WO2017183869A1 - 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말 - Google Patents

무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말 Download PDF

Info

Publication number
WO2017183869A1
WO2017183869A1 PCT/KR2017/004102 KR2017004102W WO2017183869A1 WO 2017183869 A1 WO2017183869 A1 WO 2017183869A1 KR 2017004102 W KR2017004102 W KR 2017004102W WO 2017183869 A1 WO2017183869 A1 WO 2017183869A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
directional antenna
sta
antenna
directional
procedure
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/004102
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
방세희
류기선
김정기
조한규
김진민
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US16/094,168 priority Critical patent/US10743348B2/en
Publication of WO2017183869A1 publication Critical patent/WO2017183869A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0808—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA
    • H04W74/0816—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA carrier sensing with collision avoidance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0404—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas the mobile station comprising multiple antennas, e.g. to provide uplink diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0452—Multi-user MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0602—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching
    • H04B7/0608—Antenna selection according to transmission parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0808—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/02—Data link layer protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/08—Upper layer protocols
    • 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]

Abstract

본 명세서의 일 실시 예에 따른 따른 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법은, 제1 방향성 안테나 및 제2 방향성 안테나를 포함하는 STA이, 제1 방향성 안테나 및 제2 방향성 안테나를 위한 방향성 CCA 동작에 따라 제1 방향성 안테나를 위한 제1 카운트다운 절차 및 제2 방향성 안테나를 위한 제2 카운트다운 절차를 개별적으로 수행하는 단계, 제1 카운트다운 절차가 제2 카운트다운 절차보다 먼저 완료될 때 제1 방향성 안테나를 프라이머리 안테나로 결정하는 단계, 제1 카운트다운 절차의 완료시점을 기준으로 임계시간 전부터 완료시점까지 제2 방향성 안테나가 아이들(idle)인지 여부를 판단하는 단계 및 판단에 따라 제1 방향성 안테나 및 제2 방향성 안테나를 기반으로 복수의 스트림을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말
본 명세서는 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말에 관한 것이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11ad 표준은 60 GHz 이상의 대역에서 동작하는 초고속 무선 통신 규격이다. 신호의 도달 범위는 10 미터 정도이지만, 처리량(throughput)은 6Gbps 이상을 지원할 수 있다. 높은 주파수 대역에서 동작하므로, 신호 전파(signal propagation)는 광선-형태 전파(ray-like propagation)에 의해 지배된다(dominate). TX(transmit) 또는 RX(receive) 안테나 빔이 강한 공간 시그널 경로(strong spatial signal path)를 향하도록 정렬될수록 신호 품질이 향상될 수 있다.
IEEE 802.11ad 표준은 안테나 빔 정렬을 위한 빔포밍 훈련(beamforming training) 과정을 제공하고 있다. IEEE 802.11ad를 기반으로 20Gbps 이상의 처리량을 목표로 개발 중인 차세대 표준이 IEEE 802.11ay이다.
본 명세서의 목적은 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말을 제공하는데 있다.
본 명세서는 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법에 관한 것이다. 본 일 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법은, 제1 방향성 안테나 및 제2 방향성 안테나를 포함하는 STA이, 제1 방향성 안테나 및 제2 방향성 안테나를 위한 방향성 CCA 동작에 따라 제1 방향성 안테나를 위한 제1 카운트다운 절차 및 제2 방향성 안테나를 위한 제2 카운트다운 절차를 개별적으로 수행하는 단계, 제1 카운트다운 절차가 제2 카운트다운 절차보다 먼저 완료될 때 제1 방향성 안테나를 프라이머리 안테나로 결정하는 단계, 제1 카운트다운 절차의 완료시점을 기준으로 임계시간 전부터 완료시점까지 제2 방향성 안테나가 아이들(idle)인지 여부를 판단하는 단계 및 판단에 따라 제1 방향성 안테나 및 제2 방향성 안테나를 기반으로 복수의 스트림을 전송하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말이 제공된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구조를 보여주는 개념도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처에 관한 개념도이다.
도 3은 액티브 스캐닝 절차에 대한 개념도이다.
도 4는 무선랜 시스템에서 EDCA를 수행하는 STA의 개념도를 보여주는 도면이다.
도 5는 EDCA의 백오프 절차를 나타낸 개념도이다.
도 6은 무선 통신 시스템에서 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 확장된 EDCA 기반의 채널 액세스를 수행하는 STA의 개념도를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 실시 예에 따른 방향성 CCA 동작 및 확장된 EDCA 동작을 기반으로 복수의 안테나를 이용한 전송을 수행하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 실시 예에 따른 방향성 CCA 동작 및 확장된 EDCA 동작을 기반으로 다중 사용자 전송을 위한 방법을 구체화한 도면이다.
도 10은 방향성 CCA 동작 및 확장된 EDCA 동작을 기반으로 복수의 안테나를 이용한 전송을 수행하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 11은 본 실시 예가 적용될 수 있는 무선 단말을 나타내는 블록도이다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 명세서의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 명세서는 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 명세서를 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 명세서를 전달하기 위한 설명이다. 따라서, 본 명세서의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여럿 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 명세서의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 어떤 구성이 특정 요소들을 포함한다는 언급이 있는 경우, 또는 어떤 과정이 특정 단계들을 포함한다는 언급이 있는 경우는, 그 외 다른 요소 또는 다른 단계들이 더 포함될 수 있음을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 특정 실시 형태를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 명세서의 개념을 한정하기 위한 것이 아니다. 나아가, 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 예시들은 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 명세서의 실시 예가 설명된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구조를 보여주는 개념도이다. 도 1의 (A)는 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 네트워크(infrastructure network)의 구조를 나타낸다.
도 1의 (A)를 참조하면, 도 1의 (A)의 무선랜 시스템(10)은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, 이하 'BSS', 100, 105)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 액세스 포인트(access point, 이하 'AP') 및 스테이션(station, 이하 'STA')의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다.
예를 들어, 제1 BSS(100)는 제 1 AP(110) 및 하나의 제1 STA(100-1)을 포함할 수 있다. 제2 BSS(105)는 제2 AP(130) 및 하나 이상의 STA들(105-1, 105-2)을 포함할 수 있다.
인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(110, 130) 그리고 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 120)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(120)은 복수의 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 세트인 확장 서비스 세트(140, extended service set, 이하, 'ESS')를 구현할 수 있다. ESS(140)는 적어도 하나의 AP(110, 130)가 분산 시스템(120)을 통해 연결된 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 적어도 하나의 AP는 동일한 서비스 세트 식별자(service set identification, 이하 'SSID')를 가질 수 있다.
포탈(portal, 150)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 (A)와 같은 구조의 무선랜에서 AP(110, 130) 사이의 네트워크 및 AP(110, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다.
도 1의 (B)는 독립 BSS를 나타낸 개념도이다. 도 1의 (B)를 참조하면, 도 1의 (B)의 무선랜 시스템(15)은 도 1의 (A)와 달리 AP(110, 130)가 없이도 STA 사이에서 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것이 가능할 수 있다. AP(110, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, 이하 'IBSS')라고 정의한다.
도 1의 (B)를 참조하면, IBSS(15)는 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 따라서, IBSS(15)에서, STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들이 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다.
IBSS의 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)은 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않는다. IBSS의 모든 STA은 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
본 명세서에서 언급되는 STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, 이하 'MAC')와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처에 관한 개념도이다. 도 2를 참조하면, 무선랜 시스템의 계층 아키텍처는 물리 매체 종속(Physical Medium Dependent, 이하 'PMD') 부계층(200), 물리 계층 수렴 절차(Physical Layer Convergence Procedure, 이하 'PLCP') 부계층(210) 및 매체 접속 제어(medium access control, 이하 'MAC') 부계층 (sublayer)(220)을 포함할 수 있다.
PMD 부계층(200)은 복수의 STA 사이에서 데이터를 송수신하기 위한 전송 인터페이스 역할을 수행할 수 있다. PLCP 부계층(210)은 MAC 부계층(220)이 PMD 부계층(200)에 최소한의 종속성을 가지고 동작할 수 있도록 구현된다.
PMD 부계층(200), PLCP 부계층(210) 및 MAC 부계층(220)은 개념적으로 관리부(management entity)를 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, MAC 부계층(220)의 관리부는 MAC 계층 관리 엔티티(MAC Layer Management Entity, 이하 'MLME', 225)로 언급된다. 물리 계층의 관리부는 PHY 계층 관리 엔티티(PHY Layer Management Entity, 이하 'PLME', 215)로 언급된다.
