WO2016209059A1 - 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말 - Google Patents

상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말 Download PDF

Info

Publication number
WO2016209059A1
WO2016209059A1 PCT/KR2016/006856 KR2016006856W WO2016209059A1 WO 2016209059 A1 WO2016209059 A1 WO 2016209059A1 KR 2016006856 W KR2016006856 W KR 2016006856W WO 2016209059 A1 WO2016209059 A1 WO 2016209059A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
trigger frame
wireless communication
transmission
uplink multi
user
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/006856
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
안진수
안우진
김용호
곽진삼
손주형
Original Assignee
주식회사 윌러스표준기술연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 윌러스표준기술연구소 filed Critical 주식회사 윌러스표준기술연구소
Priority to US15/739,161 priority Critical patent/US10841931B2/en
Publication of WO2016209059A1 publication Critical patent/WO2016209059A1/ko
Priority to US17/069,864 priority patent/US11844059B2/en
Priority to US17/069,863 priority patent/US11653348B2/en
Priority to US18/377,743 priority patent/US20240049213A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/121—Wireless traffic scheduling for groups of terminals or users
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H04L1/188—Time-out mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0091—Signaling for the administration of the divided path
    • H04L5/0094—Indication of how sub-channels of the path are allocated
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0005—Synchronisation arrangements synchronizing of arrival of multiple uplinks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1268—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of uplink data flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/04—Scheduled or contention-free access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/18—Management of setup rejection or failure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0452—Multi-user MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0808—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication method for uplink multi-user transmission scheduling and a wireless communication terminal using the same, and more particularly, to a wireless communication method and a wireless communication terminal for efficiently scheduling simultaneous transmission of a plurality of terminals.
  • WLAN technology is a technology that enables wireless devices such as smart phones, smart pads, laptop computers, portable multimedia players, and embedded devices to wirelessly access the Internet at home, enterprise, or a specific service area based on wireless communication technology at a short range. to be.
  • IEEE 802.11 Since IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 supports the initial wireless LAN technology using the 2.4GHz frequency, various standards of technology are being put into practice or being developed.
  • IEEE 802.11b supports communication speeds up to 11Mbps while using frequencies in the 2.4GHz band.
  • IEEE 802.11a commercialized after IEEE 802.11b, reduces the impact of interference compared to the frequency of the congested 2.4 GHz band by using the frequency of the 5 GHz band instead of the 2.4 GHz band. Up to 54Mbps.
  • IEEE 802.11a has a shorter communication distance than IEEE 802.11b.
  • IEEE 802.11g like IEEE 802.11b, uses a frequency of 2.4 GHz band to realize a communication speed of up to 54 Mbps and satisfies backward compatibility, which has received considerable attention. Is in the lead.
  • IEEE 802.11n is a technical standard established to overcome the limitation of communication speed, which has been pointed out as a weak point in WLAN. IEEE 802.11n aims to increase the speed and reliability of networks and to extend the operating range of wireless networks. More specifically, IEEE 802.11n supports High Throughput (HT) with data throughput of up to 540 Mbps and also uses multiple antennas at both the transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. It is based on Multiple Inputs and Multiple Outputs (MIMO) technology. In addition, the specification may use a coding scheme that transmits multiple duplicate copies to increase data reliability.
  • HT High Throughput
  • MIMO Multiple Inputs and Multiple Outputs
  • IEEE 802.11ac supports a wide bandwidth (80MHz to 160MHz) at 5GHz frequency.
  • the IEEE 802.11ac standard is defined only in the 5GHz band, but for backwards compatibility with existing 2.4GHz band products, early 11ac chipsets will also support operation in the 2.4GHz band. Theoretically, this specification allows multiple stations to have a minimum WLAN speed of 1 Gbps and a maximum single link speed of at least 500 Mbps.
  • IEEE 802.11ad is a method of transmitting data using a 60 GHz band instead of the existing 2.4 GHz / 5 GHz.
  • IEEE 802.11ad is a transmission standard that uses beamforming technology to provide speeds of up to 7Gbps, and is suitable for streaming high bitrate video such as large amounts of data or uncompressed HD video.
  • the 60 GHz frequency band is difficult to pass through obstacles, and thus can be used only between devices in a short space.
  • next generation wireless LAN standard after 802.11ac and 802.11ad, a discussion for providing a high-efficiency and high-performance wireless LAN communication technology in a high-density environment continues. That is, in a next generation WLAN environment, high frequency efficiency communication should be provided indoors / outdoors in the presence of a high density station and an access point (AP), and various technologies are required to implement this.
  • AP access point
  • an object of the present invention is to provide high-efficiency / high-performance wireless LAN communication in a high density environment.
  • An object of the present invention is to perform efficient scheduling of data transmission of each terminal in a situation where downlink single user transmission, downlink multiuser transmission, uplink single user transmission, and uplink multiuser transmission are mixed.
  • the present invention has an object to define a subsequent operation method when there is no response to the trigger frame for uplink multi-user transmission.
  • the present invention provides a wireless communication method and a wireless communication terminal of the following terminal.
  • a base wireless communication terminal including a processor and a transceiver, wherein the processor transmits a trigger frame indicating uplink multi-user transmission, and receives uplink multi-user data corresponding to the trigger frame
  • the processor transmits a trigger frame indicating uplink multi-user transmission, and receives uplink multi-user data corresponding to the trigger frame
  • a base wireless communication terminal for determining whether the uplink multi-user transmission is successful based on the determination, and retransmitting a trigger frame when it is determined that the uplink multi-user transmission has failed.
  • the processor determines that the uplink multi-user transmission is successful when uplink data is received from at least one of the wireless communication terminals indicated by the trigger frame.
  • the processor determines that the uplink multi-user transmission has failed when no uplink data corresponding to the trigger frame is received.
  • the processor acquires a new backoff counter for retransmission of the trigger frame and performs a backoff procedure based on the obtained new backoff counter.
  • the processor retransmits a trigger frame when the channel is in an idle state for a predetermined time from when the trigger frame is transmitted.
  • the preset time is set based on a time for receiving a preamble of an uplink multi-user PPCP (PLCP Protocol Data Unit).
  • the preset time is set to PIFS (PCF IFS).
  • the processor performs retransmission of the trigger frame until uplink multi-user transmission based on the retransmission is successful within a preset retransmission limit number or retransmission limit time.
  • the retransmission timeout is set based on the first TXOP (Transmission Opportunity) set in the trigger frame.
  • the processor attempts to transmit a new trigger frame based on new scheduling information when all of the uplink multi-user transmissions based on the retransmissions within the retransmission limit number or the retransmission time limit fail.
  • a wireless communication method of a base wireless communication terminal comprising: transmitting a trigger frame indicating uplink multi-user transmission; Determining whether the uplink multi-user transmission is successful based on the uplink multi-user data received in response to the trigger frame; And retransmitting a trigger frame if it is determined that the uplink multi-user transmission has failed.
  • a wireless communication method comprising a.
  • a base wireless communication terminal including a processor and a transceiver, wherein the processor transmits a first trigger frame indicating uplink multi-user transmission, wherein the trigger frame performs uplink multi-user transmission Resource unit allocation information for wireless communication terminals to be received, receive uplink multi-user data corresponding to the trigger frame transmitted, generate new scheduling information for wireless communication terminals that fail to transmit the uplink multi-user data, and The base wireless communication terminal for transmitting the second trigger frame based on the generated new scheduling information is provided.
  • the processor allocates a second resource unit to the corresponding wireless communication terminal in the second trigger frame.
  • the first trigger frame and the second trigger frame are different trigger frames transmitted within a predetermined period for continuous uplink multi-user transmission.
  • the processor receives a buffer status report from at least one wireless communication terminal and transmits the trigger frame based on the received buffer status report, wherein the buffer status report corresponds to an access category of data to be transmitted by the corresponding wireless communication terminal. It is transmitted based on the probability value.
  • a wireless communication method of a base wireless communication terminal comprising: transmitting a first trigger frame indicating uplink multi-user transmission, wherein the trigger frame is a wireless communication terminal to perform uplink multi-user transmission Includes resource unit allocation information for the servers; Receiving uplink multi-user data corresponding to the trigger frame transmitted; Generating new scheduling information for wireless communication terminals that fail to transmit the uplink multi-user data; And transmitting a second trigger frame based on the generated new scheduling information.
  • a wireless communication method comprising a.
  • FIG. 1 illustrates a WLAN system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a WLAN system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows a configuration of a station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a configuration of an access point according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 schematically illustrates a process in which an STA establishes a link with an AP.
  • FIG. 6 illustrates a carrier sense multiple access (CSMA) / collision avoidance (CA) method used in WLAN communication.
  • CSMA carrier sense multiple access
  • CA collision avoidance
  • FIG. 7 illustrates a method of performing a distributed coordination function (DCF) using a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame.
  • DCF distributed coordination function
  • FIG 8 illustrates an embodiment in which a trigger frame is retransmitted during uplink multi-user transmission.
  • FIG. 9 and 10 illustrate a trigger frame retransmission method according to an embodiment of the present invention.
  • 11 and 12 illustrate a scheduling method according to successive failures of an uplink multi-user transmission process.
  • 13 and 14 illustrate an embodiment in which a new trigger frame is transmitted after a failure of an uplink multi-user transmission process.
  • 15 and 16 illustrate a trigger frame retransmission method according to another embodiment of the present invention.
  • 17 and 18 illustrate a trigger frame retransmission method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 illustrates a buffer status report and an uplink multi-user transmission method based on the embodiment of the present invention.
  • 23 and 24 illustrate an uplink multi-user transmission procedure according to an additional embodiment of the present invention.
  • the WLAN system includes one or more Basic Service Sets (BSSs), which represent a set of devices that can successfully synchronize and communicate with each other.
  • BSSs Basic Service Sets
  • the BSS may be classified into an infrastructure BSS (Independent BSS) and an Independent BSS (IBSS), and FIG. 1 illustrates an infrastructure BSS.
  • an infrastructure BSS (BSS1, BSS2) is an access point (PCP / AP) that is a station that provides one or more stations (STA1, STA2, STA3, STA4, STA5), and a distribution service.
  • PCP / AP-2 PCP / AP-2
  • DS Distribution System
  • a station is any device that includes a medium access control (MAC) compliant with the IEEE 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium. It includes both access points (APs) as well as non-AP stations.
  • MAC medium access control
  • AP access points
  • terminal may refer to a non-AP STA or an AP, or may be used as a term indicating both.
  • the station for wireless communication includes a processor and a transmit / receive unit, and may further include a user interface unit and a display unit according to an embodiment.
  • the processor may generate a frame to be transmitted through the wireless network or process a frame received through the wireless network, and may perform various processing for controlling the station.
  • the transceiver is functionally connected to the processor and transmits and receives a frame through a wireless network for a station.
  • An Access Point is an entity that provides access to a Distribution System (DS) via a wireless medium for a station associated with it.
  • DS Distribution System
  • the AP is used as a concept including a personal BSS coordination point (PCP), and is broadly used as a centralized controller, a base station (BS), a node-B, a base transceiver system (BTS), or a site. It can include all the concepts such as a controller.
  • the AP may also be referred to as a base wireless communication terminal, and the base wireless communication terminal is broadly used to include an AP, a base station, an eNB (eNodeB), and a transmission point (TP).
  • the base wireless communication terminal may include various types of wireless communication terminals for allocating communication medium resources and performing scheduling in communication with a plurality of wireless communication terminals.
  • the plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a distribution system (DS).
  • DS distribution system
  • ESS extended service set
  • FIG. 2 illustrates an independent BSS, which is a wireless LAN system according to another embodiment of the present invention.
  • the same or corresponding parts as those of the embodiment of FIG. 1 will be omitted.
  • BSS3 shown in FIG. 2 is an independent BSS and does not include an AP, all stations STA6 and STA7 are not connected to the AP. Independent BSSs do not allow access to the distribution system and form a self-contained network. In the independent BSS, the respective stations STA6 and STA7 may be directly connected to each other.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a station 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the station 100 may include a processor 110, a transceiver 120, a user interface 140, a display unit 150, and a memory 160. .
  • the transceiver 120 transmits and receives a wireless signal such as a wireless LAN packet, may be provided in the station 100 or externally provided.
  • the transceiver 120 may include at least one transceiver module using different frequency bands.
  • the transceiver 120 may include a transceiver module of different frequency bands such as 2.4 GHz, 5 GHz, and 60 GHz.
  • the station 100 may include a transmission / reception module using a frequency band of 6 GHz or more and a transmission / reception module using a frequency band of 6 GHz or less.
  • Each transmit / receive module may perform wireless communication with an AP or an external station according to a wireless LAN standard of a frequency band supported by the corresponding transmit / receive module.
  • the transceiver 120 may operate only one transceiver module at a time or simultaneously operate multiple transceiver modules according to the performance and requirements of the station 100.
  • each transmit / receive module may be provided in an independent form, or a plurality of modules may be integrated into one chip.
  • the transceiver 120 may represent an RF transceiver module for processing a radio frequency (RF) signal.
  • RF radio frequency
  • the user interface unit 140 includes various types of input / output means provided in the station 100. That is, the user interface unit 140 may receive a user input using various input means, and the processor 110 may control the station 100 based on the received user input. In addition, the user interface 140 may perform an output based on a command of the processor 110 using various output means.
  • the display unit 150 outputs an image on the display screen.
  • the display unit 150 may output various display objects such as a content executed by the processor 110 or a user interface based on a control command of the processor 110.
  • the memory 160 stores a control program used in the station 100 and various data according thereto.
  • a control program may include an access program necessary for the station 100 to perform an access with an AP or an external station.
  • the processor 110 of the present invention may execute various instructions or programs and process data in the station 100.
  • the processor 110 may control each unit of the station 100 described above, and may control data transmission and reception between the units.
  • the processor 110 may execute a program for accessing the AP stored in the memory 160 and receive a communication setup message transmitted by the AP.
  • the processor 110 may read information on the priority condition of the station 100 included in the communication configuration message, and request a connection to the AP based on the information on the priority condition of the station 100.
  • the processor 110 of the present invention may refer to the main control unit of the station 100, and according to an embodiment, some components of the station 100, for example, a control unit for individually controlling the transceiver unit 120 and the like.
  • the processor 110 may be a modem or a modulator and / or demodulator that modulates and demodulates a radio signal transmitted and received from the transceiver 120.
  • the processor 110 controls various operations of radio signal transmission and reception of the station 100 according to an embodiment of the present invention. Specific embodiments thereof will be described later.
  • the station 100 shown in FIG. 3 is a block diagram according to an embodiment of the present invention, in which blocks shown separately represent logically distinguishing elements of a device. Therefore, the elements of the above-described device may be mounted in one chip or in a plurality of chips according to the design of the device. For example, the processor 110 and the transceiver 120 may be integrated into one chip or implemented as a separate chip. In addition, in the embodiment of the present invention, some components of the station 100, such as the user interface unit 140 and the display unit 150, may be selectively provided in the station 100.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an AP 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the AP 200 may include a processor 210, a transceiver 220, and a memory 260.
  • a processor 210 may include a central processing unit (CPU) 210, a graphics processing unit (GPU), and a central processing unit (GPU) 210.
  • a transceiver 220 may include a central processing unit (GPU) 210, and a central processing unit (GPU) 210.
  • a memory 260 may include a processor 210, a transceiver 220, and a memory 260.
  • FIG. 4 overlapping descriptions of parts identical or corresponding to those of the station 100 of FIG. 3 will be omitted.
  • the AP 200 includes a transceiver 220 for operating a BSS in at least one frequency band.
  • the transceiver 220 of the AP 200 may also include a plurality of transceiver modules using different frequency bands. That is, the AP 200 according to the embodiment of the present invention may be provided with two or more transmit / receive modules of different frequency bands, such as 2.4 GHz, 5 GHz, and 60 GHz.
  • the AP 200 may include a transmission / reception module using a frequency band of 6 GHz or more and a transmission / reception module using a frequency band of 6 GHz or less.
