WO2017078380A1 - 무선랜 시스템에서 프레임을 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서 프레임을 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017078380A1
WO2017078380A1 PCT/KR2016/012489 KR2016012489W WO2017078380A1 WO 2017078380 A1 WO2017078380 A1 WO 2017078380A1 KR 2016012489 W KR2016012489 W KR 2016012489W WO 2017078380 A1 WO2017078380 A1 WO 2017078380A1
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WO
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field
frame
sta
mac header
sig
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PCT/KR2016/012489
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Inventor
김정기
류기선
조한규
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a WLAN system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting or receiving a frame including a physical layer preamble and a MAC header in a WLAN system supporting HE PPDU.
  • IEEE 802.11a and b are described in 2.4. Using unlicensed band at GHz or 5 GHz, IEEE 802.11b provides a transmission rate of 11 Mbps and IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11g applies orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11n applies multiple input multiple output OFDM (MIMO-OFDM) to provide a transmission rate of 300 Mbps for four spatial streams. IEEE 802.11n supports channel bandwidths up to 40 MHz, in this case providing a transmission rate of 600 Mbps.
  • the WLAN standard uses a maximum of 160MHz bandwidth, supports eight spatial streams, and supports IEEE 802.11ax standard through an IEEE 802.11ac standard supporting a speed of up to 1Gbit / s.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for more efficiently transmitting or receiving a multi-user frame including a physical layer preamble and a MAC header in a WLAN system supporting HE PPDU.
  • the present invention is not limited to the above-described technical problem and other technical problems can be inferred from the embodiments of the present invention.
  • a method for transmitting a frame by a station (STA) in a wireless LAN system includes: setting a MAC header according to a type of a physical layer preamble; And transmitting a frame including the physical layer preamble and the MAC header, wherein the physical layer preamble includes at least one of a high efficiency-signal A field and a HE-SIG B field.
  • the MAC header may include at least one of a frame control (FC) field, a duration field, a receiver address field, and a transmitter address (TA) field.
  • FC frame control
  • TA transmitter address
  • the STA may omit at least one of the RA field and the TA field and the duration field from the MAC header.
  • a station (STA) for transmitting a frame in a WLAN system includes: a processor configured to set a MAC header according to a type of a physical layer preamble; And a transmitter for transmitting a frame including the physical layer preamble and the MAC header, wherein the physical layer preamble includes at least one of a HE-SIG A field and a HE-SIG B field, wherein the MAC header includes: And at least one of a frame control (FC) field, a duration field, a receiver address (RA) field, and a transmitter address (TA) field, and in setting the MAC header, the processor is further configured to include the physical layer preamble. If the type does not include the HE-SIG B field, at least one of the RA field and the TA field and the duration field may be omitted from the MAC header.
  • FC frame control
  • RA receiver address
  • TA transmitter address
  • the STA uses a physical layer preamble of a type not including the HE-SIG B field, and among the RA field and the TA field. At least one may be omitted.
  • the STA uses a physical layer preamble of a type not including the HE-SIG B field, and the RA Field and the TA field may be omitted.
  • the address value of at least one field omitted from the MAC header may be obtained through the trigger frame.
  • the TA field is set to an association identifier (AID) having a length shorter than that of the STA's MAC address.
  • AID association identifier
  • the TA field may be set to the MAC address of the STA.
  • a method for receiving a frame by an access point (AP) in a WLAN system includes: receiving a frame including a physical layer preamble and a MAC header; And decoding the physical layer preamble and the MAC header, wherein the physical layer preamble includes at least one of a HE-SIG A field and a HE-SIG B field, and wherein the MAC header is frame control (FC). ) Field, a duration field, a receiver address (RA) field, and a transmitter address (TA) field, wherein the AP is a type in which the physical layer preamble does not include the HE-SIG B field. In the case, it may be assumed that at least one of the RA field and the TA field and the duration field are omitted from the MAC header.
  • an access point (AP) for receiving a frame in a wireless LAN system includes: a receiver for receiving a frame including a physical layer preamble and a MAC header; And a processor for decoding the physical layer preamble and the MAC header, wherein the physical layer preamble includes at least one of a HE-SIG A field and a HE-SIG B field, and wherein the MAC header is frame control (FC). ) Field, a duration field, a receiver address (RA) field, and a transmitter address (TA) field, wherein the processor is a type in which the physical layer preamble does not include the HE-SIG B field. In the case, it may be assumed that at least one of the RA field and the TA field and the duration field are omitted from the MAC header.
  • the AP uses a physical layer preamble of a type not including the HE-SIG B field, and includes at least one of the RA field and the TA field. Assuming one is omitted, the MAC header can be decoded.
  • the AP uses a physical layer preamble of a type not including the HE-SIG B field, and the RA field. And assuming that all of the TA fields are omitted, the MAC header may be decoded.
  • omission of the TA field may not be allowed.
  • the AP may obtain an address value of at least one field omitted from the MAC header through the trigger frame.
  • the AP identifies an association identifier (AID) in which the TA field has a length shorter than the MAC address of the station STA. If the MAC header includes the TA field and the frame is a frame received on the random access basis, the AP may determine that the TA field is the MAC address of the STA.
  • AID association identifier
  • an STA transmitting a multi-user frame including a physical layer preamble and a MAC header configures a MAC header adaptively to the type of the physical layer preamble, thereby forming a MAC header.
  • a MAC header adaptively to the type of the physical layer preamble, thereby forming a MAC header.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a general link setup process.
  • FIG. 4 is a diagram for describing a backoff process.
  • 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • 7 to 9 are diagrams for explaining the operation of the STA receiving the TIM.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in an IEEE 802.11 system.
  • FIG. 11 illustrates a content free (CF) -END frame.
  • FIG. 12 shows an example of a HE PPDU.
  • FIG. 13 shows another example of an HE PPDU.
  • FIG. 14 shows another example of an HE PPDU.
  • 15 shows another example of an HE PPDU.
  • 16 shows another example of an HE PPDU.
  • 17 and 18 illustrate a padding scheme for HE-SIG B.
  • FIG 19 illustrates an uplink multi-user transmission situation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 illustrates a trigger frame format according to an embodiment of the present invention.
  • 22 through 26 illustrate a MAC header structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 illustrates a frame transmission and reception method according to an embodiment of the present invention.
  • the following description relates to a method and an apparatus therefor for efficiently utilizing a channel having a wide band in a WLAN system.
  • a WLAN system to which the present invention is applied will be described in detail.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • the WLAN system includes one or more basic service sets (BSSs).
  • BSS is a set of stations (STAs) that can successfully synchronize and communicate with each other.
  • An STA is a logical entity that includes a medium access control (MAC) and a physical layer interface to a wireless medium.
  • the STA is an access point (AP) and a non-AP STA (Non-AP Station). Include.
  • the portable terminal operated by the user among the STAs is a non-AP STA, and when referred to simply as an STA, it may also refer to a non-AP STA.
  • a non-AP STA is a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, or a mobile subscriber. It may also be called another name such as a mobile subscriber unit.
  • the AP is an entity that provides an associated station (STA) coupled to the AP to access a distribution system (DS) through a wireless medium.
  • STA station
  • DS distribution system
  • the AP may be called a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), or a site controller.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • BSS can be divided into infrastructure BSS and Independent BSS (IBSS).
  • IBSS Independent BSS
  • the BBS shown in FIG. 1 is an IBSS.
  • the IBSS means a BSS that does not include an AP. Since the IBSS does not include an AP, access to the DS is not allowed, thereby forming a self-contained network.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • the BSS shown in FIG. 2 is an infrastructure BSS.
  • Infrastructure BSS includes one or more STAs and APs.
  • communication between non-AP STAs is performed via an AP.
  • AP access point
  • a plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a DS.
  • a plurality of BSSs connected through a DS is called an extended service set (ESS).
  • STAs included in the ESS may communicate with each other, and a non-AP STA may move from one BSS to another BSS while seamlessly communicating within the same ESS.
  • the DS is a mechanism for connecting a plurality of APs.
  • the DS is not necessarily a network, and there is no limitation on the form if it can provide a predetermined distribution service.
  • the DS may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects APs to each other.
  • the operation of the STA operating in the WLAN system may be described in terms of a layer structure.
  • the hierarchy may be implemented by a processor.
  • the STA may have a plurality of hierarchical structures.
  • the hierarchical structure covered by the 802.11 standard document is mainly the MAC sublayer and physical (PHY) layer on the DLL (Data Link Layer).
  • the PHY may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity, a Physical Medium Dependent (PMD) entity, and the like.
  • PLCP Physical Layer Convergence Procedure
  • PMD Physical Medium Dependent
  • the MAC sublayer and PHY conceptually contain management entities called MAC sublayer management entities (MLMEs) and physical layer management entities (PLMEs), respectively.These entities provide a layer management service interface on which layer management functions operate. .
  • SME Station Management Entity
  • An SME is a layer-independent entity that can appear to be in a separate management plane or appear to be off to the side. While the exact features of the SME are not described in detail in this document, they generally do not include the ability to collect layer-dependent states from various Layer Management Entities (LMEs), and to set similar values for layer-specific parameters. You may seem to be in charge. SMEs can generally perform these functions on behalf of general system management entities and implement standard management protocols.
  • LMEs Layer Management Entities
  • the aforementioned entities interact in a variety of ways.
  • entities can interact by exchanging GET / SET primitives.
  • a primitive means a set of elements or parameters related to a particular purpose.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a given MIB attribute (management information based attribute information).
  • the XX-GET.confirm primitive is used to return the appropriate MIB attribute information value if the Status is "Success", otherwise it is used to return an error indication in the Status field.
  • the XX-SET.request primitive is used to request that the indicated MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute means a specific operation, this is to request that the operation be performed.
  • the XX-SET.confirm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value when status is "success", otherwise it is used to return an error condition in the status field. If the MIB attribute means a specific operation, this confirms that the operation has been performed.
  • the MLME and SME may exchange various MLME_GET / SET primitives through a MLME_SAP (Service Access Point).
  • various PLME_GET / SET primitives may be exchanged between PLME and SME through PLME_SAP and may be exchanged between MLME and PLME through MLME-PLME_SAP.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a general link setup process.
  • an STA In order for an STA to set up a link and transmit / receive data with respect to a network, an STA first discovers the network, performs authentication, establishes an association, and authenticates for security. It must go through the back.
  • the link setup process may also be referred to as session initiation process and session setup process.
  • a process of discovery, authentication, association, and security establishment of a link setup process may be collectively referred to as association process.
  • the STA may perform a network discovery operation.
  • the network discovery operation may include a scanning operation of the STA. That is, in order for the STA to access the network, the STA must find a network that can participate. The STA must identify a compatible network before joining the wireless network. A network identification process existing in a specific area is called scanning.
  • the STA performing scanning transmits a probe request frame and waits for a response to discover which AP exists in the vicinity while moving channels.
  • the responder transmits a probe response frame to the STA that transmits the probe request frame in response to the probe request frame.
  • the responder may be an STA that last transmitted a beacon frame in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP transmits a beacon frame, so the AP becomes a responder.
  • the responder is not constant.
  • an STA that transmits a probe request frame on channel 1 and receives a probe response frame on channel 1 stores the BSS-related information included in the received probe response frame and stores the next channel (eg, number 2).
  • Channel to perform scanning (i.e., probe request / response transmission and reception on channel 2) in the same manner.
  • the scanning operation may be performed by a passive scanning method.
  • passive scanning the STA performing scanning waits for a beacon frame while moving channels.
  • the beacon frame is one of management frames in IEEE 802.11.
  • the beacon frame is notified of the existence of a wireless network and is periodically transmitted to allow the STA performing scanning to find the wireless network and participate in the wireless network.
  • the AP periodically transmits a beacon frame
  • the IBSS STAs in the IBSS rotate and transmit a beacon frame.
  • the STA that performs the scanning receives the beacon frame, the STA stores the information on the BSS included in the beacon frame and records beacon frame information in each channel while moving to another channel.
  • the STA may store BSS related information included in the received beacon frame, move to the next channel, and perform scanning on the next channel in the same manner.
  • active scanning has the advantage of less delay and power consumption than passive scanning.
  • step S520 After the STA discovers the network, an authentication process may be performed in step S520.
  • This authentication process may be referred to as a first authentication process in order to clearly distinguish from the security setup operation of step S540 described later.
  • the authentication process includes a process in which the STA transmits an authentication request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an authentication response frame to the STA.
  • An authentication frame used for authentication request / response corresponds to a management frame.
  • the authentication frame includes an authentication algorithm number, an authentication transaction sequence number, a status code, a challenge text, a Robust Security Network, and a finite cyclic group. Group) and the like. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, and may be replaced with other information or further include additional information.
  • the STA may send an authentication request frame to the AP.
  • the AP may determine whether to allow authentication for the corresponding STA based on the information included in the received authentication request frame.
  • the AP may provide a result of the authentication process to the STA through an authentication response frame.
  • the association process includes a process in which the STA transmits an association request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an association response frame to the STA.
  • the association request frame may include information related to various capabilities, beacon listening interval, service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, RSN, mobility domain. Information about supported operating classes, TIM Broadcast Indication Map Broadcast request, interworking service capability, and the like.
  • an association response frame may include information related to various capabilities, status codes, association IDs (AIDs), support rates, Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) parameter sets, Received Channel Power Indicators (RCPI), Received Signal to Noise Information, such as an indicator, a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a QoS map.
  • AIDs association IDs
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • RCPI Received Channel Power Indicators
  • Received Signal to Noise Information such as an indicator, a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a QoS map.
  • a security setup process may be performed at step S540.
  • the security setup process of step S540 may be referred to as an authentication process through a Robust Security Network Association (RSNA) request / response.
  • the authentication process of step S520 is called a first authentication process, and the security setup process of step S540 is performed. It may also be referred to simply as the authentication process.
  • RSNA Robust Security Network Association
  • the security setup process of step S540 may include, for example, performing a private key setup through 4-way handshaking through an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame. .
  • the security setup process may be performed according to a security scheme not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • a basic access mechanism of MAC is a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA / CA) mechanism.
  • the CSMA / CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC. It basically employs a "listen before talk" access mechanism.
  • the AP and / or STA may sense a radio channel or medium during a predetermined time period (e.g., during a DCF Inter-Frame Space (DIFS), before starting transmission.
  • DIFS DCF Inter-Frame Space
  • a delay period for example, a random backoff period
  • HCF hybrid coordination function
  • the PCF refers to a polling-based synchronous access scheme in which polling is performed periodically so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames.
  • the HCF has an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and an HCF Controlled Channel Access (HCCA).
  • EDCA is a competition based approach for providers to provide data frames to multiple users, and HCCA uses a non-competition based channel access scheme using a polling mechanism.
  • the HCF includes a media access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
  • QoS quality of service
  • FIG. 4 is a diagram for describing a backoff process.
  • the random backoff count has a packet number value and may be determined as one of values ranging from 0 to CW.
  • CW is a contention window parameter value.
  • the CW parameter is given CWmin as an initial value, but may take a double value in case of transmission failure (eg, when an ACK for a transmitted frame is not received).
  • the STA continues to monitor the medium while counting down the backoff slots according to the determined backoff count value. If the medium is monitored as occupied, the countdown stops and waits; if the medium is idle, it resumes the remaining countdown.
  • the STA3 may confirm that the medium is idle as much as DIFS and transmit the frame immediately. Meanwhile, the remaining STAs monitor and wait for the medium to be busy. In the meantime, data may also be transmitted in each of STA1, STA2, and STA5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored idle, and then counts down the backoff slot according to a random backoff count value selected by the STA. Can be performed. In the example of FIG. 4, STA2 selects the smallest backoff count value, and STA1 selects the largest backoff count value.
  • the remaining backoff time of the STA5 is shorter than the remaining backoff time of the STA1 at the time when the STA2 finishes the backoff count and starts the frame transmission.
  • STA1 and STA5 stop counting for a while and wait for STA2 to occupy the medium.
  • the STA1 and the STA5 resume the stopped backoff count after waiting for DIFS. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of the STA5 is shorter than that of the STA1, the STA5 starts frame transmission. Meanwhile, while STA2 occupies the medium, data to be transmitted may also occur in STA4.
  • the STA4 waits for DIFS, performs a countdown according to a random backoff count value selected by the STA4, and starts frame transmission.
  • the remaining backoff time of STA5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA4.
  • a collision may occur between STA4 and STA5. If a collision occurs, neither STA4 nor STA5 receive an ACK, and thus data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 may double the CW value, select a random backoff count value, and perform a countdown.
  • the STA1 waits while the medium is occupied due to transmission of the STA4 and STA5, waits for DIFS when the medium is idle, and starts frame transmission after the remaining backoff time passes.
  • the CSMA / CA mechanism includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem.
  • the MAC of the WLAN system may use a network allocation vector (NAV).
  • the NAV is a value in which an AP and / or STA currently using or authorized to use a medium instructs another AP and / or STA how long to remain until the medium becomes available.
  • the value set to NAV corresponds to a period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the corresponding frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period.
  • the NAV may be set, for example, according to the value of the "duration" field of the MAC header of the frame.
  • 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
  • 5A illustrates an example of a hidden node, in which STA A and STA B are in communication and STA C has information to transmit.