이러한 관리부들은 계층 관리 동작을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, PLME(215)는 MLME(225)와 연결되어 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다. MLME(225)는 PLME(215)와 연결되어 MAC 부계층(220)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다.
올바른 MAC 계층 동작이 수행되기 위해서 STA 관리 엔티티(STA management entity, 이하, 'SME', 250)가 존재할 수 있다. SME(250)는 각 계층에 독립적인 구성부로 운용될 수 있다. PLME(215), MLME(225) 및 SME(250)는 프리미티브(primitive)를 기반으로 상호 간에 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
각 부계층에서의 동작을 간략하게 설명하면 아래와 같다. 예를 들어, PLCP 부계층(210)은 MAC 부계층(220)과 PMD 부계층(200) 사이에서 MAC 계층의 지시에 따라 MAC 부계층(220)으로부터 받은 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MAC Protocol Data Unit, 이하 'MPDU')를 PMD 부계층(200)에 전달하거나, PMD 부계층(200)으로부터 오는 프레임을 MAC 부계층(220)에 전달한다.
PMD 부계층(200)은 PLCP 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 복수의 STA 사이에서의 데이터 송신 및 수신을 수행할 수있다. MAC 부계층(220)이 전달한 MPDU는 PLCP 부계층(210)에서 물리 서비스 데이터 유닛(Physical Service Data Unit, 이하 'PSDU')이라 칭한다. MPDU는 PSDU와 유사하나 복수의 MPDU를 어그리게이션(aggregation)한 AMPDU(aggregated MPDU)가 전달된 경우, 개개의 MPDU와 PSDU는 서로 상이할 수 있다.
PLCP 부계층(210)은 PSDU를 MAC 부계층(220)으로부터 받아 PMD 부계층(200)으로 전달하는 과정에서 물리 계층의 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙인다. 이때 부가되는 필드는 PSDU에 PLCP 프리앰블(preamble), PLCP 헤더(header), 컨볼루션 인코더를 영상태(zero state)로 되돌리는데 필요한 꼬리 비트(Tail Bits) 등이 될 수 있다
PLCP 부계층(210)에서는 PSDU에 상술한 필드를 부가하여 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)를 생성하여 PMD 부계층(200)을 거쳐 수신 스테이션으로 전송하고, 수신 스테이션은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리앰블 및 PLCP 헤더로부터 데이터 복원에 필요한 정보를 얻어 복원한다.
도 3은 액티브 스캐닝 절차에 대한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 액티브 스캐닝 절차는 하기와 같은 단계로 수행될 수 있다.
(1) STA(300)이 스캐닝 절차를 수행할 준비가 되었는지를 판단한다.
STA(300)은 예를 들어, 프로브 딜레이 시간(probe delay time)이 만료(expire)되거나 특정한 시그널링 정보(예를 들어, PHY-RXSTART.indication primitive)가 수신될 때까지 기다려서 액티브 스캐닝을 수행할 수 있다.
프로브 딜레이 시간은 STA(300)이 액티브 스캐닝을 수행 시 프로브 요청 프레임(510)을 전송하기 전에 발생되는 딜레이다. PHY-RXSTART.indication primitive는 물리(PHY) 계층에서 로컬 MAC(medium access control) 계층으로 전송되는 신호이다. PHY-RXSTART.indication primitive는 PLCP(physical layer convergence protocol)에서 유효한 PLCP 헤더를 포함하는 PPDU(PLCP protocol data unit)를 수신하였다는 정보를 MAC 계층으로 시그널링할 수 있다.
(2) 기본 접속(basic access)을 수행한다.
802.11 MAC 계층에서는 예를 들어, 경쟁 기반 함수인 분산 조정 함수(distributed coordination function, DCF)를 사용하여 여러 STA이 무선 매체를 공유할 수 있다. DCF는 접속 프로토콜로 (carrier sense multiple access/collision avoidance, CSMA/CA)를 사용하여 백-오프(back-off) 방식을 통해 STA 간의 출동을 방지할 수 있다. STA(300)은 기본 접속 방법을 사용하여 프로브 요청 프레임(310)을 AP(360, 370)로 전송할 수 있다.
(3) MLME-SCAN.request primitive에 포함된 AP(360, 370)를 특정하기 위한 정보(예를 들어, SSID(service set identification) 및 BSSID(basic service set identification) 정보)를 프로브 요청 프레임(310)에 포함하여 전송할 수 있다.
BSSID는 AP를 특정하기 위한 지시자로서 AP의 MAC 주소에 해당하는 값을 가질 수 있다. SSID(service set identification)는 STA을 운용하는 사람이 읽을 수 있는 AP를 특정하기 위한 네트워크 명칭이다. BSSID 및/또는 SSID는 AP를 특정하기 위해 사용될 수 있다.
STA(300)은 MLME-SCAN.request primitive에 의해 포함된 AP(360, 370)를 특정하기 위한 정보를 기초로 AP를 특정할 수 있다. 특정된 AP(360, 370)는 프로브 응답 프레임(350, 350)을 STA(300)으로 전송할 수 있다. STA(300)은 프로브 요청 프레임(310)에 SSID 및 BSSID 정보를 포함하여 전송함으로서 프로브 요청 프레임(310)을 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트할 수 있다. SSID 및 BSSID 정보를 사용하여 프로브 요청 프레임(310)을 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트하는 방법에 대해서는 도 5에서 추가적으로 상술한다.
예를 들어, MLME-SCAN.request primitive에 SSID 리스트가 포함되는 경우, STA(500)은 프로브 요청 프레임(510)에 SSID 리스트를 포함하여 전송할 수 있다. AP(360, 370)는 프로브 요청 프레임(310)을 수신하고 수신된 프로브 요청 프레임(310)에 포함된 SSID 리스트에 포함된 SSID를 판단하여 STA(300)으로 프로브 응답 프레임(350, 350)을 전송할지 여부를 결정할 수 있다.
(4) 프로브 타이머를 '0'으로 초기화한 후 타이머를 동작시킨다.
프로브 타이머는 최소 채널 시간(MinChanneltime, 320) 및 최대 채널 시간(MaxChanneltime, 530)을 체크하기 위해 사용될 수 있다. 최소 채널 시간(320) 및 최대 채널 시간(330)은 STA(300)의 액티브 스캐닝 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
최소 채널 시간(320)은 STA(300)이 액티브 스캐닝을 수행하는 채널을 변경하기 위한 동작을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, STA(300)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(320)에 도달할 때까지 프로브 응답 프레임(340, 350)을 수신하지 못한 경우, STA(300)은 스캐닝 채널을 옮겨서 다른 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다. STA(300)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(320)에 도달할 때까지 프로브 응답 프레임(350)을 수신한 경우, 프로브 타이머가 최대 채널 시간(330)에 도달하면 STA은 수신된 프로브 응답 프레임(340, 350)을 처리할 수 있다.
STA(300)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(320)에 도달하기 전까지 PHY-CCA.indication primitive를 탐색하여 최소 채널 시간(320) 전까지 다른 프레임(예를 들어, 프로브 응답 프레임(340, 350)이 STA(300)으로 수신되었는지 여부를 판단할 수 있다.
PHY-CCA.indication primitive는 물리 계층에서 MAC 계층으로 매체(medium)의 상태에 대한 정보를 전송할 수 있다. PHY-CCA.indication primitive는 채널이 가용하지 않은 경우 비지(busy), 채널이 가용한 경우 아이들(idle) 이라는 채널 상태 파라메터를 사용하여 현재 채널의 상태를 알려줄 수 있다. STA(300)은 PHY-CCA.indication이 비지(busy)로 탐색되는 경우는 STA(300)으로 수신된 프로브 응답 프레임(350, 350)이 존재한다고 판단하고 PHY-CCA.indication이 아이들(idle)로 탐색되는 경우는 STA(300)으로 수신된 프로브 응답 프레임(340, 350)이 존재하지 않는다고 판단할 수 있다.
PHY-CCA.indication이 아이들(idle)로 탐색되는 경우, STA(300)은 NAV(net allocation vector)를 0으로 설정하고 다음 채널을 스캐닝할 수 있다. STA(300)은 PHY-CCA.indication이 비지(busy)로 탐색되는 경우는 프로브 타이머가 최대 채널 시간(330)에 도달한 후 수신된 프로브 응답 프레임(340, 350)에 대한 처리를 수행할 수 있다. 수신된 프로브 응답 프레임(340, 350)에 대한 처리 후 NAV(net allocation vector)를 0으로 설정하고 STA(300)은 다음 채널을 스캐닝할 수 있다.
이하 본 명세서에 따른 PHY-CCA.indication는 프로브 응답 프레임에만 적용되는 개념이 아니고 다른 물리 계층에 전송되는 프레임에 모두 적용될 수 있다.