  • Each transmit / receive module may perform wireless communication with a station according to a wireless LAN standard of a frequency band supported by the corresponding transmit / receive module.
  • the transceiver 220 may operate only one transceiver module at a time or simultaneously operate multiple transceiver modules according to the performance and requirements of the AP 200.
  • the transceiver 220 may represent an RF transceiver module for processing a radio frequency (RF) signal.
  • RF radio frequency
  • the memory 260 stores a control program used in the AP 200 and various data according thereto.
  • a control program may include an access program for managing a connection of a station.
  • the processor 210 may control each unit of the AP 200 and may control data transmission and reception between the units.
  • the processor 210 may execute a program for accessing a station stored in the memory 260 and transmit a communication setting message for one or more stations.
  • the communication setting message may include information on the access priority condition of each station.
  • the processor 210 performs connection establishment according to a connection request of a station.
  • the processor 210 may be a modem or a modulator and / or demodulator that modulates and demodulates a wireless signal transmitted and received from the transceiver 220.
  • the processor 210 controls various operations of wireless signal transmission and reception of the AP 200 according to an embodiment of the present invention. Specific embodiments thereof will be described later.
  • FIG. 5 schematically illustrates a process in which an STA establishes a link with an AP.
  • the scanning step is a step in which the STA 100 obtains access information of a BSS operated by the AP 200.
  • a passive scanning method for obtaining information by using only a beacon message S101 periodically transmitted by the AP 200 and a STA 100 requests a probe to the AP.
  • the STA 100 that has successfully received the radio access information in the scanning step transmits an authentication request (S107a), receives an authentication response from the AP 200 (S107b), and performs an authentication step. do.
  • the STA 100 transmits an association request (S109a), receives an association response from the AP 200 (S109b), and performs the association step.
  • the association (association) basically means a wireless coupling
  • the present invention is not limited to this, the binding in the broad sense may include both wireless coupling and wired coupling.
  • the 802.1X based authentication step S111 and the IP address obtaining step S113 through DHCP may be performed.
  • the authentication server 300 is a server that processes 802.1X-based authentication with the STA 100 and may be physically coupled to the AP 200 or may exist as a separate server.
  • FIG. 6 illustrates a carrier sense multiple access (CSMA) / collision avoidance (CA) method used in WLAN communication.
  • CSMA carrier sense multiple access
  • CA collision avoidance
  • the terminal performing the WLAN communication performs carrier sensing before checking data to check whether the channel is occupied. If a wireless signal of a predetermined intensity or more is detected, it is determined that the corresponding channel is busy, and the terminal delays access to the corresponding channel. This process is called clear channel assessment (CCA), and the level for determining whether a corresponding signal is detected is called a CCA threshold. If a radio signal having a CCA threshold or higher received by the terminal uses the terminal as a receiver, the terminal processes the received radio signal. On the other hand, if a wireless signal is not detected in the corresponding channel or if a wireless signal having a strength smaller than the CCA threshold is detected, the channel is determined to be idle.
  • CCA clear channel assessment
  • each terminal having data to be transmitted performs a backoff procedure after a time such as Arbitration IFS (AIFS) or PIFS (PCF IFS) according to the situation of each terminal.
  • AIFS Arbitration IFS
  • PCF IFS PIFS
  • the AIFS may be used as a configuration to replace the existing DIFS (DCF IFS).
  • DIFS DIFS
  • Each terminal waits while reducing the slot time corresponding to a random number allocated to the corresponding terminal during an interval of the idle state of the channel, and the terminal which has exhausted the slot time attempts to access the corresponding channel. Done.
  • the interval in which each terminal performs the backoff procedure is called a contention window interval.
  • the terminal may transmit data through the channel.
  • each collided terminal receives a new random number and performs a backoff procedure again.
  • the random number newly allocated to each terminal may be determined within a range (2 * CW) of twice the random number range (competition window, CW) previously allocated by the corresponding terminal.
  • each terminal attempts access by performing a backoff procedure again in the next contention window section, and each terminal performs a backoff procedure from the slot time remaining in the previous contention window section. In this way, each of the terminals performing WLAN communication can avoid collisions with each other for a specific channel.
  • FIG. 7 illustrates a method of performing a distributed coordination function (DCF) using a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame.
  • DCF distributed coordination function
  • each terminal having data to be transmitted performs a backoff procedure by decreasing the backoff counter (or a backoff timer) of a random number assigned to each terminal after the time of AIFS.
  • the transmitting terminal having the expired backoff counter transmits a Request to Send (RTS) frame to inform that the terminal has data to transmit.
  • RTS Request to Send
  • the STA1 having the advantage in the competition with the minimum backoff may transmit the RTS frame after the backoff counter expires.
  • the RTS frame includes information such as a receiver address, a transmitter address, and a duration.
  • the CTS frame includes information such as a receiver address and a duration.
  • the receiver address of the CTS frame may be set to be the same as the transmitter address of the corresponding RTS frame, that is, the address of the transmitting terminal STA1.
  • the transmitting terminal STA1 receiving the CTS frame transmits data after the time of SIFS.
  • the receiving terminal AP transmits an acknowledgment (ACK) frame after the time of SIFS to inform that the data transmission is completed.
  • ACK acknowledgment
  • the transmitting terminal considers the data transmission successful.
  • a response frame is not received within a preset time
  • the transmitting terminal considers that data transmission has failed.
  • neighboring terminals that receive at least one of an RTS frame and a CTS frame during the transmission process set a network allocation vector (NAV) and do not perform data transmission until the set NAV expires.
  • the NAV of each terminal may be set based on the duration field of the received RTS frame or CTS frame.
  • the transmitting terminal STA1 which transmits the RTS frame, considers that data transmission is impossible, and receives a new random number to participate in the next competition.
  • the newly allocated random number may be determined within the range (2 * CW) of twice the previously set random number range (competition window, CW) as described above.
  • one wireless communication terminal may simultaneously transmit data to a plurality of wireless communication terminals. Also, one wireless communication terminal can receive data from a plurality of wireless communication terminals at the same time. For example, a downlink multi-user (DL-MU) transmission in which an AP simultaneously transmits data to a plurality of STAs, and an uplink multi-user (AP) in which a plurality of STAs simultaneously transmit data to an AP UL-MU) transmission may be performed.
  • DL-MU downlink multi-user
  • AP uplink multi-user
  • information for scheduling UL-MU transmission may be indicated through a preamble of a packet and / or a predetermined field of a MAC header.
  • the STA may indicate information for UL-MU transmission scheduling through a preset field of a preamble or a MAC header of an uplink transmission packet, and transmit the information to the AP.
  • the information for UL-MU transmission scheduling may include at least one of buffer status information of each STA and channel status information measured at each STA.
  • the buffer status information of the STA may indicate at least one of whether the corresponding STA has uplink data to transmit, an access category (AC) of uplink data, and information about the size (or transmission time) of the uplink data.
  • AC access category
  • the UL-MU transmission process may be managed by the AP.
  • the UL-MU transmission may be performed in response to a trigger frame transmitted by the AP.
  • the STAs simultaneously transmit uplink data after a predetermined IFS time after receiving the trigger frame.
  • the trigger frame indicates a data transmission time of the uplink STAs and may inform channel (or subchannel) information allocated to the uplink STAs.
  • the AP transmits a trigger frame
  • the plurality of STAs transmit uplink data through each assigned subcarrier at a time point specified by the trigger frame.
  • the AP transmits an ACK for the STAs that succeed in uplink data transmission.
  • the AP may transmit a preset multi-STA block ACK (M-BA) as an ACK for the plurality of STAs.
  • M-BA multi-STA block ACK
  • a specific number such as 26, 52, or 106 tones, may be used as a resource unit (RU) for a subchannel unit in a 20 MHz channel.
  • the trigger frame may indicate identification information of each STA participating in the UL-MU transmission and information of the allocated resource unit.
  • the identification information of the STA includes at least one of an association ID (AID), a partial AID, and a MAC address of the STA.
  • the information of the resource unit includes the size and location information of the resource unit.
  • UL-MU transmission may be performed based on competition of a plurality of STAs for a specific resource unit. For example, when the AID field value for a specific resource unit is set to a specific value (eg, 0) that is not assigned to the STA, the plurality of STAs may attempt random access (RA) for the corresponding resource unit. .
  • RA random access
  • various parameters to be used in a series of transmission processes must be determined. For example, the size of the contention window used in the backoff procedure for transmitting the trigger frame should be determined. In addition, a criterion for determining whether uplink multi-user data transmission is successful should be set. In addition, the subsequent operation and the backoff method according to the success or failure determination should be defined.
  • the AP may consider the transmission process to be successful even when some data transmission is successful among uplink multi-user data transmission. That is, when uplink data is received from at least one of the STAs indicated by the trigger frame, the AP determines that the UL-MU transmission process is successful. Accordingly, the AP transmits the M-BA in response to receiving uplink multi-user data. On the other hand, when no uplink data corresponding to the trigger frame is received, the AP determines that the UL-MU transmission process has failed. According to an embodiment, when it is determined that the UL-MU transmission process has failed, the trigger frame needs to be retransmitted within the time when the existing scheduling is valid.
  • FIGS. 8 to 18 illustrate specific embodiments in which a trigger frame is retransmitted in an uplink multi-user transmission process.
  • the same or corresponding parts as those of the previous drawings will be omitted.
  • an AP transmits a trigger frame 310 to start a UL-MU transmission process.
  • the AP may perform a separate backoff procedure for transmission of the trigger frame 310.
  • the AP transmits the trigger frame 310.
  • the trigger frame 310 indicates the identification information of each STA participating in the UL-MU transmission and the information of the allocated resource unit.
  • the trigger frame 310 indicates uplink multi-user data transmission for STA1, STA2, and STA3.
  • the AP does not receive any uplink data corresponding to the trigger frame 310 and performs scheduling for the UL-MU transmission process failure.
  • the AP may perform retransmission of the trigger frame 310 when the UL-MU transmission process fails.
  • retransmission of the trigger frame 310 may be performed through channel contention based on the existing DCF rule.
  • the AP obtains a new backoff counter.
  • the new backoff counter may be determined within twice the contention window used in obtaining the previous backoff counter. That is, when the UL-MU transmission process fails, the AP doubles the size of the contention window to be used for the backoff procedure of the next contention window section 44, 46.
  • the AP performs a backoff procedure for retransmitting the trigger frame 310 based on the new backoff counter.
  • the retransmission of the trigger frame 310 may be performed until the UL-MU transmission based on the retransmission is successful within a preset retransmission limit number.
  • the trigger frame 310 when the trigger frame 310 is transmitted for the first time, scheduling applied to multiple users has already been completed. Thus, when the trigger frame 310 is retransmitted long after the initial transmission time, a scheduling error is likely to occur. For example, if at least some of the STAs have already transmitted the uplink data before the retransmission time of the trigger frame 310, the existing scheduling information becomes invalid. Referring to the embodiment of FIG. 8, STA2 wins the competition in the next competition window section 44. Accordingly, STA2 transmits uplink data 340 to the AP, and the AP transmits ACK 346 correspondingly. In the next competition window section 46, the AP wins the competition and retransmits the trigger frame 310.
  • the STAs receive the trigger frame 310 transmitted by the AP, and correspondingly transmit the uplink multi-user data 320, that is, an UL MU PPDU (Uplink Multi-User PLCP Protocol Data Unit).
  • the uplink multi-user data 320 that is, an UL MU PPDU (Uplink Multi-User PLCP Protocol Data Unit).
  • STA2 indicated by the retransmitted trigger frame 310 has already completed transmission of the uplink data 340, there is a problem in that scheduling information of the retransmitted trigger frame 310 is not valid.
  • the uplink multi-user data 320 may be transmitted in a form including at least one of OFDMA and MU-MIMO. If the transmission of the uplink multi-user data 320 is successful, the AP transmits the M-BA 330 correspondingly.
  • the M-BA 330 includes ACK information for STAs that successfully transmit the uplink multi-user data 320.
  • the STA1 and the STA3 successfully transmit the uplink data in response to the trigger frame 310, and the AP transmits ACK information about the STA1 and the STA3 through the M-BA 330.
  • the retransmission time point of the trigger frame 310 is determined based on a check point of whether to receive the uplink multi-user data 322 corresponding to the trigger frame 310.
  • the AP retransmits the trigger frame 310 immediately when the channel is idle.
  • the retransmission of the trigger frame 310 may be performed until the UL-MU transmission based on the retransmission is successful within a preset retransmission limit number or a preset retransmission limit time.
  • the retransmission limit number or the retransmission time limit may be determined based on a duration of the UL MU PPDU specified in the trigger frame 310 or a predetermined ratio thereof.
  • the AP may attempt to retransmit the trigger frame 310 during the first transmission opportunity (TXOP) set in the initial trigger frame 310, that is, TXOP_O. .
  • TXOP first transmission opportunity
  • the AP retransmits the trigger frame 310 after SIFS. Therefore, the AP may retransmit the trigger frame 310 after the initial trigger frame 310 transmission is completed and the time of SIFS + d_P + SIFS.
  • STAs may perform UL-MU transmission during the extended TXOP, ie TXOP_E, newly designated by the retransmitted trigger frame 310.
  • the STAs receive the retransmitted trigger frame 310 and transmit uplink multi-user data 322 correspondingly.
  • the duration of the uplink multi-user data 322 is set based on TXOP_E.
  • the TXOP_E value may be set equal to TXOP_O. Therefore, TXOP of UL-MU transmission may be shifted when the trigger frame 310 is retransmitted.
  • the STA1, STA2, and STA3 successfully transmit uplink data in response to the retransmitted trigger frame 310, and the AP transmits ACK information for the STA1, STA2, and STA3 through the M-BA 332. do.
  • the AP may perform a UL-MU transmission process based on the retransmitted trigger frame 310 within a TXOP_O period. That is, when the UL-MU transmission process fails, the retransmitted trigger frame 310 indicates a new TXOP based on the time subtracting (SIFS + d_P + SIFS) from TXOP_O. Thus, the new TXOP indicated by the retransmitted trigger frame 310 is reduced than the O_TXOP indicated by the initial trigger frame 310.
  • the STAs configure uplink data based on the reduced TXOP and transmit the configured uplink data to the AP.
  • the AP when the UL-MU transmission process fails, the AP retransmits the trigger frame 310 without any competition. Accordingly, the AP may increase the UL-MU success probability within the time when the scheduling information is valid.
  • 11 and 12 illustrate a scheduling method according to successive failures of an uplink multi-user transmission process.
  • the retransmission of the trigger frame 310 may be performed until the UL-MU transmission based on the retransmission is successful within a preset retransmission limit number or retransmission time limit d_R.
  • d_R retransmission limit number or retransmission time limit
  • the AP deletes the trigger frame 310 from the buffer and attempts to transmit another frame in the access category queue.
  • the AP may attempt either downlink single user transmission, downlink multiuser transmission, or transmission of a new trigger frame in the next contention window intervals 44, 46.
  • the AP may attempt the next transmission without increasing the size of the contention window. That is, the AP performs a backoff procedure based on the initial contention window value according to the access category of the packet to be transmitted. The AP obtains a new backoff counter within the initial contention window and accesses the channel based on the obtained backoff counter.
  • the AP attempts to transmit downlink data 350 to STA4 after all UL-MU transmission processes within a predetermined number or time have failed.
  • the AP obtains a backoff counter using an initial contention window based on the access category of the downlink data 350 and performs a backoff procedure in the contention window periods 44 and 46 based on the obtained backoff counter.
  • the STA5 wins the contention and transmits uplink data 341 to the AP.
  • the AP receives the uplink data 341 transmitted by the STA5 and transmits an ACK 347 correspondingly.
  • the STA4 receives the downlink data 350 transmitted by the AP and transmits an ACK 356 in response thereto.
  • the AP may increase the size of the contention window for the next transmission.
  • the AP determines that the contention is very severe when consecutive UL-MU transmission attempts fail, and increases the size of the contention window to avoid channel congestion.
  • the AP increases the contention window based on the access category of the packet to be transmitted. That is, when attempting downlink single user transmission or downlink multiuser transmission, the AP doubles the size of the contention window based on the access category of the data to be transmitted to obtain a new backoff counter. When sending a new trigger frame, the AP doubles the size of the existing contention window based on the access category for the trigger frame to obtain a new backoff counter. The AP competes with the STAs using the new backoff counter determined based on the increased contention window and accesses the channel.
  • the AP increases the contention window based on the access category of the downlink data 350 and obtains a backoff counter using the increased contention window.
  • the AP performs a backoff procedure for transmitting the downlink data 350 in the contention window period 44, 46 based on the obtained backoff counter.
  • FIGS. 13 and 14 illustrate an embodiment in which a new trigger frame is transmitted after a failure of an uplink multi-user transmission process.
  • the AP transmits downlink single user transmission, downlink multiuser transmission, or transmission of a new trigger frame in the next contention window periods 44 and 46. You can try either.