  • STA A may be transmitting information to STA B, it may be determined that the medium is idle when STA C performs carrier sensing before sending data to STA B. This is because transmission of STA A (ie, media occupation) may not be sensed at the location of STA C.
  • STA B since STA B receives the information of STA A and STA C at the same time, a collision occurs.
  • STA A may be referred to as a hidden node of STA C.
  • FIG. 5B is an example of an exposed node
  • STA B is a case in which STA C has information to be transmitted from STA D while transmitting data to STA A.
  • FIG. 5B is an example of an exposed node
  • STA C is a case in which STA C has information to be transmitted from STA D while transmitting data to STA A.
  • FIG. 5B when STA C performs carrier sensing, it may be determined that the medium is occupied by the transmission of STA B. Accordingly, since STA C is sensed as a medium occupancy state even if there is information to be transmitted to STA D, it must wait until the medium becomes idle. However, since STA A is actually outside the transmission range of STA C, transmission from STA C and transmission from STA B may not collide with STA A's point of view, so STA C is unnecessary until STA B stops transmitting. To wait. At this time, STA C may be referred to as an exposed node of STA B.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • a short signaling packet such as a request to send (RTS) and a clear to send (CTS) may be used.
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • the RTS / CTS between the two STAs may allow the surrounding STA (s) to overhear, allowing the surrounding STA (s) to consider whether to transmit information between the two STAs. For example, when an STA to transmit data transmits an RTS frame to an STA receiving the data, the STA receiving the data may inform the neighboring STAs that they will receive the data by transmitting the CTS frame.
  • FIG. 6A illustrates an example of a method for solving a hidden node problem, and assumes that both STA A and STA C try to transmit data to STA B.
  • FIG. 6A When STA A sends the RTS to STA B, STA B transmits the CTS to both STA A and STA C around it. As a result, STA C waits until data transmission between STA A and STA B is completed, thereby avoiding collision.
  • FIG. 6 (b) illustrates an example of a method for solving an exposed node problem
  • STA C overhears RTS / CTS transmission between STA A and STA B so that STA C may use another STA (eg, STA). It may be determined that no collision will occur even if data is transmitted to D). That is, STA B transmits the RTS to all neighboring STAs, and only STA A having the data to actually transmit the CTS. Since STA C receives only RTS and not STA A's CTS, it can be seen that STA A is out of STC C's carrier sensing.
  • the WLAN system channel sensing must be performed before the STA performs transmission and reception, and always sensing the channel causes continuous power consumption of the STA.
  • the power consumption in the receive state is not significantly different from the power consumption in the transmit state, and maintaining the receive state is also a great burden for the power limited STA (ie, operated by a battery). Therefore, if the STA maintains a reception standby state in order to continuously sense the channel, it inefficiently consumes power without any particular advantage in terms of WLAN throughput.
  • the WLAN system supports a power management (PM) mode of the STA.
  • PM power management
  • the power management mode of the STA is divided into an active mode and a power save (PS) mode.
  • the STA basically operates in the active mode.
  • the STA operating in the active mode maintains an awake state.
  • the awake state is a state in which normal operation such as frame transmission and reception or channel scanning is possible.
  • the STA operating in the PS mode operates by switching between a sleep state (or a doze state) and an awake state.
  • the STA operating in the sleep state operates at the minimum power, and does not perform frame scanning as well as channel scanning.
  • the STA operates in the sleep state for as long as possible, power consumption is reduced, so the STA has an increased operation period. However, it is impossible to operate unconditionally long because frame transmission and reception are impossible in the sleep state. If there is a frame to be transmitted to the AP, the STA operating in the sleep state may transmit the frame by switching to the awake state. On the other hand, when the AP has a frame to transmit to the STA, the STA in the sleep state may not receive it and may not know that there is a frame to receive. Accordingly, the STA may need to switch to the awake state according to a specific period in order to know whether or not the frame to be transmitted to (or, if there is, receive it) exists.
  • the AP may transmit a beacon frame to STAs in the BSS at regular intervals.
  • the beacon frame may include a traffic indication map (TIM) information element.
  • the TIM information element may include information indicating that the AP has buffered traffic for STAs associated with the AP and transmits a frame.
  • the TIM element includes a TIM used to inform unicast frames and a delivery traffic indication map (DTIM) used to inform multicast or broadcast frames.
  • DTIM delivery traffic indication map
  • 7 to 9 are diagrams for explaining in detail the operation of the STA receiving the TIM.
  • the STA may switch from the sleep state to the awake state to receive a beacon frame including the TIM from the AP, interpret the received TIM element, and know that there is buffered traffic to be transmitted to the AP. .
  • the STA may transmit a PS-Poll frame to request an AP to transmit a data frame.
  • the AP may transmit the frame to the STA.
  • the STA may receive a data frame and transmit an acknowledgment (ACK) frame thereto to the AP.
  • the STA may then go back to sleep.
  • ACK acknowledgment
  • the AP may operate according to an immediate response method of transmitting a data frame after a predetermined time (for example, a short inter-frame space (SIFS)) after receiving a PS-Poll frame from an STA. Can be. Meanwhile, when the AP fails to prepare a data frame to be transmitted to the STA during the SIFS time after receiving the PS-Poll frame, the AP may operate according to a deferred response method, which will be described with reference to FIG. 8.
  • a predetermined time for example, a short inter-frame space (SIFS)
  • SIFS short inter-frame space
  • the STA switches from the sleep state to the awake state to receive the TIM from the AP and transmits the PS-Poll frame to the AP through contention as in the example of FIG. 7. If the AP does not prepare a data frame during SIFS even after receiving the PS-Poll frame, the AP may transmit an ACK frame to the STA instead of transmitting the data frame. When the data frame is prepared after transmitting the ACK frame, the AP may transmit the data frame to the STA after performing contention. The STA may transmit an ACK frame indicating that the data frame was successfully received to the AP and go to sleep.
  • STAs may transition from a sleep state to an awake state to receive a beacon frame containing a DTIM element from the AP. STAs may know that a multicast / broadcast frame will be transmitted through the received DTIM.
  • the AP may transmit data (ie, multicast / broadcast frame) immediately after the beacon frame including the DTIM without transmitting and receiving the PS-Poll frame.
  • the STAs may receive data while continuously awake after receiving the beacon frame including the DTIM, and may switch back to the sleep state after the data reception is completed.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in an IEEE 802.11 system.
  • the Physical Layer Protocol Data Unit (PPDU) frame format may include a Short Training Field (STF), a Long Training Field (LTF), a SIG (SIGNAL) field, and a Data field.
  • STF Short Training Field
  • LTF Long Training Field
  • SIGNAL SIGNAL
  • Data field a Data field.
  • the most basic (eg, non-HT) PPDU frame format may include only a legacy-STF (L-STF), a legacy-LTF (L-LTF), a SIG field, and a data field.
  • the STF is a signal for signal detection, automatic gain control (AGC), diversity selection, precise time synchronization, etc.
  • the LTF is a signal for channel estimation, frequency error estimation, and the like.
  • the STF and LTF may be referred to as a PLCP preamble, and the PLCP preamble may be referred to as a signal for synchronization and channel estimation of an OFDM physical layer.
  • the SIG field may include a RATE field and a LENGTH field.
  • the RATE field may include information about modulation and coding rate of data.
  • the LENGTH field may include information about the length of data.
  • the SIG field may include a parity bit, a SIG TAIL bit, and the like.
  • the data field may include a SERVICE field, a physical layer service data unit (PSDU), a PPDU TAIL bit, and may also include a padding bit if necessary.
  • Some bits of the SERVICE field may be used for synchronization of the descrambler at the receiving end.
  • the PSDU corresponds to an MPDU (MAC Protocol Data Unit) defined in the MAC layer and may include data generated / used in an upper layer.
  • the PPDU TAIL bit can be used to return the encoder to zero.
  • the padding bit may be used to adjust the length of the data field in a predetermined unit.
  • the MPDU is defined according to various MAC frame formats, and the basic MAC frame is composed of a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
  • the MAC frame may be composed of MPDUs and may be transmitted / received through the PSDU of the data portion of the PPDU frame format.
  • the MAC header includes a frame control field, a duration / ID field, an address field, and the like.
  • the frame control field may include control information required for frame transmission / reception.
  • the duration / ID field may be set to a time for transmitting the corresponding frame.
  • the duration / ID field included in the MAC header may be set to 16 bits long (e.b., B0 to B15).
  • the content included in the period / ID field may vary depending on the frame type and subtype, whether the content is transmitted during the CFP (contention free period), the QoS capability of the transmitting STA, and the like.
  • the duration / ID field may include the AID of the transmitting STA (e.g., via 14 LSB bits) and the 2 MSB bits may be set to one.
  • the period / ID field may be set to a fixed value (e.g., 32768).
  • the duration / ID field may include a duration value defined for each frame type.
  • Sequence Control, QoS Control, and HT Control subfields of the MAC header refer to the IEEE 802.11 standard document.
  • the frame control field of the MAC header may include Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order subfields.
  • the content of each subfield of the frame control field may refer to an IEEE 802.11 standard document.
  • Table 1 below describes the To DS subfield and the From DS subfield in the frame control field defined in the existing IEEE 11ac standard.
  • the four address fields of the MAC header are the Basic Service Set Identifier (BSSID), Source Address (SA), Destination Address (DA), Transmitter Address (TA), and Receiver (RA). Address), and may include only some of the four address fields according to the frame type.
  • BSSID Basic Service Set Identifier
  • SA Source Address
  • DA Destination Address
  • TA Transmitter Address
  • RA Receiver
  • Address may include only some of the four address fields according to the frame type.
  • the purpose of the address field may be specified by the relative position of the address field (Address 1-Address 4) in the MAC header, regardless of the type of address of the field.
  • the recipient address can always be determined based on the contents of the Address 1 field of the received frame.
  • the recipient address of the CTS frame can always be obtained from the Address 2 field of the corresponding RTS frame.
  • the recipient address of the ACK frame can always be obtained from the Address 2 field of the frame that is the target of the acknowledgment.
  • Table 2 below describes the contents of the address fields (Address 1-Address 4) of the MAC header according to the values of the To DS subfield and the From DS subfield in the frame control field of the MAC header.
  • RA means a recipient address
  • TA means a sender address
  • DA means a destination address
  • SA means a source address.
  • MSDU means MAC Service Data Unit (SDU) which is a unit of information transmitted between MAC Service Access Points (SAPs).
  • Aggregate-MSDU refers to a frame format for delivering a plurality of MAC SDUs through one MAC PDU. The values of these address fields (Address 1, Address 2, Address 3, or Address 4) may be set in the form of a 48-bit Ethernet MAC address.
  • the null-data packet (NDP) frame format refers to a frame format of a type that does not include a data packet. That is, the NDP frame refers to a frame format including only PLCP header parts (ie, STF, LTF, and SIG fields) in the general PPDU format and not including the remaining parts (ie, data fields).
  • the NDP frame may be referred to as a short frame format.
  • FIG. 11 illustrates a content free (CF) -END frame.
  • a CF-END frame is transmitted by a non-directional multi-gigabit (11ad) STA.
  • the CF-END frame may be sent to truncate the TXOP duration. Therefore, the duration field in the CF-END frame is set to zero.
  • the RA (Receiver Address) field may be set to a broadcast group address.
  • the BSSID field may be set to the address of the STA included in the AP.
  • the Individual / Group bit of the BSSID field may be set to 1.
  • HE PPDU High Efficiency Physical layer Protocol Data Unit
  • 12 to 16 show an example of a HE PPDU.
  • the HE-SIG A (or HE-SIG1) field is located after the L-Part (e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG) and, like the L-Part, is repeated in units of 20 MHz.
  • a DFT period of 3.2 us and a subcarrier spacing of 312.5 kHz may be used for the HE-SIG A field.
  • the HE-SIG A field may consist of 2 symbols.
  • HE-SIG A may be included in all HE PPDUs, while HE-SIG B may be omitted from SU PPDUs and UL trigger-based PPDUs (e.g., UL PPDUs transmitted based on trigger frames).
  • HE-SIG A includes common control information (e.g., BW, GI length, BSS Colors, CRC, Tail, etc.) for STAs.
  • the HE-SIG A field contains information for interpreting the HE PPDU, so the information contained in the HE-SIG A field may vary depending on the format of the HE PPDU (eg, SU PPDU, MU PPDU, or trigger-based PPDU). Can be.
  • the HE-SIG A field may include a DL / UL indicator, a HE PPDU format indicator, BSS Color, TXOP Duration, BW (bandwidth), MCS, CP + LTF length, coding information, stream It may include at least one of the number, STBC (eg, STBC use), transmission beamforming (TxBF) information, CRC, and Tail.
  • STBC eg, STBC use
  • TxBF transmission beamforming
  • the HE-SIG A field may include a DL / UL indicator, a BSS Color, a TXOP Duration, a bandwidth (BW), MCS information of the SIG B field, a symbol number of the SIG B field, and a HE LTF symbol number. It may include at least one of the full-band MU-MIMO use indicator, CP + LTF length, transmission beamforming (TxBF) information, CRC and Tail.
  • TxBF transmission beamforming
  • the HE-SIG A field may include at least one of a format indicator (eg, SU PPDU or trigger based PPDU), BSS Color, TXOP Duration, BW, CRC, and Tail. have.
  • a format indicator eg, SU PPDU or trigger based PPDU
  • BSS Color e.g., BSS Color
  • TXOP Duration BW
  • CRC CRC
  • the HE-SIG A may include at least one of user allocation information, for example, an STA identifier such as a PAID or a GID, allocated resource information, and the number of streams (Nsts). have.
  • STA identifier such as a PAID or a GID
  • allocated resource information allocated resource information
  • Nsts the number of streams
  • the BSS color information included in the HE-SIG A field is information for identifying the BSS and has a shorter length than the BSSID.
  • the BSSID has a length of 48 bits, whereas the BSS color information may have a length of 6 bits.
  • the STA may determine whether it is an intra-BSS frame using BSS color information. That is, even if the STA decodes only the HE-SIG A field without having to decode the entire HE PPDU, the STA may distinguish between the intra BSS PPDU and the inter BSS PPDU through BSS color information.
  • the HE-SIG B (or HE-SIG2) may be transmitted for each OFDMA allocation.
  • the HE-SIG B is distinguished by the STA through the SDM.
  • the HE-SIG B may include additional user allocation information, for example, MCS, Coding information, Space Time Block code (STBC) information, TX Beamforming (TXBF) information, and the like.
  • HE-SIG B is sent after HE-SIG A.
  • the HE-SIG B may be transmitted through a full band based on the information (numerology) of the HE-SIG A.
  • the HE-SIG B may include user allocation information, for example, STA AID, resource allocation information (e.g., allocation size), MCS, stream number (Nsts), Coding, STBC, transmission beamforming (TXBF), and the like.
  • the HE-SIG B may be repeatedly transmitted for every unit channel.
  • the HE-SIG B may be repeatedly transmitted in units of 20 MHz.
  • the HE-SIG B may be transmitted by copying the same information per 20 MHz on an 80 MHz bandwidth.
  • the STA / AP that receives the HE-SIGB repeatedly transmitted per 20MHz channel may accumulate the HE-SIG B received per 20MHz channel to improve reliability of HE-SIG B reception.
  • the gain of the accumulated signal may be improved in proportion to the number of channels through which the signal is repeatedly transmitted.
  • a signal that is repeatedly transmitted may have a gain of 3 dB X number of channels compared to a signal before being repeatedly transmitted. Therefore, the HE-SIG B repeatedly transmitted may be transmitted by increasing the MCS level according to the number of repeatedly transmitted channels. For example, assuming that MCS0 is used for HE-SIG B when there is no repetitive transmission, MCS1 may be used for HE-SIG B repeatedly transmitted using 40 MHz. As the number of channels for repetitive transmission increases, the HE-SIG B can be transmitted through a higher MCS level, so the overhead of HE-SIG B per unit channel can be reduced.
  • the HE-SIG B may include independent information for each 20 MHz channel unit.
  • the HE-SIG B may be transmitted in a 1x symbol structure in the same manner as the legacy parts (e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG) and HE-SIG A.
  • the length of “L-STF + L-LTF + L-SIG + HE-SIGA + HE-SIGB” should be the same in all channels.
  • the HE-SIG B transmitted per 20 MHz may include allocation information for the corresponding band, for example, allocation information for each user using the corresponding band, a user identifier, and the like.
  • the length of the HE-SIG B may be different from each other for each channel.
  • FIG. 17 illustrates a padding scheme for HE-SIG B in order to configure the length before the HE-STF (e.g., the length up to HE-SIG B) for each channel.
  • the HE-SIG B length may be aligned by repeating the HE-SIG B by a padding length.
  • the HE-SIG B as much as the required padding length from the beginning (or the last) of the HE-SIG B may be padded to the HE-SIG B.
  • one HE-SIG B field may be transmitted.
  • channels of 20 MHz size are each type 1 HE-SIG B (hereafter HE-SIG B [1]) or type 2 HE-SIG B (hereafter HE-SIG B [2]).
  • HE-SIG B [1] and the HE-SIG B [2] may be alternately transmitted.
  • the odd 20 MHz channel may transmit HE-SIG B [1] and the even 20 MHz channel may transmit HE-SIG B [2].