(5) 채널리스트(ChannelList)에 포함된 모든 채널이 스캐닝되는 경우 MLME는 MLME-SCAN.confirm primitive를 시그널링할 수 있다. MLME-SCAN.confirm primitive는 스캐닝 과정에서 획득한 모든 정보를 포함하는 BSSDescriptionSet를 포함할 수 있다.
STA(300)이 액티브 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 프로브 타이머가 최소 채널 시간에 도달할 때까지 PHY-CCA.indication의 파라메터가 비지(busy)인지 여부를 판단하는 모니터링을 수행해야 한다.
전술한 MLME-SCAN.request primitive에 포함되는 구체적인 정보는 아래와 같다. STA이 스캐닝을 수행하기 위해서는 MLME에서 MLME-SCAN.request primitive를 수신할 수 있다. MLME-SCAN.request primitive는 SME에 의해 생성된 프리미티브이다. MLME-SCAN.request primitive는 STA이 결합할 다른 BSS가 존재하는지 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
MLME-SCAN.request primitive는 구체적으로 BSSType, BSSID, SSID, ScanType, ProbeDelay, ChannelList, MinChannelTime, MaxChannelTime, RequestInformation, SSID List, ChannelUsage, AccessNetworkType, HESSID, MeshID, VendorSpecificInfo와 같은 정보를 포함할 수 있다.
MLME-SCAN.request.primitive에 포함된 요청 파라메터(request parameter)는 응답 STA이 프로브 응답 프레임을 전송할지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 요청 파라메터는 다른 BSS의 정보가 프로브 응답 프레임에 포함되기를 요청하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 요청 파라메터는 리포트 요청 필드, 딜레이 기준 필드, 최대 딜레이 한계 필드를 포함할 수 있다.
리포트 요청 필드는 다른 BSS의 정보가 프로브 응답 프레임에 포함되기를 요청하는 정보이고, 딜레이 기준 필드는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 적용되는 딜레이 타입에 대한 정보를 포함하고, 최대 딜레이 한계 필드는 딜레이 기준 필드에 의해 지시된, 딜레이 타입에 대한 최대 접속 딜레이 정보를 포함할 수 있다.
이외에도 요청 파라메터는 최소 데이터 레이트 필드 및/또는 수신된 신호 세기 한계 필드를 포함할 수 있다. 최소 데이터 레이트 필드는 MSDU 또는 A-MSDU를 전송함에 있어서 가장 낮은 전체 데이터 레이트에 대한 정보를 포함한다. 수신된 신호 세기 한계 필드는 프로브 요청 프레임의 수신자가 응답을 하기 위해 필요한 신호의 한계값에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
도 4는 무선랜 시스템에서 EDCA를 수행하는 STA의 개념도를 보여주는 도면이다. 무선랜 시스템에서 EDCA(enhanced distributed channel access)를 기반으로 채널 액세스를 수행하는 STA(또는 AP)은 트래픽 데이터(traffic data)에 대해 미리 정의된 복수의 사용자 우선 순위에 따라 채널 액세스를 수행할 수 있다.
복수의 사용자 우선 순위에 기반한 QoS(Quality of Service) 데이터 프레임의 전송을 위해 EDCA는 네 개의 액세스 카테고리(access category, 이하 'AC')(AC_BK(background), AC_BE(best effort), AC_VI(video), AC_VO(voice))로 정의될 수 있다.
EDCA를 기반으로 채널 액세스를 수행하는 STA은 LLC(logical link control) 계층으로부터 MAC(medium access control) 계층으로 도착하는, 즉, MSDU(MAC service data unit)와 같은 트래픽 데이터를 아래의 표 1과 같이 매핑할 수 있다. 표 1은 사용자 우선 순위와 AC 사이의 맵핑을 나타낸 예시적인 표이다.
Figure PCTKR2017004102-appb-T000001
각각의 AC에 대하여 전송큐와 AC 파라미터가 정의될 수 있다. 각 AC 마다 서로 다르게 설정된 AC 파라미터 값을 기반으로 복수의 사용자 우선 순위가 구현될 수 있다.
EDCA를 기반으로 채널 액세스를 수행하는 STA은 각 AC에 속한 프레임을 전송하기 위한 백오프 절차를 수행할 때, DCF(distributed coordination function)를 기반으로 한 파라미터인 DIFS(DCF interframe space), CWmin, CWmax 대신에 각각 AIFS(arbitration interframe space)[AC], CWmin[AC], CWmax[AC]를 사용할 수 있다.
참고로, 각 AC에 상응하는 파라미터의 디폴트(default) 값은 예시는 하기 표 2와 같다.
Figure PCTKR2017004102-appb-T000002
AC 별로 백오프 절차에 사용되는 EDCA 파라미터는 디폴트(default) 값으로 설정되거나 비콘 프레임에 실려 AP로부터 각 STA으로 전달될 수 있다. AIFS[AC]와 CWmin[AC]의 값이 작을수록 높은 우선순위를 가지며, 이에 따라 채널접근 지연이 짧아져 주어진 트래픽 환경에서 보다 많은 대역을 사용할 수 있게 된다.
EDCA 파라미터 집합 요소(EDCA parameter set element)는 각 AC 별 채널 액세스 파라미터(예를 들어, AIFS [AC], CWmin[AC], CWmax[AC])에 대한 정보를 포함할 수 있다.
STA이 프레임을 전송하는 도중 STA 간에 충돌이 발생할 경우, 새로운 백오프 카운트를 생성하는 EDCA의 백오프 절차(backoff procedure)는 기존의 DCF의 백오프 절차와 유사하다.
EDCA의 AC 별로 차별화된 백오프 절차는 AC 마다 개별적으로 설정된 EDCA 파라미터를 기반으로 수행될 수 있다. EDCA 파라미터는 다양한 사용자 우선 순위 트래픽의 채널 접근을 차별화하는 데 사용되는 중요한 수단이 될 수 있다.
각 AC별로 정의된 EDCA 파라미터 값을 적절하게 설정하는 것은 네트워크 성능을 최적화하는 동시에 트래픽의 우선 순위에 의한 전송 효과를 증가시킬 수 있다. 따라서, AP는 네트워크에 참여한 모든 STA에 공평한 매체 접근 보장을 위해 EDCA 파라미터에 대한 전체적인 관리와 조정 기능을 수행할 수 있다.
본 명세서에서, 트래픽 데이터(혹은 트래픽)에 대해 미리 정의된 사용자 우선 순위는 트래픽 식별자(traffic identifier, 이하 'TID')로 언급될 수 있다.
사용자 우선 순위를 기반으로 트래픽 데이터의 전송 우선 순위가 결정될 수 있다. 표 1을 참고하면, 사용자 우선 순위가 가장 높은 트래픽 데이터의 트래픽 식별자(TID)는 '7'로 설정될 수 있다. 즉, 트래픽 식별자(TID)가 '7'로 설정된 가장 높은 사용자 우선 순위를 갖는 트래픽 데이터는 가장 높은 전송 우선 순위를 갖는 트래픽으로 이해될 수 있다.
도 4를 참조하면, 하나의 STA(또는 AP, 1200)은 가상 맵퍼(410), 복수의 전송 큐(420~450) 및 가상 충돌 처리기(1260)을 포함할 수 있다.
도 4의 가상 맵퍼(410)는 LLC(logical link control) 계층으로부터 수신된 MSDU를 위 표 1에 따라 각 AC에 상응하는 전송 큐에 맵핑하는 역할을 수행할 수 있다.
도 4의 복수의 전송 큐(420~450)는 하나의 STA(또는 AP) 내에서 무선 매체 액세스를 위해 개별적인 EDCA 경쟁 개체로서 역할을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 4의 AC VO 타입의 전송 큐(420)는 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(421)을 포함할 수 있다. AC VI 타입의 전송 큐(430)는 물리 계층으로 전송될 순서에 따라 제1 STA(미도시)을 위한 3개의 프레임(431~433)과 제3 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(434)을 포함할 수 있다.
도 4의 AC BE 타입의 전송 큐(440)는 물리 계층으로 전송될 순서에 따라 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(441), 제3 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(442) 및 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(443)을 포함할 수 있다.
예시적으로, 도 4의 AC BE 타입의 전송 큐(450)에 버퍼된 프레임이 없는 경우, AC BE 타입의 전송 큐(450)는 물리 계층으로 전송될 프레임을 포함하지 않을 수 있다.
만약 백오프를 마친 AC가 동시에 두 개 이상 존재할 경우, AC 간의 충돌은 가상 충돌 처리기(virtual collision handler, 460)에 포함된 함수(EDCA function, EDCAF)에 따라 조정될 수 있다.