  • the AP attempts to transmit a new trigger frame 312 in the next contention window intervals 44, 46.
  • the AP may attempt to transmit a new trigger frame 312 without increasing the size of the contention window. That is, the AP obtains a new backoff counter within the initial contention window based on the access category for the trigger frame. The AP competes with the STAs based on the new backoff counter and accesses the channel. Although the previous UL-MU transmission process finally failed, the AP can obtain a new backoff counter without increasing the size of the contention window.
  • the AP obtains a backoff counter using an initial contention window based on the access category of the trigger frame 312, and based on the obtained backoff counter, contention window intervals 44 and 46. Performs the backoff procedure.
  • the STA2 wins the contention and transmits uplink data 340 to the AP.
  • the AP receives the uplink data 340 transmitted by the STA2 and transmits the ACK 346 in response thereto.
  • the new trigger frame 312 indicates uplink multi-user data transmission for STA1, STA3, and STA4.
  • the STAs receive a new trigger frame 312 transmitted by the AP and transmit uplink multi-user data 324 correspondingly.
  • the STA1, STA3, and STA4 successfully transmit uplink data in response to the new trigger frame 312, and the AP transmits ACK information about the STA1, STA3, and STA4 through the M-BA 334. .
  • the AP may attempt to transmit a new trigger frame 312 after increasing the size of the contention window.
  • the AP increases the contention window based on the access category for the trigger frame.
  • the AP may double the size of an existing contention window based on the access category for the trigger frame.
  • the AP acquires a new backoff counter based on the increased contention window and performs a backoff procedure for transmission of a new trigger frame 312 in the contention window section 44, 46 based on the obtained new backoff counter. do.
  • the AP may perform retransmission of the trigger frame based on a PIFS recovery technique.
  • the AP may apply the PIFS recovery technique to the transmission of the first trigger frame to secure the TXOP.
  • the AP applies this PIFS recovery technique to retransmission of the trigger frame. That is, when the first frame transmitted to secure the TXOP is a trigger frame (that is, the first trigger frame), the PIFS recovery technique is also applied to the trigger frame.
  • the AP transmits a first trigger frame for initiating a UL-MU transmission process, and transmits a second trigger frame when the channel is idle for a PIFS time from when the first trigger frame is transmitted.
  • the transmitted second trigger frame may be a retransmitted first trigger frame or may be a new trigger frame.
  • the AP performs retransmission of the trigger frame 310 immediately after the transmission of the first trigger frame 310 of the UL-MU transmission process if the channel is idle for the time of PIFS.
  • the retransmission of the trigger frame 310 may be performed until the retransmission succeeds within the initial TXOP, that is, TXOP_O set in the initial trigger frame 310.
  • STAs may perform UL-MU transmission during the extended TXOP, ie TXOP_E, newly designated by the retransmitted trigger frame 310.
  • the STAs receive the retransmitted trigger frame 310 and transmit uplink multi-user data 322 correspondingly.
  • the duration of the uplink multi-user data 322 is set based on TXOP_E.
  • the TXOP_E value may be set equal to TXOP_O. Therefore, TXOP of UL-MU transmission may be shifted when the trigger frame 310 is retransmitted.
  • STA1, STA2, and STA3 successfully transmit uplink data, and the AP transmits ACK information for the STA1, STA2, and STA3 through the M-BA 332. do.
  • the AP may transmit a new trigger frame 314 if the channel is idle for the time of PIFS after the transmission of the first trigger frame 310 of the UL-MU transmission process.
  • the new trigger frame 314 may have different scheduling information from the previously transmitted trigger frame 310.
  • the initially transmitted trigger frame 310 indicates uplink multi-user data transmission of STA1, STA2, and STA3, but the retransmitted trigger frame 314 is STA4, STA5, and SAT6 based on the new scheduling information.
  • STA4, STA5, and STA6 transmit uplink multi-user data 326 in response to the retransmitted trigger frame 314, and the AP receives this.
  • the AP transmits ACK information of the STA4, the STA5, and the STA6 through the M-BA 336 in response to the received uplink multi-user data 326.
  • the AP when the UL-MU transmission process fails, the AP retransmits the trigger frame after the PIFS time without any competition.
  • the AP may perform retransmission of the trigger frame based on the aforementioned PIFS recovery scheme for a preset retransmission timeout d_R.
  • the AP when the UL-MU transmission process corresponding to the transmission of the trigger frame 310 fails, the AP retransmits the trigger frame 310 based on PIFS recovery within the d_R time. .
  • the AP may perform retransmission of the trigger frame 310 based on PIFS recovery even if the channel immediately after the initial trigger frame 310 is not idle. For example, interference may occur due to a neighboring BSS, collision between frames, or a case in which a received frame is not decodable.
  • the AP retransmits the trigger frame 310 after the time of the PIFS from the time when the channel is idle.
  • FIG. 17 illustrates an embodiment in which the same trigger frame 310 is retransmitted based on PIFS recovery, the present invention is not limited thereto. That is, the AP may transmit a new trigger frame based on the new scheduling information within d_R time.
  • the AP ends transmission of the corresponding trigger frame 310 and attempts to transmit another frame in the access category queue.
  • the AP may attempt either downlink single user transmission, downlink multiuser transmission, or transmission of a new trigger frame in the next contention window intervals 44, 46.
  • the AP may attempt the next transmission without increasing the size of the contention window. That is, the AP performs a backoff procedure based on the initial contention window value according to the access category of the packet to be transmitted. The AP obtains a new backoff counter within the initial contention window and accesses the channel based on the obtained backoff counter.
  • the AP attempts to transmit a new trigger frame 312 after all of the UL-MU transmission processes within d_R time have failed.
  • the AP obtains a backoff counter using an initial contention window based on the access category of the trigger frame 312 and performs a backoff procedure in the contention window periods 44 and 46 based on the obtained backoff counter.
  • the STA2 wins the contention and transmits uplink data 340 to the AP.
  • the AP receives the uplink data 340 transmitted by the STA2 and transmits the ACK 346 in response thereto.
  • the new trigger frame 312 indicates uplink multi-user data transmission for STA1, STA3, and STA4.
  • the STAs receive a new trigger frame 312 transmitted by the AP and transmit uplink multi-user data 324 correspondingly.
  • STA1, STA3, and STA4 successfully transmit uplink data, and the AP transmits ACK information for the STA1, STA3, and STA4 through the M-BA 334. .
  • the AP may increase the contention window size for the next transmission.
  • the AP determines that the contention is very severe when the UL-MU transmission attempt based on PIFS recovery fails, and increases the size of the contention window to avoid channel congestion.
  • the AP acquires a new backoff counter and accesses the channel within the increased contention window. Specific embodiments thereof are as described above with reference to FIG. 12.
  • Uplink multi-user data transmission is a technique that can maximize the spectrum efficiency in terms of reducing the overhead due to the back-off competition of a plurality of STAs. Accordingly, when the AP starts the first uplink multi-user data transmission session, as shown in FIG. 15, the AP sets the NAV to the maximum available TXOP length and triggers uplink multi-user data transmission to increase transmission efficiency. That is, the duration field of the trigger frame TF first transmitted for uplink multi-user data transmission may be set to a value corresponding to the maximum TXOP.
  • the AP acquires buffer status information of the STAs in the BSS in advance and allocates resources for uplink data transmission in consideration of uplink data size information, uplink data AC information, channel selectivity, etc. of each STA.
  • TF represents a trigger frame
  • UL-DATA represents uplink multi-user data
  • M-BA represents a multi-STA block ACK, respectively.
  • FIG. 19 illustrates a continuous uplink multi-user transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • transmission of the trigger frame 410, the uplink multi-user data 420, and the M-BA 430 according to the above-described embodiment may be performed.
  • the AP triggers the next UL-MU transmission without returning the NAV.
  • the AP transmits a new trigger frame 412 after the M-BA 430 is transmitted and the time of SIFS passes.
  • a new UL-MU transmission process is performed by the transmission of a new trigger frame 412. That is, the transmission of the uplink multi-user data 422 and the M-BA 432 corresponding to the new trigger frame 412 is additionally performed within the maximum TXOP.
  • the M-BA 430 and the new trigger frame 412 may be combined and transmitted in one Aggregated MAC Protocol Data Unit (A-MPDU). That is, when the uplink multi-user data 420 corresponding to the first trigger frame 410 is received, the AP generates an A-MPDU in which the M-BA corresponding to the uplink multi-user data 420 and the second trigger frame are combined. Can transmit Accordingly, the ACK transfer for the previous UL-MU transmission and the trigger for the next UL-MU transmission may be performed through one frame.
  • A-MPDU Aggregated MAC Protocol Data Unit
  • the AP may transmit the CF-END frame 440 to terminate the UL-MU transmission process and return the NAV.
  • the AP may perform transmission of a short control downlink control frame, a management frame, etc. during the remaining NAV period.
  • continuous UL-MU transmission may be performed for a predetermined period.
  • the preset period may be a predefined maximum TXOP.
  • the preset period may be flexibly selected by the AP in consideration of the number of UEs in the BSS, an uplink / downlink transmission rate, and a traffic congestion rate.
  • STAs may not transmit uplink data in response to the trigger frame 410 of the AP, or the AP may not receive uplink data of the STAs.
  • the AP may receive only some uplink data 424 in response to the trigger frame 410.
  • the subsequent UL-MU transmission process may also be expected to be difficult to normal transmission due to the congestion situation.
  • the AP when uplink multi-user data corresponding to the trigger frame 410 is not received, the AP transmits a CF-END frame 440 to cancel TXOP and transmit UL-MU. You can end the process.
  • the AP when some uplink multi-user data 424 corresponding to the trigger frame 410 is received, the AP may correspond to the M-BA 434 corresponding to the corresponding data 424. After transmitting the CF-END frame 440 may be transmitted.
  • the AP may transmit the CF-END frame 440 when the uplink multi-user data 424 is received from a predetermined number or less of STAs corresponding to the trigger frame 410.
  • 21 shows a method of continuously uplink multi-user transmission using multiple channels according to another embodiment of the present invention.
  • the aforementioned continuous uplink multi-user transmission process may be performed through a wideband channel of 20 MHz or more.
  • 21 illustrates an embodiment in which an uplink multi-user transmission process is performed through a primary channel, a subchannel 1, and a subchannel 2.
  • the same or corresponding parts as those of the above-described embodiment of FIGS. 19 and 20 will be omitted.
  • the AP transmits trigger frames 410a, 410b, and 410c through a plurality of channels, that is, primary channel, subchannel 1, and subchannel 2.
  • the trigger frames 410a, 410b, and 410c may be transmitted as separate frames in 20MHz channel units.
  • the trigger frames 410a, 410b, and 410c may be transmitted as one frame through a plurality of channels.
  • the trigger frame 410a transmitted to the primary channel indicates uplink multi-user transmission by allocating the primary channel to STAs having AID values of 63, 457, 91, and 78.
  • the trigger frame 410b transmitted to the subchannel 1 indicates uplink multi-user transmission by allocating subchannel 1 to STAs having AID values of 1, 3, 12, and 45.
  • the trigger frame 410c transmitted on the subchannel 2 indicates the uplink multi-user transmission by allocating the subchannel 2 to STAs having AID values 37, 107, 6, and 54.
  • the communicable channel of each terminal in the BSS may appear differently depending on the location of the terminal and the channel occupancy situation of the neighboring BSSs. Therefore, although a resource unit is allocated through a trigger frame transmitted by the AP, a situation in which the STA cannot transmit uplink multi-user data may occur. According to an embodiment of the present invention, when uplink multi-user data is not received from the STA designated by the trigger frame as described above, the AP allocates another channel (or resource unit) to the corresponding STA in the next UL-MU transmission process. It can indicate uplink multi-user transmission.
  • the AP may transmit the second channel (or, to the STA in the next second trigger frame).
  • Second resource unit to indicate uplink multi-user transmission.
  • the first trigger frame and the second trigger frame are different trigger frames transmitted within a preset period (eg, the maximum TXOP) for continuous UL-MU transmission.
  • the process is initiated.
  • the AP initiates a second UL-MU transmission process by assigning a different channel to the STA that fails to transmit uplink multi-user data in the first UL-MU transmission process.
  • the STA of the AID 78 that is allocated the primary channel in the first trigger frame 410a newly receives the subchannel 1 in the second trigger frame 412b.
  • STAs of AID 12 and AID 45 assigned subchannel 1 in the first trigger frame 410b are newly allocated main channel and subchannel 2 in the second trigger frames 412a and 412c, respectively.
  • the AP In this continuous UL-MU transmission process, the AP generates new scheduling information for STAs that fail to transmit uplink multi-user data, and transmits a trigger frame based on the new scheduling information.
  • a buffer status report (BSR) 452 of STAs may be transmitted before UL-MU transmission starts.
  • the AP may transmit a buffer status report request (BSRR) 450.
  • BSRR buffer status report request
  • the AP allocates a resource unit based on the obtained buffer status information and transmits a trigger frame 410 for initiating transmission of UL-DATA.
  • the buffer status report transmitted by the STA may include at least one of identifier information of the corresponding STA, size (ie, length) information of data to be transmitted by the STA, and access category (AC) information of data to be transmitted by the STA. Include.
  • the identifier information of the STA indicates any one of the AID, the partial AID, and the MAC address of the STA.
  • the AP allocates resource units for transmitting a buffer status report to four channels, that is, primary channel, subchannel 1, subchannel 2, and subchannel 3, in units of 20 MHz.
  • the resource unit for transmitting the buffer status report may be allocated in sub-channel units further subdivided within the 20MHz channel.
  • each allocated resource unit represents a random access based resource unit. STAs having uplink data to transmit select any of the allocated resource units and transmit a buffer status report composed of the above information.
  • an additional control method may be used to reduce a collision occurrence probability of random access based buffer status report transmission in a network congestion situation.
  • the STA may obtain a transmission probability based on an access category to be transmitted by the corresponding UE, and transmit a buffer status report based on the obtained transmission probability.
  • Table 1 shows buffer status report transmission probabilities according to data access categories.
  • AC_VO represents a voice access category
  • AC_VI represents a video access category
  • AC_BE represents a best effort access category
  • AC_BK represents a background access category.
  • STAs transmitting the buffer status report allocate different probability values according to an access category of data to be transmitted to perform differential access. That is, an STA having data of an access category having a high probability value increases transmission probability of a buffer status report. According to one embodiment, the higher the priority of the access category of data to be transmitted, the higher the probability of transmission of the buffer status report.
  • the STAs determine whether to transmit the buffer status report based on the probability determined according to the access category of the data in the buffer of the terminal.
  • 23 and 24 illustrate an uplink multi-user transmission procedure according to an additional embodiment of the present invention. If a trigger frame is transmitted, STAs must transmit uplink multi-user data after a predetermined IFS time. At this time, the STAs need processing time for receiving the trigger frame and correspondingly participating in the UL-MU transmission.
  • padding may be used to secure processing time for UL-MU transmission.
  • the AP transmits a downlink packet 510 including a trigger frame to initiate a UL-MU transmission.
  • the AP may transmit a downlink packet 510 in which downlink data and a trigger frame are combined.
  • M-TF indicates a trigger frame indicating multiple users
  • S-TF indicates a trigger frame indicating a single user.
  • the AP may transmit trigger information on the receiving STA of the downlink data included in the downlink packet 510 to the S-TF, and transmit trigger information on the remaining STAs to the M-TF.
  • the STAs transmit an uplink packet 520 including uplink multi-user data in response thereto.
  • the uplink packet 520 corresponding to the trigger frame may be transmitted after the completion of the transmission of the trigger frame and the SIFS time. Therefore, after the transmission of the downlink packet 510 of the AP, the uplink packet 520 may be transmitted before the AP's ACK timer expires.
  • uplink data of STA1, STA3, STA4, and STA5 is transmitted through an uplink packet 520 together with a block ACK of STA2.
  • the PHY padding 522 may be performed on the uplink packet 520 transmitted corresponding to the trigger frame. That is, STAs to transmit uplink multi-user data transmit the preamble of the uplink packet 520 after the SIFS time from the time when the trigger frame is received, and the padding 522 waveform until the uplink (A-MPDU) transmission time is possible. Send it.
  • xIFS is a time from when a trigger frame is received until uplink data (A-MPDU) is transmitted
  • STAs transmitting uplink multi-user data perform PHY padding 522 during the xIFS-SIFS time. At this time, xIFS has a larger value than SIFS.
  • the STAs transmit uplink multi-user data immediately following the PHY padding 522.
  • the AP receives uplink multi-user data transmitted by the STAs, and transmits the M-BA 530 correspondingly.
  • an extended ACK timer may be applied to secure processing time for UL-MU transmission. That is, the uplink packet 520 corresponding to the trigger frame may be transmitted after the completion of the trigger frame transmission and a preset xIFS time. In this case, the preset xIFS is set to a time of SIFS + n * slots, where n is an integer of 1 or more.
  • STAs may secure time for configuring uplink multi-user data in response to a trigger frame. Accordingly, STAs may transmit uplink data (A-MPDU) immediately following the preamble of the uplink packet 520.
  • the present invention has been described using the WLAN communication as an example, the present invention is not limited thereto and may be equally applicable to other communication systems such as cellular communication.
  • the methods, apparatus, and systems of the present invention have been described in connection with specific embodiments, some or all of the components, operations of the present invention may be implemented using a computer system having a general hardware architecture.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 발명은 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 프로세서 및 송수신부를 포함하는 베이스 무선 통신 단말로서, 상기 프로세서는, 상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하고, 상기 트리거 프레임에 대응하여 수신된 상향 다중 사용자 데이터에 기초하여 상기 상향 다중 사용자 전송의 성공 여부를 판별하고, 상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별될 경우 상기 트리거 프레임을 재전송하는 베이스 무선 통신 단말 및 이를 이용한 무선 통신 방법을 제공한다.