  • HE-SIG B [1] is transmitted on the first 20 MHz channel and HE-SIG B [2] is transmitted on the second 20 MHz channel.
  • HE-SIG B [1] is transmitted on the first 20 MHz channel
  • HE-SIG B [2] is transmitted on the second 20 MHz channel
  • the same HE-SIG B [1] is transmitted on the third
  • the same HE-SIG B [2] is repeated on the fourth 20 MHz channel. Similar transmission in the 160 MHz bandwidth.
  • the HE-SIG B may be repeatedly transmitted as the size of the bandwidth increases, and the HE-SIG B repeatedly transmitted is 20 MHz in size from the 20 MHz channel to which the same type of HE-SIG B is transmitted. It can be hopped and sent.
  • contents of the HE-SIG B [1] and the HE-SIG B [2] may be different.
  • the HE-SIG-Bs [1] all have the same content.
  • HE-SIG B [2] all have the same content.
  • HE-SIG B [1] includes only resource allocation information for odd 20 MHz channels, and HE-SIG B [2] contains only resource allocation information for even 20 MHz channels. It can be set to.
  • the HE-SIG B [1] includes resource allocation information for at least some of the even 20 MHz channels, or the HE-SIG B [2] is the odd 20 MHz channels. It may include resource allocation information for at least some of the.
  • the HE-SIG B may include a common field and a user specific field.
  • the common field may precede the user specific field.
  • the common field and the user specific field may be distinguished in bit units, not in OFDM symbol units.
  • the common field of the HE-SIG B includes information on all of the STAs designated to receive the PPDU in the corresponding bandwidth.
  • the common field may include resource unit (RU) allocation information.
  • the content is the same between the HE-SIG B [1], and the content is the same between the HE-SIG B [2]. For example, when dividing four 20 MHz channels constituting 80 MHz into [LL, LR, RL, RR], a common block for LL and RL is included in a common field of HE-SIG B [1], and HE- A common block for LR and RR may be included in a common field of SIG B [2].
  • the user specific field of the HE-SIG B may include a plurality of user fields, and each user field may include information specific to an individual STA designated to receive a PPDU.
  • the user field may include, but is not limited to, at least one of a station ID, an MCS for each STA, a stream number (Nsts), a coding (e.g., an indication for using an LDPC), a DCM indicator, and transmission beamforming information.
  • FIG 19 illustrates an uplink multi-user transmission situation according to an embodiment of the present invention.
  • a UL MU transmission scheme may be used, which means that the AP transmits a trigger frame to a plurality of STAs (eg, STA 1 to STA 4) as illustrated in FIG. 19. Can be started by.
  • the trigger frame may include UL MU allocation information.
  • the UL MU allocation information may include, for example, at least one of resource location and size, STA IDs or receiving STA addresses, MCS, and MU type (MIMO, OFDMA, etc.).
  • the trigger frame may include at least one of (i) a duration for the UL MU frame, (ii) the number of allocations (N), and (iii) information of each allocation.
  • the information of each allocation may include per user information.
  • the information of each allocation is, for example, AID (in addition, in the case of MU, additionally included by the number of STAs), power adjustment, resource (or tone) allocation information (eg, bitmap), MCS, number of streams (Nsts), It may include at least one of information on STBC, coding, and transmission beamforming.
  • the AP may acquire a TXOP for transmitting a trigger frame through a competition process to access a medium.
  • the STAs may transmit the UL data frame in the format indicated by the AP after SIFS of the trigger frame.
  • an AP performs an acknowledgment on a UL MU data frame through a block ACK (BA) frame.
  • BA block ACK
  • FIG. 20 illustrates a trigger frame format according to an embodiment.
  • a trigger frame includes a frame control field, a duration field, a recipient STA address field, a transmitting STA address field, a common information field, and one or two. It may include at least one of the above Per User Info fields and the Frame Check Sum (FCS).
  • the RA field indicates an address or ID of a receiving STA and may be omitted according to an embodiment.
  • the TA field indicates the address of the transmitting STA.
  • the common information field may include a length subfield, a cascade indication, a HE-SIG A information subfield, a CP / LTF type subfield, a trigger type subfield, and a trigger-dependent common information.
  • Common Info may include at least one of the subfields.
  • the length subfield indicates the L-SIG length of the UL MU PPDU.
  • the cascade indicator indicates whether there is a transmission of a subsequent trigger frame after the current trigger frame.
  • the HE-SIG A information subfield indicates content included in HE-SIG A of the UL MU PPDU.
  • the CP / LTF type subfield indicates the CP and the HE LTF type included in the UL MU PPDU.
  • the trigger type subfield indicates the type of trigger frame.
  • the trigger frame may include type-specific common information and type-specific individual user information (Per User Info).
  • the trigger type may include, for example, a basic trigger type (eg, type 0), a beamforming report poll trigger type (eg, type 1), and a multi-user block ack request (MU-BAR) type (eg, Type 2) or multi-user ready to send (MU-RTS) type (eg, type 3) may be set, but is not limited thereto.
  • MU-BAR multi-user block ack request
  • MU-RTS multi-user ready to send
  • the trigger dependent common information subfield may include a GCR (Groupcast with Retries) indicator and a GCR address.
  • the Per User Info field includes a user identifier subfield, a resource unit (RU) allocation subfield, a coding type subfield, an MCS field, a dual sub-carrier modulation (DCM) subfield, and a spatial stream (SS) assignment. It may include at least one of a subfield and a trigger dependent per user info subfield.
  • the user identifier subfield indicates the AID of the STA that will use the corresponding resource unit in order to transmit the MPDU of the UL MU PPDU.
  • the RU allocation subfield indicates a resource unit for transmitting the UL MU PPDU by the corresponding STA.
  • the coding type subfield indicates the coding type of the UL MU PPDU transmitted by the corresponding STA.
  • the MCS subfield indicates the MCS of the UL MU PPDU transmitted by the corresponding STA.
  • the DCM subfield indicates information about dual carrier modulation of the UL MU PPDU transmitted by the corresponding STA.
  • the SS assignment subfield indicates information about spatial streams of the UL MU PPDU transmitted by the corresponding STA. If the trigger type is MU-BAR, the trigger dependent individual user information subfield may include BAR control and BAR information.
  • the NAV may be understood as a kind of timer for protecting a transmitting STA (e.g., TXOP holder) TXOP.
  • the STA may protect the TXOP of another STA by not performing channel access while the NAV configured for the STA is valid.
  • the STA may update the NAV through a duration field (e.g., a duration field of the MAC header) of the PSDU.
  • a duration field e.g., a duration field of the MAC header
  • the STA does not update the NAV.
  • the duration indicated by the duration field of the received frame is greater than the current NAV value of the STA, the STA updates the NAV through the duration of the received frame.
  • a Source STA transmits an RTS frame and a Destination transmits a CTS frame.
  • the destination STA designated as the receiver through the RTS frame does not set the NAV.
  • Some of the remaining STAs may receive the RTS frame to set up the NAV, and others may receive the CTS frame to set up the NAV.
  • the RTS STAs that set or update the NAV through the frame may reset (eg, 0) the NAV.
  • the period of time may be (2 * aSIFSTime + CTS_Time + aRxPHYStartDelay + 2 * aSlotTime).
  • the CTS_Time may be calculated based on the length and data rate of the CTS frame indicated by the RTS frame.
  • the NAV is set or updated through an RTS frame or a CTS frame.
  • the NAV setting / resetting / update is performed by using various other frames such as non-HT PPDU, HT PPDU, VHT PPDU, or HE PPDU. It may be performed based on a duration field (eg, a duration field in the MAC header of the MAC frame). For example, if the RA field in the received MAC frame does not match its address (e.g., MAC address), the STA may set / reset / update the NAV.
  • the STA maintains one NAV, and the NAV is set through a Duration field of the MAC header. That is, the TXOP holder (e.g., Tx STA) and the TXOP Responder (e.g., Rx STA) transmit all the TXOP information necessary for the transmission and reception of frames in the Duration field of frames transmitted and received therebetween.
  • Tx STA e.g., Tx STA
  • Rx STA e.g., Rx STA
  • Third party STAs ie, third party STAs that are not TXOP holders or TXOP Responders check the Duration field of frames exchanged between the TXOP holder and the TXOP Responder and defer channel usage until the NAV period by setting / updating the NAV. .
  • the STA may support a plurality of NAVs.
  • the 11ax STA may maintain regular NAV and intra BSS NAV.
  • the normal NAV is set to protect transmission opportunities of PPDUs that are not identified whether they are inter-BSS PPDUs or intra-BSSs.
  • Intra BSS NAV is set to protect the transmission opportunity for PPDU from the BSS to which the STA belongs.
  • Normal NAV may be referred to as intra BSS NAV or basic NAV.
  • IEEE 802.11 11ax based wireless LAN system under discussion with legacy wireless LAN system (eg, IEEE 802.11 a / g / n / ac)
  • symbol length is increased 4 times in 11ax system and relatively small OFDMA resource unit (eg, 26-tones including 2-pilot tones) may be assigned to the STA.
  • OFDMA resource unit eg, 26-tones including 2-pilot tones
  • the 11n / ac QoS MAC data frame has a MAC header of about 36 bytes in size.
  • Such a conventional MAC header acts as a relatively large overhead for small packets considered in the 11ax system.
  • MCS 0 or MCS10
  • 26 tone units the existing MAC header causes a large overhead.
  • MCS 10 introduced in 11ah has a lower modulation order than MCS 0.
  • introduction of MCS having a low modulation order as small as MCS 10 is under discussion.
  • a new MAC header is proposed to reduce the overhead of the MAC header in the 11ax system.
  • a new MAC header is used for an uplink multi-user frame (e.g., UL OFDMA PPDU and / or UL MU-MIMO PPDU), but the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 22 illustrates a MAC header according to an embodiment of the present invention.
  • the MAC header shown in FIG. 22 is a MAC header of a UL MU frame.
  • the non-AP STA cannot decode the data payload (e.g., MPDU / A-MPDU) of the UL MU frame. Therefore, in the case of the UL MU frame, the duration field need not be included in the MAC header.
  • the duration field of the MAC header is to protect the transmission opportunity of the TXOP holder / responder (e.g., the sender of the frame and the intended receiver of the frame).
  • a third party STA that is not a TXOP holder / responder knows the duration that it should not perform channel access through the duration field of the MAC header, and sets the NAV by the duration. However, even if the third party STA receives the frame, if the MAC header cannot be decoded, the duration field does not need to be included in the MAC header.
  • the non-AP STA cannot read the MAC header because there is no HE-SIG B. Therefore, according to the present proposal, in the case of the MAC header included in the UL MU PPDU, the Duration field may be omitted.
  • the UL MU PPDU may be transmitted as a response to a trigger frame transmitted by the AP.
  • the UL MU PPDU is transmitted through the resource allocated by the trigger frame.
  • the trigger frame transmitted / stored in advance not only in the physical layer but also in the MAC layer is already used because the information of the previously transmitted trigger frame is already used to decode the PSDU (eg, MPDU) of
  • the AP may assume that the received frame is intended to the AP. That is, if the decoding of the data payload succeeds, the AP may know that the intended receiver of the frame is the AP even though the AP does not use an A1 field indicating an address of the receiver (RA) in the MAC header. Therefore, the A1 field indicating the RA in the MAC header of the UL MU PPDU may be omitted.
  • RA address of the receiver
  • the AP may know which STA transmits the UL frame by using the information included in the trigger frame.
  • an A4 (address 4 field) can also be omitted.
  • the A3 (address 3 field) field may be omitted after negotiation between the AP and the STA.
  • a unit of each field is octet (i.e., 8-bit), meaning that fields marked with a size of "0" can be omitted.
  • FIG. 23 illustrates a MAC header according to an embodiment of the present invention.
  • the MAC header shown in FIG. 23 is a MAC header of a UL MU frame.
  • the A2 field i.e., TA
  • TA is not omitted from the MAC header of the UL MU PPDU.
  • the AP may identify the STA that transmitted the UL MU PPDU even without using the A2 field.
  • the A2 field is included, there is an advantage of reducing the MAC processing complexity of the AP. For example, if the A2 field is included in the MAC header, the AP may identify the TA using only the A2 field of the MAC header and decode the MAC frame body even if the AP does not use the information of the trigger frame previously transmitted.
  • the size of the A2 field may be reduced. Accordingly, the 2-byte physical layer identifier (e.g., AID or SID) of the STA may be set in the A2 field of the UL MU PPDU, rather than the MAC address (i.e., 48-bit) of the STA.
  • the 2-byte physical layer identifier e.g., AID or SID
  • proposal 3 may be applied to proposal 3 in common, and the contents of proposal 3 may also be applied to proposal 1 and / or proposal 2.
  • FIG. 24 illustrates a MAC header according to an embodiment of the present invention.
  • the MAC header illustrated in FIG. 24 is a MAC header of a UL MU frame transmitted based on OFDMA random access.
  • the AP may allocate a resource unit (RU) by transmitting a trigger frame to the STA, and which RU is allocated to which STA may be indicated through the AID.
  • RUs allocated by the AP through a trigger frame may include an RU for OFDMA random access.
  • the RU for random access may be indicated by a specific AID value (e.g., AID 0). For example, even when there is no RU allocated to its AID value, an STA that wants to perform random access may transmit a UL MU PPDU to the AP through a random access RU allocated through AID 0 in a random access manner.
  • the STAs receiving the trigger frame from the AP may perform a backoff based on a contention window size for random access.
  • the backoff counter set for OFDMA random access may be referred to simply as an ODMA (OFDMA Back-off) counter.
  • the range in which the OBO counter is selected that is, the contention window, may be briefly referred to as an OFDMA Contention window (OCW). Since the OBO counter and OCW are values for OFDMA random access, they must be clearly distinguished as separate values from the conventional backoff counter and CW for DCF / EDCAF. If the STA has a frame to be transmitted in the random access method, the STA initializes its OBO counter to a random value selected within the range [0: OCW].
  • the STA decrements the OBO counter by 1 for every random access RU. For example, if there are N random access RUs allocated through a trigger frame, it can be understood that the OBO counter is decremented by N. If the OBO counter of the STA is n and n ⁇ N, the STA may decrease its OBO counter to zero. When the OBO counter becomes 0, the STA randomly selects one of the random access RUs. As a result of carrier sensing, when the randomly selected RU is idle, the STA transmits a UL MU PPDU through the corresponding RU. If the randomly selected RU is busy, transmission is suspended and OFDMA random access is attempted again through a subsequent trigger frame.
  • the AP may not know in advance which STA will transmit the corresponding UL MU PPDU. That is, the AP to which the random access RU is allocated through the trigger frame cannot know which STA will use the random access RU. Accordingly, in the case of a MAC header for UL OFDMA random access, it is necessary to include information on an STA that transmits a UL MU PPDU, that is, an A2 field. Accordingly, when the STA transmits a UL MU PPDU through a randomly selected RU, the STA includes the A2 field in the MAC header and transmits the same.
  • the A2 field for OFDMA random access may be set to a MAC address (e.g., 6-byte) or transmitted in AID (e.g., 2-byte) in some cases.
  • AID e.g., 2-byte
  • OFDMA random access can perform not only an STA associated with the AP but also an unassociated STA.
  • the AP since the AP does not know the existence of the unassociated STA or the STA waking from the sleep state for UL frame transmission, the AP cannot assign UL MU resources by specifying the AID of the corresponding STA. However, the AP may allocate random access resources that can be used by all STAs including the unassociated STA or the STA waking from the sleep state.
  • the AID In the case of an unassociated STA, the AID is not allocated, and therefore, the AID cannot be used in the A2 field transmitted by the unassociated STA. Therefore, the MAC address of the STA may be set in the A2 field.
  • information indicating whether AID or MAC address is used in the A2 field may be included in the MAC header.
  • 25 illustrates a MAC header of an UL MU PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • 25 may be understood as a combination of the above-described proposal 1 and proposal 3.
  • the A2 field of the MAC header for OFDMA random access has 6-byte (i.e., MAC address), but is not limited thereto.
  • the A2 field is omitted if it is not a MAC header for OFDMA random access, but the A2 field has 6-byte (i.e., MAC address) if it is a MAC header for OFDMA random access.
  • FIG. 26 illustrates a MAC header of an UL MU PPDU according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 may be understood as a combination of the above-described proposal 2 and proposal 3.
  • the A2 field of the MAC header for OFDMA random access has 6-byte (i.e., MAC address), but is not limited thereto.
  • the A2 field has 2-byte (i.e., AID), but if it is a MAC header for OFDMA random access, the A2 field has 6-byte (i.e., MAC address).
  • the AP can decode MPDUs included in the UL MU PPDU even if there is no indication. That is, if the AP has decoded one or more of the MPDUs of the UL MU frame, the AP may assume that the UL MU MAC header is used for the MPDU.
  • STAs other than the AP that transmitted the trigger frame before SIFS cannot decode PSDU (i.e., MPDUs) of the UL MU PPDU.
  • PSDU i.e., MPDUs
  • the AP may know whether the corresponding UL MU PPDU is transmitted in the RU for random access.
  • HE non-AP STAs transmit UL MU frames using the newly proposed UL MU MAC header for UL MU frames.
  • the UL MU MAC header may not include a Duration field and an A1 field.