즉, AC 간 충돌이 발생하면, 더 높은 우선순위를 갖는 AC에 버퍼된 프레임이 먼저 전송될 수 있다. 또한, 다른 AC들은 경쟁 윈도우(contention window) 값을 증가시키고, 백오프 카운트(backoff count)에 설정된 값을 갱신할 수 있다.
TXOP(transmission opportunity)는 EDCA 규칙에 따라 채널에 접근하였을 때 시작될 수 있다. 만약 한 AC에 두 개 이상의 프레임이 쌓여 있을 때, EDCA TXOP가 획득되면, EDCA MAC 계층의 AC는 여러 개의 프레임 전송을 시도할 수 있다.
STA이 이미 한 프레임을 전송하였고, 남은 TXOP 시간 내에 같은 AC에 있는 다음 프레임을 전송한 후 이에 대한 ACK까지 받을 수 있다면, STA은 다음 프레임의 전송을 SIFS 시간 간격 뒤에 시도하게 된다.
TXOP 제한값(TXOP limit value)은 AP 및 STA에 디폴트 값으로 설정되거나, AP로부터 TXOP 제한값과 연관된 프레임이 STA으로 전달될 수 있다. 만약 전송하려는 데이터 프레임의 크기가 TXOP 제한값을 초과하는 경우, STA은 프레임을 여러 개의 작은 프레임으로 분할(fragmentation)할 수 있다. 이어, 분할된 프레임은 TXOP 제한값을 초과하지 않는 범위 내에서 전송될 수 있다.
도 5는 EDCA의 백오프 절차를 나타낸 개념도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, STA에서 전송되는 트래픽 데이터(또는 트래픽)는 우선 순위에 따른 경쟁 기반의 EDCA 방식으로 백오프 절차에 따라 전송될 수 있다.
예를 들어, 각 트래픽 데이터에 부여된 우선 순위는 위의 표 1의 8개의 사용자 우선 순위 중 어느 하나로 설정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 하나의 STA(또는 AP)은 4개의 출력 큐를 포함하며, 각 출력 큐는 개별적으로 EDCA의 규칙에 따라 채널 액세스 동작을 수행할 수 있다. 각 출력 큐는 기존에 사용된 DIFS(DCF Interframe Space) 대신에 각 우선 순위에 따라 서로 다른 AIFS(Arbitration Interframe Space)를 사용하여 트래픽 데이터를 전송할 수 있다.
또한, STA(또는 AP)에서 같은 시간에 서로 다른 우선순위를 가진 트래픽을 전송해야 될 경우에는 우선 순위가 높은 트래픽부터 전송함으로써 STA(또는 AP) 내에서 충돌의 발생을 방지할 수 있다.
백오프 절차를 시작하기 위해 각 STA(또는 AP)은 백오프 시간(backoff time, Tb[i])을 백오프 타이머에 설정한다. 백오프 시간(Tb[i])은 의사-임의 정수(pseudo-random integer) 값으로 하기의 수학식 1을 이용하여 연산될 수 있다.
Figure PCTKR2017004102-appb-M000001
여기서 Random(i)는 균등분포(uniform distribution)를 사용하여 0과 CW[i] 사이의 임의의 정수를 발생하는 함수이다. CW[i]는 최소 경쟁 윈도우 CWmin[i]과 최대 경쟁 윈도우 CWmax[i] 사이의 경쟁 윈도우이고, i는 표 1의 사용자 우선 순위에 상응한다.
백오프 절차를 수행하는 STA에서 프레임을 전송하는 경우, 충돌이 발생하여 재전송이 필요하면, 하기의 수학식 2가 이용될 수 있다. 즉, 충돌이 날 때마다 새로운 경쟁 윈도우 CWnew[i]는 이전 윈도우 CWold[i]를 이용하여 계산될 수 있다.
Figure PCTKR2017004102-appb-M000002
여기서 PF 값은 IEEE 802.11e 표준에 정의된 절차에 따라 계산될 수 있다. EDCA 파라미터인 CWmin[i], CWmax[i], AIFS[i] 및 PF 값은 각 STA(또는 AP)에 디폴트 값으로 설정될 수 있다. 또는, EDCA 파라미터는 관리 프레임(management frame)에 포함된 QoS 파라메터 집합 요소(QoS parameter set element)를 통해 AP로부터 수신될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에서 단말은 무선랜 시스템과 셀룰러 시스템을 모두 지원할 수 있는 장치일 수 있다. 즉, 단말은 셀룰러 시스템을 지원하는 UE 또는 무선랜 시스템을 지원하는 STA으로 해석될 수 있다.
위 수학식 1 및 수학식 2를 기반으로 도 4의 AC VI 타입의 전송 큐(430)의 백오프 절차가 가장 먼저 종료된 경우, AC VI 타입의 전송 큐(430)는 매체에 접근할 수 있는 전송기회(transmission opportunity, 이하 'TXOP')를 획득할 수 있다.
도 4의 AP(400)는 AC VI 타입의 전송 큐(430)를 프라이머리 AC로 판단하고, 나머지 전송 큐(420, 440, 450)는 세컨더리 AC로 판단할 수 있다.
이와 같이 위 수학식 1 및 수학식 2를 기반으로 복수의 전송 큐(420~450)에 대한 백오프 절차를 개별적으로 수행하여 가장 먼저 백오프 절차가 종료된 전송 큐를 프라이머리 AC로 판단하는 과정은 프라이머리 AC 룰(primary AC rule)로 언급될 수 있다.
위 프라이머리 AC 룰(primary AC rule)에 의해 결정된 프라이머리 AC를 기준으로 전송기회(TXOP)에 따른 전송기회구간이 정해질 수 있다. 또한, 프라이머리 AC를 기준으로 정해진 전송기회구간에 세컨더리 AC에 포함된 프레임들이 함께 전송될 수 있다.
도 5에 도시된 채널 액세스 타이밍인 SIFS, PIFS, DIFS 및 AIFS에 대한 설명은 하기와 같다.
SIFS(short inter-frame space)는 응답을 요청(solicit)하는 프레임으로부터 응답 프레임(response frame)을 분리(separate)하기 위해 사용되는 타이밍(timing)일 수 있다. 예를 들어, SIFS의 듀레이션(aSIFSTime)은 16μs일 수 있다.
PIFS(PCF inter-frame space)는 매체(medium)에 대한 우선순위 액세스를 획득하기 위해 사용되는 타이밍일 수 있다. PIFS의 듀레이션은 SIFS의 듀레이션(aSIFSTime)에 1개의 슬롯 타임(aSlotTime)을 더한 구간으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 슬롯 타임(aSlotTime)의 듀레이션은 9μs일 수 있다.
DIFS(DCF inter-frame space)는 DCF 하에서 데이터 프레임 및 관리 프레임(management frame)을 전송하기 위한 타이밍일 수 있다. DIFS의 듀레이션은 SIFS의 듀레이션(aSIFSTime)에 2개의 슬롯 타임(aSlotTime)을 더한 구간으로 정의될 수 있다.
AIFS(arbitration inter-frame space)는 EDCA 절차에서 액세스 우선순위를 위해 특정한 액세스 카테고리(AC)마다 다른 값을 갖도록 하기의 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2017004102-appb-M000003
위 수학식 3을 참조하면, AIFSN[AC]는 액세스 카테고리(AC)에 따라 다르게 설정되는 값일 수 있다.
예를 들어, STA에 의해 전송될 프레임의 액세스 카테고리(AC) 타입이 AC BK인 경우, AIFSN[AC]는 '7'일 수 있다. STA에 의해 전송될 프레임의 액세스 카테고리(AC) 타입이 AC BE인 경우, AIFSN[AC]는 '3'일 수 있다. STA에 의해 전송될 프레임의 액세스 카테고리(AC) 타입이 AC VI 또는 AC VO인 경우, AIFSN[AC]는 '2'일 수 있다.
도 6은 무선 통신 시스템에서 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다. 도 6를 참조하면, 제1 내지 제5 STA(610~650)을 위한 가로축(t1~t5)은 시간 축을 나타낼 수 있다. 또한, 제1 내지 제5 STA(610~650)을 위한 세로축은 전송되는 백오프 시간을 나타낼 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 매체가 점유(occupy 또는 busy) 상태에서 유휴(idle) 상태로 변경되면, 복수의 STA은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다.
이 때, STA 간 충돌을 최소화하기 위한 방안으로, 각 STA은 수학식 1의 백오프 시간(backoff time, Tb[i])을 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간(slot time)만큼 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다.
