한다. AP는 송신기, 엑세스 포인트 등으로 불릴 수 있다. 송수신부는 스테이션(1400) 및 네트워크와 신호를 송수신하고, 제어부는 복수의 필드를 포함하는 PPDU를 생성하고 생성한 PPDU를 스테이션으로 전송하도록 제어한다. 제어부가 PPDU를 생성시 본 발명에서 제안한 실시예를 따를 수 있다. 스테이션(1400)은 송수신부(1420)과 제어부(1410)을 포함한다. 스테이션은 수신기, 단말, 모바일 스테이션 (mobile station) 등으로 불릴 수 있다. 송수신부는 AP와 신호를 송수신하고, 제어부는 송수신부로 하여금 AP 가 전송한 PPDU를 수신하고, PPDU를 디코딩해 PPDU 내에 포함된 페이로드를 추출해 디코딩하도록 제어한다. 제어부가 PPDU를 수신하고 디코딩 후 페이로드를 추출시 본 발명에서 제안한 실시예를 따를 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 랜 시스템에서 송신기가 수신기에게 자원을 할당하는 방법에 있어서,
    자원 할당에 관련된 제어 정보와 페이로드(payload)을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 (protocol data unit, PDU) 를 생성하는 단계; 및
    상기 PDU를 상기 수신기로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 수신기는 상기 제어 정보를 기반으로 상기 페이로드를 디코딩 (decoding) 하며, 상기 제어 정보는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 필드는,
    공통 제어 정보를 전송하기 위한 필드로, 대역폭, 기본 서비스 영역 (basic service set, BSS) 식별자 및 제 2 필드의 MCS(modulation and coding scheme) 관련 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제1 필드는,
    20MHz 대역마다 반복되어 전송되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제2 필드는,
    사용자 특정(user-specific) 정보를 포함하며, 상기 사용자 특정 정보는 빔포밍 관련 정보, 공간 스트림의 수를 지시하는 정보, MCS 관련 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  5. 무선 랜 시스템에서 수신기가 송신기로부터 전송된 페이로드를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 송신기가 생성한 자원 할당에 관련된 제어 정보와 페이로드(payload)을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 (protocol data unit, PDU) 를 수신하는 단계; 및
    상기 제어 정보를 기반으로 상기 페이로드를 디코딩 (decoding) 하는 단계를 포함하며,
    상기 제어 정보는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이로드 수신 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제1 필드는,
    공통 제어 정보를 전송하기 위한 필드로, 대역폭, 기본 서비스 영역 (basic service set, BSS) 식별자 및 제2 필드의 MCS(modulation and coding scheme)관련 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이로드 수신 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제1 필드는,
    20MHz 대역마다 반복되어 전송되는 것을 특징으로 하는 페이로드 수신 방법.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 제2 필드는,
    사용자 특정(user-specific) 정보를 포함하며, 상기 사용자 특정 정보는 빔포밍 관련 정보, 공간 스트림의 수를 지시하는 정보, MCS 관련 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이로드 수신 방법.
  9. 무선 랜 시스템에서 수신기에게 자원을 할당하는 송신기에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    자원 할당에 관련된 제어 정보와 페이로드(payload)을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 (protocol data unit, PDU) 를 생성하고, 상기 PDU를 상기 수신기로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 수신기는 상기 제어 정보를 기반으로 상기 페이로드를 수신하며, 상기 제어 정보는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제 1 필드는,
    공통 제어 정보를 전송하기 위한 필드로,대역폭, 기본 서비스 영역 (basic service set, BSS) 식별자 및 제2 필드의 MCS(modulation and coding scheme) 관련 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제1 필드는,
    20MHz 대역마다 반복되어 전송되는 것을 특징으로 하는 송신기.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 제2 필드는,
    사용자 특정(user-specific) 정보를 포함하며, 상기 사용자 특정 정보는 빔포밍 관련 정보, 공간 스트림의 수를 지시하는 정보, MCS 관련 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  13. 무선 랜 시스템에서 송신기로부터 전송된 페이로드를 수신하는 수신기에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 송신기가 생성한 자원 할당에 관련된 제어 정보와 페이로드(payload)을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛 (protocol data unit, PDU) 를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 제어 정보를 기반으로 상기 페이로드를 디코딩 (decoding) 하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어 정보는 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제 1 필드는,
    공통 제어 정보를 전송하기 위한 필드로, 대역폭, 기본 서비스 영역 (basic service set, BSS) 식별자 및 제 2 필드의 MCS(modulation and coding scheme) 관련 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제1 필드는,
    20MHz 대역마다 반복되어 전송되고,
    상기 제2 필드는 사용자 특정(user-specific) 정보를 포함하며, 상기 사용자 특정 정보는 빔포밍 관련 정보, 공간 스트림의 수를 지시하는 정보, MCS 관련 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
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