  • the UL MU MAC header transmitted through the RU other than the randomly selected RU may not include the A2 field.
  • the UL MU MAC header transmitted through the RU other than the randomly selected RU may include a 2-byte A2 field.
  • the UL MU MAC header transmitted on the randomly selected RU includes an A2 field.
  • the A2 field may have a size of 6 bytes.
  • FIG. 27 illustrates a method of transmitting and receiving an UL MU PPDU according to an embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with the above description may be omitted.
  • the AP transmits a trigger frame to the STA (2705).
  • the trigger frame may include resource allocation information for transmission of the UL MU PPDU.
  • resources for OFDMA random access may be included.
  • the STA sets the MAC header to transmit the frame (e.g., HE PPDU) (2715).
  • the MAC header may include at least one of a frame control (FC) field, a duration field, a receiver address (RA) field, and a transmitter address (TA) field.
  • FC frame control
  • RA receiver address
  • TA transmitter address
  • the frame transmitted by the STA may be a HE PPDU including a physical layer preamble (e.g., HE preamble) and a MAC header.
  • the physical layer (PHY) preamble of the HE PPDU may include an L-part and an HE-part.
  • the HE-part may include at least one of a HE-SIG A field and a HE-SIG B field.
  • a physical layer preamble (eg, HE preamble) is a type not including HE-SIG B (eg, a HE preamble used in UL MU PPDU / SU PPDU) and a type including HE-SIG B (eg, DL).
  • HE preamble used in the MU PPDU is a type not including HE-SIG B (eg, a HE preamble used in UL MU PPDU / SU PPDU) and a type including HE-SIG B (eg
  • the STA may configure the MAC header according to the type of physical layer preamble of the frame to be transmitted.
  • the STA indicates an RA field (eg, an A1 field indicating RA) and a TA field (eg, TA) from the MAC header when the physical layer preamble is a type not including the HE-SIG B field. At least one of the A2 field) and a duration field indicating a MAC duration may be omitted.
  • the STA may use a physical layer preamble of a type not including the HE-SIG B field and omit at least one of the RA field and the TA field. .
  • the STA uses a physical layer preamble of a type not including the HE-SIG B field, and uses both the RA field and the TA field. Can be omitted.
  • the address value of at least one field omitted from the MAC header by the STA may be obtainable through a trigger frame.
  • the TA field may be set to an association identifier (AID) having a length shorter than that of the STA's MAC address. If the MAC header includes a TA field and the frame is a frame transmitted on a random access basis, the TA field may be set to the MAC address of the STA.
  • AID association identifier
  • the AP receives a frame including a physical layer preamble and a MAC header from the STA (2720).
  • the AP decodes the received frame (2725). For example, the AP first decodes the physical layer preamble and then decodes a MAC frame (e.g., an MPDU including a MAC header and a MAC data payload) using information obtained as a result of decoding the physical layer preamble. If the physical layer preamble is of a type not including the HE-SIG B field, the AP may decode the MAC header on the assumption that at least one of the RA field and the TA field and the duration field are omitted from the MAC header. For example, the AP may decode the MAC header according to the type of the physical layer preamble of the received frame. In addition, the AP may determine the field omitted from the MAC header using information (e.g., Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, etc.) included in the FC field of the MAC header.
  • information e.g., Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS,
  • the bit stream In order for the AP to correctly decode the MAC header, it must be able to know which fields have been removed from the MAC header. For example, assuming that the MAC header information is a series of bit streams, the bit stream must be parsed or segmented according to the structure of the MAC header to correctly decode it. For example, even if the same bit value "1010111101010101010110" is interpreted as "[1010] [11110] [1010] [101010110]" and the result of "[1010] [11110101] [010] [1010] [110]" This is because the interpreted results can have different meanings.
  • the AP assumes that a physical layer preamble of a type not including the HE-SIG B field is used and at least one of the RA field and the TA field is omitted. Can be decoded.
  • the AP uses a physical layer preamble of a type not including the HE-SIG B field, and the RA field and the TA field. Assuming all are omitted, the MAC header can be decoded. In addition, when a frame is received through a random access resource, the AP may assume that omission of the TA field is not allowed.
  • the AP may obtain an address value of at least one field omitted from the MAC header through a trigger frame.
  • the AP may determine that the TA field is an association identifier (AID) having a length shorter than that of the station (STA) MAC address.
  • AID association identifier
  • the AP may consider that a 2-byte section of a preset position (or following a specific field) is a TA field, and the 2-byte is an AID of the STA.
  • the AP may determine that the TA field is the MAC address of the STA. For example, the AP may consider that a 6-byte interval of a preset position (or following a specific field) is a TA field, and that 6-byte is a MAC address of the STA.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining an apparatus for implementing the method as described above.
  • the wireless device 800 of FIG. 28 may correspond to a specific STA of the above description, and the wireless device 850 may correspond to the AP of the above description.
  • the STA 800 may include a processor 810, a memory 820, a transceiver 830, and the AP 850 may include a processor 860, a memory 870, and a transceiver 880.
  • the transceivers 830 and 880 may transmit / receive wireless signals and may be executed at a physical layer, such as IEEE 802.11 / 3GPP.
  • Processors 810 and 860 run at the physical and / or MAC layers and are coupled to transceivers 830 and 880.
  • Processors 810 and 860 may perform the aforementioned UL MU scheduling procedure.
  • Processors 810 and 860 and / or transceivers 830 and 880 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits and / or data processors.
  • the memories 820 and 870 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and / or other storage units.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory cards
  • the method described above can be executed as a module (eg, process, function) that performs the functions described above.
  • the module may be stored in the memory 820, 870 and executed by the processors 810, 860.
  • the memories 820 and 870 may be disposed inside or outside the processes 810 and 860 and may be connected to the processes 810 and 860 by well-known means.
  • the present invention as described above has been described on the assumption that it is applied to a wireless LAN system supporting HE PPDU, it need not be limited thereto.
  • the present invention can be applied to various wireless communication systems including IEEE 802.11.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 랜 시스템에서 스테이션(STA)이 프레임을 송신하는 방법은, 물리 계층 프리앰블의 타입에 따라서 MAC 헤더를 설정하는 단계; 및 상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 송신하는 단계를 포함하되, 상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드(high efficiency-signal A field) 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA(transmitter address) 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 MAC 헤더를 설정함에 있어서 상기 STA은, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드를 생략할 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 프레임을 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선랜 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, HE PPDU를 지원하는 무선 랜 시스템에서 물리 계층 프리앰블 및 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.
상술한 무선랜 표준은 최대 160MHz 대역폭을 사용하고, 8개의 공간 스트림을 지원하여 최대 1Gbit/s의 속도를 지원하는 IEEE 802.11ac 표준을 거쳐, IEEE 802.11ax 표준화에 대한 논의가 이루어지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, HE PPDU를 지원하는 무선 랜 시스템에서 물리 계층 프리앰블 및 MAC 헤더를 포함하는 다중 사용자 프레임을 보다 효율적으로 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상술된 기술적 과제에 한정되지 않으며 다른 기술적 과제들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 랜 시스템에서 스테이션(STA)이 프레임을 송신하는 방법은, 물리 계층 프리앰블의 타입에 따라서 MAC 헤더를 설정하는 단계; 및 상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 송신하는 단계를 포함하되, 상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드(high efficiency-signal A field) 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA(transmitter address) 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 MAC 헤더를 설정함에 있어서 상기 STA은, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드를 생략할 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 무선 랜 시스템에서 프레임을 송신하는 스테이션(STA)은, 물리 계층 프리앰블의 타입에 따라서 MAC 헤더를 설정하는 프로세서; 및 상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 송신하는 송신기를 포함하되, 상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA (transmitter address)필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 MAC 헤더를 설정함에 있어서 상기 프로세서는, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드를 생략할 수 있다.
바람직하게는, 상기 프레임이 상향링크 다중 사용자 프레임(UL MU frame)인 경우, 상기 STA은 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블을 사용하고, 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나를 생략할 수 있다.
또한, 상기 프레임이 트리거 프레임에 의해 할당된 자원들 중 랜덤 액세스 자원이 아닌 자원을 통해서 전송되는 경우, 상기 STA은 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블을 사용하고, 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드를 모두 생략할 수 있다.
또한, 상기 프레임이 상기 랜덤 액세스 자원을 통해서 전송되는 경우, 상기 TA 필드의 생략이 허용되지 않을 수 있다.
또한, 상기 MAC 헤더로부터 생략된 적어도 하나의 필드의 주소 값은, 상기 트리거 프레임을 통해서 획득 가능한 것일 수 있다.
또한, 상기 MAC 헤더가 상기 TA 필드를 포함하고 상기 프레임이 랜덤 액세스 기반으로 전송되는 프레임이 아닌 경우, 상기 TA 필드는 상기 STA의 MAC 주소보다 짧은 길이를 갖는 AID(association identifier)로 설정되고, 상기 MAC 헤더가 상기 TA 필드를 포함하고 상기 프레임이 상기 랜덤 액세스 기반으로 전송되는 프레임인 경우, 상기 TA 필드는 상기 STA의 MAC 주소로 설정될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 무선 랜 시스템에서 액세스 포인트(AP)가 프레임을 수신하는 방법은, 물리 계층 프리앰블 및 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 수신하는 단계; 및 상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 디코딩하는 단계를 포함하되, 상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA (transmitter address)필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 AP는, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드가 생략되었다고 가정하고 상기 MAC 헤더를 디코딩할 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 무선 랜 시스템에서 프레임을 수신하는 액세스 포인트(AP)은, 물리 계층 프리앰블 및 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 수신하는 수신기; 및 상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 디코딩하는 프로세서를 포함하되, 상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA (transmitter address)필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드가 생략되었다고 가정하고 상기 MAC 헤더를 디코딩할 수 있다.
바람직하게는, 상기 프레임이 상향링크 다중 사용자 프레임(UL MU frame)인 경우, 상기 AP는 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블이 사용되고, 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나가 생략되었다고 가정하고 상기 MAC 헤더를 디코딩할 수 있다.
또한, 상기 프레임이 트리거 프레임에 의해 할당된 자원들 중 랜덤 액세스 자원이 아닌 자원을 통해서 수신되는 경우, 상기 AP는 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블이 사용되고, 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 모두가 생략되었다고 가정하고 상기 MAC 헤더를 디코딩할 수 있다.
또한, 상기 프레임이 상기 랜덤 액세스 자원을 통해서 수신되는 경우, 상기 TA 필드의 생략이 허용되지 않을 수 있다.
또한, 상기 AP는 상기 MAC 헤더로부터 생략된 적어도 하나의 필드의 주소 값을, 상기 트리거 프레임을 통해서 획득할 수 있다.
또한, 상기 MAC 헤더가 상기 TA 필드를 포함하고 상기 프레임이 랜덤 액세스 기반으로 수신되는 프레임이 아닌 경우, 상기 AP는 상기 TA 필드가 스테이션(STA)의 MAC 주소보다 짧은 길이를 갖는 AID(association identifier)라고 판정하고, 상기 MAC 헤더가 상기 TA 필드를 포함하고 상기 프레임이 상기 랜덤 액세스 기반으로 수신되는 프레임인 경우, 상기 AP는 상기 TA 필드가 상기 STA의 MAC 주소라고 판정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 HE PPDU를 지원하는 무선 랜 시스템에서 물리 계층 프리앰블 및 MAC 헤더를 포함하는 다중 사용자 프레임을 송신하는 STA은 물리 계층 프리앰블의 타입에 적응적으로 MAC 헤더를 구성함으로써 MAC 헤더의 오버헤드를 감소시킬 수 있고, 그 결과 보다 효율적으로 프레임 송수신이 이루어 질 수 있다.
상술된 기술적 효과외에 다른 기술적 효과들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 6은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 9는 TIM을 수신한 STA의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 CF(contention free)-END 프레임을 예시한다.
도 12는 HE PPDU의 일 예를 도시한다.
도 13은 HE PPDU의 다른 일 예를 도시한다.
도 14는 HE PPDU의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 15는 HE PPDU의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 16은 HE PPDU의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 17 및 도 18은 HE-SIG B에 대한 페딩 방안을 설명한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 사용자 전송 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리거 프레임 포맷을 도시한다.
도 21은 NAV 설정(setting)의 일 예를 도시한다.
도 22 내지 도 26은 본 발명의 실시예에 따른 MAC 헤더 구조를 예시한다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 송수신 방법을 예시한다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다.
상술한 바와 같이 이하의 설명은 무선랜 시스템에서 넓은 대역을 가지는 채널을 효율적으로 활용하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다. 이를 위해 먼저 본 발명이 적용되는 무선랜 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다.
STA는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP)와 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. STA 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP STA로써, 단순히 STA이라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.
그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.
BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.
도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 STA 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP STA 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서 직접 통신도 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.
계층 구조
무선랜 시스템에서 동작하는 STA의 동작은 계층(layer) 구조의 관점에서 설명할 수 있다. 장치 구성의 측면에서 계층 구조는 프로세서에 의해서 구현될 수 있다. STA는 복수개의 계층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 802.11 표준문서에서 다루는 계층 구조는 주로 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) 및 물리(PHY) 계층이다. PHY은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체, PMD(Physical Medium Dependent) 개체 등을 포함할 수 있다. MAC 서브계층 및 PHY은 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity) 및 PLME((Physical Layer Management Entity)라고 칭하여지는 관리 개체들을 개념적으로 포함한다. 이러한 개체들은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서, SME(Station Management Entity) 가 각각의 STA 내에 존재한다. SME는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져(off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는, 계층 독립적인 개체이다. SME의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만, 일반적으로는 다양한 계층 관리 개체(LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고, 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여(on behalf of) 이러한 기능들을 수행하고, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
전술한 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 예를 들어, 개체들 간에는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환(exchange)함으로써 상호작용할 수 있다. 프리머티브는 특정 목적에 관련된 요소(element)나 파라미터들의 세트를 의미한다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIB attribute(관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET.confirm 프리머티브는, Status가 "성공"인 경우에는 적절한 MIB 속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status 필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET.confirm 프리머티브는 status가 "성공"인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다.
또한, MLME 및 SME는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP(Service Access Point)을 통하여 교환할 수 있다. 또한, 다양한 PLME_GET/SET 프리머티브들이, PLME_SAP을 통해서 PLME와 SME 사이에서 교환될 수 있고, MLME-PLME_SAP을 통해서 MLME와 PLME 사이에서 교환될 수 있다.
링크 셋업 과정
도 3은 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하고, 인증(authentication)을 수행하고, 연관(association)을 맺고(establish), 보안(security)을 위한 인증 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 과정을 세션 개시 과정, 세션 셋업 과정이라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 과정의 발견, 인증, 연관, 보안 설정의 과정을 통칭하여 연관 과정이라고 칭할 수도 있다.
도 3을 참조하여 예시적인 링크 셋업 과정에 대해서 설명한다.
단계 S510에서 STA은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA의 스캐닝(scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉, STA이 네트워크에 액세스하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데, 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.
스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝(active scanning)과 수동적 스캐닝(passive scanning)이 있다.
도 3에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 전송한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어, 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1번 채널에서 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널(예를 들어, 2번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝(즉, 2번 채널 상에서 프로브 요청/응답 송수신)을 수행할 수 있다.
도 3에서 도시하고 있지 않지만, 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다.
능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이(delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.
STA이 네트워크를 발견한 후에, 단계 S520에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S540의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 칭할 수 있다.
인증 과정은 STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다.
인증 프레임은 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number), 상태 코드(status code), 검문 텍스트(challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다.
STA이 성공적으로 인증된 후에, 단계 S530에서 연관 과정이 수행될 수 있다. 연관 과정은 STA이 연관 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 연관 응답 프레임(association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다.
예를 들어, 연관 요청 프레임은 다양한 능력(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 방송 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 연관 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(연관 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS 맵 등의 정보를 포함할 수 있다.
이는 연관 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
STA이 네트워크에 성공적으로 연관된 후에, 단계 S540에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S540의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청/응답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고, 상기 단계 S520의 인증 과정을 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 하고, 단계 S540의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.
단계 S540의 보안 셋업 과정은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이(way) 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 보안 셋업 과정은 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 보안 방식에 따라 수행될 수도 있다.
매체 액세스 메커니즘
IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에서, MAC(Medium Access Control)의 기본 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(Distributed Coordination Function, DCF)이라고도 불리는데, 기본적으로 "listen before talk" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서, 소정의 시간구간(예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space) 동안 무선 채널 또는 매체(medium)를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단 되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유 상태(occupied status)인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간(예를 들어, 임의 백오프 주기(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 주기의 적용으로, 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다.
또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 PCF(Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF는 폴링(polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및/또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한, HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 하는 것이고, HCCA는 폴링(polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 WLAN의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기(Contention Period; CP)와 비경쟁 주기(Contention Free Period; CFP) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.
도 4는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여 임의 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다. 점유(occupy 또는 busy) 상태이던 매체가 유휴(idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이 때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 임의 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에, 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 패킷 번호(Packet Number) 값을 가지며, 0 내지 CW 범위의 값 중에서 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우(Contention Window) 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기값으로 CWmin이 주어지지만, 전송 실패의 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2 배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CWmin 값으로 리셋된다. CW, CWmin 및 CWmax 값은 2n-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다.