Description

상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
본 발명은 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 단말들의 동시 전송을 효율적으로 스케쥴링 하기 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말에 관한 것이다.
최근 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라 이들에게 빠른 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 무선랜(Wireless LAN) 기술이 많은 각광을 받고 있다. 무선랜 기술은 근거리에서 무선 통신 기술을 바탕으로 스마트 폰, 스마트 패드, 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어, 임베디드 기기 등과 같은 모바일 기기들을 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11은 2.4GHz 주파수를 이용한 초기의 무선랜 기술을 지원한 이래, 다양한 기술의 표준을 실용화 또는 개발 중에 있다. 먼저, IEEE 802.11b는 2.4GHz 밴드의 주파수를 사용하면서 최고 11Mbps의 통신 속도를 지원한다. IEEE 802.11b 이후에 상용화된 IEEE 802.11a는 2.4GHz 밴드가 아닌 5GHz 밴드의 주파수를 사용함으로써 상당히 혼잡한 2.4GHz 밴드의 주파수에 비해 간섭에 대한 영향을 줄였으며, OFDM 기술을 사용하여 통신 속도를 최대 54Mbps까지 향상시켰다. 그러나 IEEE 802.11a는 IEEE 802.11b에 비해 통신 거리가 짧은 단점이 있다. 그리고 IEEE 802.11g는 IEEE 802.11b와 마찬가지로 2.4GHz 밴드의 주파수를 사용하여 최대 54Mbps의 통신속도를 구현하며, 하위 호환성(backward compatibility)을 만족하고 있어 상당한 주목을 받았는데, 통신 거리에 있어서도 IEEE 802.11a보다 우위에 있다.
그리고 무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 제정된 기술 규격으로서 IEEE 802.11n이 있다. IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput, HT)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. 또한, 이 규격은 데이터 신뢰성을 높이기 위해 중복되는 사본을 여러 개 전송하는 코딩 방식을 사용할 수 있다.
무선랜의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율(Very High Throughput, VHT)을 지원하기 위한 새로운 무선랜 시스템에 대한 필요성이 대두되었다. 이 중 IEEE 802.11ac는 5GHz 주파수에서 넓은 대역폭(80MHz~160MHz)을 지원한다. IEEE 802.11ac 표준은 5GHz 대역에서만 정의되어 있으나 기존 2.4GHz 대역 제품들과의 하위 호환성을 위해 초기 11ac 칩셋들은 2.4GHz 대역에서의 동작도 지원할 것이다. 이론적으로, 이 규격에 따르면 다중 스테이션의 무선랜 속도는 최소 1Gbps, 최대 단일 링크 속도는 최소 500Mbps까지 가능하게 된다. 이는 더 넓은 무선 주파수 대역폭(최대 160MHz), 더 많은 MIMO 공간적 스트림(최대 8개), 다중 사용자 MIMO, 그리고 높은 밀도의 변조(최대 256 QAM) 등 802.11n에서 받아들인 무선 인터페이스 개념을 확장하여 이루어진다. 또한, 기존 2.4GHz/5GHz 대신 60GHz 밴드를 사용해 데이터를 전송하는 방식으로 IEEE 802.11ad가 있다. IEEE 802.11ad는 빔포밍 기술을 이용하여 최대 7Gbps의 속도를 제공하는 전송규격으로서, 대용량의 데이터나 무압축 HD 비디오 등 높은 비트레이트 동영상 스트리밍에 적합하다. 하지만 60GHz 주파수 밴드는 장애물 통과가 어려워 근거리 공간에서의 디바이스들 간에만 이용이 가능한 단점이 있다.
한편, 최근에는 802.11ac 및 802.11ad 이후의 차세대 무선랜 표준으로서, 고밀도 환경에서의 고효율 및 고성능의 무선랜 통신 기술을 제공하기 위한 논의가 계속해서 이루어지고 있다. 즉, 차세대 무선랜 환경에서는 고밀도의 스테이션과 AP(Access Point)의 존재 하에 실내/외에서 높은 주파수 효율의 통신이 제공되어야 하며, 이를 구현하기 위한 다양한 기술들이 필요하다.
본 발명은 전술한 바와 같이 고밀도 환경에서의 고효율/고성능의 무선랜 통신을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.
본 발명은 하향 단일 사용자 전송, 하향 다중 사용자 전송, 상향 단일 사용자 전송 및 상향 다중 사용자 전송이 혼재된 상황에서 각 단말의 데이터 전송의 효율적인 스케쥴링을 수행하기 위한 목적을 가지고 있다.
또한, 본 발명은 상향 다중 사용자 전송을 위한 트리거 프레임에 대한 응답이 없을 경우 이후의 동작 방법을 정의하기 위한 목적을 가지고 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 단말의 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말을 제공한다.
먼저 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서 및 송수신부를 포함하는 베이스 무선 통신 단말로서, 상기 프로세서는, 상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하고, 상기 트리거 프레임에 대응하여 수신된 상향 다중 사용자 데이터에 기초하여 상기 상향 다중 사용자 전송의 성공 여부를 판별하고, 상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별될 경우 트리거 프레임을 재전송하는 베이스 무선 통신 단말이 제공된다.
상기 프로세서는, 상기 트리거 프레임에 의해 지시된 무선 통신 단말들 중 적어도 하나의 무선 통신 단말로부터 상향 데이터가 수신된 경우, 상기 상향 다중 사용자 전송이 성공한 것으로 판별한다.
상기 프로세서는, 상기 트리거 프레임에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못한 경우, 상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별한다.
상기 프로세서는, 상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별될 경우, 상기 트리거 프레임의 재전송을 위한 새로운 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 새로운 백오프 카운터에 기초하여 백오프 절차를 수행한다.
상기 프로세서는, 상기 트리거 프레임이 전송된 시점으로부터 기 설정된 시간 동안 채널이 유휴 상태일 경우 트리거 프레임을 재전송한다.
상기 기 설정된 시간은 상향 다중 사용자 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)의 프리앰블의 수신을 위한 시간에 기초하여 설정된다.
상기 기 설정된 시간은 PIFS(PCF IFS)로 설정된다.
상기 프로세서는, 기 설정된 재전송 제한 횟수 또는 재전송 제한 시간 이내에서 상기 재전송에 기초한 상향 다중 사용자 전송이 성공할 때까지 상기 트리거 프레임의 재전송을 수행한다.
상기 재전송 제한 시간은 상기 트리거 프레임에서 설정한 최초의 TXOP(Transmission Opportunity)에 기초하여 설정된다.
상기 프로세서는, 상기 재전송 제한 횟수 또는 재전송 제한 시간 이내의 상기 재전송에 기초한 상향 다중 사용자 전송이 모두 실패할 경우, 새로운 스케쥴링 정보에 기초한 새로운 트리거 프레임의 전송을 시도한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 베이스 무선 통신 단말의 무선 통신 방법으로서, 상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하는 단계; 상기 트리거 프레임에 대응하여 수신된 상향 다중 사용자 데이터에 기초하여 상기 상향 다중 사용자 전송의 성공 여부를 판별하는 단계; 및 상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별될 경우 트리거 프레임을 재전송하는 단계; 를 포함하는 무선 통신 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 프로세서 및 송수신부를 포함하는 베이스 무선 통신 단말로서, 상기 프로세서는, 상향 다중 사용자 전송을 지시하는 제1 트리거 프레임을 전송하되, 상기 트리거 프레임은 상향 다중 사용자 전송을 수행할 무선 통신 단말들에 대한 리소스 유닛 할당 정보를 포함하고, 전송된 상기 트리거 프레임에 대응하는 상향 다중 사용자 데이터를 수신하고, 상기 상향 다중 사용자 데이터 전송에 실패한 무선 통신 단말들을 위한 새로운 스케쥴링 정보를 생성하고, 생성된 새로운 스케쥴링 정보에 기초한 제2 트리거 프레임을 전송하는 베이스 무선 통신 단말이 제공된다.
상기 프로세서는, 상기 제1 트리거 프레임을 통해 제1 리소스 유닛이 할당된 무선 통신 단말로부터 상향 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 제2 트리거 프레임에서 해당 무선 통신 단말에게 제2 리소스 유닛을 할당한다.
상기 제1 트리거 프레임과 제2 트리거 프레임은 연속된 상향 다중 사용자 전송을 위해 기 설정된 기간 내에 전송되는 서로 다른 트리거 프레임이다.
상기 프로세서는, 적어도 하나의 무선 통신 단말로부터 버퍼 상태 리포트를 수신하고, 수신된 버퍼 상태 리포트에 기초하여 상기 트리거 프레임을 전송하되, 상기 버퍼 상태 리포트는 해당 무선 통신 단말이 전송할 데이터의 액세스 카테고리에 따른 확률 값에 기초하여 전송된다.
상기 전송할 데이터의 액세스 카테고리의 우선순위가 높을수록 상기 버퍼 상태 리포트의 전송 확률이 높다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 베이스 무선 통신 단말의 무선 통신 방법으로서, 상향 다중 사용자 전송을 지시하는 제1 트리거 프레임을 전송하는 단계, 상기 트리거 프레임은 상향 다중 사용자 전송을 수행할 무선 통신 단말들에 대한 리소스 유닛 할당 정보를 포함함; 전송된 상기 트리거 프레임에 대응하는 상향 다중 사용자 데이터를 수신하는 단계; 상기 상향 다중 사용자 데이터 전송에 실패한 무선 통신 단말들을 위한 새로운 스케쥴링 정보를 생성하는 단계; 및 생성된 새로운 스케쥴링 정보에 기초한 제2 트리거 프레임을 전송하는 단계; 를 포함하는 무선 통신 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 효율적인 스케쥴링을 통해 상향 다중 사용자 전송의 신뢰성을 확보하고 그 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 네트워크의 혼잡 상황에 따라 연속적인 상향 다중 사용자 전송 과정을 제어하여 자원 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 경쟁 기반 채널 접근 시스템에서 전체 자원 사용률을 증가시키고, 무선랜 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선랜 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸다.
도 5는 STA가 AP와 링크를 설정하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 6은 무선랜 통신에서 사용되는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)/CA(Collision Avoidance) 방법을 나타낸다.
도 7은 RTS(Request to Send) 프레임과 CTS(Clear to Send) 프레임을 이용한 DCF(Distributed Coordination Function) 수행 방법을 나타낸다.
도 8은 상향 다중 사용자 전송 과정에서 트리거 프레임이 재전송되는 일 실시예를 나타낸다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리거 프레임 재전송 방법을 나타낸다.
도 11 및 도 12는 상향 다중 사용자 전송 과정의 연속된 실패에 따른 스케쥴링 방법을 나타낸다.
도 13 및 도 14는 상향 다중 사용자 전송 과정의 실패 이후 새로운 트리거 프레임이 전송되는 실시예를 나타낸다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트리거 프레임 재전송 방법을 나타낸다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트리거 프레임 재전송 방법을 나타낸다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 연속된 상향 다중 사용자 전송 방법들을 나타낸다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 상태 리포트 및 이에 기초한 상향 다중 사용자 전송 방법을 나타낸다.
도 23 및 도 24는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 상향 다중 사용자 전송 과정을 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성이 특정 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이에 더하여, 특정 임계값을 기준으로 “이상” 또는 “이하”라는 한정 사항은 실시예에 따라 각각 “초과” 또는 “미만”으로 적절하게 대체될 수 있다.
본 출원은 대한민국 특허 출원 제10-2015-0091532호, 제10-2015-0096770호, 제10-2015-0101505호 및 제10-2015-0104659호를 기초로 한 우선권을 주장하며, 우선권의 기초가 되는 상기 각 출원들에 서술된 실시예 및 기재 사항은 본 출원의 상세한 설명에 포함되는 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템을 도시하고 있다. 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 베이직 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함하는데, BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 기기들의 집합을 나타낸다. 일반적으로 BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(Independent BSS, IBSS)로 구분될 수 있으며, 도 1은 이 중 인프라스트럭쳐 BSS를 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 인프라스트럭쳐 BSS(BSS1, BSS2)는 하나 또는 그 이상의 스테이션(STA1, STA2, STA3, STA4, STA5), 분배 서비스(Distribution Service)를 제공하는 스테이션인 액세스 포인트(PCP/AP-1, PCP/AP-2), 및 다수의 액세스 포인트(PCP/AP-1, PCP/AP-2)를 연결시키는 분배 시스템(Distribution System, DS)을 포함한다.
스테이션(Station, STA)은 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 디바이스로서, 광의로는 비 액세스 포인트(non-AP) 스테이션뿐만 아니라 액세스 포인트(AP)를 모두 포함한다. 또한, 본 명세서에서 ‘단말’은 non-AP STA 또는 AP를 가리키거나, 양 자를 모두 가리키는 용어로 사용될 수 있다. 무선 통신을 위한 스테이션은 프로세서(Processor)와 송수신부(transmit/receive unit)를 포함하고, 실시예에 따라 유저 인터페이스부와 디스플레이 유닛 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 또는 상기 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하며, 그 밖에 스테이션을 제어하기 위한 다양한 처리를 수행할 수 있다. 그리고, 송수신부는 상기 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며 스테이션을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신한다.
액세스 포인트(Access Point, AP)는 자신에게 결합된(associated) 스테이션을 위하여 무선 매체를 경유하여 분배시스템(DS)에 대한 접속을 제공하는 개체이다. 인프라스트럭쳐 BSS에서 비 AP 스테이션들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이지만, 다이렉트 링크가 설정된 경우에는 비AP 스테이션들 사이에서도 직접 통신이 가능하다. 한편, 본 발명에서 AP는 PCP(Personal BSS Coordination Point)를 포함하는 개념으로 사용되며, 광의적으로는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), 노드-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등의 개념을 모두 포함할 수 있다. 본 발명에서 AP는 베이스 무선 통신 단말로도 지칭될 수 있으며, 베이스 무선 통신 단말은 광의의 의미로는 AP, 베이스 스테이션(base station), eNB(eNodeB) 및 트랜스미션 포인트(TP)를 모두 포함하는 용어로 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 베이스 무선 통신 단말은 복수의 무선 통신 단말과의 통신에서 통신 매개체(medium) 자원을 할당하고, 스케줄링(scheduling)을 수행하는 다양한 형태의 무선 통신 단말을 포함할 수 있다.
복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 이때, 분배 시스템을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선랜 시스템인 독립 BSS를 도시하고 있다. 도 2의 실시예에서 도 1의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
도 2에 도시된 BSS3는 독립 BSS이며 AP를 포함하지 않기 때문에, 모든 스테이션(STA6, STA7)이 AP와 접속되지 않은 상태이다. 독립 BSS는 분배 시스템으로의 접속이 허용되지 않으며, 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다. 독립 BSS에서 각각의 스테이션들(STA6, STA7)은 다이렉트로 서로 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스테이션(100)은 프로세서(110), 송수신부(120), 유저 인터페이스부(140), 디스플레이 유닛(150) 및 메모리(160)를 포함할 수 있다.
먼저, 송수신부(120)는 무선랜 패킷 등의 무선 신호를 송수신 하며, 스테이션(100)에 내장되거나 외장으로 구비될 수 있다. 실시예에 따르면, 송수신부(120)는 서로 다른 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 송수신 모듈을 포함할 수 있다. 이를 테면, 상기 송수신부(120)는 2.4GHz, 5GHz 및 60GHz 등의 서로 다른 주파수 밴드의 송수신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스테이션(100)은 6GHz 이상의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈과, 6GHz 이하의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈을 구비할 수 있다. 각각의 송수신 모듈은 해당 송수신 모듈이 지원하는 주파수 밴드의 무선랜 규격에 따라 AP 또는 외부 스테이션과 무선 통신을 수행할 수 있다. 송수신부(120)는 스테이션(100)의 성능 및 요구 사항에 따라 한 번에 하나의 송수신 모듈만을 동작시키거나 동시에 다수의 송수신 모듈을 함께 동작시킬 수 있다. 스테이션(100)이 복수의 송수신 모듈을 포함할 경우, 각 송수신 모듈은 각각 독립된 형태로 구비될 수도 있으며, 복수의 모듈이 하나의 칩으로 통합되어 구비될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서 송수신부(120)는 RF(Radio Frequency) 신호를 처리하는 RF 송수신 모듈을 나타낼 수 있다.
다음으로, 유저 인터페이스부(140)는 스테이션(100)에 구비된 다양한 형태의 입/출력 수단을 포함한다. 즉, 유저 인터페이스부(140)는 다양한 입력 수단을 이용하여 유저의 입력을 수신할 수 있으며, 프로세서(110)는 수신된 유저 입력에 기초하여 스테이션(100)을 제어할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스부(140)는 다양한 출력 수단을 이용하여 프로세서(110)의 명령에 기초한 출력을 수행할 수 있다.
다음으로, 디스플레이 유닛(150)은 디스플레이 화면에 이미지를 출력한다. 상기 디스플레이 유닛(150)은 프로세서(110)에 의해 실행되는 컨텐츠 또는 프로세서(110)의 제어 명령에 기초한 유저 인터페이스 등의 다양한 디스플레이 오브젝트를 출력할 수 있다. 또한, 메모리(160)는 스테이션(100)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 이러한 제어 프로그램에는 스테이션(100)이 AP 또는 외부 스테이션과 접속을 수행하는데 필요한 접속 프로그램이 포함될 수 있다.
본 발명의 프로세서(110)는 다양한 명령 또는 프로그램을 실행하고, 스테이션(100) 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(110)는 상술한 스테이션(100)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 메모리(160)에 저장된 AP와의 접속을 위한 프로그램을 실행하고, AP가 전송한 통신 설정 메시지를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 통신 설정 메시지에 포함된 스테이션(100)의 우선 조건에 대한 정보를 판독하고, 스테이션(100)의 우선 조건에 대한 정보에 기초하여 AP에 대한 접속을 요청할 수 있다. 본 발명의 프로세서(110)는 스테이션(100)의 메인 컨트롤 유닛을 가리킬 수도 있으며, 실시예에 따라 스테이션(100)의 일부 구성 이를 테면, 송수신부(120)등을 개별적으로 제어하기 위한 컨트롤 유닛을 가리킬 수도 있다. 즉, 프로세서(110)는 송수신부(120)로부터 송수신되는 무선 신호를 변복조하는 모뎀 또는 변복조부(modulator and/or demodulator)일 수 있다. 프로세서(110)는 본 발명의 실시예에 따른 스테이션(100)의 무선 신호 송수신의 각종 동작을 제어한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 추후 기술하기로 한다.