백오프 절차가 개시되면, 각 STA은 선택된 백오프 카운트 시간을 슬롯 시간 단위로 카운트 다운할 수 있다. 각 STA은 카운트 다운하는 동안 계속적으로 매체를 모니터링할 수 있다. 만일 매체가 점유 상태로 모니터링되면, STA은 카운트 다운을 중단하고 대기할 수 있다. 만일 매체가 유휴(idle) 상태로 모니터링되면, STA은 카운트 다운을 재개할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제3 STA(630)을 위한 프레임이 제3 STA(630)의 MAC 계층에 도달하면, 제3 STA(630)은 DIFS 동안 매체가 유휴 상태인지 여부를 확인할 수 있다. 이어, 매체가 DIFS 동안 유휴 상태로 판단되면, 제3 STA(630)은 프레임을 AP(미도시)로 전송할 수 있다. 단, 도 6의 인터프레임공간(inter frame space, IFS)은 DIFS로 도시되나, 본 명세서가 이에 한정되지 않음은 이해될 것이다.
제3 STA(630)로부터 프레임이 전송되는 동안, 나머지 STA은 매체의 점유 상태를 확인하고, 프레임의 전송 구간 동안 대기할 수 있다. 제1 STA(610), 제2 STA(620) 및 제5 STA(650) 각각의 MAC 계층에 프레임이 도달할 수 있다. 매체가 유휴 상태로 확인되면, 각 STA은 DIFS만큼 대기한 후 각 STA에 의해 선택된 개별적인 백오프 시간을 카운트 다운할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 STA(620)이 가장 작은 백오프 시간을 선택하고, 제1 STA(610)이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 보여준다. 제2 STA(620)에 의해 선택된 백오프 시간에 대한 백오프 절차를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점(T1)에서 제5 STA(650)의 잔여 백오프 시간은 제1 STA(610)의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 보여준다.
제2 STA(620)에 의해 매체가 점유될 때, 제1 STA(610) 및 제5 STA(650)는 백오프 절차를 중지(suspend)하고 대기할 수 있다. 이어, 제2 STA(620)의 매체 점유가 종료(즉, 매체가 다시 유휴 상태)되면, 제1 STA(610) 및 제5 STA(650)은 DIFS만큼 대기할 수 있다.
이어, 제1 STA(610) 및 제5 STA(650)은 중지된 잔여 백오프 시간를 기반으로 백오프 절차를 재개(resume)할 수 있다. 이 경우 제5 STA(650)의 잔여 백오프 시간이 제1 STA(610)의 잔여 백오프 시간보다 짧으므로, 제5 STA(650)은 제1 STA(610)보다 먼저 백오프 절차를 완료할 수 있다.
한편, 도 6을 참고하면, 제2 STA(620)에 의해 매체가 점유될 때, 제4 STA(640)을 위한 프레임이 제4 STA(640)의 MAC 계층에 도달할 수 있다. 매체가 유휴 상태가 되면, 제4 STA(640)은 DIFS 만큼 대기할 수 있다. 이어, 제4 STA(640)은 제4 STA(640)에 의해 선택된 백오프 시간을 카운트 다운할 수 있다.
도 6을 참고하면, 제5 STA(650)의 잔여 백오프 시간이 제4 STA(640)의 백오프 시간과 우연히 일치할 수 있다. 이 경우 제4 STA(640)과 제5 STA(650) 간에 충돌이 발생할 수 있다. STA 간 충돌이 발생하면, 제4 STA(640)과 제5 STA(650)은 모두 ACK을 수신하지 못하며, 데이터 전송에 실패할 수 있다.
이에 따라, 제4 STA(640) 및 제5 STA(650)은 위 수학식 2에 따라 새로운 경쟁 윈도우(CWnew[i])를 개별적으로 연산할 수 있다. 이어, 제4 STA(640) 및 제5 STA(650)은 위 수학식 2에 따라 새롭게 연산한 백오프 시간에 대한 카운트 다운을 개별적으로 수행할 수 있다.
한편, 제4 STA(640)과 제5 STA(650)의 전송으로 인해 매체가 점유 상태일 때, 제1 STA(610)은 대기할 수 있다. 이어, 매체가 유휴 상태가 되면, 제1 STA(610)은 DIFS 만큼 대기한 후 백오프 카운팅을 재개할 수 있다. 제1 STA(610)의 잔여 백오프 시간이 경과하면, 제1 STA(610)은 프레임을 전송할 수 있다.
CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함할 수 있다.
가상 캐리어 센싱은 히든 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 접근상 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, WLAN 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector)를 이용한다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP 및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간 동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 지속 기간(duration) 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.
도 7은 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 확장된 EDCA 기반의 채널 액세스를 수행하는 STA의 개념도를 보여주는 도면이다.
본 실시 예에 따른 확장된(extended) EDCA를 수행하는 STA(700)은 DMG 안테나 맵퍼(710) 및 복수의 안테나 모듈(720a~720n, n은 자연수)을 포함할 수 있다.
DMG 안테나 맵퍼(710)는 STA(700)의 LLC 계층으로부터 STA(700)의 MAC 계층으로 도착하는 트래픽 데이터(예로, MSDU)를 각 STA을 위한 DMG(Directional Multi-Gigabit) 안테나로 매핑할 수 있다.
구체적으로, DMG 안테나 맵퍼(710)는 가상 맵퍼(virtual mapper, 711) 및 복수의 전송 블록(712a~712m, m은 자연수)을 포함할 수 있다. 간결한 설명을 위해, 제1 전송 블록(712a)은 제1 사용자로 전송될 트래픽을 위한 구성으로 이해될 수 있다. 제2 전송 블록(712b)은 제2 사용자로 전송될 트래픽을 위한 구성으로 이해될 수 있다. 제M 전송 블록(712m)은 제M 사용자(예로, M은 자연수)로 전송될 트래픽을 위한 구성으로 이해될 수 있다.
가상 맵퍼(711)는 수신된 트래픽 데이터의 사용자 정보(예를 들어, Receiver Address 필드에 포함된 정보)를 기반으로 트래픽 데이터와 전송 블록을 매핑할 수 있다.
예를 들어, 제1 사용자를 위한 트래픽 데이터(예로, MSDU)를 제1 전송 블록(712a)으로 전달할 수 있다. 가상 맵퍼(711)는 제2 사용자를 위한 트래픽 데이터(예로, MSDU)를 제2 전송 블록(712b)으로 전달할 수 있다. 가상 맵퍼(711)는 제M 사용자을 위한 트래픽 데이터(예로, MSDU)를 제m 전송 블록(712m)으로 전달할 수 있다.
복수의 전송 블록(712a~712m)은 가상 맵퍼(711)로부터 수신된 트래픽 데이터(예로, MSDU)의 QoS 정보에 따라 트래픽 데이터(예로, MSDU)를 내부적으로(internally) 분류할 수 있다.
즉, 복수의 전송 블록(712a~712m)은 복수의 액세스 카테고리(VO, VI, BE, BK) 중 수신된 트래픽 데이터(예로, MSDU)의 QoS 정보에 상응하는 액세스 카테고리 타입의 전송 큐에 트래픽 데이터(예로, MSDU)를 전달할 수 있다.
간결한 설명을 위해, 제1 안테나 모듈(720a)은 제1 사용자와 연관된 제1 DMG 안테나를 위한 구성이고, 제2 안테나 모듈(720b)은 제2 사용자와 연관된 제2 DMG 안테나를 위한 구성으로 이해될 수 있다. 또한, 제3 안테나 모듈(720c)은 제3 STA에 대한 제3 DMG 안테나를 위한 구성이고, 제N 안테나 모듈(720n)은 제N STA(예로, N은 자연수)에 대한 제N DMG안테나을 위한 구성으로 이해될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 언급되는 DMG 안테나는 복수의 물리적인 안테나(미도시)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 DMG 안테나는 논리적으로 하나의 방향으로 배열된 복수의 물리적인 안테나의 집합으로 이해될 수 있다.
복수의 안테나 모듈(720a~720n)은 복수의 사용자를 위해 개별적인 방향으로 배열된 복수의 DMG 안테나를 위한 구성일 수 있다. 복수의 안테나 모듈(720a~720n)은 복수의 전송 블록(712a~712m)과 연결될 수 있다.
제1 안테나 모듈(720a)은 제1 전송 블록(712a)으로부터 전송되는 데이터(예로, MSDU)를 수신할 수 있다. 제2 안테나 모듈(720b)은 제2 전송 블록(712b)으로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있다.