임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고, 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다.
도 4의 예시에서 STA3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 한편, 나머지 STA들은 매체가 점유(busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA1, STA2 및 STA5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. 도 4의 예시에서는 STA2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타낸다. 즉, STA2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA5의 잔여 백오프 시간은 STA1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. STA1 및 STA5는 STA2가 매체를 점유하는 동안에 잠시 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA2의 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA1 및 STA5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA5의 잔여 백오프 시간이 STA1보다 짧았으므로 STA5이 프레임 전송을 시작하게 된다. 한편, STA2가 매체를 점유하는 동안에 STA4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이 때, STA4의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 전송을 시작할 수 있다. 도 6의 예시에서는 STA5의 잔여 백오프 시간이 STA4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우, STA4와 STA5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA4와 STA5 모두 ACK을 받지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA4와 STA5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. 한편, STA1은 STA4와 STA5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다.
STA의 센싱 동작
전술한 바와 같이 CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다. 가상 캐리어 센싱은 숨겨진 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 액세스에서 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, 무선랜 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector; NAV)를 이용할 수 있다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시(indicate)하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 "duration" 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.
또한, 충돌 가능성을 감소시키기 위해서 강인한 충돌 검출(robust collision detect) 메커니즘이 도입되었다. 이에 대해서 도 5 및 도 7을 참조하여 설명한다. 실제 캐리어 센싱 범위와 전송 범위는 동일하지 않을 수도 있지만, 설명의 편의를 위해서 동일한 것으로 가정한다.
도 5는 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 5(a)는 숨겨진 노드에 대한 예시이며, STA A와 STA B는 통신 중에 있고 STA C가 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 구체적으로 STA A가 STA B에 정보를 전송하고 있는 상황이지만, STA C가 STA B로 데이터를 보내기 전에 캐리어 센싱을 수행할 때에 매체가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이는 STA A의 전송(즉, 매체 점유)을 STA C의 위치에서는 센싱하지 못할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우에, STA B는 STA A와 STA C의 정보를 동시에 받기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 이 때 STA A는 STA C의 숨겨진 노드라고 할 수 있다.
도 5(b)는 노출된 노드(exposed node)에 대한 예시이며, STA B는 STA A에 데이터를 전송하고 있는 상황에서, STA C가 STA D에서 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우에 STA C가 캐리어 센싱을 수행하면, STA B의 전송으로 인하여 매체가 점유된 상태라고 판단할 수 있다. 이에 따라, STA C가 STA D에 전송할 정보가 있더라도 매체 점유 상태라고 센싱되기 때문에 매체가 유휴 상태가 될 때까지 기다려야 한다. 그러나, 실제로는 STA A는 STA C의 전송 범위 밖에 있으므로, STA C로부터의 전송과 STA B로부터의 전송은 STA A의 입장에서는 충돌하지 않을 수도 있으므로, STA C는 STA B가 전송을 멈출 때까지 불필요하게 대기하는 것이 된다. 이 때 STA C를 STA B의 노출된 노드라고 할 수 있다.
도 6은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 5와 같은 예시적인 상황에서 충돌 회피(collision avoidance) 메커니즘을 효율적으로 이용하기 위해서, RTS(request to send)와 CTS(clear to send)등의 짧은 시그널링 패킷(short signaling packet)을 이용할 수 있다. 두 STA 간의 RTS/CTS는 주위의 STA(들)이 오버히어링(overhearing)할 수 있도록 하여, 상기 주위의 STA(들)이 상기 두 STA 간의 정보 전송 여부를 고려하도록 할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 전송하려는 STA이 데이터를 받는 STA에 RTS 프레임을 전송하면, 데이터를 받는 STA은 CTS 프레임을 주위의 STA들에게 전송함으로써 자신이 데이터를 받을 것임을 알릴 수 있다.
도 6(a)는 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA C가 모두 STA B에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정한다. STA A가 RTS를 STA B에 보내면 STA B는 CTS를 자신의 주위에 있는 STA A와 STA C에 모두 전송을 한다. 그 결과 STA C는 STA A와 STA B의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다리게 되어 충돌을 피할 수 있게 된다.
도 6(b)는 노출된 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA B 간의 RTS/CTS 전송을 STA C가 오버히어링함으로써, STA C는 자신이 다른 STA(예를 들어, STA D)에게 데이터를 전송하더라도 충돌이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 즉, STA B는 주위의 모든 STA들에게 RTS를 전송하고, 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A만 CTS를 전송하게 된다. STA C는 RTS만을 받고 STA A의 CTS를 받지 못했기 때문에 STA A는 STC C의 캐리어 센싱 밖에 있다는 것을 알 수 있다.
전력 관리
전술한 바와 같이 무선랜 시스템에서는 STA이 송수신을 수행하기 전에 채널 센싱을 수행해야 하는데, 채널을 항상 센싱하는 것은 STA의 지속적인 전력 소모를 야기한다. 수신 상태에서의 전력 소모는 송신 상태에서의 전력 소모에 비하여 크게 차이가 나지 않으며, 수신 상태를 계속 유지하는 것도 전력이 제한된(즉, 배터리에 의해 동작하는) STA에게 큰 부담이 된다. 따라서, STA이 지속적으로 채널을 센싱하기 위해서 수신 대기 상태를 유지하면, 무선랜 처리율 측면에서 특별한 이점 없이 전력을 비효율적으로 소모하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 무선랜 시스템에서는 STA의 전력 관리(power management; PM) 모드를 지원한다.
STA의 전력 관리 모드는 액티브(active) 모드 및 전력 절약(power save; PS) 모드로 나뉘어 진다. STA은 기본적으로 액티브 모드로 동작한다. 액티브 모드로 동작하는 STA은 어웨이크 상태(awake state)를 유지한다. 어웨이크 상태는, 프레임 송수신이나 채널 스캐닝 등 정상적인 동작이 가능한 상태이다. 한편, PS 모드로 동작하는 STA은 슬립 상태(sleep state) (또는 도즈(doze) 상태)와 어웨이크 상태(awake state)를 전환(switch)해가며 동작한다. 슬립 상태로 동작하는 STA은 최소한의 전력으로 동작하며, 프레임 송수신은 물론 채널 스캐닝도 수행하지 않는다.
STA이 슬립 상태로 가능한 오래 동작할수록 전력 소모가 줄어들기 때문에, STA은 동작 기간이 증가한다. 하지만 슬립 상태에서는 프레임 송수신이 불가능하기 때문에 무조건적으로 오래 동작할 수는 없다. 슬립 상태로 동작하는 STA이 AP에게 전송할 프레임이 존재하는 경우 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 송신할 수 있다. 한편, AP가 STA에게 전송할 프레임이 있는 경우, 슬립 상태의 STA은 이를 수신할 수 없으며 수신할 프레임이 존재하는 것도 알 수 없다. 따라서, STA은 자신에게 전송될 프레임의 존재 여부를 알기 위해(또한 존재한다면 이를 수신하기 위해) 특정 주기에 따라 어웨이크 상태로 전환하는 동작이 필요할 수 있다.
AP는 일정한 주기로 비콘 프레임(beacon frame)을 BSS 내의 STA들에게 전송할 수 있다. 비콘 프레임에는 TIM(Traffic Indication Map) 정보 요소(Information Element)가 포함될 수 있다. TIM 정보 요소는 AP가 자신과 연관된 STA들에 대한 버퍼된 트래픽이 존재하며, 프레임을 전송할 것임을 알려주는 정보를 포함할 수 있다. TIM 요소에는 유니캐스트(unicast) 프레임을 알려주는데 사용되는 TIM과 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast) 프레임을 알려주는데 사용되는 DTIM(delivery traffic indication map)이 있다.
도 7 내지 9는 TIM을 수신한 STA의 동작을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, STA은 AP로부터 TIM을 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하고, 수신한 TIM 요소를 해석하여 자신에게 전송될 버퍼된 트래픽이 있음을 알 수 있다. STA은 PS-Poll 프레임 전송을 위한 매체 액세스를 위해 다른 STA들과 경쟁(contending)을 수행한 후에, AP에게 데이터 프레임 전송을 요청하기 위하여 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다. STA에 의해 전송된 PS-Poll 프레임을 수신한 AP는 STA에게 프레임을 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 수신하고 이에 대한 확인응답(ACK) 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. 이후 STA은 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다.
도 7과 같이 AP는 STA으로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 소정의 시간(예를 들어, SIFS(Short Inter-Frame Space)) 후에 데이터 프레임을 전송하는 즉시 응답(immediate response) 방식에 따라 동작할 수 있다. 한편, AP가 PS-Poll 프레임을 수신한 후에 STA에게 전송할 데이터 프레임을 SIFS 시간 동안에 준비하지 못한 경우에는 지연된 응답(deferred response) 방식에 따라 동작할 수 있으며, 이에 대해서 도 8를 참조하여 설명한다.
도 8의 예시에서 STA이 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP로부터 TIM을 수신하고 경쟁을 거쳐 PS-Poll 프레임을 AP로 전송하는 동작은 도 7의 예시와 동일하다. AP가 PS-Poll 프레임을 수신하고도 SIFS 동안 데이터 프레임을 준비하지 못한 경우, 데이터 프레임을 전송하는 대신 ACK 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. AP는 ACK 프레임 전송 후 데이터 프레임이 준비되면, 컨텐딩을 수행한 후 데이터 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK 프레임을 AP에게 전송하고, 슬립 상태로 전환될 수 있다.
도 9는 AP가 DTIM을 전송하는 예시에 대한 것이다. STA들은 AP로부터 DTIM 요소를 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환할 수 있다. STA들은 수신한 DTIM을 통해 멀티캐스트/브로드캐스트 프레임이 전송될 것임을 알 수 있다. AP는 DTIM을 포함하는 비콘 프레임 전송 후 PS-Poll 프레임의 송수신 동작 없이 바로 데이터(즉, 멀티캐스트/브로드캐스트 프레임)를 전송할 수 있다. STA들은 DTIM을 포함하는 비콘 프레임을 받은 후에 계속하여 어웨이크 상태를 유지하는 중에 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료된 후에 다시 슬립 상태로 전환할 수 있다.
프레임 구조
도 10은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
PPDU(Physical Layer Protocol Data Unit) 프레임 포맷은, STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 가장 기본적인(예를 들어, non-HT(High Throughput)) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다.
STF는 신호 검출, AGC(Automatic Gain Control), 다이버시티 선택, 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호이고, LTF는 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 신호이다. STF와 LTF를 합쳐서 PLCP 프리앰블(preamble)이라고 칭할 수 있고, PLCP 프리앰블은 OFDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정을 위한 신호라고 할 수 있다.
SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, SIG 필드는 패리티(parity) 비트, SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다.
데이터 필드는 SERVICE 필드, PSDU(Physical layer Service Data Unit), PPDU TAIL 비트를 포함할 수 있고, 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다. SERVICE 필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의 동기화를 위해 사용될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MPDU(MAC Protocol Data Unit)에 대응하며, 상위 계층에서 생성/이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다.
MPDU는 다양한 MAC 프레임 포맷에 따라서 정의되며, 기본적인 MAC 프레임은 MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS(Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC 프레임은 MPDU로 구성되어 PPDU 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU를 통하여 송신/수신될 수 있다.
MAC 헤더는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 기간(Duration)/ID 필드, 주소(Address) 필드 등을 포함한다. 프레임 제어 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다. 기간/ID 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다.
MAC 헤더에 포함된 기간/ID 필드는 16 비트 길이(e.b., B0~B15)로 설정될 수 있다. 기간/ID 필드에 포함되는 콘텐츠는 프레임 타입 및 서브타입, CFP(contention free period) 동안 전송되는지, 송신 STA의 QoS 캐퍼빌리티 등에 따라서 달라질 수 있다. (i) 서브타입이 PS-Poll인 제어 프레임에서, 기간/ID 필드는 송신 STA의 AID를 포함할 수 있으며(e.g., 14 LSB 비트들을 통해), 2 MSB 비트들은 1로 설정될 수 있다. (ii) PC(point coordinator) 또는 non-QoS STA에 의해 CFP 동안 전송되는 프레임들에서, 기간/ID 필드는 고정된 값(e.g., 32768)로 설정될 수 있다. (iii) 그 밖에 non-QoS STA에 의해 전송되는 다른 프레임들 또는 QoS STA에 의해 전송되는 제어 프레임들에서, 기간/ID 필드는 각 프레임 타입별로 정의된 duration 값을 포함할 수 있다. QoS STA에 의해 전송되는 데이터 프레임 또는 매니지먼트 프레임에서, 기간/ID 필드는 각 프레임 타입에 대하서 정의된 duration 값을 포함할 수 있다. 예컨대, 기간/ID 필드의 B15=0으로 설정되면 기간/ID 필드가 TXOP Duration 을 지시하는데 사용된다는 것을 나타내며, B0~B14는 실제 TXOP Duration을 지시하는데 사용될 수 있다. B0~B14에 의해 지시되는 실제 TXOP Duration은 0~32767 중 어느 하나일 수 있으며, 그 단위는 마이크로 세컨드(us)일 수 있다. 다만, 기간/ID 필드가 고정된 TXOP Duration 값(e.g., 32768)을 지시하는 경우에는 B15=1이고, B0~B14=0으로 설정될 수 있다. 그 밖에 B14=1, B15=1로 설정되면 기간/ID 필드가 AID를 지시하기 위하여 사용되고, B0~B13은 1~2007 중 하나의 AID를 지시한다. MAC 헤더의 Sequence Control, QoS Control, HT Control 서브필드들의 구체적인 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다.
MAC 헤더의 프레임 제어 필드는, Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order 서브필드들을 포함할 수 있다. 프레임 제어 필드의 각각의 서브필드의 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다.
아래의 표 1은 기존의 IEEE 11ac 표준에서 정의하는 프레임 제어 필드 내의 To DS 서브필드와 From DS 서브필드에 대한 설명이다.
[표 1]
Figure PCTKR2016012489-appb-I000001
MAC 헤더의 4 개의 주소 필드(Address 1, Address 2, Address 3, Address 4)는 BSSID(Basic Service Set Identifier), SA(Source Address), DA(Destination Address), TA(Transmitter Address), RA(Receiver Address) 등을 지시하는 데에 이용될 수 있으며, 프레임 타입에 따라서 4 개의 주소 필드 중에서 일부만을 포함할 수도 있다. 주소 필드의 용도는, 해당 필드의 주소의 타입에 무관하게, MAC 헤더 내에서의 주소 필드(Address 1 - Address 4)의 상대적인 위치에 의해서 특정될 수 있다. 예를 들어, 수신자 주소는 항상 수신된 프레임의 Address 1 필드의 내용을 기준으로 확인할 수 있다. CTS 프레임의 수신자 주소는 그 대응하는 RTS 프레임의 Address 2 필드로부터 항상 획득할 수 있다. ACK 프레임의 수신자 주소는 그 확인응답의 대상이 되는 프레임의 Address 2 필드로부터 항상 획득할 수 있다. 아래의 표 2는 MAC 헤더의 프레임 제어 필드 내의 To DS 서브필드 및 From DS 서브필드의 값에 따른, MAC 헤더의 주소 필드들(Address 1 - Address 4)의 내용을 설명하는 것이다.
[표 2]
Figure PCTKR2016012489-appb-I000002
상기 표 2에서 RA는 수신자 주소를 의미하고, TA는 송신자 주소를 의미하고, DA는 목적지 주소를 의미하고, SA는 소스 주소를 의미한다. 또한, MSDU는 MAC SAP(Service Access Point) 간에 전달되는 정보의 단위인 MAC SDU(Service Data Unit)을 의미한다. A-MSDU(Aggregate-MSDU)는 복수개의 MAC SDU들을 하나의 MAC PDU를 통하여 전달하는 프레임 포맷을 의미한다. 이들 주소 필드(Address 1, Address 2, Address 3, 또는 Address 4)의 값은 48 비트 크기의 이더넷(ethernet) MAC 주소(address)의 형태로 설정될 수 있다.
한편, 널-데이터 패킷(NDP) 프레임 포맷은 데이터 패킷을 포함하지 않는 형태의 프레임 포맷을 의미한다. 즉, NDP 프레임은, 일반적인 PPDU 포맷에서 PLCP 헤더 부분(즉, STF, LTF 및 SIG 필드)만을 포함하고, 나머지 부분(즉, 데이터 필드)은 포함하지 않는 프레임 포맷을 의미한다. NDP 프레임은 짧은(short) 프레임 포맷이라고 칭할 수도 있다.
도 11은 CF(contention free)-END 프레임을 예시한다.
설명의 편의상 CF-END 프레임이 non-DMG(directional multi-gigabit, 11ad) STA에 의해 전송된다고 가정한다. CF-END 프레임은 TXOP duration을 절단(truncation)하기 위하여 전송될 수 있다. 따라서 CF-END 프레임에서 기간(duration) 필드는 0으로 설정된다. RA (Receiver Address) 필드는 브로드캐스트 그룹 주소로 설정될 수 있다. BSSID 필드는 AP에 포함된 STA의 주소로 설정될 수 있다. 다만, VHT STA이 VHT AP로 전송하는 non-HT 또는 non-HT duplicate 포맷의 CF-END 프레임의 경우, BSSID 필드의 Individual/Group 비트는 1로 설정될 수 있다.