도 3에 도시된 스테이션(100)은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록도로서, 분리하여 표시한 블록들은 디바이스의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 상술한 디바이스의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 이를테면, 상기 프로세서(110) 및 송수신부(120)는 하나의 칩으로 통합되어 구현될 수도 있으며 별도의 칩으로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 상기 스테이션(100)의 일부 구성들, 이를 테면 유저 인터페이스부(140) 및 디스플레이 유닛(150) 등은 스테이션(100)에 선택적으로 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AP(200)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)는 프로세서(210), 송수신부(220) 및 메모리(260)를 포함할 수 있다. 도 4에서 AP(200)의 구성 중 도 3의 스테이션(100)의 구성과 동일하거나 상응하는 부분에 대해서는 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 AP(200)는 적어도 하나의 주파수 밴드에서 BSS를 운영하기 위한 송수신부(220)를 구비한다. 도 3의 실시예에서 전술한 바와 같이, 상기 AP(200)의 송수신부(220) 또한 서로 다른 주파수 밴드를 이용하는 복수의 송수신 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)는 서로 다른 주파수 밴드, 이를 테면 2.4GHz, 5GHz, 60GHz 중 두 개 이상의 송수신 모듈을 함께 구비할 수 있다. 바람직하게는, AP(200)는 6GHz 이상의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈과, 6GHz 이하의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈을 구비할 수 있다. 각각의 송수신 모듈은 해당 송수신 모듈이 지원하는 주파수 밴드의 무선랜 규격에 따라 스테이션과 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 송수신부(220)는 AP(200)의 성능 및 요구 사항에 따라 한 번에 하나의 송수신 모듈만을 동작시키거나 동시에 다수의 송수신 모듈을 함께 동작시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서 송수신부(220)는 RF(Radio Frequency) 신호를 처리하는 RF 송수신 모듈을 나타낼 수 있다.
다음으로, 메모리(260)는 AP(200)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 이러한 제어 프로그램에는 스테이션의 접속을 관리하는 접속 프로그램이 포함될 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 AP(200)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 메모리(260)에 저장된 스테이션과의 접속을 위한 프로그램을 실행하고, 하나 이상의 스테이션에 대한 통신 설정 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 통신 설정 메시지에는 각 스테이션의 접속 우선 조건에 대한 정보가 포함될 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 스테이션의 접속 요청에 따라 접속 설정을 수행한다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 송수신부(220)로부터 송수신되는 무선 신호를 변복조하는 모뎀 또는 변복조부(modulator and/or demodulator)일 수 있다. 프로세서(210)는 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)의 무선 신호 송수신의 각종 동작을 제어한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 추후 기술하기로 한다.
도 5는 STA가 AP와 링크를 설정하는 과정을 개략적으로 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, STA(100)와 AP(200) 간의 링크는 크게 스캐닝(scanning), 인증(authentication) 및 결합(association)의 3단계를 통해 설정된다. 먼저, 스캐닝 단계는 AP(200)가 운영하는 BSS의 접속 정보를 STA(100)가 획득하는 단계이다. 스캐닝을 수행하기 위한 방법으로는 AP(200)가 주기적으로 전송하는 비콘(beacon) 메시지(S101)만을 활용하여 정보를 획득하는 패시브 스캐닝(passive scanning) 방법과, STA(100)가 AP에 프로브 요청(probe request)을 전송하고(S103), AP로부터 프로브 응답(probe response)을 수신하여(S105) 접속 정보를 획득하는 액티브 스캐닝(active scanning) 방법이 있다.
스캐닝 단계에서 성공적으로 무선 접속 정보를 수신한 STA(100)는 인증 요청(authentication request)을 전송하고(S107a), AP(200)로부터 인증 응답(authentication response)을 수신하여(S107b) 인증 단계를 수행한다. 인증 단계가 수행된 후, STA(100)는 결합 요청(association request)를 전송하고(S109a), AP(200)로부터 결합 응답(association response)을 수신하여(S109b) 결합 단계를 수행한다. 본 명세서에서 결합(association)은 기본적으로 무선 결합을 의미하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 광의의 의미로의 결합은 무선 결합 및 유선 결합을 모두 포함할 수 있다.
한편, 추가적으로 802.1X 기반의 인증 단계(S111) 및 DHCP를 통한 IP 주소 획득 단계(S113)가 수행될 수 있다. 도 5에서 인증 서버(300)는 STA(100)와 802.1X 기반의 인증을 처리하는 서버로서, AP(200)에 물리적으로 결합되어 존재하거나 별도의 서버로서 존재할 수 있다.
도 6은 무선랜 통신에서 사용되는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)/CA(Collision Avoidance) 방법을 나타내고 있다.
무선랜 통신을 수행하는 단말은 데이터를 전송하기 전에 캐리어 센싱(Carrier Sensing)을 수행하여 채널이 점유 상태(busy)인지 여부를 체크한다. 만약, 일정한 세기 이상의 무선 신호가 감지되는 경우 해당 채널이 점유 상태(busy)인 것으로 판별되고, 상기 단말은 해당 채널에 대한 액세스를 지연한다. 이러한 과정을 클리어 채널 할당(Clear Channel Assessment, CCA) 이라고 하며, 해당 신호 감지 유무를 결정하는 레벨을 CCA 임계값(CCA threshold)이라 한다. 만약 단말에 수신된 CCA 임계값 이상의 무선 신호가 해당 단말을 수신자로 하는 경우, 단말은 수신된 무선 신호를 처리하게 된다. 한편, 해당 채널에서 무선 신호가 감지되지 않거나 CCA 임계값보다 작은 세기의 무선 신호가 감지될 경우 상기 채널은 유휴 상태(idle)인 것으로 판별된다.
채널이 유휴 상태인 것으로 판별되면, 전송할 데이터가 있는 각 단말은 각 단말의 상황에 따른 IFS(InterFrame Space) 이를테면, AIFS(Arbitration IFS), PIFS(PCF IFS) 등의 시간 뒤에 백오프 절차를 수행한다. 실시예에 따라, 상기 AIFS는 기존의 DIFS(DCF IFS)를 대체하는 구성으로 사용될 수 있다. 각 단말은 해당 단말에 할당된 난수(random number) 만큼의 슬롯 타임을 상기 채널의 유휴 상태의 간격(interval) 동안 감소시켜가며 대기하고, 슬롯 타임을 모두 소진한 단말이 해당 채널에 대한 액세스를 시도하게 된다. 이와 같이 각 단말들이 백오프 절차를 수행하는 구간을 경쟁 윈도우 구간이라고 한다.
만약, 특정 단말이 상기 채널에 성공적으로 액세스하게 되면, 해당 단말은 상기 채널을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 그러나, 액세스를 시도한 단말이 다른 단말과 충돌하게 되면, 충돌된 단말들은 각각 새로운 난수를 할당 받아 다시 백오프 절차를 수행한다. 일 실시예에 따르면, 각 단말에 새로 할당되는 난수는 해당 단말이 이전에 할당 받은 난수 범위(경쟁 윈도우, CW)의 2배의 범위(2*CW) 내에서 결정될 수 있다. 한편, 각 단말은 다음 경쟁 윈도우 구간에서 다시 백오프 절차를 수행하여 액세스를 시도하며, 이때 각 단말은 이전 경쟁 윈도우 구간에서 남게 된 슬롯 타임부터 백오프 절차를 수행한다. 이와 같은 방법으로 무선랜 통신을 수행하는 각 단말들은 특정 채널에 대한 서로간의 충돌을 회피할 수 있다.
도 7은 RTS(Request to Send) 프레임과 CTS(Clear to Send) 프레임을 이용한 DCF(Distributed Coordination Function) 수행 방법을 나타낸 도면이다.
BSS 내의 AP 및 STA들은 데이터를 전송하기 위한 권리를 얻기 위해 경쟁을 하게 된다. 이전 단계의 데이터 전송이 완료되면, 전송할 데이터가 있는 각 단말들은 AIFS의 시간이 지난 후에 각 단말에 할당된 난수의 백오프 카운터(또는, 백오프 타이머)를 감소해가며 백오프 절차를 수행한다. 백오프 카운터가 만료된 전송 단말은 RTS(Request to Send) 프레임을 전송하여, 해당 단말이 전송할 데이터가 있음을 알린다. 도 7의 실시예에 따르면, 최소의 백오프로 경쟁에서 우위를 점한 STA1이 백오프 카운터 만료 후 RTS 프레임을 전송할 수 있다. RTS 프레임은 리시버 어드레스(receiver address), 트랜스미터 어드레스(transmitter address) 및 듀레이션(duration) 등의 정보를 포함한다. RTS 프레임을 수신한 수신 단말(즉, 도 7에서 AP)은 SIFS(Short IFS)의 시간을 대기한 후 CTS(Clear to Send) 프레임을 전송하여 전송 단말(STA1)에게 데이터 전송이 가능함을 알린다. CTS 프레임은 리시버 어드레스와 듀레이션 등의 정보를 포함한다. 이때, CTS 프레임의 리시버 어드레스는 이에 대응하는 RTS 프레임의 트랜스미터 어드레스 즉, 전송 단말(STA1)의 어드레스와 동일하게 설정될 수 있다.
CTS 프레임을 수신한 전송 단말(STA1)은 SIFS의 시간 후에 데이터를 전송한다. 데이터 전송이 완료되면, 수신 단말(AP)은 SIFS의 시간 후에 응답(ACK) 프레임을 전송하여 데이터 전송이 완료되었음을 알린다. 기 설정된 시간 이내에 응답 프레임을 수신한 경우, 전송 단말은 데이터 전송에 성공한 것으로 간주한다. 그러나 기 설정된 시간 이내에 응답 프레임이 수신되지 않은 경우, 전송 단말은 데이터 전송에 실패한 것으로 간주한다. 한편, 상기 전송 과정 동안 RTS 프레임 및 CTS 프레임 중 적어도 하나를 수신한 주변 단말들은 NAV(Network Allocation Vector)를 설정하며, 설정된 NAV가 만료될 때까지 데이터 전송을 수행하지 않는다. 이때, 각 단말의 NAV는 수신된 RTS 프레임 또는 CTS 프레임의 듀레이션 필드에 기초하여 설정될 수 있다.
전술한 데이터 전송 과정에서, 단말들의 RTS 프레임 또는 CTS 프레임이 간섭이나 충돌 등의 상황으로 목표 단말(즉, 리시버 어드레스의 단말)에게 정상적으로 전달되지 않는 경우에는 이후의 과정의 수행이 중단된다. RTS 프레임을 전송한 전송 단말(STA1)은 데이터 전송이 불가능한 것으로 간주하고, 새로운 난수를 할당 받아 다음 회의 경쟁에 참여하게 된다. 이때, 새로 할당되는 난수는 전술한 바와 같이 이전의 기 설정된 난수 범위(경쟁 윈도우, CW)의 2배의 범위(2*CW) 내에서 결정될 수 있다.
<상향 다중 사용자 전송>
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 다중 입력 다중 출력(Multi Input Multi Output, MIMO)을 이용할 경우, 하나의 무선 통신 단말이 복수의 무선 통신 단말에게 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 하나의 무선 통신 단말은 복수의 무선 통신 단말로부터 동시에 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, AP가 복수의 STA에게 동시에 데이터를 전송하는 하향 다중 사용자(Downlink Multi-User, DL-MU) 전송, 복수의 STA가 AP로 동시에 데이터를 전송하는 상향 다중 사용자(Uplink Multi-User, UL-MU) 전송이 수행될 수 있다.
UL-MU 전송이 수행되기 위해서는 상향 전송을 수행하는 각 STA의 사용 채널, 전송 개시 시점이 조정되어야 한다. UL-MU 전송의 효율적인 스케쥴링을 위해서는, 각 STA의 상태 정보가 AP에게 전달될 필요가 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, UL-MU 전송의 스케쥴링을 위한 정보는 패킷의 프리앰블 및/또는 MAC 헤더의 기 설정된 필드를 통해 지시될 수 있다. 예를 들어, STA는 상향 전송 패킷의 프리앰블 또는 MAC 헤더의 기 설정된 필드를 통해 UL-MU 전송 스케쥴링을 위한 정보를 나타내고, 이를 AP에게 전송할 수 있다. 이때, UL-MU 전송 스케쥴링을 위한 정보는 각 STA의 버퍼 상태(buffer status) 정보, 각 STA에서 측정된 채널 상태 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. STA의 버퍼 상태 정보는 해당 STA가 전송할 상향 데이터를 갖고 있는지 여부, 상향 데이터의 액세스 카테고리(Access Category, AC), 상향 데이터의 크기(또는, 전송 소요 시간) 정보 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, UL-MU 전송 과정은 AP에 의해 관리될 수 있다. UL-MU 전송은 AP가 전송하는 트리거(trigger) 프레임의 응답으로 수행될 수 있다. STA들은 트리거 프레임의 수신 후 기 설정된 IFS 시간 뒤에 상향 데이터를 동시에 전송한다. 트리거 프레임은 상향 전송 STA들의 데이터 전송 시점을 지시하며, 상향 전송 STA들에 할당된 채널(또는, 서브 채널) 정보를 알려줄 수 있다. AP가 트리거 프레임을 전송하면 복수의 STA들은 트리거 프레임이 지정한 시점에 각각의 할당된 서브캐리어를 통해 상향 데이터를 전송한다. 상향 데이터 전송이 완료된 후에 AP는 상향 데이터 전송에 성공한 STA들에 대한 ACK을 전송한다. 이때, AP는 복수의 STA들에 대한 ACK으로서 기 설정된 다중-STA 블록 ACK(Multi-STA Block ACK, M-BA)을 전송할 수 있다.
논-레거시 무선랜 시스템에서는 20MHz 대역의 채널에서 특정 개수, 이를 테면 26, 52 또는 106개의 톤(tone)을 서브채널 단위의 접속을 위한 리소스 유닛(Resource Unit, RU)으로 사용할 수 있다. 따라서, 트리거 프레임은 UL-MU 전송에 참여하는 각 STA의 식별 정보와, 할당된 리소스 유닛의 정보를 나타낼 수 있다. STA의 식별 정보는 STA의 AID(Association ID), 부분 AID, MAC 어드레스 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 리소스 유닛의 정보는 리소스 유닛의 크기 및 위치 정보를 포함한다.
한편, 논-레거시 무선랜 시스템에서는 특정 리소스 유닛에 대한 복수의 STA들의 경쟁에 기초하여 UL-MU 전송이 수행될 수 있다. 예를 들어, 특정 리소스 유닛에 대한 AID 필드 값이 STA에게 할당되지 않는 특정 값(이를테면, 0)으로 설정된 경우 복수의 STA들은 해당 리소스 유닛에 대한 랜덤 액세스(Random Access, RA)를 시도할 수 있다.
<트리거 프레임의 재전송>
이하에서는 각 도면을 참조로 상향 다중 사용자 전송 과정에서 트리거 프레임이 재전송되는 실시예들을 설명한다. 구체적으로, AP가 트리거 프레임에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못한 경우의 스케쥴링 방법이 설명된다.
UL-MU 전송의 효율적인 스케쥴링을 위해서는 일련의 전송 과정에서 사용될 다양한 파라메터들이 결정되어야 한다. 예를 들면, 트리거 프레임을 전송하기 위한 백오프 절차에 사용되는 경쟁 윈도우의 크기가 결정되어야 한다. 또한, 상향 다중 사용자 데이터 전송의 성공 여부를 판별하기 위한 기준이 설정되어야 한다. 뿐만 아니라, 상기 성공 여부 판별에 따른 후속 동작 및 백오프 방법이 정의되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, AP는 상향 다중 사용자 데이터 전송 중에서 일부 데이터의 전송이 성공한 경우에도 해당 전송 과정이 성공한 것으로 간주할 수 있다. 즉, 트리거 프레임에 의해 지시된 STA들 중 적어도 하나의 STA로부터 상향 데이터가 수신되면, AP는 UL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별한다. 따라서, AP는 상향 다중 사용자 데이터의 수신에 대응하여 M-BA을 전송한다. 한편, 트리거 프레임에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못한 경우, AP는 UL-MU 전송 과정이 실패한 것으로 판별한다. 일 실시예에 따르면, UL-MU 전송 과정이 실패한 것으로 판별될 경우, 기존의 스케쥴링이 유효한 시간 내에서는 트리거 프레임이 재전송될 필요가 있다.
도 8 내지 도 18은 상향 다중 사용자 전송 과정에서 트리거 프레임이 재전송되는 구체적인 실시예들을 나타낸다. 도 8 내지 도 18의 각 실시예에서, 이전 도면의 실시예들과 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
먼저 도 8을 참조하면, UL-MU 전송 과정의 개시를 위해 AP는 트리거 프레임(310)을 전송한다. AP는 트리거 프레임(310)의 전송을 위해 별도의 백오프 절차를 수행할 수 있다. 경쟁 윈도우 구간(42)에서 트리거 프레임(310)의 전송을 위한 백오프 절차가 만료되면, AP는 트리거 프레임(310)을 전송한다. 트리거 프레임(310)은 UL-MU 전송에 참여하는 각 STA의 식별 정보와, 할당된 리소스 유닛의 정보를 지시한다. 도 8의 실시예에서, 트리거 프레임(310)은 STA1, STA2 및 STA3에 대한 상향 다중 사용자 데이터 전송을 지시한다. 그러나 AP는 트리거 프레임(310)에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못하며, UL-MU 전송 과정 실패에 대한 스케쥴링을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따르면, AP는 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 트리거 프레임(310)의 재전송을 수행할 수 있다. 이때, 트리거 프레임(310)의 재전송은 기존의 DCF 규칙에 기반한 채널 경쟁을 통해 수행될 수 있다. 트리거 프레임(310)의 재전송을 위해, AP는 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 이때, 새로운 백오프 카운터는 이전 백오프 카운터의 획득시 사용된 경쟁 윈도우의 2배의 범위 내에서 결정될 수 있다. 즉, UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간(44, 46)의 백오프 절차에 사용될 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시킨다. 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 트리거 프레임(310)을 재전송하기 위한 백오프 절차를 수행한다. 트리거 프레임(310)의 재전송은 기 설정된 재전송 제한 횟수 이내에서 재전송에 기초한 UL-MU 전송이 성공할 때까지 수행될 수 있다.
그러나 트리거 프레임(310)이 최초로 전송될 때에는 다중 사용자에게 적용되는 스케쥴링이 이미 완료된 상태이므로, 최초 전송 시점으로부터 긴 시간 후에 트리거 프레임(310)이 재전송될 경우 스케쥴링 에러가 발생할 확률이 높다. 예를 들어, 트리거 프레임(310)의 재전송 시점 이전에 적어도 일부의 STA가 상향 데이터를 이미 전송한 경우 기존 스케쥴링 정보가 유효하지 않게 된다. 도 8의 실시예를 참조하면, 다음 경쟁 윈도우 구간(44)에서는 STA2가 경쟁에 승리하였다. 따라서, STA2는 상향 데이터(340)를 AP로 전송하며, AP는 이에 대응하여 ACK(346)을 전송한다. 그 다음 경쟁 윈도우 구간(46)에서는 AP가 경쟁에 승리하여 트리거 프레임(310)을 재전송한다. STA들은 AP가 전송한 트리거 프레임(310)을 수신하고, 이에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터(320) 즉, UL MU PPDU(Uplink Multi-User PLCP Protocol Data Unit)를 전송한다. 그러나 재전송된 트리거 프레임(310)이 지시하는 STA2는 이미 상향 데이터(340)의 전송을 완료한 상태이므로, 재전송된 트리거 프레임(310)의 스케쥴링 정보가 유효하지 않은 문제점이 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 상향 다중 사용자 데이터(320)는 OFDMA 및 MU-MIMO 중 적어도 하나를 포함하는 형태로 전송될 수 있다. 상향 다중 사용자 데이터(320)의 전송이 성공하면, AP는 이에 대응하여 M-BA(330)을 전송한다. M-BA(330)은 상향 다중 사용자 데이터(320) 전송에 성공한 STA들에 대한 ACK 정보를 포함한다. 도 8의 실시예에서는 트리거 프레임(310)에 대응하여 STA1 및 STA3가 상향 데이터 전송에 성공하였으며, AP는 STA1 및 STA3에 대한 ACK 정보를 M-BA(330)을 통해 전송한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리거 프레임 재전송 방법을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 트리거 프레임(310)의 재전송 시점은 해당 트리거 프레임(310)에 대응하는 상향 다중 사용자 데이터(322)의 수신 여부 확인 시점에 기초하여 결정된다.