제3 안테나 모듈(720c)은 제3 전송 블록(미도시)으로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있다. 제N 안테나 모듈(720n)은 제n 전송 블록(미도시)으로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있다.
본 실시 예에 따른 복수의 안테나 모듈(720a~720n)을 포함한 STA은 복수의 방향을 커버할 수 있다.
복수의 안테나 모듈(720a~720n)을 포함하는 STA(700)은 복수의 방향에 대한 EDCA 동작을 개별적으로 수행할 수 있다. 본 명세서에서 복수의 방향을 위한 복수의 안테나 모듈에서 수행되는 EDCA 동작은 확장된 EDCA 동작으로 언급될 수 있다.
각 안테나 모듈(720a~720n)은 4개의 액세스 카테고리(AC VO, AC VI, AC BE, AC BK)에 상응하는 4개의 전송 큐를 포함할 수 있다. 각 안테나 모듈(720a~720n)은 4개의 액세스 카테고리를 개별적인 EDCA 개체로 간주할 수 있다.
즉, 각 안테나 모듈(720a~720n)에 대한 개별적인 백오프 절차를 통해 가장 먼저 내부적인 백오프를 완료한 액세스 카테고리를 프라이머리 AC로 결정할 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 복수의 안테나 모듈에서 수행되는 개별적인 EDCA 동작은 각 안테나 모듈의 내부적인 백오프 절차로 언급될 수 있다. 개별적인 EDCA 동작(즉, 각 안테나 모듈에서 수행되는 내부적인 백오프 절차)는 앞선 도 4 및 도 5를 통해 언급된 내용을 기반으로 이해될 수 있다.
본 실시 예에 따른 복수의 안테나 모듈(720a~720n)을 포함한 STA은 복수의 방향에 대하여 CCA 동작을 동시에 수행할 수 있다. 본 명세서에서 복수의 방향에 대하여 동시에 수행되는 CCA 동작은 방향성 CCA 동작으로 언급될 수 있다.
기존 STA은 CCA 동작을 기반으로 물리계층으로부터 수신되는 신호의 전력 레벨과 미리 설정된 임계 값을 비교함으로써 채널 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 수신된 신호의 전력 레벨이 임계 값보다 작은 경우, 채널 상태는 아이들(idle)로 판단된다. 반대로, 수신된 신호의 전력 레벨이 임계 값보다 큰 경우, 채널 상태는 비지(busy)로 판단된다.
방향성 CCA 동작에서, 만일 복수의 방향 중 어느 한 방향의 CCA 동작이 비지(busy)로 판단되면, 해당 방향에 대한 백오프 타이머는 연기(defer)된다. 반대로, 만일 복수의 방향 중 어느 한 방향의 CCA 동작이 아이들(idle)로 판단되면, 해당 방향에 대한 백오프 타이머는 진행(즉, 카운트다운)된다.
본 명세서에서 언급되는 DMG 안테나는 각 특정 방향의 채널을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 방향성 CCA 동작의 수행 결과, 제1 사용자를 위한 제1 방향에 대한 채널 상태가 비지(busy)로 판단되면, 제1 방향과 연관된 제1 DMG 안테나가 비지(busy)한 것으로 이해될 수 있다.
다른 예로, 방향성 CCA 동작의 수행 결과, 제2 사용자를 위한 제2 방향에 대한 채널 상태가 아이들(idle)로 판단되면, 제2 방향과 연관된 제2 DMG 안테나가 아이들(idle)한 것으로 이해될 수 있다.
도 8은 본 실시 예에 따른 방향성 CCA 동작 및 확장된 EDCA 동작을 기반으로 복수의 안테나를 이용한 전송을 수행하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, STA(예를 들어, 도 7의 700)은 제1 내지 제4 DMG 안테나(810~840)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 DMG 안테나(810~840)의 가로축은 시간(t1~t4)을 나타내고, 세로축은 채널 상태 및 카운트다운 절차의 진행과 연관될 수 있다.
본 실시 예에 따른 STA(예를 들어, 도 7의 700)은 제1 내지 제4 DMG 안테나(810~840)를 위한 방향성 CCA 동작을 개별적으로 수행할 수 있다.
방향성 CCA 동작의 결과, 제1 내지 제4 DMG 안테나(810~840) 중 확인시간(check time) 동안 아이들(idle)로 판단된 DMG 안테나에 대한 카운트다운 절차는 진행될 수 있다.
방향성 CCA 동작의 결과, 제1 내지 제4 DMG 안테나(810~840) 중 확인시간(check time) 동안 아이들(idle)로 판단되지 않은 DMG 안테나에 대한 카운트다운 절차는 진행되지 않을 수 있다.
본 명세서에서, 확인시간(check time)은 각 DMG 모듈마다 설정된 AIFS으로 이해될 수 있다. 본 명세서에서 언급된 안테나 모듈의 프라이머리 AC는 안테나 모듈에서 수행되는 내부적인 백오프 절차를 가장 먼저 완료한 전송 큐를 의미할 수 있다. 이에 따라, 확인시간(즉, AIFS)은 각 DMG 안테나에 상응하는 안테나 모듈의 프라이머리 AC에 따라 다른 시간 길이 값이 설정될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 내지 제3 DMG 안테나(810, 820, 830)를 위한 카운트다운 절차는 방향성 CCA 동작의 결과에 따라 개시될 수 있다. 제4 DMG 안테나(840)를 위한 카운트다운 절차는 방향성 CCA 동작의 결과에 따라 개시되지 않을 수 있다.
제1 DMG 안테나(810)를 위한 제1 카운트다운 절차(BO1), 제2 DMG 안테나(820)를 위한 제2 카운트다운 절차(BO2) 및 제3 DMG 안테나(830)를 위한 제3 카운트다운 절차(BO3)는 제1 내지 제3 안테나 모듈(720a~720c)에 의해 개별적으로 수행되는 EDCA 동작으로 이해될 수 있다.
각 DMG 안테나에 상응하는 DMG 안테나 모듈은 카운트다운 절차를 수행할 수 있다. 또한, 각 DMG 안테나를 위한 백오프 카운터에 설정되는 초기 값(initial value)은 각 DMG 안테나에 상응하는 DMG 안테나 모듈에 수신된 트래픽 데이터의 QoS 정보 및 위 수학식 1을 기반으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 제1 DMG 안테나(810)에 대한 제1 카운트다운 절차(BO1)의 초기 값(예로, n, n은 자연수)이 설정될 수 있다. 즉, 제1 DMG 안테나(810)에 상응하는 제1 DMG 안테나 모듈(720a)은 초기 값(도 8의 경우, n)이 설정된 제1 백오프 카운터를 기반으로 카운터 값을 감소시키는 제1 카운트다운 절차(BO1)를 수행할 수 있다.
예를 들어, 제2 DMG 안테나(820)에 대한 제2 카운트다운 절차(BO2)의 초기 값(예로, m, m은 자연수)이 설정될 수 있다. 즉, 제2 DMG 안테나(820)에 상응하는 제2 DMG 안테나 모듈(720b)은 초기 값(도 8의 경우, m)이 설정된 제2 백오프 카운터를 기반으로 카운터 값을 감소시키는 제2 카운트다운 절차(BO2)를 수행할 수 있다.
예를 들어, 제3 DMG 안테나(830)에 대한 제3 카운트다운 절차(BO3)의 초기 값(예로, k, k는 자연수)이 설정될 수 있다. 즉, 제3 DMG 안테나(830)에 상응하는 제3 DMG 안테나 모듈(720c)은 초기 값(도 8의 경우, k)이 설정된 제3 백오프 카운터를 기반으로 카운터 값을 감소시키는 제3 카운트다운 절차(BO3)를 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 카운트다운 절차(BO1)를 위한 제1 백오프 카운터가 특정 시점(T)에서 만료(expire)될 수 있다. 본 명세서에서 제1 백오프 카운터가 만료될 때(즉, 0'이 될 때), 제1 카운트다운 절차(BO1)는 완료된다고 언급될 수 있다.
특정 시점(T)에서, 제2 카운트다운 절차(BO2)를 위한 제2 백오프 카운터 및 제3 카운트다운 절차(BO3)를 위한 제3 백오프 카운터는 만료되지 않을 수 있다.
본 명세서에서 제2 백오프 카운터 및 제3 백오프 카운터는 '0'이 아니므로, 제2 카운트다운 절차(BO2) 및 제3 카운트다운 절차(BO3)는 완료되지 않는다고 언급될 수 있다.
본 실시 예에서, 가장 먼저 카운트다운 절차를 완료한(즉, 가장 먼저 백오프 카운터가 만료된) DMG 안테나는 프라이머리 안테나로 언급된다. 도 8의 경우, 제1 DGM 안테나(810)는 프라이머리 안테나일 수 있다.