HE PPDU 구조의 예시
이하에서는 11ax를 지원하는 무선랜 시스템에서의 HE PPDU (High Efficiency Physical layer Protocol Data Unit) 포맷의 일례들을 살펴본다.
도 12 내지 도 16은 HE PPDU의 일 예를 도시한다.
HE-SIG A(또는 HE-SIG1) 필드는 L-Part (e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG) 다음에 위치하며, L-Part와 마찬가지로 20MHz단위로 반복(duplication) 된다. HE-SIG A 필드를 위해 3.2 us의 DFT period와 312.5 kHz의 부반송파 간격(subcarrier spacing)이 사용될 수 있다. 예컨대, MCS 0가 사용된다고 가정할 경우 HE-SIG A 필드는 2 심볼로 구성될 수 있다.
HE-SIG A는 모든 HE PPDU에 포함될 수 있는데 비하여, HE-SIG B는 SU PPDU 및 UL 트리거 기반의 PPDU (e.g., 트리거 프레임에 기반하여 전송되는 UL PPDU)에서 생략될 수 있다.
HE-SIG A는 STA들에 대한 공통 제어 정보 (common control information) (e.g., BW, GI 길이, BSS Colors, CRC, Tail 등)를 포함한다. HE-SIG A 필드는 HE PPDU를 해석하기 위한 정보를 포함하며, 따라서 HE-SIG A 필드에 포함되는 정보는 HE PPDU의 포맷(e.g., SU PPDU, MU PPDU 또는 트리거 기반의 PPDU 등)에 따라서 달라질 수 있다. 예컨대, (i) HE SU PPDU 포맷에서, HE-SIG A 필드는, DL/UL 지시자, HE PPDU 포맷 지시자, BSS Color, TXOP Duration, BW(bandwidth), MCS, CP + LTF 길이, 코딩 정보, 스트림 수, STBC (e.g., STBC 사용 여부), 송신빔포밍(TxBF) 정보, CRC 및 Tail 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. HE SU PPDU 포맷의 경우, HE-SIG B 필드가 생략될 수 있다. (ii) HE MU PPDU 포맷에서, HE-SIG A 필드는, DL/UL 지시자, BSS Color, TXOP Duration, BW(bandwidth), SIG B 필드의 MCS 정보, SIG B 필드의 심볼 수, HE LTF 심볼 수, 전 대역 MU-MIMO 사용 여부 지시자, CP + LTF 길이, 송신빔포밍(TxBF) 정보, CRC 및 Tail 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. (iii) HE 트리거 기반의 PPDU 포맷에서, HE-SIG A 필드는, 포맷 지시자(e.g., SU PPDU인지 트리거 기반 PPDU인지), BSS Color, TXOP Duration, BW, CRC 및 Tail 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
HE-SIG A에는 상술한 공통 제어 정보(common information) 이외에, 사용자 할당 정보(user allocation information) 예컨대, PAID 또는 GID 등의 STA 식별자, 할당된 자원 정보 및 스트림 수(Nsts) 중 적어도 하나가 포함될 수도 있다.
HE-SIG A 필드에 포함된 BSS color 정보는 BSS를 식별하기 위한 정보로서, BSSID 보다 짧은 길이를 갖는다. 예컨대 BSSID는 48비트 길이를 갖는데 비하여, BSS color 정보는 6 비트 길이를 가질 수 있다. STA은 BSS color 정보를 이용하여 intra-BSS 프레임인지 여부를 판단할 수 있다. 즉, STA은 HE PPDU 전체를 디코딩할 필요 없이 HE-SIG A 필드만 디코딩하더라도, BSS color 정보를 통해서 intra BSS PPDU와 inter BSS PPDU를 구분할 수 있다.
도 13에 따르면 HE-SIG B(또는 HE-SIG2)는 OFDMA 할당 마다 전송될 수 있다. MU-MIMO인 경우, HE-SIG B는 SDM을 통해서 STA에 의해서 구별된다. HE-SIG B는 추가적인 사용자 할당 정보(user allocation information), 예컨대, MCS, Coding 정보, STBC(Space Time Block code) 정보, 송신빔포밍(TXBF) 정보 등을 포함할 수 있다.
도 14는 HE PPDU의 또 다른 일 예를 도시한다. HE-SIG B는 HE-SIG A 다음에 전송된다. HE-SIG B는 HE-SIG A의 정보 (numerology)를 기반으로, 전 대역(full band)을 통해 전송될 수 있다. HE-SIG B는 사용자 할당 정보, 예컨대, STA AID, 자원 할당 정보(e.g., 할당 크기), MCS, 스트림 수(Nsts), Coding, STBC, 송신빔포밍(TXBF) 등을 포함할 수 있다.
도 15는 HE PPDU의 또 다른 일 예를 도시한다. HE-SIG B는 일정한 단위 채널 마다 반복 전송될 수 있다. 도 15를 참조하면 HE-SIG B는 20MHz 단위로 반복 전송될 수 있다. 예컨대, 80MHz 대역폭 상에서 20MHz 당 동일한 정보가 복사됨으로써 HE-SIG B가 전송될 수 있다.
20MHz 채널 당 반복 전송되는 HE-SIGB 를 수신한 STA/AP는 20MHz 채널 당 수신한 HE-SIG B를 누적(accumulation)하여 HE-SIG B 수신에 대한 신뢰성(reliability)을 향상 시킬 수 있다.
채널당 동일한 신호(e.g., HE-SIG B)가 반복 전송되므로 누적된 신호의 이득은 신호가 반복 전송되는 채널들의 개수에 비례하여 수신 성능이 향상될 수 있다. 이상적으로는 반복 전송되기 전 신호에 비하여, 반복 전송되는 신호는 3dB X 채널 수 (number of channel)의 이득을 가질 수 있다. 따라서, 반복 전송되는 HE-SIG B는 반복 전송되는 채널의 수에 따라서 MCS 레벨을 높여 전송될 수 있다. 예를 들어, 반복 전송이 없을 때 HE-SIG B에 MCS0가 사용된다고 가정할 때, 40MHz를 이용하여 반복 전송되는 HE-SIG B에는 MCS1가 사용될 수 있다. 반복 전송을 위한 채널의 개수가 증가할 수록 보다 높은 MCS 레벨을 통해서 HE-SIG B가 전송될 수 있으므로, 단위 채널 당의 HE-SIG B의 오버헤드가 줄어들 수 있다.
도 16은 HE PPDU의 또 다른 일 예를 도시한다. 도 16을 참조하면, HE-SIG B는 20MHz 채널 단위마다 독립적인 정보를 포함할 수 있다. HE-SIG B는 레거시 파트(e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG) 및 HE-SIG A와 동일하게 1x 심볼 구조로 전송될 수 있다. 한편, 광 대역폭(wide bandwidth)에서, “L-STF+L-LTF+L-SIG+HE-SIGA+HE-SIGB”의 길이는 모든 채널에서 동일해야 한다. 20MHz 당 전송되는 HE-SIG B는 해당 대역에 대한 할당 정보, 예컨대, 해당 대역을 이용하는 사용자 별 할당 정보, 사용자 식별자 등을 포함할 수 있다. 하지만, 각 대역 별로 지원되는 사용자 수와 각 대역에서 이용되는 자원 블록의 구성이 다르기 때문에 HE-SIG B의 정보가 대역 별로 상이할 수 있다. 따라서, HE-SIG B의 길이는 채널 별로 서로 상이할 수 있다.
도 17은 HE-STF 이전의 길이(e.g., HE-SIG B까지의 길이)를 채널 별 동일하게 구성하기 위하여 HE-SIG B에 대한 페딩 방안을 설명한다. 예컨대, 페딩 길이(padding length)만큼 HE-SIG B를 반복 시켜 HE-SIG B 길이가 정렬될 수 있다. 도 18과 같이 HE-SIG B의 처음(또는 마지막)부터 필요한 페딩길이 만큼의 HE-SIG B가 HE-SIG B에 페딩될 수 있다.
일 실시예에 따르면 대역폭이 20 MHz 보다 크지 않은 경우, 하나의 HE-SIG B 필드가 전송될 수 있다. 대역폭이 20 MHz 보다 큰 경우 20 MHz 크기의 채널들은 각각 제1 타입 HE-SIG B(이하, HE-SIG B [1]) 또는 제2 타입 HE-SIG B(이하, HE-SIG B [2]) 중 어느 하나를 전송할 수 있다. 예컨대, HE-SIG B [1]와 HE-SIG B [2]가 번갈아 가며 전송될 수 있다. 홀수 번째 20 MHz 채널은 HE-SIG B [1]를 전송하고, 짝수 번째 20 MHz 채널은 HE-SIG B [2]를 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 40 MHz 대역폭의 경우 HE-SIG B [1]가 첫 번째 20 MHz 채널 상에서 전송되고, HE-SIG B [2]가 두 번째 20 MHz 채널 상에서 전송된다. 80 MHz 대역폭의 경우 HE-SIG B [1]가 첫 번째 20 MHz 채널 상에서 전송되고, HE-SIG B [2]가 두 번째 20 MHz 채널 상에서 전송되고, 동일한 HE-SIG B [1]가 세 번째 20 MHz 채널 상에서 반복 전송되고, 동일한 HE-SIG B [2]가 네 번째 20 MHz 채널 상에서 반복 전송된다. 160 MHz 대역폭에서도 이와 유사하게 전송된다.
이와 같이, HE-SIG B 는 대역폭의 크기가 증가함에 따라서 반복 전송될 수 있는데, 반복 전송되는 HE-SIG B는 자신과 동일한 타입의 HE-SIG B가 전송된 20 MHz 채널로부터 20 MHz 크기만큼 주파수 도약하여 전송될 수 있다.
한편, HE-SIG B [1]와 HE-SIG B [2] 각각의 컨텐츠는 상이할 수 있다. 단, HE-SIG-B [1] 들은 모두 동일한 컨텐츠를 갖는다. 마찬가지로, HE-SIG B [2] 들은 모두 동일한 컨텐츠를 갖는다.
일 실시예에 따르면, HE-SIG B [1]는 홀수 번 20 MHz 채널들에 대한 자원 할당 정보만을 포함하고, HE-SIG B [2]는 짝수 번 20 MHz 채널들에 대한 자원 할당 정보만을 포함하도록 설정될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, HE-SIG B [1]가 짝수 번 20 MHz 채널들 중 적어도 일부에 대한 자원 할당 정보를 포함하거나, HE-SIG B [2]가 홀수 번 20 MHz 채널들 중 적어도 일부에 대한 자원 할당 정보를 포함할 수 있다.
HE-SIG B는 공통 필드(Common field) 및 사용자 특정 필드(User specific field)를 포함할 수 있다. 공통 필드는 사용자 특정 필드에 선행할 수 있다. 공통 필드와 사용자 특정 필드는 OFDM 심볼 단위가 아니라, 비트 단위로 구분될 수 있다.
HE-SIG B의 공통 필드는 해당 대역폭에서 PPDU를 수신하도록 지정된 STA들 모두에 대한 정보를 포함한다. 공통 필드는 RU(resource unit) 할당 정보를 포함할 수 있다. HE-SIG B [1]들 간에는 컨텐츠가 모두 동일하며, 마찬가지로 HE-SIG B [2]들 간에는 컨텐츠가 모두 동일하다. 예컨대, 80 MHz를 구성하는 4개의 20 MHz 채널들을 [LL, LR, RL, RR]로 구분할 때, HE-SIG B [1]의 공통 필드에 LL 및 RL 에 대한 공통 블록이 포함되고, HE-SIG B [2]의 공통 필드에 LR 및 RR 에 대한 공통 블록이 포함될 수 있다.
HE-SIG B의 사용자 특정 필드는 다수의 사용자 필드(user field)들을 포함할 수 있으며, 각 사용자 필드들은 PPDU를 수신하도록 지정된 개별 STA에 특정적인 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 사용자 필드는 스테이션 ID, STA 별 MCS, 스트림 수(Nsts), Coding(e.g., LDPC 사용에 대한 지시), DCM 지시자 및 송신 빔포밍 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
UL MU 전송
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 다중 사용자 전송 상황을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이 802.11ax 시스템에서는 UL MU 전송 방식이 사용될 수 있으며, 이는 도 19에 도시된 바와 같이 AP가 복수의 STA (예를 들어, STA 1 내지 STA 4)에게 트리거 프레임(Trigger Frame)을 전송함으로써 시작될 수 있다. 트리거 프레임은 UL MU 할당 정보를 포함할 수 있다. UL MU 할당 정보는 예컨대, 자원 위치 및 크기, STA ID들 또는 수신 STA 주소들, MCS 및 MU 타입(MIMO, OFDMA 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로 트리거 프레임은 (i) UL MU 프레임에 대한 지속 시간(duration), (ii) 할당의 수(N) 및 (iii) 각 할당의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각 할당의 정보는 사용자 별 정보(Per user Info)를 포함할 수 있다. 각 할당의 정보는 예컨대, AID (MU일 경우, STA수만큼 추가로 포함됨), 전력 조절(Power adjustment), 자원(또는 톤) 할당 정보(e.g., 비트맵), MCS, 스트림 수 (Nsts), STBC, 코딩, 송신빔포밍에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 도 19에 도시된 바와 같이 AP는 매체에 접속하기 위해 경쟁 과정을 거쳐 트리거 프레임을 전송할 TXOP를 획득할 수 있다. 이에 대해 STA들은 트리거 프레임의 SIFS 이후 AP에 의해 지시된 포맷으로 UL 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 이에 대응하여 본 발명의 실시예에 따른 AP는 BA (Block ACK) 프레임을 통해 UL MU 데이터 프레임에 대해 확인 응답을 수행하는 것을 가정한다.
도 20은 일 실시예에 따른 트리거 프레임 포맷을 도시한다.
도 20을 참조하면, 트리거 프레임은 프레임 제어(frame control) 필드, 길이(duration) 필드, RA(recipient STA address) 필드, TA(transmitting STA address) 필드, 공통 정보(common information) 필드, 하나 또는 둘 이상의 개별 사용자 정보(Per User Info) 필드들 및 FCS(Frame Check Sum) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. RA 필드는 수신 STA의 주소 또는 ID를 나타내며, 실시예에 따라서 생략될 수도 있다. TA 필드는 송신 STA의 주소를 나타낸다.
공통 정보 필드는, 길이(length) 서브필드, 캐스캐이드 지시자(Cascade Indication), HE-SIG A 정보 서브필드, CP/LTF 타입 서브필드, 트리거 타입 서브필드 및 트리거-의존 공통 정보(trigger-dependent Common Info) 서브필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 길이 서브필드는 UL MU PPDU 의 L-SIG 길이를 지시한다. 캐스캐이드 지시자는 현재 트리거 프레임 다음에 후속하는 트리거 프레임의 전송이 있는지 여부를 지시한다. HE-SIG A 정보 서브필드는 UL MU PPDU 의 HE-SIG A에 포함되는 컨텐츠를 지시한다. CP/LTF 타입 서브필드는 UL MU PPDU에 포함되는 CP와 HE LTF 타입을 지시한다. 트리거 타입 서브필드는 트리거 프레임의 타입을 지시한다. 트리거 프레임은 해당 타입 특정한 공통 정보 및 타입 특정한 개별 사용자 정보(Per User Info)를 포함할 수 있다. 트리거 타입은, 예컨대, 베이직 트리거 타입(e.g., 타입 0), 빔포밍 보고 폴 트리거(Beamforming Report Poll Trigger) 타입(e.g., 타입 1), MU-BAR(Multi-user Block Ack Request) 타입(e.g., 타입 2) 또는 MU-RTS(multi-user ready to send) 타입(e.g., 타입 3) 중 어느 하나로 설정될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 트리거 타입이 MU-BAR인 경우, 트리거 의존 공통 정보 서브필드는 GCR(Groupcast with Retries) 지시자 및 GCR 주소를 포함할 수 있다.
개별 사용자 정보 필드(Per User Info field)는 사용자 식별자 서브필드, RU(resource unit) 할당 서브필드, 코딩 타입 서브필드, MCS 필드, DCM(dual sub-carrier modulation) 서브필드, SS(spatial stream) 할당 서브필드 및 트리거 의존 개별 사용자 정보(Trigger dependent Per User Info) 서브필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사용자 식별자 서브필드는 UL MU PPDU의 MPDU를 전송하기 위하여 해당 자원 유닛(resource unit)을 사용할 STA의 AID를 지시한다. RU 할당 서브필드는 해당 STA이 UL MU PPDU를 전송하기 위한 자원 유닛을 지시한다. 코딩 타입 서브필드는 해당 STA이 전송하는 UL MU PPDU의 코딩 타입을 지시한다. MCS 서브필드는 해당 STA이 전송하는 UL MU PPDU의 MCS를 지시한다. DCM 서브필드는 해당 STA이 전송하는 UL MU PPDU의 이중 캐리어 변조에 대한 정보를 지시한다. SS 할당 서브필드는, 해당 STA이 전송하는 UL MU PPDU의 공간 스트림(spatial streams)에 대한 정보를 지시한다. 트리거 타입이 MU-BAR인 경우, 트리거 의존 개별 사용자 정보 서브필드는 BAR 제어 및 BAR 정보를 포함할 수 있다.