상향 다중 사용자 데이터(322)의 수신 여부는 UL MU PPDU의 프리앰블을 통해 확인 가능하다. AP는 기 설정된 전송 기간(d_P) 동안 UL MU PPDU 프리앰블이 수신되지 않을 경우, 채널이 유휴 상태일 때 즉시 트리거 프레임(310)을 재전송한다. 이러한 트리거 프레임(310)의 재전송은 기 설정된 재전송 제한 횟수 또는 기 설정된 재전송 제한 시간 이내에서 재전송에 기초한 UL-MU 전송이 성공할 때까지 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 재전송 제한 횟수 또는 재전송 제한 시간은 트리거 프레임(310)에 명시된 UL MU PPDU의 듀레이션 또는 그것의 일정 비율에 기초하여 결정될 수 있다.
도 9를 참조하면, AP는 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, 초기의 트리거 프레임(310)에서 설정한 최초의 TXOP(Transmission Opportunity) 즉, TXOP_O 동안 트리거 프레임(310)의 재전송을 시도할 수 있다. 기 설정된 전송 기간(d_P) 동안 UL MU PPDU 프리앰블이 수신되지 않고 채널이 유휴 상태인 경우, AP는 SIFS 후에 트리거 프레임(310)을 재전송한다. 따라서, AP는 초기의 트리거 프레임(310) 전송이 완료되고 SIFS + d_P + SIFS의 시간 후에 트리거 프레임(310)을 재전송할 수 있다.
트리거 프레임(310)이 재전송되면, STA들은 재전송된 트리거 프레임(310)에 의해 새로 지정된 확장된 TXOP 즉, TXOP_E 동안 UL-MU 전송을 수행할 수 있다. STA들은 재전송된 트리거 프레임(310)을 수신하고, 이에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터(322)를 전송한다. 이때, 상향 다중 사용자 데이터(322)의 듀레이션은 TXOP_E에 기초하여 설정된다. 일 실시예에 따르면, TXOP_E 값은 TXOP_O와 동일하게 설정될 수 있다. 따라서, 트리거 프레임(310)의 재전송될 경우 UL-MU 전송의 TXOP은 시프팅(shifting)될 수 있다. 도 9의 실시예에서는 재전송된 트리거 프레임(310)에 대응하여 STA1, STA2 및 STA3가 상향 데이터 전송에 성공하였으며, AP는 STA1, STA2 및 STA3에 대한 ACK 정보를 M-BA(332)을 통해 전송한다.
한편 도 10의 실시예에 따르면, AP는 재전송된 트리거 프레임(310)에 기초한 UL-MU 전송 과정을 TXOP_O 기간 내에서 제한적으로 수행할 수 있다. 즉, UL-MU 전송 과정이 실패할 경우, 재전송되는 트리거 프레임(310)은 TXOP_O 에서 (SIFS + d_P + SIFS)를 차감한 시간에 기초한 새로운 TXOP을 지시한다. 따라서, 재전송된 트리거 프레임(310)에 의해 지시되는 새로운 TXOP은 초기의 트리거 프레임(310)에 의해 지시되는 O_TXOP보다 감소하게 된다. STA들은 감소된 TXOP에 기초하여 상향 데이터를 구성하고, 구성된 상향 데이터를 AP로 전송한다.
이와 같이 도 9 및 도 10의 실시예에 따르면, UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 AP는 별도의 경쟁 없이 트리거 프레임(310)을 재전송하게 된다. 따라서, AP는 스케쥴링 정보가 유효한 시간 내에 UL-MU 성공 확률을 높일 수 있게 된다.
도 11 및 도 12는 상향 다중 사용자 전송 과정의 연속된 실패에 따른 스케쥴링 방법을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 트리거 프레임(310)의 재전송은 기 설정된 재전송 제한 횟수 또는 재전송 제한 시간(d_R) 이내에서 재전송에 기초한 UL-MU 전송이 성공할 때까지 수행될 수 있다. 그러나 기 설정된 재전송 재한 횟수 또는 재전송 제한 시간(d_R) 이내의 모든 UL-MU 전송 과정이 실패할 경우, 이에 따른 단말들의 동작을 스케쥴링 해야 한다.
기 설정된 횟수 또는 시간 이내의 UL-MU 전송 과정이 모두 실패한 경우, AP는 트리거 프레임(310)을 버퍼에서 삭제하며 액세스 카테고리 큐에 있는 다른 프레임의 전송을 시도한다. AP는 다음 경쟁 윈도우 구간들(44, 46)에서 하향 단일 사용자 전송, 하향 다중 사용자 전송, 또는 새로운 트리거 프레임의 전송 중 어느 하나를 시도할 수 있다.
도 11의 실시예에 따르면, 기 설정된 횟수 또는 시간 이내의 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키지 않고 다음 전송을 시도할 수 있다. 즉, AP는 전송될 패킷의 액세스 카테고리에 따른 초기 경쟁 윈도우 값에 기초하여 백오프 절차를 수행한다. AP는 초기 경쟁 윈도우 이내의 새로운 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 백오프 카운터에 기초하여 채널에 접근한다.
도 11의 실시예를 참조하면, AP는 기 설정된 횟수 또는 시간 이내의 UL-MU 전송 과정이 모두 실패한 후에 STA4에 대한 하향 데이터(350) 전송을 시도한다. AP는 하향 데이터(350)의 액세스 카테고리에 기초한 초기 경쟁 윈도우를 이용하여 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 백오프 카운터에 기초하여 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 백오프 절차를 수행한다. 다음 경쟁 윈도우 구간(44)에서는 STA5가 경쟁에 승리하여 AP로 상향 데이터(341)를 전송한다. AP는 STA5가 전송한 상향 데이터(341)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(347)을 전송한다. 그 다음 경쟁 윈도우 구간(46)에서는 AP가 경쟁에 승리하여 STA4로 하향 데이터(350)를 전송한다. STA4는 AP가 전송한 하향 데이터(350)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(356)을 전송한다.
다음으로 도 12의 실시예에 따르면, 기 설정된 횟수 또는 시간 이내의 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 다음 전송을 위한 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킬 수 있다. AP는 연속적인 UL-MU 전송 시도가 실패할 경우 경쟁이 매우 심한 것으로 판단하고, 채널 혼잡을 피하기 위해 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, AP는 전송될 패킷의 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 증가시킨다. 즉, 하향 단일 사용자 전송 또는 하향 다중 사용자 전송을 시도할 경우, AP는 전송될 데이터의 액세스 카테고리에 기초한 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시켜서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 새로운 트리거 프레임을 전송할 경우, AP는 트리거 프레임을 위한 액세스 카테고리에 기초한 기존의 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시켜 새로운 백오프 카운터를 획득한다. AP는 증가된 경쟁 윈도우에 기초하여 결정된 새로운 백오프 카운터를 이용하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다.
도 12의 실시예를 참조하면, AP는 하향 데이터(350)의 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 증가시키고, 증가된 경쟁 윈도우를 이용하여 백오프 카운터를 획득한다. AP는 획득된 백오프 카운터에 기초하여 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 하향 데이터(350)를 전송하기 위한 백오프 절차를 수행한다.
도 13 및 도 14는 상향 다중 사용자 전송 과정의 실패 이후 새로운 트리거 프레임이 전송되는 실시예를 나타낸다. 전술한 바와 같이 기 설정된 횟수 또는 시간 이내의 UL-MU 전송 과정이 모두 실패한 경우, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간들(44, 46)에서 하향 단일 사용자 전송, 하향 다중 사용자 전송, 또는 새로운 트리거 프레임의 전송 중 어느 하나를 시도할 수 있다. 도 13 및 도 14의 실시예에서, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간들(44, 46)에서 새로운 트리거 프레임(312)의 전송을 시도한다.
도 13의 실시예에 따르면, AP는 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키지 않고 새로운 트리거 프레임(312)의 전송을 시도할 수 있다. 즉, AP는 트리거 프레임을 위한 액세스 카테고리에 기초한 초기 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다. 이전의 UL-MU 전송 과정이 최종적으로 실패하였음에도 불구하고, AP는 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키지 않고 새로운 백오프 카운터를 획득할 수 있다.
도 13의 실시예를 참조하면, AP는 트리거 프레임(312)의 액세스 카테고리에 기초한 초기 경쟁 윈도우를 이용하여 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 백오프 카운터에 기초하여 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 백오프 절차를 수행한다. 다음 경쟁 윈도우 구간(44)에서는 STA2가 경쟁에 승리하여 AP로 상향 데이터(340)를 전송한다. AP는 STA2가 전송한 상향 데이터(340)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(346)을 전송한다. 그 다음 경쟁 윈도우 구간(46)에서는 AP가 경쟁에 승리하여 새로운 트리거 프레임(312)을 전송한다. 새로운 트리거 프레임(312)은 STA1, STA3 및 STA4에 대한 상향 다중 사용자 데이터 전송을 지시한다. STA들은 AP가 전송한 새로운 트리거 프레임(312)을 수신하고, 이에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터(324)를 전송한다. 도 13의 실시예에서는 새로운 트리거 프레임(312)에 대응하여 STA1, STA3 및 STA4가 상향 데이터 전송에 성공하였으며, AP는 STA1, STA3 및 STA4에 대한 ACK 정보를 M-BA(334)을 통해 전송한다.
다음으로 도 14의 실시예에 따르면, AP는 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킨 후 새로운 트리거 프레임(312)의 전송을 시도할 수 있다. AP는 트리거 프레임을 위한 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 증가시킨다. 일 실시예에 따르면, AP는 트리거 프레임을 위한 액세스 카테고리에 기초한 기존의 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시킬 수 있다. AP는 증가된 경쟁 윈도우에 기초하여 새로운 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 새로운 백오프 카운터에 기초하여 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 새로운 트리거 프레임(312)의 전송을 위한 백오프 절차를 수행한다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트리거 프레임 재전송 방법을 나타낸다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, AP는 PIFS 리커버리(recovery) 기법에 기초하여 트리거 프레임의 재전송을 수행할 수 있다. 이때, AP는 TXOP 확보를 위한 첫 번째 트리거 프레임의 전송에 대해서도 PIFS 리커버리 기법을 적용할 수 있다.
종래의 PIFS 리커버리 기법에서는 설정된 TXOP의 첫 번째 프레임이 성공적으로 전송된 경우, 동일 TXOP 내에서 이후의 프레임들은 전송 실패시 PIFS 시간 뒤에 재전송될 수 있다. 즉, 이후의 프레임의 전송이 실패될 경우 해당 프레임은 별도의 경쟁 없이 PIFS 시간 뒤에 재전송된다. 본 발명의 실시예에 따르면, AP는 이러한 PIFS 리커버리 기법을 트리거 프레임의 재전송에 적용한다. 즉, TXOP를 확보하기 위해 전송되는 첫 번째 프레임이 트리거 프레임(즉, 제1 트리거 프레임)인 경우에는, 해당 트리거 프레임에 대해서도 PIFS 리커버리 기법이 적용된다. AP는 UL-MU 전송 과정을 개시하기 위한 제1 트리거 프레임을 전송하고, 상기 제1 트리거 프레임이 전송된 시점으로부터 PIFS 시간 동안 채널이 유휴 상태일 경우 제2 트리거 프레임을 전송 한다. 이때, 전송되는 제2 트리거 프레임은 재전송된 제1 트리거 프레임일 수도 있고, 또는 새로운 트리거 프레임일 수도 있다.
도 15의 실시예를 참조하면, AP는 UL-MU 전송 과정의 첫 번째 트리거 프레임(310)의 전송 후 PIFS의 시간 동안 채널이 유휴 상태이면 곧바로 트리거 프레임(310)의 재전송을 수행한다. 일 실시예에 따르면, 이러한 트리거 프레임(310)의 재전송은 초기의 트리거 프레임(310)에서 설정한 최초의 TXOP 즉, TXOP_O 이내에서 재전송이 성공할 때까지 수행될 수 있다.
트리거 프레임(310)이 재전송되면, STA들은 재전송된 트리거 프레임(310)에 의해 새로 지정된 확장된 TXOP 즉, TXOP_E 동안 UL-MU 전송을 수행할 수 있다. 도 15의 실시예에서, STA들은 재전송된 트리거 프레임(310)을 수신하고, 이에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터(322)를 전송한다. 이때, 상향 다중 사용자 데이터(322)의 듀레이션은 TXOP_E에 기초하여 설정된다. 일 실시예에 따르면, TXOP_E 값은 TXOP_O와 동일하게 설정될 수 있다. 따라서, 트리거 프레임(310)의 재전송될 경우 UL-MU 전송의 TXOP은 시프팅(shifting)될 수 있다. 도 15의 실시예에서는 재전송된 트리거 프레임(310)에 대응하여 STA1, STA2 및 STA3가 상향 데이터 전송에 성공하였으며, AP는 STA1, STA2 및 STA3에 대한 ACK 정보를 M-BA(332)을 통해 전송한다.
도 16의 실시예를 참조하면, AP는 UL-MU 전송 과정의 첫 번째 트리거 프레임(310)의 전송 후 PIFS의 시간 동안 채널이 유휴 상태이면 새로운 트리거 프레임(314)을 전송할 수도 있다. 새로운 트리거 프레임(314)은 기 전송된 트리거 프레임(310)과 서로 다른 스케쥴링 정보를 가질 수 있다. 도 16의 실시예에서 초기에 전송된 트리거 프레임(310)은 STA1, STA2 및 STA3의 상향 다중 사용자 데이터 전송을 지시하였지만, 재전송된 트리거 프레임(314)은 새로운 스케쥴링 정보에 기초하여 STA4, STA5 및 SAT6의 상향 다중 사용자 데이터 전송을 지시한다. STA4, STA5 및 STA6는 재전송된 트리거 프레임(314)에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터(326)를 전송하며 AP는 이를 수신한다. AP는 수신된 상향 다중 사용자 데이터(326)에 대응하여, STA4, STA5 및 STA6의 ACK 정보를 M-BA(336)을 통해 전송한다.
이와 같이 도 15 및 도 16의 실시예에 따르면, UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 AP는 별도의 경쟁 없이 PIFS 시간 후에 트리거 프레임을 재전송하게 된다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트리거 프레임 재전송 방법을 나타낸다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, AP는 기 설정된 재전송 제한 시간(d_R) 동안 전술한 PIFS 리커버리 기법에 기초하여 트리거 프레임의 재전송을 수행할 수 있다.
먼저 도 17의 실시예를 참조하면, AP는 트리거 프레임(310)의 전송 후 이에 대응하는 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, 상기 d_R 시간 이내에 PIFS 리커버리에 기초한 트리거 프레임(310)의 재전송을 수행한다. 이때, AP는 초기 트리거 프레임(310)의 전송 직후의 채널이 유휴 상태가 아니더라도, AP는 PIFS 리커버리에 기초한 트리거 프레임(310)의 재전송을 수행할 수 있다. 예를 들면, 주변 BSS에 의해 간섭이 발생하는 경우, 프레임간의 충돌이 발생하는 경우, 또는 수신된 프레임이 디코딩 불가능할 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, AP는 채널이 유휴 상태가 되는 시점으로부터 PIFS의 시간 후에 트리거 프레임(310)의 재전송을 수행한다. 한편, 도 17에서는 PIFS 리커버리에 기초하여 동일한 트리거 프레임(310)이 재전송되는 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, AP는 d_R 시간 이내에 새로운 스케쥴링 정보에 기초하여 새로운 트리거 프레임을 전송할 수도 있다.
기 설정된 재전송 제한 시간(d_R) 이내의 UL-MU 전송 과정이 모두 실패한 경우, AP는 해당 트리거 프레임(310)의 전송을 종료하고 액세스 카테고리 큐에 있는 다른 프레임의 전송을 시도한다. AP는 다음 경쟁 윈도우 구간들(44, 46)에서 하향 단일 사용자 전송, 하향 다중 사용자 전송, 또는 새로운 트리거 프레임의 전송 중 어느 하나를 시도할 수 있다. 도 17의 실시예에 따르면, d_R 시간 이내의 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키지 않고 다음 전송을 시도할 수 있다. 즉, AP는 전송될 패킷의 액세스 카테고리에 따른 초기 경쟁 윈도우 값에 기초하여 백오프 절차를 수행한다. AP는 초기 경쟁 윈도우 이내의 새로운 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 백오프 카운터에 기초하여 채널에 접근한다.
도 17의 실시예를 참조하면, AP는 d_R 시간 이내의 UL-MU 전송 과정이 모두 실패한 후에 새로운 트리거 프레임(312)의 전송을 시도한다. AP는 트리거 프레임(312)의 액세스 카테고리에 기초한 초기 경쟁 윈도우를 이용하여 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 백오프 카운터에 기초하여 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 백오프 절차를 수행한다. 다음 경쟁 윈도우 구간(44)에서는 STA2가 경쟁에 승리하여 AP로 상향 데이터(340)를 전송한다. AP는 STA2가 전송한 상향 데이터(340)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(346)을 전송한다. 그 다음 경쟁 윈도우 구간(46)에서는 AP가 경쟁에 승리하여 새로운 트리거 프레임(312)를 전송한다. 새로운 트리거 프레임(312)은 STA1, STA3 및 STA4에 대한 상향 다중 사용자 데이터 전송을 지시한다. STA들은 AP가 전송한 새로운 트리거 프레임(312)을 수신하고, 이에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터(324)를 전송한다. 도 17의 실시예에서는 새로운 트리거 프레임(312)에 대응하여 STA1, STA3 및 STA4가 상향 데이터 전송에 성공하였으며, AP는 STA1, STA3 및 STA4에 대한 ACK 정보를 M-BA(334)을 통해 전송한다.
다음으로 도 18의 실시예에 따르면, d_R 시간 이내의 UL-MU 전송 과정이 모두 실패한 경우, AP는 다음 전송을 위한 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킬 수 있다. AP는 PIFS 리커버리에 기초한 UL-MU 전송 시도가 실패할 경우 경쟁이 매우 심한 것으로 판단하고, 채널 혼잡을 피하기 위해 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킨다. AP는 증가된 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득하고 채널에 접근한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 도 12에서 전술한 바와 같다.
<연속된(cascaded) 상향 다중 사용자 전송>
도 19 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 연속된 상향 다중 사용자 전송 방법들을 나타낸다. 상향 다중 사용자 데이터 전송은 다수의 STA들의 백오프 경쟁에 따른 오버헤드를 줄이는 측면에서 스펙트럼 효율을 극대화할 수 있는 기술이다. 따라서, AP는 최초의 상향 다중 사용자 데이터 전송 세션을 시작할 때, 도 15에 도시된 바와 같이 이용 가능한 최대 TXOP의 길이로 NAV를 설정하고 상향 다중 사용자 데이터 전송을 트리거 함으로 전송 효율을 높일 수 있다. 즉, 상향 다중 사용자 데이터 전송을 위해 처음 전송되는 트리거 프레임(TF)의 듀레이션 필드는 최대 TXOP에 대응하는 값으로 설정될 수 있다. AP는 BSS 내의 STA들의 버퍼 상태 정보를 미리 획득하고, 각 STA의 상향 데이터 크기 정보, 상향 데이터 AC 정보, 채널 선택성 등을 고려하여 상향 데이터 전송을 위한 리소스를 할당한다. 이하의 실시예 및 도면들에서, TF는 트리거 프레임, UL-DATA는 상향 다중 사용자 데이터, M-BA은 다중-STA 블록 ACK을 각각 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속된 상향 다중 사용자 전송 방법을 나타낸다. 먼저 도 19(a)을 참조하면, 전술한 실시예에 따른 트리거 프레임(410), 상향 다중 사용자 데이터(420) 및 M-BA(430)의 전송이 수행될 수 있다. 만약 M-BA(430)의 전송 완료 후에도 추가적인 UL-MU 전송에 충분한 길이만큼 NAV가 남아있는 경우, AP는 NAV를 반납하지 않고 다음 UL-MU 전송을 트리거 한다. 이를 위해, AP는 M-BA(430)이 전송되고 SIFS의 시간이 지난 후에 새로운 트리거 프레임(412)을 전송한다. 새로운 트리거 프레임(412)의 전송에 의해 새로운 UL-MU 전송 과정이 수행된다. 즉, 새로운 트리거 프레임(412)에 대응하는 상향 다중 사용자 데이터(422) 및 M-BA(432)의 전송이 최대 TXOP 내에서 추가적으로 수행된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, M-BA(430)과 새로운 트리거 프레임(412)은 하나의 A-MPDU(Aggregated MAC Protocol Data Unit)로 결합되어 전송될 수 있다. 즉, 제1 트리거 프레임(410)에 대응하는 상향 다중 사용자 데이터(420)가 수신되면, AP는 상향 다중 사용자 데이터(420)에 대응하는 M-BA과 제2 트리거 프레임이 결합된 A-MPDU를 전송할 수 있다. 이에 따라, 이전 UL-MU 전송에 대한 ACK 전달과 다음 UL-MU 전송의 트리거가 하나의 프레임을 통해 수행될 수 있다.