본 실시 예에서, 카운트다운 절차를 완료하지 못한 DMG 안테나는 추가적인 판단 과정을 통해 세컨더리 안테나로 언급될 수 있다. 본 명세서에서, 프라이머리 안테나를 기반으로 전송이 수행될 때, 세컨더리 안테나는 프라이머리 안테나와 함께 이용될 수 있는 안테나를 의미한다.
도 8의 일 예로, 본 실시 예에 따른 STA은 CCA 동작에 따라, 완료시점(T)을 기준으로 임계시간(threshold time) 전부터 완료시점(T)까지, 방향성 카운트다운 절차를 완료하지 못한 DMG 안테나가 아이들(idle)인지 여부를 확인할 수 있다.
완료시점(T)을 기준으로 임계시간(threshold time) 전부터 완료시점(T)까지 아이들(idle)로 확인된 DMG 안테나는 세컨더리 안테나로 판단될 수 있다.
도 8을 참조하면, 세컨더리 안테나를 판단하는 과정에서 이용된 임계시간(threshold time)은 PIFS일 수 있다. 다만, 본 명세서가 이에 한정되는 것이 아니며, 세컨더리 안테나를 판단하는 과정에서 이용된 임계시간(threshold time)은 AIFS일 수 도 있다.
도 8의 경우, STA은 CCA 동작에 따라 완료시점(T)을 기준으로 PIFS 전부터 완료시점(T)까지 제2 카운트다운 절차(BO2)를 완료하지 못한 제2 DMG 안테나(820)가 아이들(idle)인지 여부를 확인할 수 있다.
일 예로, CCA 동작에 따라, 완료시점(T)을 기준으로 PIFS 전부터 완료시점(T)까지, 제2 DMG 안테나(820)가 아이들(idle)로 확인되면, 제2 DMG 안테나(820)는 세컨더리 안테나로 판단될 수 있다.
또한, STA은 CCA 동작에 따라 완료시점(T)을 기준으로 PIFS 전부터 완료시점(T)까지 제3 카운트다운 절차(BO3)를 완료하지 못한 제3 DMG 안테나(830)가 아이들(idle)인지 여부를 확인할 수 있다.
일 예로, CCA 동작에 따라, 완료시점(T)을 기준으로 PIFS 전부터 완료시점(T)까지, 제3 DMG 안테나(830)가 아이들(idle)로 확인되면, 제3 DMG 안테나(830)는 세컨더리 안테나로 판단될 수 있다.
본 실시 예에 따른 STA은 프라이머리 안테나(810) 및 세컨더리 안테나(820, 830)를 기반으로 복수의 스트림(850)을 전송할 수 있다.
구체적으로, 제1 스트림(S#1)은 제1 DMG 안테나(810)를 기반으로 제1 사용자(미도시)로 전송될 수 있다. 제2 스트림(S#2)은 제2 DMG 안테나(820)를 기반으로 제2 사용자(미도시)로 전송될 수 있다. 제3 스트림(S#3)은 제3 DMG 안테나(830)를 기반으로 제3 사용자(미도시)로 전송될 수 있다.
도 8에서, STA은 프라이머리 안테나 외에 아이들(idle)한 다른 DMG 안테나의 백오프 카운터를 중지하는 대신 다른 DMG 안테나의 백오프 카운터를 즉시 '0'으로 변경한 후 프라이머리 안테나와 함께 전송을 수행할 수 있다.
도 8에서, STA은 프라이머리 안테나 외에 카운트다운 절차를 수행 중인 다른 DMG 안테나의 백오프 카운터가 '0'이 될 때까지 대기한 후, 프라이머리 안테나와 함께 전송을 수행할 수 있다.
일 예로, 백오프 카운터가 '0'이 될 때까지 대기하는 DMG 안테나의 개수는 다중 사용자를 위한 MIMO 전송을 위해 미리 설정된 값에 상응할 수 있다.
일 예로, 백오프 카운터가 '0'이 될 때까지 대기하는 DMG 안테나의 개수는 미리 설정된 시간 구간 동안 백오프 카운터가 '0'이 되는 안테나의 개수에 상응할 수 있다. 일 예로, STA은 모든 DMG 안테나의 백오프 카운터가 '0'이 될 때까지 대기할 수 있다.
도 8의 경우, 프라이머리 안테나(810)에 상응하는 제1 스트림(S#1)은 제1 안테나 모듈(720a)에서 내부적인 백오프 절차를 가장 먼저 완료한 전송 큐(즉, 프라이머리 AC)에 포함된 패킷을 포함할 수 있다.
또한, 세컨더리 안테나(820)에 상응하는 제2 스트림(S#2)은 제1 DMG 안테나(810)의 프라이머리 AC에 포함된 패킷의 양 및 제2 안테나 모듈(720b)의 복수의 전송 큐에 포함된 패킷의 양을 비교함으로써 선택될 수 있다.
일 예로, 본 실시 예에 따른 STA은 제1 DMG 안테나(810)의 프라이머리 AC에 포함된 패킷의 양을 제2 안테나 모듈(720b)의 복수의 전송 큐에 포함된 패킷의 양과 개별적으로 비교할 수 있다.
비교 결과, 제1 DMG 안테나(810)의 프라이머리 AC에 포함된 패킷의 양이 제2 안테나 모듈(720b)의 AC BE 타입의 전송 큐에 포함된 패킷의 양과 가장 근접한 경우, 제2 안테나 모듈(720b)의 AC BE 타입의 전송 큐에 포함된 패킷이 제2 스트림(S#2)으로 선택될 수 있다.
다른 일 예로, 본 실시 예에 따른 STA은 제1 DMG 안테나(810)를 프라이머리 안테나로 판단하는 시점(T)에서, 제2 안테나 모듈(720b)의 내부적인 백오프 절차에서 가장 작은 백오프 값을 갖는 AC에 포함된 패킷을 제2 스트림(S#2)으로 선택할 수 있다.
만일 제2 안테나 모듈(720b)의 내부적인 백오프 절차에서 VI 타입의 AC가 가장 작은 백오프 값을 갖는 경우, AC VI 타입에 포함된 패킷을 제2 스트림(S#2)으로 선택할 수 있다.
세컨더리 안테나에 상응하는 제3 스트림(S#3)의 선택 과정도 앞선 제2 스트림의 선택 과정과 동일한 과정으로 선택될 수 있음은 이해될 것이다. 위 언급된 내부적인 백오프 절차는 앞선 도 4 및 도 5를 기반으로 이해될 수 있다.
또 다른 일 예로, 본 실시 예에 따른 STA은 위해 프라이머리 안테나(810)의 프라이머리 AC와 동일한 타입의 패킷을 제2 스트림(S#2) 및/또는 제3 스트림(S#3)으로 선택할 수 있다.
본 실시 예에서, 복수의 스트림이 복수의 DMG 안테나를 이용하여 복수의 사용자로 전송되는 내용이 설명되나, 본 명세서가 이에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다. 즉, 본 명세서가 복수의 스트림이 복수의 DMG 안테나를 이용하여 단일 사용자로 전송되는 일 예도 포함할 수 있음은 이해될 것이다.
도 8에 도시되진 않으나, 적어도 둘 이상의 DMG 안테나에 대한 카운트다운 절차를 동시에 완료(백오프 카운터가 동시에 '0')된 경우, STA은 카운트다운 절차를 동시에 완료한 적어도 둘 이상의 DMG 안테나를 이용하여 전송을 수행할 수 있다.
도 9는 본 실시 예에 따른 방향성 CCA 동작 및 확장된 EDCA 동작을 기반으로 다중 사용자 전송을 위한 방법을 구체화한 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 프라이머리(primary) 어레이(910)은 도 8의 제1 DMG 안테나(810)에 상응하고, 세컨더리 어레이는 도 8의 제2 DMG 안테나(820)에 상응할 수 있다.
터시어리(tertiary) 어레이(930)은 도 8의 제3 DMG 안테나(830)에 상응하고, 퀀터너리(Quanternary) 어레이(940)는 도 8의 제4 DMG 안테나(840)에 상응할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, DMG 안테나는 논리적으로 같은 방향을 갖는 물리적인 안테나의 집합이란 관점에서, 본 명세서에서 DMG 안테나와 어레이(array)의 개념은 동일선상에서 이해될 수 있다.
도 9의 실시 예에서, 방향성 CCA 동작 및 확장된 EDCA 동작을 통해 모든 어레이(910, 920, 930, 940)를 기반으로 복수의 스트림(S#1~S#4)이 전송될 수 있다.