NAV (network allocation vector)
NAV는 송신 STA(e.g., TXOP holder) TXOP를 보호하기 위한 일종의 타이머로 이해될 수 있다. STA은 자신에게 설정된 NAV가 유효한 기간 동안에는 채널 엑세스를 수행하지 않음으로써, 다른 STA의 TXOP를 보호할 수 있다.
11 ax를 지원하지 않는 레거시 STA (e.g., non-HE STA)의 경우 하나의 NAV를 지원한다. 유효한(valid) 프레임을 수신한 STA은 PSDU의 duration 필드(e.g., MAC 헤더의 duration 필드)를 통해서 NAV를 업데이트 할 수 있다. 다만, 수신된 프레임의 RA 필드가 해당 STA의 MAC 주소와 일치하는 경우, STA은 NAV를 업데이트 하지 않는다. 수신된 프레임의 duration 필드에 의해 지시된 duration이 STA의 현재 NAV 값보다 크면, STA은 수신된 프레임의 duration을 통해서 NAV를 업데이트 한다.
도 21은 NAV 설정(setting)의 일 예를 도시한다.
도 21을 참조하면, Source STA은 RTS 프레임을 전송하고, Destination은 CTS 프레임을 전송한다. 상술된 바와 같이 RTS 프레임을 통해서 수신자로 지정된 destination STA은 NAV를 설정하지 않는다. 나머지 STA들 중 일부는 RTS 프레임을 수신하여 NAV를 설정하고, 또 다른 일부는 CTS 프레임을 수신하여 NAV를 설정할 수 있다.
RTS 프레임이 수신된 시점으로부터(e.g., MAC이 RTS 프레임에 대응하는 PHY-RXEND.indication primitive를 수신한 시점) 일정 기간 내에서 CTS 프레임(e.g., PHY-RXSTART.indication primitive)이 수신되지 않는다면, RTS 프레임을 통해서 NAV를 설정 또는 업데이트한 STA들은 NAV를 리셋(e.g., 0)할 수 있다. 일정 기간은, (2*aSIFSTime + CTS_Time + aRxPHYStartDelay + 2*aSlotTime)일 수 있다. CTS_Time은 RTS 프레임이 지시하는 CTS 프레임의 길이 및 데이터 레이트에 기초하여 계산될 수 있다.
도 21에서는 편의를 위하여 RTS 프레임 또는 CTS 프레임을 통해서 NAV를 설정 또는 업데이트하는 것을 예시하였으나, NAV 설정/재설정/업데이트는 다른 다양한 프레임들 예컨대, non-HT PPDU, HT PPDU, VHT PPDU 또는 HE PPDU의 duration 필드(e.g., MAC 프레임의 MAC 헤더 내의 duration field)에 기초하여 수행될 수도 있다. 예컨대, 수신된 MAC 프레임에서 RA 필드가 자신의 주소(e.g., MAC 주소)와 일치하지 않는다면, STA은 NAV를 설정/재설정/업데이트할 수 있다.
상술된 바와 같이 11ax 이전의 기존 무선랜 시스템(e.g., 11a/b/g/n/ac)에서 STA은 하나의 NAV를 유지하며, NAV는 MAC 헤더의 Duration 필드를 통해 설정된다. 즉, TXOP holder (e.g., Tx STA) 와 TXOP Responder (e.g., Rx STA)은 이들 간에 송수신 하는 프레임의 Duration 필드에, 프레임들의 송수신에 필요한 전체 TXOP 정보를 포함시켜 전송한다. TXOP holder나 TXOP Responder가 아닌 제 3의 STA들 (i.e., Third party STAs)은 TXOP holder와 TXOP Responder간에 교환되는 프레임의 Duration 필드를 확인하고, NAV를 설정/업데이트함으로써 NAV 기간 까지 채널 사용을 연기한다.
한편, 최근 논의 중인 11 ax 무선랜 시스템에서는 STA이 복수 개 NAVs를 지원할 수 있다. 예컨대, 11ax STA은 정규 NAV(regular NAV)와 인트라 BSS NAV를 유지할 수 있다. 정규 NAV는 inter-BSS PPDU 또는 인트라-BSS인지 여부가 식별되지 않는 PPDU의 전송 기회를 보호하기 위하여 설정된다. 인트라 BSS NAV는 STA이 속한 BSS로부터의 PPDU에 대한 전송 기회를 보호하기 위하여 설정된다.
정규 NAV는 인트라 BSS NAV 또는 기본 NAV로 지칭될 수도 있다.
UL MU PPDU를 위한 MAC 헤더
현재 논의 중인 IEEE 802.11 11ax 기반의 무선 랜 시스템을 레거시 무선랜 시스템(e.g., IEEE 802.11 a/g/n/ac)과 비교하면, 11ax 시스템에서 심볼 길이는 4배로 증가하고, 상대적으로 작은 OFDMA 자원 유닛(e.g., 2-파일럿 톤을 포함하는 26-톤)이 STA에게 할당될 수 있다.
한편, 레거시 시스템에서 11n/ac QoS MAC 데이터 프레임은 약 36 byte 크기의 MAC 헤더를 갖는데, 이와 같은 기존의 MAC 헤더는 11ax 시스템에서 고려되는 작은 패킷들에 대해서 상대적으로 큰 오버헤드로 작용한다. 특히, 11 ax 시스템에서 낮은 데이터 레이트가 사용되는 경우, 예컨대, MCS 0 (또는 MCS10) 및 26 톤 단위가 사용되는 경우, 기존의 MAC 헤더는 큰 오버헤드를 야기한다. 한편, 최근 11ah에서 도입된 MCS 10은 MCS 0보다 더 낮은 변조 차수를 갖는데, 11ax 시스템에서도 MCS 10과 같이 작은 낮은 변조 차수를 갖는 MCS 도입이 논의 중이다.
이하에서는 11ax 시스템에서 MAC 헤더의 오버헤드를 감소시키기 위한 새로운 MAC 헤더가 제안된다. 후술하는 예시들에 있어서, 새로운 MAC 헤더가 상향링크 다중 사용자 프레임(e.g., UL OFDMA PPDU 및/또는 UL MU-MIMO PPDU)에 사용되는 것을 가정하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
제안 1
도 22는, 본 발명의 일 실시예에 따른 MAC 헤더를 예시한다. 편의상 도 22에 도시된 MAC 헤더는, UL MU 프레임의 MAC 헤더라고 가정한다.
UL MU 프레임은 HE-SIG B 필드를 포함하지 않기 때문에 non-AP STA은 UL MU 프레임의 데이터 페이로드(e.g., MPDU/A-MPDU)를 디코딩 할 수 없다. 따라서, UL MU 프레임의 경우, MAC 헤더에 duration 필드가 포함될 필요가 없다.
구체적으로, MAC 헤더의 duration 필드는 TXOP holder/responder (e.g., 프레임의 송신자 및 프레임의 intended receiver)의 전송 기회를 보호하기 위한 것이다. TXOP holder/responder 가 아닌 third party STA은 MAC 헤더의 duration 필드를 통해서 자신이 채널 엑세스를 수행하지 않아야 하는 duration 을 알 수 있고, duration 만큼 NAV를 설정한다. 하지만, third party STA이 해당 프레임을 수신하더라도, MAC 헤더를 디코딩 할 수 없는 경우라면, MAC 헤더에 duration 필드가 포함될 필요가 없다.
다시 말해, UL MU PPDU의 경우, HE-SIG B가 없기 때문에 non-AP STA이 MAC 헤더를 읽을 수 없다. 따라서, 본 제안에 따르면 UL MU PPDU에 포함된 MAC 헤더의 경우, Duration 필드가 생략될 수 있다.
한편, UL MU PPDU는 AP가 송신한 트리거 프레임에 대한 응답으로서 전송될 수 있다. 예컨대, 트리거 프레임이 할당한 자원을 통해서 UL MU PPDU가 전송된다. AP는 트리거 프레임을 통해서 할당되는 자원을 STA의 AID로 지시할 수 있다. 예를 들어, 트리거 프레임이 AID = 1으로 RU 1을 할당하면, AID = 1을 갖는 STA이 RU 1을 통해서 UL MU PPDU를 전송할 수 있다. 트리거 프레임에서 AID = 0은, 랜덤 액세스를 위한 RU를 할당하는데 이용된다. 예를 들어, AID =0으로 RU 2 및 RU3 이 할당되었다면, 자신의 AID 값과 관계 없이 STA은 RU 2 및 RU 3 중에서 RU를 랜덤 하게 선택하여 UL MU PPDU를 전송한다.
AP는 UL MU PPDU가 HE-SIG B를 포함하지 않음에도 불구하고, UL MU PPDU의 데이터 페이로드(e.g., MPDU)를 디코딩 할 수 있는데, 이는 AP의 경우 자신이 트리거 프레임을 통해 사전에 전송한 정보를 이용할 수 있기 때문이다. 예컨대, RU 1을 통해서 UL MU PPDU가 수신되는 경우, AP는 AID=1을 갖는 STA이 해당 UL MU PPDU를 전송하였음을 알 수 있을 뿐만 아니라, 해당 STA이 어떠한 MCS 값을 이용하여 MPDU를 전송하였는지도 알 수 있다. AP의 물리 계층의 경우 UL MU PPDU의 PSDU(e.g., MPDU)를 디코딩하기 위하여 사전에 송신한 트리거 프레임의 정보를 이미 이용하고 있기 때문에, 물리 계층 뿐 아니라 MAC 계층에서도 사전에 송신/저장한 트리거 프레임의 정보를 이용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
AP가 데이터 페이로드를 올바르게 디코딩하였다면, AP는 수신된 프레임이 AP에게 의도된(intended to) 것이라고 가정할 수 있다. 즉, 데이터 페이로드의 디코딩이 성공하면 AP는 MAC 헤더에서 RA(receiver address)를 지시하는 A1 필드(address 1 field)를 이용하지 않더라도, 해당 프레임의 의도된 수신자가 AP임을 알 수 있다. 따라서, UL MU PPDU의 MAC 헤더에서 RA 를 지시하는 A1 필드는 생략될 수 있다.
또한, AP는 트리거 프레임에 포함된 정보를 이용하여, 어떠한 STA이 UL 프레임을 전송하였는지 알 수 있다. AP는 자신이 앞서 전송한 트리거 프레임에 포함된 정보를 저장해 두고, UL MU PPDU의 MPDUs를 수신하면 저장된 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, AP가 트리거 프레임을 통해 AID = 1으로 RU 1을 할당하였다고 가정한다. AP가 RU 1으로부터 UL MU PPDU를 수신하였다면, AP는 MAC 헤더 내에서 TA(transmitter address)를 지시하는 A2 (address 2 field)를 이용하지 않더라도 AID = 1을 갖는 STA이 RU 1을 통해서 UL MU PPDU를 전송하였음을 알 수 있다. 따라서, UL MU PPDU의 MAC 헤더에서 TA 를 지시하는 A2 필드는 생략될 수 있다.
UL MU 전송은 AP와 STA 간의 동작이므로, A4 (address 4 field) 또한 생략 가능하다. A3(address 3 field) 필드의 경우 AP와 STA 간의 협상(negotiation) 이후 생략 될 수도 있다.
도 22에서, 각 필드의 단위는 옥텟(i.e., 8-bit)이며, 크기가 "0"으로 표기된 필드들은 생략 가능하다는 것을 의미한다.
제안 2
특별한 반대의 설명이 없다면, 앞서 제안된 내용들은 제안 2에도 공통적으로 적용될 수 있다.
도 23은, 본 발명의 일 실시예에 따른 MAC 헤더를 예시한다. 편의상 도 23에 도시된 MAC 헤더는, UL MU 프레임의 MAC 헤더라고 가정한다. 도 23를 참조하면 A2 필드(i.e., TA)는 UL MU PPDU의 MAC 헤더에서 생략되지 않는다.
AP는 A2 필드를 이용하지 않더라도 UL MU PPDU를 전송한 STA을 식별할 수는 있다. 하지만, A2 필드가 포함된다면 AP의 MAC 프로세싱 복잡도를 저감할 수 있는 장점이 있다. 예컨대, A2 필드가 MAC 헤더에 포함된다면 AP는 자신이 앞서 전송한 트리거 프레임의 정보를 이용하지 않더라도 MAC 헤더의 A2 필드만을 이용하여 TA를 식별할 수 있고, MAC 프레임 바디를 디코딩 할 수 있다.
AP의 MAC 프로세싱 오버헤드 저감과 시그널링 오버헤드 저감을 절충하기 위하여, A2 필드가 UL MU PPDU의 MAC 헤더에 포함되는 경우 A2 필드의 사이즈를 줄일 수 있다. 따라서, UL MU PPDU의 A2 필드에 STA의 MAC 주소(i.e., 48-bit)가 아닌 STA의 2-byte 물리 계층 식별자 (e.g., AID or SID)가 설정될 수도 있다.
제안 3
특별한 반대의 설명이 없다면, 상술된 제안 내용들은 제안 3에도 공통적으로 적용될 수 있으며, 제안 3의 내용도 제안 1 및/또는 제안 2에 적용될 수 있다.
도 24는, 본 발명의 일 실시예에 따른 MAC 헤더를 예시한다. 편의상 도 24에 도시된 MAC 헤더는, OFDMA 랜덤 액세스 기반으로 전송되는 UL MU 프레임의 MAC 헤더라고 가정한다.
먼저, 11 ax 시스템에서 지원되는 OFDMA 랜덤 액세스 기반의 UL PPDU 전송에 대해서 간략히 살펴본다.
AP는 트리거 프레임을 STA에 전송함으로써 RU(resource unit)를 할당할 수 있고, 어느 RU가 어느 STA에 할당되었는지는 AID를 통해서 지시될 수 있다. 이 때, AP가 트리거 프레임을 통해서 할당하는 RU들 중에는 OFDMA 랜덤 액세스를 위한 RU가 포함될 수도 있다. 랜덤 액세스를 위한 RU는 특정 AID 값(e.g., AID 0)으로 지시될 수 있다. 예컨대, 랜덤 액세스를 수행하고자 하는 STA은 자신의 AID 값으로 할당된 RU가 없는 경우라도, AID 0을 통해 할당된 랜덤 액세스 RU를 통해서 AP에 랜덤 액세스 방식으로 UL MU PPDU를 전송 할 수 있다.
AP로부터 트리거 프레임을 수신한 STA들은 랜덤 액세스를 위한 경쟁 윈도우 크기에 기반한 백오프를 수행할 수 있다. OFDMA 랜덤 액세스를 위하여 설정되는 백오프 카운터는 간략히 OBO (OFDMA Back-off) 카운터로 지칭될 수 있다. 또한, OBO 카운터가 선택되는 범위, 즉 경쟁 윈도우는 간략히 OCW(OFDMA Contention window)로 지칭될 수 있다. OBO 카운터 및 OCW는 OFDMA 랜덤 액세스를 위한 값이므로, DCF/EDCAF를 위한 기존의 백오프 카운터 및 CW와는 별개의 값으로서 양자는 명확히 구분되어야 한다. STA이 랜덤 액세스 방식으로 전송할 프레임이 있는 경우, STA은 자신의 OBO 카운터를 [0:OCW] 범위 내에서 선택된 랜덤 값으로 초기화 한다. STA은 OBO 카운터를 매 랜덤 액세스 RU 마다 1씩 감소 시킨다. 예를 들어, 트리거 프레임을 통해 할당된 랜덤 액세스 RU가 N개 인 경우, OBO 카운터는 N씩 감소되는 것으로 이해될 수 있다. 만약, STA의 OBO 카운터가 n이고, n < N 인 경우, STA은 자신의 OBO 카운터를 0으로 감소시킬 수 있다. OBO 카운터가 0이 되면, STA은 랜덤 액세스 RU 중에서 어느 하나를 랜덤 하게 선택한다. STA은 캐리어 센싱 결과, 랜덤하게 선택된 RU가 idle 상태이면 UL MU PPDU를 해당 RU를 통해 전송한다. 랜덤하게 선택된 RU가 busy 상태이면 송신을 보류하고, 후속하는 트리거 프레임을 통해 다시 OFDMA 랜덤 액세스를 시도한다.
도 24로 돌아와서, 상술된 UL OFDMA 랜덤 액세스 기반으로 전송되는 UL MU PPDU의 경우, AP는 어느 STA이 해당 UL MU PPDU를 전송할지를 미리 알 수는 없다. 즉, 트리거 프레임을 통해서 랜덤 액세스 용 RU를 할당한 AP는, 어느 STA이 랜덤 액세스 용 RU를 이용할 것인지 알 수 없다. 따라서, UL OFDMA 랜덤 액세스를 위한 MAC 헤더의 경우 UL MU PPDU를 전송하는 STA에 대한 정보, 즉 A2 필드를 포함할 필요가 있다. 따라서, STA은 랜덤 하게 선택된 RU를 통해서 UL MU PPDU를 전송하는 경우, MAC 헤더에 A2 필드를 포함시켜 전송한다.