도 19(b)는 M-BA의 전송 완료 후에 추가적인 UL-MU 전송에 충분한 길이만큼 NAV가 남아있지 않는 상황을 나타낸다. 일 실시예에 따르면, AP는 CF-END 프레임(440)을 전송하여 UL-MU 전송 과정을 종료하고 NAV를 반납할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, AP는 남아 있는 NAV 기간 동안 짧은 길이의 하향 컨트롤 프레임, 관리 프레임 등의 전송을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 기 설정된 기간 동안 연속된 UL-MU 전송이 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기 설정된 기간은 미리 정의된 최대 TXOP일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 기 설정된 기간은 BSS 내의 단말의 수, 상향/하향 전송 비율, 트래픽 혼잡도 등을 고려하여 AP가 유동적으로 선택할 수도 있다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속 상향 다중 사용자 전송 과정의 취소 방법을 나타낸다. 네트워크가 혼잡할 경우, STA들은 AP의 트리거 프레임(410)에 대응하여 상향 데이터를 전송하지 못하거나, AP가 STA들의 상향 데이터를 수신하지 못할 수 있다. 또는, AP는 트리거 프레임(410)에 대응하여 일부의 상향 데이터(424)만 수신할 수도 있다. 이러한 경우, 이어지는 UL-MU 전송 과정 역시 혼잡 상황에 의해 정상적인 전송이 어려울 것으로 예측될 수 있다.
따라서 도 20(a)의 실시예와 같이, 트리거 프레임(410)에 대응하는 상향 다중 사용자 데이터가 수신되지 않을 경우, AP는 CF-END 프레임(440)을 전송하여 TXOP을 취소하고 UL-MU 전송 과정을 종료할 수 있다. 한편 도 20(b)의 실시예와 같이, 트리거 프레임(410)에 대응하는 일부의 상향 다중 사용자 데이터(424)가 수신될 경우, AP는 해당 데이터(424)에 대응하는 M-BA(434)을 전송한 후에 CF-END 프레임(440)을 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, AP는 트리거 프레임(410)에 대응하여 기 설정된 수 이하의 STA로부터 상향 다중 사용자 데이터(424)가 수신될 경우 상기 CF-END 프레임(440)을 전송할 수 있다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 채널을 이용한 연속 상향 다중 사용자 전송 방법을 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, 전술한 연속 상향 다중 사용자 전송 과정은 20MHz 이상의 광대역 채널을 통해서 수행될 수 있다. 도 21은 주채널, 부채널 1 및 부채널 2를 통해 상향 다중 사용자 전송 과정이 수행되는 실시예를 나타낸다. 도 21의 실시예에서, 전술한 도 19 및 도 20의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
먼저, AP는 복수의 채널 즉, 주채널, 부채널 1 및 부채널 2로 트리거 프레임들(410a, 410b, 410c)을 전송한다. 상기 트리거 프레임들(410a, 410b, 410c)은 20MHz 채널 단위로 별개의 프레임으로 전송될 수 있다. 또는, 상기 트리거 프레임들(410a, 410b, 410c)은 복수의 채널을 통해 하나의 프레임으로 전송될 수도 있다. 도 21의 실시예에서, 주채널로 전송되는 트리거 프레임(410a)은 AID 값이 63, 457, 91 및 78인 STA들에게 주채널을 할당하여 상향 다중 사용자 전송을 지시한다. 부채널 1로 전송되는 트리거 프레임(410b)은 AID 값이 1, 3, 12, 45인 STA들에게 부채널 1을 할당하여 상향 다중 사용자 전송을 지시한다. 또한, 부채널 2로 전송되는 트리거 프레임(410c)은 AID 값이 37, 107, 6, 54인 STA들에게 부채널 2를 할당하여 상향 다중 사용자 전송을 지시한다.
그러나 BSS 내의 각 단말들의 통신 가능한 채널은 해당 단말의 위치 및 주변 BSS들의 채널 점유 상황에 따라 서로 다르게 나타날 수 있다. 따라서, AP에 의해 전송된 트리거 프레임을 통해 리소스 유닛을 할당 받았지만 STA가 상향 다중 사용자 데이터를 전송하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 이와 같이 트리거 프레임에 의해 지정된 STA로부터 상향 다중 사용자 데이터가 수신되지 않는 경우, AP는 다음 UL-MU 전송 과정에서 해당 STA에게 다른 채널(또는, 리소스 유닛)을 할당하여 상향 다중 사용자 전송을 지시할 수 있다. 즉, 제1 트리거 프레임을 통해 제1 채널(또는, 제1 리소스 유닛)이 할당된 STA로부터 상향 데이터가 수신되지 않은 경우, AP는 다음의 제2 트리거 프레임에서 상기 STA에 제2 채널(또는, 제2 리소스 유닛)을 할당하여 상향 다중 사용자 전송을 지시한다. 이때, 제1 트리거 프레임과 제2 트리거 프레임은 연속된 UL-MU 전송을 위해 기 설정된 기간(예를 들어, 최대 TXOP) 내에 전송되는 서로 다른 트리거 프레임이다.
도 21의 실시예를 참조하면, 제1 트리거 프레임(410a, 410b, 410c)에 기초한 첫 번째 UL-MU 전송 과정에 이어서 제2 트리거 프레임(412a, 412b, 412c)에 기초한 두 번째 UL-MU 전송 과정이 개시된다. AP는 첫 번째 UL-MU 전송 과정에서 상향 다중 사용자 데이터 전송에 실패한 STA에게 다른 채널을 할당하여 두 번째 UL-MU 전송 과정을 개시한다. 예를 들어, 제1 트리거 프레임(410a)에서 주채널을 할당 받은 AID 78의 STA는 제2 트리거 프레임(412b)에서 부채널 1을 새로 할당 받는다. 또한, 제1 트리거 프레임(410b)에서 부채널 1을 할당 받은 AID 12 및 AID 45의 STA들은 제2 트리거 프레임(412a, 412c)에서 각각 주채널 및 부채널 2를 새로 할당 받는다.
이와 같이 연속된 UL-MU 전송 과정에서, AP는 상향 다중 사용자 데이터 전송에 실패한 STA들을 위한 새로운 스케쥴링 정보를 생성하고, 새로운 스케쥴링 정보에 기초한 트리거 프레임을 전송한다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 상태 리포트 및 이에 기초한 상향 다중 사용자 전송 방법을 나타낸다. 먼저 도 22(a)를 참조하면, UL-MU 전송 과정의 스펙트럼 효율을 높이기 위해, UL-MU 전송 개시 전에 STA들의 버퍼 상태 리포트(BSR, 452)가 먼저 전송될 수 있다. STA들의 버퍼 상태 리포트(452) 전송을 지시하기 위해, AP는 버퍼 상태 리포트 요청(BSRR, 450)을 전송할 수 있다. 버퍼 상태 리포트 요청(450)을 수신한 STA들 중 전송할 상향 데이터를 가진 STA는 버퍼 상태 리포트(452)를 위해 할당된 리소스 유닛들 중 하나를 랜덤하게 선택하여 버퍼 상태 리포트(452)를 전송한다. 버퍼 상태 리포트(452)를 수신한 AP는 확보된 버퍼 상태 정보에 기초하여 리소스 유닛을 할당하고, UL-DATA의 전송 개시를 위한 트리거 프레임(410)을 전송한다.
도 22(b)는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 상태 리포트의 구조를 나타내고 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, STA가 전송하는 버퍼 상태 리포트는 해당 STA의 식별자 정보, STA가 전송할 데이터의 크기(즉, Length) 정보 및 STA가 전송할 데이터의 액세스 카테고리(AC) 정보 중 적어도 하나를 포함한다. STA의 식별자 정보는 STA의 AID, 부분 AID 및 MAC 어드레스 중 어느 하나를 나타낸다.
도 22(b)의 실시예에서는 AP가 20MHz 단위의 총 4개의 채널 즉, 주채널, 부채널 1, 부채널 2, 부채널 3에 버퍼 상태 리포트 전송을 위한 리소스 유닛을 할당하였다. 이때, 버퍼 상태 리포트 전송을 위한 리소스 유닛은 20MHz 채널 내에서 더욱 세분화된 서브채널 단위로 할당될 수 있다. 도 22(b)에서 각각의 할당된 리소스 유닛은 랜덤 액세스 기반의 리소스 유닛을 나타낸다. 전송할 상향 데이터를 가진 STA들은 할당된 리소스 유닛 중 임의의 리소스 유닛을 선택하여, 상기 정보들로 구성된 버퍼 상태 리포트를 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 혼잡 상황에서 랜덤 액세스 기반의 버퍼 상태 리포트 전송의 충돌 발생 확률을 줄이기 위한 추가적인 제어 방법이 사용될 수 있다. STA는 해당 단말이 전송할 액세스 카테고리에 기초하여 전송 확률을 획득하고, 획득된 전송 확률에 기초하여 버퍼 상태 리포트를 전송할 수 있다. 표 1은 데이터의 액세스 카테고리에 따른 버퍼 상태 리포트 전송 확률을 나타내고 있다.
Figure PCTKR2016006856-appb-T000001
여기서, P0>P1>P2>P3>P4이다.
또한, AC_VO는 보이스 액세스 카테고리를, AC_VI는 비디오 액세스 카테고리를, AC_BE는 베스트 에포트 액세스 카테고리를, AC_BK는 백그라운드 액세스 카테고리를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따르면, 버퍼 상태 리포트를 전송하는 STA들은 전송할 데이터의 액세스 카테고리에 따라 서로 다른 확률 값을 할당하여 차등적인 접속을 수행하도록 한다. 즉, 확률 값이 높은 액세스 카테고리의 데이터를 가진 STA일수록 버퍼 상태 리포트의 전송 확률이 높아진다. 일 실시예에 따르면, 전송할 데이터의 액세스 카테고리의 우선순위가 높을수록 버퍼 상태 리포트의 전송 확률이 높아진다. STA들은 버퍼 상태 리포트 요청이 수신되면, 해당 단말의 버퍼에 있는 데이터의 액세스 카테고리에 따라 결정된 확률에 기초하여 버퍼 상태 리포트 전송 여부를 결정한다.
도 23 및 도 24는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 상향 다중 사용자 전송 과정을 나타낸다. 트리거 프레임이 전송되면, STA들은 기 설정된 IFS 시간 뒤에 상향 다중 사용자 데이터를 전송해야 한다. 이때, STA들은 트리거 프레임을 수신하고 이에 대응하여 UL-MU 전송에 참여하기 위한 프로세싱 시간이 필요하다.
먼저 도 23의 실시예에 따르면, UL-MU 전송을 위한 프로세싱 시간의 확보를 위해 패딩이 이용될 수 있다. 먼저 AP는 UL-MU 전송의 개시를 위해 트리거 프레임을 포함하는 하향 패킷(510)을 전송한다. 일 실시예에 따르면, AP는 하향 데이터와 트리거 프레임이 결합된 하향 패킷(510)을 전송할 수 있다. 도 23에서 M-TF는 다중 사용자를 지시하는 트리거 프레임을, S-TF는 단일 사용자를 지시하는 트리거 프레임을 나타낸다. 일 실시예에 따르면, AP는 하향 패킷(510)에 포함된 하향 데이터의 수신 STA에 대한 트리거 정보는 S-TF로 전송하고, 나머지 STA들에 대한 트리거 정보는 M-TF로 전송할 수 있다.
트리거 프레임이 포함된 하향 패킷(510)이 전송되면, STA들은 이에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터를 포함하는 상향 패킷(520)을 전송한다. 일 실시예에 따르면, 트리거 프레임에 대응하는 상향 패킷(520)은 트리거 프레임의 전송이 완료되고 SIFS 시간 뒤에 전송될 수 있다. 따라서, AP의 하향 패킷(510) 전송 이후에 AP의 ACK 타이머가 만료되기 전에 상향 패킷(520)이 전송될 수 있다. 도 23의 실시예에서는 STA1, STA3, STA4 및 STA5의 상향 데이터가 STA2의 블록 ACK과 함께 상향 패킷(520)을 통해 전송된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 트리거 프레임에 대응하여 전송되는 상향 패킷(520)에는 PHY 패딩(522)이 수행될 수 있다. 즉, 상향 다중 사용자 데이터를 전송할 STA들은 트리거 프레임이 수신된 시점으로부터 SIFS 시간 뒤에 상향 패킷(520)의 프리앰블을 전송하고, 상향 데이터(A-MPDU)의 전송이 가능한 시점까지 패딩(522) 웨이브폼을 전송한다. 트리거 프레임이 수신된 시점으로부터 상향 데이터(A-MPDU)가 전송될 때까지의 시간을 xIFS라고 할 때, 상향 다중 사용자 데이터를 전송하는 STA들은 xIFS - SIFS 시간 동안 PHY 패딩(522)을 수행한다. 이때, xIFS는 SIFS 보다 큰 값을 갖는다. STA들은 PHY 패딩(522)에 이어 곧바로 상향 다중 사용자 데이터를 전송한다. AP는 STA들이 전송한 상향 다중 사용자 데이터를 수신하고, 이에 대응하여 M-BA(530)을 전송한다.
다음으로 도 24의 실시예에 다르면, UL-MU 전송을 위한 프로세싱 시간의 확보를 위해 확장된 ACK 타이머가 적용될 수 있다. 즉, 트리거 프레임에 대응하는 상향 패킷(520)은 트리거 프레임의 전송이 완료되고 기 설정된 xIFS 시간 뒤에 전송될 수 있다. 이때, 기 설정된 xIFS는 SIFS + n*슬롯 (여기서, n은 1 이상의 정수)의 시간으로 설정된다. 도 24의 실시예에서는 확장된 ACK 타이머가 적용되므로, STA들은 트리거 프레임에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터를 구성할 시간을 확보할 수 있다. 따라서, STA들은 상향 패킷(520)의 프리앰블에 이어서 곧바로 상향 데이터(A-MPDU)를 전송할 수 있다.
상기와 같이 무선랜 통신을 예로 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며 셀룰러 통신 등 다른 통신 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 본 발명의 방법, 장치 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 구성 요소, 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아는 것으로 해석해야 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명되었으나, 그 밖의 다양한 형태의 이동통신 장치, 이동통신 시스템 등에 적용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 프로세서 및 송수신부를 포함하는 베이스 무선 통신 단말로서,
    상기 프로세서는,
    상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하고,
    상기 트리거 프레임에 대응하여 수신된 상향 다중 사용자 데이터에 기초하여 상기 상향 다중 사용자 전송의 성공 여부를 판별하고,
    상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별될 경우 트리거 프레임을 재전송하는 베이스 무선 통신 단말.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트리거 프레임에 의해 지시된 무선 통신 단말들 중 적어도 하나의 무선 통신 단말로부터 상향 데이터가 수신된 경우, 상기 상향 다중 사용자 전송이 성공한 것으로 판별하는 베이스 무선 통신 단말.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트리거 프레임에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못한 경우, 상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별하는 베이스 무선 통신 단말.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별될 경우, 상기 트리거 프레임의 재전송을 위한 새로운 백오프 카운터를 획득하고, 획득된 새로운 백오프 카운터에 기초하여 백오프 절차를 수행하는 베이스 무선 통신 단말.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트리거 프레임이 전송된 시점으로부터 기 설정된 시간 동안 채널이 유휴 상태일 경우 트리거 프레임을 재전송하는 베이스 무선 통신 단말.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 기 설정된 시간은 상향 다중 사용자 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)의 프리앰블의 수신을 위한 시간에 기초하여 설정되는 베이스 무선 통신 단말.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 기 설정된 시간은 PIFS(PCF IFS)로 설정되는 베이스 무선 통신 단말.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    기 설정된 재전송 제한 횟수 또는 재전송 제한 시간 이내에서 상기 재전송에 기초한 상향 다중 사용자 전송이 성공할 때까지 상기 트리거 프레임의 재전송을 수행하는 베이스 무선 통신 단말.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 재전송 제한 시간은 상기 트리거 프레임에서 설정한 최초의 TXOP(Transmission Opportunity)에 기초하여 설정되는 베이스 무선 통신 단말.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 재전송 제한 횟수 또는 재전송 제한 시간 이내의 상기 재전송에 기초한 상향 다중 사용자 전송이 모두 실패할 경우, 새로운 스케쥴링 정보에 기초한 새로운 트리거 프레임의 전송을 시도하는 베이스 무선 통신 단말.
  11. 베이스 무선 통신 단말의 무선 통신 방법으로서,
    상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하는 단계;
    상기 트리거 프레임에 대응하여 수신된 상향 다중 사용자 데이터에 기초하여 상기 상향 다중 사용자 전송의 성공 여부를 판별하는 단계; 및
    상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별될 경우 트리거 프레임을 재전송하는 단계;
    를 포함하는 무선 통신 방법.
  12. 프로세서 및 송수신부를 포함하는 베이스 무선 통신 단말로서,
    상기 프로세서는,
    상향 다중 사용자 전송을 지시하는 제1 트리거 프레임을 전송하되, 상기 트리거 프레임은 상향 다중 사용자 전송을 수행할 무선 통신 단말들에 대한 리소스 유닛 할당 정보를 포함하고,
    전송된 상기 트리거 프레임에 대응하는 상향 다중 사용자 데이터를 수신하고,
    상기 상향 다중 사용자 데이터 전송에 실패한 무선 통신 단말들을 위한 새로운 스케쥴링 정보를 생성하고,
    생성된 새로운 스케쥴링 정보에 기초한 제2 트리거 프레임을 전송하는 베이스 무선 통신 단말.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 트리거 프레임을 통해 제1 리소스 유닛이 할당된 무선 통신 단말로부터 상향 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 제2 트리거 프레임에서 해당 무선 통신 단말에게 제2 리소스 유닛을 할당하는 베이스 무선 통신 단말.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 트리거 프레임과 제2 트리거 프레임은 연속된 상향 다중 사용자 전송을 위해 기 설정된 기간 내에 전송되는 서로 다른 트리거 프레임인 베이스 무선 통신 단말.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    적어도 하나의 무선 통신 단말로부터 버퍼 상태 리포트를 수신하고,
    수신된 버퍼 상태 리포트에 기초하여 상기 트리거 프레임을 전송하되,
    상기 버퍼 상태 리포트는 해당 무선 통신 단말이 전송할 데이터의 액세스 카테고리에 따른 확률 값에 기초하여 전송되는 베이스 무선 통신 단말.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 전송할 데이터의 액세스 카테고리의 우선순위가 높을수록 상기 버퍼 상태 리포트의 전송 확률이 높은 베이스 무선 통신 단말.
  17. 베이스 무선 통신 단말의 무선 통신 방법으로서,
    상향 다중 사용자 전송을 지시하는 제1 트리거 프레임을 전송하는 단계, 상기 트리거 프레임은 상향 다중 사용자 전송을 수행할 무선 통신 단말들에 대한 리소스 유닛 할당 정보를 포함함;
    전송된 상기 트리거 프레임에 대응하는 상향 다중 사용자 데이터를 수신하는 단계;
    상기 상향 다중 사용자 데이터 전송에 실패한 무선 통신 단말들을 위한 새로운 스케쥴링 정보를 생성하는 단계; 및
    생성된 새로운 스케쥴링 정보에 기초한 제2 트리거 프레임을 전송하는 단계;
    를 포함하는 무선 통신 방법.
PCT/KR2016/006856 2015-06-26 2016-06-27 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말 WO2016209059A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/739,161 US10841931B2 (en) 2015-06-26 2016-06-27 Wireless communication method for uplink multiple-user transmission schedule and wireless communication terminal using the method
US17/069,864 US11844059B2 (en) 2015-06-26 2020-10-14 Wireless communication method for uplink multiple-user transmission schedule and wireless communication terminal using the method
US17/069,863 US11653348B2 (en) 2015-06-26 2020-10-14 Wireless communication method for uplink multiple-user transmission schedule and wireless communication terminal using the method
US18/377,743 US20240049213A1 (en) 2015-06-26 2023-10-06 Wireless communication method for uplink multiple-user transmission schedule and wireless communication terminal using the method