OFDMA 랜덤 액세스를 위한 A2 필드는 경우에 따라서 MAC 주소(e.g., 6-byte)로 설정되거나 또는 AID (e.g., 2-byte)로 전송될 수 있다. OFDMA 랜덤 액세스는 AP에서 어소시에이션 된 STA 뿐 아니라, unassociated STA도 수행할 수 있기 때문이다. 예컨대, AP는 unassociated STA이나 UL 프레임 전송을 위해서 sleep state로부터 깨어난 STA의 존재를 알지 못하기 때문에 해당 STA의 AID를 지정하여 UL MU 자원을 할당할 수는 없다. 하지만, AP는 unassociated STA이나 sleep state로부터 깨어난 STA을 포함하는 모든 STA들이 사용할 수 있는 랜덤 액세스 자원을 할당할 수 있다.
unassociated STA의 경우 AID를 할당 받지 못한 상태이므로, unassociated STA가 전송하는 A2 필드에는 AID 가 사용될 수는 없다. 따라서, STA의 MAC 주소가 A2 필드에 설정될 수 있다.
이와 달리, AP로부터 AID를 이미 할당 받은 STA이 OFDMA 랜덤 액세스를 수행하는 경우, MAC 주소 대신 AID를 A2 필드에 설정하는 것이 바람직하다.
일 예로, A2 필드에 AID와 MAC 주소가 선택적으로 사용 가능한 랜덤 액세스를 위한 MAC 헤더의 경우, A2 필드에 AID 가 사용되었는지 아니면 MAC 주소가 사용되었는지 여부를 지시하는 정보가 MAC 헤더에 포함될 수도 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 UL MU PPDU의 MAC 헤더를 예시한다. 도 25는 상술한 제안 1과 제안 3을 조합한 것으로 이해될 수 있다. 설명의 편의상, OFDMA 랜덤 액세스를 위한 MAC 헤더의 A2 필드는 6-byte (i.e., MAC 주소)를 갖는다고 가정하나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, OFDMA 랜덤 액세스를 위한 MAC 헤더가 아니라면 A2 필드는 생략되지만, OFDMA 랜덤 액세스를 위한 MAC 헤더라면 A2 필드는 6-byte (i.e., MAC 주소)를 갖는다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL MU PPDU의 MAC 헤더를 예시한다. 도 26은 상술한 제안 2과 제안 3을 조합한 것으로 이해될 수 있다. 설명의 편의상, OFDMA 랜덤 액세스를 위한 MAC 헤더의 A2 필드는 6-byte (i.e., MAC 주소)를 갖는다고 가정하나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, OFDMA 랜덤 액세스를 위한 MAC 헤더가 아니라면 A2 필드는 2-byte (i.e., AID)를 갖지만, OFDMA 랜덤 액세스를 위한 MAC 헤더라면 A2 필드는 6-byte (i.e., MAC 주소)를 갖는다.
상술된 내용들을 간략히 요약한다.
- 만약, UL MU PPDU에서 UL MU MAC 헤더가 항상 사용된다면, AP는 별도의 indication이 없더라도 UL MU PPDU에 포함된 MPDUs를 디코딩 할 수 있다. 즉, AP가 UL MU 프레임의 MPDU들 중 하나 또는 그 이상을 디코딩하였다 라면, AP는 MPDU에 UL MU MAC 헤더가 사용되었다고 가정할 수 있다.
- SIFS 이전에 트리거 프레임을 전송한 AP를 제외한 다른 STA들은 UL MU PPDU의 PSDU (i.e., MPDUs)를 디코딩 할 수 없다.
- AP는 해당 UL MU PPDU가 랜덤 액세스를 위한 RU에서 전송되었는지 여부를 알 수 있다.
- HE non-AP STA들은 UL MU 프레임을 위해 새롭게 제안된 UL MU MAC 헤더를 이용하여 UL MU 프레임을 전송 한다.
- 이 때, UL MU MAC 헤더는 Duration 필드 및 A1 필드를 포함하지 않을 수 있다.
- 또한, 랜덤 하게 선택된 RU가 아닌 RU를 통해서 전송되는 UL MU MAC 헤더는 A2 필드를 포함하지 않을 수 있다. 또는, 랜덤 하게 선택된 RU가 아닌 RU를 통해서 전송되는 UL MU MAC 헤더는 2-바이트 크기의 A2 필드를 포함할 수 있다.
- 또한, 랜덤 하게 선택된 RU 를 통해서 전송되는 UL MU MAC 헤더는 A2 필드를 포함한다. A2 필드는 6 바이트 사이즈를 가질 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL MU PPDU를 송수신 하는 방법을 예시한다. 상술된 내용과 중복하는 설명은 생략될 수 있다.
도 27을 참조하면, AP는 STA에 트리거 프레임을 전송한다(2705). 트리거 프레임은 UL MU PPDU의 전송을 위한 자원 할당 정보를 포함할 수 있다. 트리거 프레임에 의해 할당되는 자원들 중에는 OFDMA 랜덤 액세스를 위한 자원이 포함될 수도 있다.
STA은 프레임(e.g., HE PPDU)을 송신하기 위하여 MAC 헤더를 설정한다(2715). MAC 헤더는 FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA(transmitter address) 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
STA이 송신하는 프레임은 물리 계층 프리앰블(e.g., HE 프리앰블) 및 MAC 헤더를 포함하는 HE PPDU 일 수 있다. HE PPDU 의 물리 계층 (PHY) 프리앰블은 L-part 및 HE-part를 포함할 수 있다. 구체적으로, HE-part는 HE-SIG A 필드(high efficiency-signal A field) 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 물리 계층의 프리앰블(e.g., HE 프리앰블)은 HE-SIG B를 포함하지 않는 타입(e.g., UL MU PPDU/SU PPDU에서 사용되는 HE 프리앰블)과 HE-SIG B를 포함하는 타입(e.g., DL MU PPDU에서 사용되는 HE 프리앰블)으로 구분될 수도 있다.
STA은 송신하고자 하는 프레임의 물리 계층 프리앰블의 타입에 따라서 MAC 헤더를 설정할 수 있다. MAC 헤더를 설정함에 있어서 STA은, 물리 계층 프리앰블이 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, MAC 헤더로부터 RA 필드(e.g., RA를 지시하는 A1 필드) 및 TA 필드 (e.g., TA를 지시하는 A2 필드) 중 적어도 하나와 MAC duration를 지시하는 지속 기간 필드를 생략할 수 있다. 예컨대, 프레임이 상향링크 다중 사용자 프레임(UL MU frame)인 경우, STA은 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블을 사용하고, RA 필드 및 TA 필드 중 적어도 하나를 생략할 수 있다.
프레임이 트리거 프레임에 의해 할당된 자원들 중 랜덤 액세스 자원이 아닌 자원을 통해서 전송되는 경우, STA은 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블을 사용하고, RA 필드 및 TA 필드를 모두 생략할 수 있다.
단, 프레임이 랜덤 액세스 자원을 통해서 전송되는 경우, TA 필드의 생략이 허용되지 않을 수 있다.
STA이 MAC 헤더로부터 생략한 적어도 하나의 필드의 주소 값은, 트리거 프레임을 통해서 획득 가능한 것일 수 있다.
MAC 헤더가 TA 필드를 포함하고 프레임이 랜덤 액세스 기반으로 전송되는 프레임이 아닌 경우, TA 필드는 STA의 MAC 주소보다 짧은 길이를 갖는 AID(association identifier)로 설정될 수 있다. MAC 헤더가 TA 필드를 포함하고 프레임이 랜덤 액세스 기반으로 전송되는 프레임인 경우, TA 필드는 STA의 MAC 주소로 설정될 수 있다.
AP는 STA로부터 물리 계층 프리앰블 및 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 수신한다(2720).
AP는 수신된 프레임을 디코딩 한다(2725). 예컨대, AP는 물리 계층 프리앰블을 먼저 디코딩하고, 물리 계층 프리앰블의 디코딩 결과로 획득된 정보를 이용하여 MAC 프레임(e.g., MAC 헤더 및 MAC 데이터 페이로드를 포함하는 MPDU)을 디코딩 한다. 물리 계층 프리앰블이 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, AP는, MAC 헤더로부터 RA 필드 및 TA 필드 중 적어도 하나와 지속 기간 필드가 생략되었다고 가정하고 MAC 헤더를 디코딩할 수 있다. 일 예로, AP는, 수신된 프레임의 물리 계층 프리앰블의 타입에 따라서 MAC 헤더를 디코딩할 수 있다. 또한, AP는 MAC 헤더의 FC 필드에 포함된 정보(e.g., Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS 등)를 이용하여 MAC 헤더로부터 생략된 필드를 판정할 수도 있다.
AP가 MAC 헤더를 올바르게 디코딩하기 위해서는, MAC 헤더에서 어떠한 필드가 제거되었는지를 알 수 있어야 한다. 예컨대, MAC 헤더 정보가 일련의 비트 스트림이라고 가정할 때, 해당 비트 스트림을 MAC 헤더의 구조에 부합하게 분해(parsing) 또는 분절(segmentation)해야 올바르게 디코딩이 가능하기 때문이다. 일 예로, 동일한 "101011110101010101010110"이라는 비트 값이라도, "[1010][11110][101010][101010110]"과 같이 해석된 결과와 "[1010][11110101][010][101010][110]"과 같이 해석된 결과는 서로 다른 의미를 가질 수 있기 때문이다.
프레임이 상향링크 다중 사용자 프레임(UL MU frame)인 경우, AP는 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블이 사용되고, RA 필드 및 TA 필드 중 적어도 하나가 생략되었다고 가정하고 MAC 헤더를 디코딩할 수 있다.
또한, 프레임이 트리거 프레임에 의해 할당된 자원들 중 랜덤 액세스 자원이 아닌 자원을 통해서 수신되는 경우, AP는 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블이 사용되고, RA 필드 및 상기 TA 필드 모두가 생략되었다고 가정하고 MAC 헤더를 디코딩할 수 있다. 또한, 프레임이 랜덤 액세스 자원을 통해서 수신되는 경우, AP는 TA 필드의 생략이 허용되지 않는다고 가정할 수 있다.
또한, AP는 MAC 헤더로부터 생략된 적어도 하나의 필드의 주소 값을, 트리거 프레임을 통해서 획득할 수 있다.
또한, MAC 헤더가 TA 필드를 포함하고 프레임이 랜덤 액세스 기반으로 수신되는 프레임이 아닌 경우, AP는 TA 필드가 스테이션(STA)의 MAC 주소보다 짧은 길이를 갖는 AID(association identifier)라고 판정할 수 있다. 예컨대, AP는 기 설정된 위치의(또는 특정 필드에 후속하는) 2-byte 구간이 TA 필드이고, 해당 2-byte는 STA의 AID라고 간주할 수 있다.
MAC 헤더가 TA 필드를 포함하고 프레임이 랜덤 액세스 기반으로 수신되는 프레임인 경우, AP는 TA 필드가 STA의 MAC 주소라고 판정할 수 있다. 예컨대, AP는 기 설정된 위치의(또는 특정 필드에 후속하는) 6-byte 구간이 TA 필드이고, 해당 6-byte는 STA의 MAC 주소라고 간주할 수 있다.
도 28은 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 28의 무선 장치(800)은 상술한 설명의 특정 STA, 그리고 무선 장치(850)은 상술한 설명의 AP에 대응할 수 있다.
STA (800)은 프로세서(810), 메모리(820), 송수신기(830)를 포함할 수 있고, AP (850)는 프로세서(860), 메모리(870) 및 송수신기(880)를 포함할 수 있다. 송수신기(830 및 880)은 무선 신호를 송신/수신하고, IEEE 802.11/3GPP 등의 물리적 계층에서 실행될 수 있다. 프로세서(810 및 860)은 물리 계층 및/또는 MAC 계층에서 실행되고, 송수신기(830 및 880)와 연결되어 있다. 프로세서(810 및 860)는 상기 언급된 UL MU 스케줄링 절차를 수행할 수 있다.
프로세서(810 및 860) 및/또는 송수신기(830 및 880)는 특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(820 및 870)은 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시 예가 소프트웨어에 의해 실행될 때, 상기 기술한 방법은 상기 기술된 기능을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로세스, 기능)로서 실행될 수 있다. 상기 모듈은 메모리(820, 870)에 저장될 수 있고, 프로세서(810, 860)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리(820, 870)는 상기 프로세스(810, 860)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 수단으로 상기 프로세스(810, 860)와 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 상술한 설명으로부터 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명은 HE PPDU를 지원하는 무선랜 시스템에 적용되는 것을 가정하여 설명하였으나, 이에 한정될 필요는 없다. 본 발명은 IEEE 802.11을 비롯한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 랜 시스템에서 스테이션(STA)이 프레임을 송신하는 방법에 있어서,
    물리 계층 프리앰블의 타입에 따라서 MAC 헤더를 설정하는 단계; 및
    상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드(high efficiency-signal A field) 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA(transmitter address) 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 MAC 헤더를 설정함에 있어서 상기 STA은, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드를 생략하는, 프레임 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임이 상향링크 다중 사용자 프레임(UL MU frame)인 경우, 상기 STA은 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블을 사용하고, 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나를 생략하는, 프레임 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임이 트리거 프레임에 의해 할당된 자원들 중 랜덤 액세스 자원이 아닌 자원을 통해서 전송되는 경우, 상기 STA은 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블을 사용하고, 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드를 모두 생략하는, 프레임 송신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 프레임이 상기 랜덤 액세스 자원을 통해서 전송되는 경우, 상기 TA 필드의 생략이 허용되지 않는, 프레임 송신 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 MAC 헤더로부터 생략된 적어도 하나의 필드의 주소 값은, 상기 트리거 프레임을 통해서 획득 가능한 것인, 프레임 송신 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MAC 헤더가 상기 TA 필드를 포함하고 상기 프레임이 랜덤 액세스 기반으로 전송되는 프레임이 아닌 경우, 상기 TA 필드는 상기 STA의 MAC 주소보다 짧은 길이를 갖는 AID(association identifier)로 설정되고,
    상기 MAC 헤더가 상기 TA 필드를 포함하고 상기 프레임이 상기 랜덤 액세스 기반으로 전송되는 프레임인 경우, 상기 TA 필드는 상기 STA의 MAC 주소로 설정되는, 프레임 송신 방법.
  7. 무선 랜 시스템에서 프레임을 송신하는 스테이션(STA)에 있어서,
    물리 계층 프리앰블의 타입에 따라서 MAC 헤더를 설정하는 프로세서; 및
    상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 송신하는 송신기를 포함하되,
    상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA (transmitter address)필드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 MAC 헤더를 설정함에 있어서 상기 프로세서는, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드를 생략하는, 스테이션.
  8. 무선 랜 시스템에서 액세스 포인트(AP)가 프레임을 수신하는 방법에 있어서,
    물리 계층 프리앰블 및 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 디코딩하는 단계를 포함하되,
    상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA (transmitter address)필드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 AP는, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드가 생략되었다고 가정하고 상기 MAC 헤더를 디코딩하는, 프레임 수신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 프레임이 상향링크 다중 사용자 프레임(UL MU frame)인 경우, 상기 AP는 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블이 사용되고, 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나가 생략되었다고 가정하고 상기 MAC 헤더를 디코딩하는, 프레임 수신 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 프레임이 트리거 프레임에 의해 할당된 자원들 중 랜덤 액세스 자원이 아닌 자원을 통해서 수신되는 경우, 상기 AP는 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입의 물리 계층 프리앰블이 사용되고, 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 모두가 생략되었다고 가정하고 상기 MAC 헤더를 디코딩하는, 프레임 수신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 프레임이 상기 랜덤 액세스 자원을 통해서 수신되는 경우, 상기 TA 필드의 생략이 허용되지 않는, 프레임 수신 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 AP는 상기 MAC 헤더로부터 생략된 적어도 하나의 필드의 주소 값을, 상기 트리거 프레임을 통해서 획득하는, 프레임 수신 방법.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MAC 헤더가 상기 TA 필드를 포함하고 상기 프레임이 랜덤 액세스 기반으로 수신되는 프레임이 아닌 경우, 상기 AP는 상기 TA 필드가 스테이션(STA)의 MAC 주소보다 짧은 길이를 갖는 AID(association identifier)라고 판정하고,
    상기 MAC 헤더가 상기 TA 필드를 포함하고 상기 프레임이 상기 랜덤 액세스 기반으로 수신되는 프레임인 경우, 상기 AP는 상기 TA 필드가 상기 STA의 MAC 주소라고 판정하는, 프레임 수신 방법.
  14. 무선 랜 시스템에서 프레임을 수신하는 액세스 포인트(AP)에 있어서,
    물리 계층 프리앰블 및 MAC 헤더를 포함하는 프레임을 수신하는 수신기; 및
    상기 물리 계층 프리앰블 및 상기 MAC 헤더를 디코딩하는 프로세서를 포함하되,
    상기 물리 계층 프리앰블은, HE-SIG A 필드 및 HE-SIG B 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 MAC 헤더는, FC(Frame control) 필드, 지속 기간(duration) 필드, RA (receiver address) 필드 및 TA (transmitter address)필드 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 물리 계층 프리앰블이 상기 HE-SIG B 필드를 포함하지 않는 타입인 경우, 상기 MAC 헤더로부터 상기 RA 필드 및 상기 TA 필드 중 적어도 하나와 상기 지속 기간 필드가 생략되었다고 가정하고 상기 MAC 헤더를 디코딩하는, 액세스 포인트.
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