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0091532 2015-06-26
KR20150091532 2015-06-26
KR20150096770 2015-07-07
KR10-2015-0096770 2015-07-07
KR20150101505 2015-07-17
KR10-2015-0101505 2015-07-17
KR10-2015-0104659 2015-07-23
KR20150104659 2015-07-23

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/739,161 A-371-Of-International US10841931B2 (en) 2015-06-26 2016-06-27 Wireless communication method for uplink multiple-user transmission schedule and wireless communication terminal using the method
US17/069,864 Continuation US11844059B2 (en) 2015-06-26 2020-10-14 Wireless communication method for uplink multiple-user transmission schedule and wireless communication terminal using the method
US17/069,863 Continuation US11653348B2 (en) 2015-06-26 2020-10-14 Wireless communication method for uplink multiple-user transmission schedule and wireless communication terminal using the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016209059A1 true WO2016209059A1 (ko) 2016-12-29

Family

ID=57585901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/006856 WO2016209059A1 (ko) 2015-06-26 2016-06-27 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말

Country Status (2)

Country Link
US (4) US10841931B2 (ko)
WO (1) WO2016209059A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11785487B2 (en) 2018-10-31 2023-10-10 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Counting method, terminal device, and apparatus

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9930660B2 (en) * 2015-05-28 2018-03-27 Intel IP Corporation Scheduling trigger frames in a high efficiency wireless local-area network
WO2016209059A1 (ko) 2015-06-26 2016-12-29 주식회사 윌러스표준기술연구소 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
JP2017152983A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 ソニー株式会社 情報処理装置、通信システム、情報処理方法およびプログラム
US11083021B2 (en) 2016-04-14 2021-08-03 Qualcomm Incorporated Random access resource unit allocation for a multiple BSSID network
US10680883B2 (en) * 2017-01-04 2020-06-09 Hall Labs Llc Devices and systems for consumer-installed hub-based intermediate-range packetized wireless networks utilizing assignable operational channels
US11245501B2 (en) * 2018-09-04 2022-02-08 Qualcomm Incorporated Multi-access point scheduling in wireless local area networks
WO2020166770A1 (ko) * 2019-02-15 2020-08-20 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 조인트 전송을 수행하는 방법 및 장치
US11109393B2 (en) * 2019-09-26 2021-08-31 Intel Corporation Apparatus, system and method of configuring an uplink transmission in a trigger-based multi-user uplink transmission
CN114630351B (zh) * 2020-12-11 2023-07-14 华为技术有限公司 触发帧发送方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011025278A2 (ko) * 2009-08-26 2011-03-03 엘지전자 주식회사 다중 사용자 mimo 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 장치
WO2011065746A2 (ko) * 2009-11-24 2011-06-03 한국전자통신연구원 다중 사용자 기반 무선통신 시스템에서 전송 실패 프레임의 복구 방법
WO2014088371A1 (ko) * 2012-12-07 2014-06-12 엘지전자 주식회사 제어 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
US20150063190A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for multiple user uplink
US20150181620A1 (en) * 2012-06-18 2015-06-25 Lg Electronics Inc. Method and device for controlling channel access in wireless lan system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7539168B2 (en) * 2003-02-03 2009-05-26 Avaya Inc. Emergency call handling in contention-based wireless local-area networks
US20050213601A1 (en) * 2004-03-29 2005-09-29 Boris Ginzburg Method and apparatus to provide hidden node protection
CN102769516B (zh) * 2011-05-06 2017-08-11 中兴通讯股份有限公司 一种信道测量信息反馈方法及系统
US8730960B2 (en) * 2011-10-25 2014-05-20 Cisco Technology, Inc. Providing multicast transmissions with partial state block acknowledgments and retries
WO2014126323A1 (ko) * 2013-02-15 2014-08-21 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 대역폭에 따른 프레임 송수신 방법 및 장치
US20140341100A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Qualcomm Incorporated Access point-aided coexistence/concurrency at mobile devices
US9455773B2 (en) * 2013-07-15 2016-09-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Uplink multi-user multiple-input and multiple-output (UL MU-MIMO) transmission request method in UL MU-MIMO communication
US20160278081A1 (en) * 2013-11-07 2016-09-22 Lg Electronics Inc. Method and device for receiving multiuser uplink in wireless lan
US10009930B2 (en) * 2014-06-19 2018-06-26 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting frame
US9991995B2 (en) * 2014-10-06 2018-06-05 Newracom, Inc. Multiuser signaling and access request mechanisms
WO2016209059A1 (ko) 2015-06-26 2016-12-29 주식회사 윌러스표준기술연구소 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011025278A2 (ko) * 2009-08-26 2011-03-03 엘지전자 주식회사 다중 사용자 mimo 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 장치
WO2011065746A2 (ko) * 2009-11-24 2011-06-03 한국전자통신연구원 다중 사용자 기반 무선통신 시스템에서 전송 실패 프레임의 복구 방법
US20150181620A1 (en) * 2012-06-18 2015-06-25 Lg Electronics Inc. Method and device for controlling channel access in wireless lan system
WO2014088371A1 (ko) * 2012-12-07 2014-06-12 엘지전자 주식회사 제어 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
US20150063190A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for multiple user uplink

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11785487B2 (en) 2018-10-31 2023-10-10 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Counting method, terminal device, and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US11653348B2 (en) 2023-05-16
US20210176770A1 (en) 2021-06-10
US11844059B2 (en) 2023-12-12
US10841931B2 (en) 2020-11-17
US20210029722A1 (en) 2021-01-28
US20240049213A1 (en) 2024-02-08
US20180376486A1 (en) 2018-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017196104A1 (ko) 랜덤 액세스 기반의 상향 다중 사용자 전송을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법
WO2016129979A1 (ko) 다중 사용자 상향 전송을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법
WO2016186420A1 (ko) 다중 사용자 상향 전송을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법
WO2016209059A1 (ko) 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
WO2015199518A1 (ko) 데이터 동시 전송을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
WO2015182969A1 (ko) 광대역 링크 설정을 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 장치
WO2018128530A1 (ko) 다중 사용자 패킷의 시그널링을 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2017171531A1 (ko) 중첩된 베이직 서비스 세트의 공간적 재사용 동작을 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2018056771A1 (ko) 다중 사용자 edca 동작을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법
WO2017003193A1 (ko) 데이터 전송을 위한 채널 접근 방법, 이를 이용한 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2016108672A1 (ko) 다중 사용자 상향 전송을 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법
WO2016204538A1 (ko) 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
US11716171B2 (en) Wireless communication terminal and wireless communication method for multi-user concurrent transmission
WO2015194917A1 (ko) 전력 절약을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
WO2016043538A2 (ko) 프레임 집성을 이용한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
WO2016003195A1 (ko) 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2018128532A1 (ko) Txop를 사용하는 무선 통신 방법 및 이를 사용하는 무선 통신 단말
WO2016068670A2 (ko) 전력 절약을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
WO2021210869A1 (ko) 무선랜에서 직접 통신을 위한 방법 및 장치
WO2017039377A1 (ko) 네트워크 얼로케이션 벡터를 이용하는 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2017026807A1 (ko) 타겟 웨이크 타임 기반의 전력 절약을 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2016175561A1 (ko) 데이터 수신 여부를 나타내는 프레임을 전송하는 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16814772

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 09/05/2018)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16814772

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1