이어, 본 실시 예에 따른 STA은 복수의 스트림(S#1~S#4)에 대한 응답으로 일정 시간 이후 복수의 응신 프레임(BA1~BA4)을 수신할 수 있다. 도 8의 일 예에서, 일정 시간은 SIFS(short inter-frame space)일 수 있다.
복수의 스트림(S#1~S#4)이 단일 사용자(single user, SU)를 위해 전송된 경우라면, 복수의 응신 프레임(BA1~BA4)은 단일 사용자로부터 수신된 프레임일 수 있다.
복수의 스트림(S#1~S#4)이 다중 사용자(multi user, MU)를 위해 전송된 경우라면, 복수의 응신 프레임(BA1~BA4)은 다중 사용자로부터 개별적으로 수신된 프레임일 수 있다.
도 10은 방향성 CCA 동작 및 확장된 EDCA 동작을 기반으로 복수의 안테나를 이용한 전송을 수행하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, S1010 단계에서, 본 실시 예에 따른 STA은 복수의 방향성 안테나를 위한 방향성 CCA 동작에 따라 카운트다운 절차를 개별적으로 수행할 수 있다. 도 10에서 언급되는 복수의 방향성 안테나는 도 8을 통해 언급된 제1 내지 제4 DMG 안테나(810~840)으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 방향성 CCA 동작은, 특정한 방향성 안테나의 물리 계층으로 수신되는 신호의 수신 레벨이 미리 설정된 임계 값(Threshold value)보다 작을 때, 특정한 방향성 안테나가 아이들(idle)하다고 판단하는 동작일 수 있다.
또한, 방향성 CCA 동작은, 특정한 방향성 안테나의 물리 계층으로 수신되는 신호의 수신 레벨이 미리 설정된 임계 값보다 클 때, 특정한 방향성 안테나가 비지(busy)하다고 판단하는 동작일 수 있다.
예를 들어, 특정한 방향성 안테나가 미리 설정된 확인시간(check time) 동안 아이들(idle)하다고 판단될 때, 특정한 방향성 안테나와 연관된 개별적인 카운트다운 절차가 수행될 수 있다.
이 경우, 복수의 방향성 안테나 각각의 프라이머리 AC를 기준으로 설정된 백오프 카운터의 초기 값을 기반으로 개별적인 카운트다운 절차가 수행될 수 있다.
또한, 특정한 방향성 안테나가 미리 설정된 확인시간(check time) 동안 아이들(idle)하다고 판단되지 않을 때, 특정한 방향성 안테나와 연관된 개별적인 카운트다운 절차가 수행되지 않을 수 있다.
일 예로, 확인 시간(check time)은 위 수학식 3을 통해 연산되는 AIFS(Arbitration Inter-Frame Space)일 수 있다.
S1020 단계에서, STA은 프라이머리 안테나의 결정 여부를 판단할 수 있다. 본 실시 예에 따른 STA은 복수의 방향성 안테나에 상응하는 복수의 카운트다운 절차 중 가장 먼저 완료된 카운트다운 절차에 상응하는 방향성 안테나를 프라이머리(primary) 안테나로 결정할 수 있다.
프라이머리 안테나가 결정되지 않은 경우, 수순은 종료된다. 프라이머리 안테나가 결정된 경우, S1030 단계가 수행될 수 있다.
S1030 단계에서, 본 실시 예에 따른 STA은 프라이머리 안테나에 상응하는 카운트다운 절차의 완료시점을 기준으로 임계시간(threshold time) 전부터 완료시점까지 다른 방향성 안테나가 아이들(idle)인지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 임계시간(threshold time)은 PIFS(PCF inter-frame space)로 이해될 수 있다.
프라이머리 안테나에 상응하는 카운트다운 절차의 완료시점을 기준으로 임계시간(threshold time) 전부터 완료시점까지 다른 방향성 안테나가 아이들(idle)하지 않다면, S1040 단계가 수행될 수 있다.
S1040 단계에서, 본 실시 예에 따른 STA은 프라이머리 안테나를 이용하여 스트림을 전송할 수 있다.
프라이머리 안테나에 상응하는 카운트다운 절차의 완료시점을 기준으로 임계시간(threshold time) 전부터 완료시점까지 다른 방향성 안테나가 아이들(idle)하면, S1050 단계가 수행될 수 있다.
S1050 단계에서, 본 실시 예에 따른 STA은 프라이머리 안테나 및 세컨더리 안테나를 기반으로 복수의 스트림을 전송할 수 있다.
도 7 내지 도 10에 따르면, 복수의 방향에 대하여 수행되는 방향성 CCA 동작 및 확장된 EDCA를 기반으로 SU-MIMO 및 MU-MIMO를 효과적으로 지원하고 동시에 스루풋(throughput)이 향상된 무선랜 시스템이 제공될 수 있다.
도 11은 본 실시 예가 적용될 수 있는 무선 단말을 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 무선 단말은 상술한 실시 예를 구현할 수 있는 STA로서, AP 또는 비AP STA(non-AP station)일 수 있다. 무선 단말은 상술한 사용자에 대응되거나, 사용자에 신호를 송신하는 송신 단말에 대응될 수 있다.
AP(1100)는 프로세서(1110), 메모리(1120) 및 RF부(radio frequency unit, 1130)를 포함한다.
RF부(1130)는 프로세서(1110)와 연결되어 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1110)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1110)는 전술한 본 실시 예에 따른 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(1110)는 도 1 내지 도 10의 본 실시 예에서 개시된 AP의 동작을 수행할 수 있다.
비AP STA(1150)는 프로세서(1160), 메모리(1170) 및 RF부(1180)를 포함한다.
RF부(1180)는 프로세서(1160)와 연결되어 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1960)는 본 실시 예에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1160)는 전술한 본 실시 예에 따른 non-AP STA동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서(1160)는 도 1 내지 10의 본 실시 예에서 개시된 비AP STA의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(1110, 1160)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩 셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1120, 1170)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1130, 1180)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
본 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1120, 1170)에 저장되고, 프로세서(1110, 1160)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1120, 110)는 프로세서(1110, 1160) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1110, 1160)와 연결될 수 있다.
본 명세서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 명세서의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법에 있어서,
    제1 방향성 안테나 및 제2 방향성 안테나를 포함하는 STA(station)이, 상기 제1 방향성 안테나 및 상기 제2 방향성 안테나를 위한 방향성(directional) CCA(Clear Channel Assessment) 동작에 따라 상기 제1 방향성 안테나를 위한 제1 카운트다운 절차 및 상기 제2 방향성 안테나를 위한 제2 카운트다운 절차를 개별적으로 수행하는 단계;
    상기 제1 카운트다운 절차가 상기 제2 카운트다운 절차보다 먼저 완료될 때, 상기 STA이, 상기 제1 방향성 안테나를 프라이머리(primary) 안테나로 결정하는 단계;
    상기 STA이, 상기 제1 카운트다운 절차의 완료시점을 기준으로 임계시간(threshold time) 전부터 상기 완료시점까지 상기 제2 방향성 안테나가 아이들(idle)인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 STA이, 상기 판단에 따라 상기 제1 방향성 안테나 및 상기 제2 방향성 안테나를 기반으로 복수의 스트림(stream)을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 방향성 CCA 동작은,
    상기 제1 방향성 안테나의 물리 계층으로 수신되는 제1 신호의 제1 수신 레벨이 미리 설정된 제1 임계 값(Threshold value)보다 작으면 상기 제1 방향성 안테나가 아이들(idle)하다고 판단하고, 상기 제1 수신 레벨이 상기 임계 값보다 크면 상기 제1 방향성 안테나가 비지(busy)하다고 판단하고,
    상기 제2 방향성 안테나의 물리 계층으로 수신되는 제2 신호의 제2 수신 레벨이 미리 설정된 제2 임계 값보다 작으면 상기 제2 방향성 안테나가 아이들(idle)하다고 판단하고, 상기 제2 수신 레벨이 상기 제2 임계 값보다 크면 상기 제2 방향성 안테나가 비지(busy)하다고 판단하는 동작인, 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 카운트다운 절차는 상기 방향성 CCA 동작을 기반으로 상기 제1 방향성 안테나가 미리 설정된 확인시간(check time) 동안 아이들(idle)하다고 판단되면 수행되는 절차이고,
    상기 제2 카운트다운 절차는 상기 방향성 CCA 동작을 기반으로 상기 제2 방향성 안테나가 상기 확인시간 동안 아이들(idle)하다고 판단되면 수행되는 절차인, 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 확인시간은 AIFS(Arbitration Inter-Frame Space)이고, 상기 임계시간은 PIFS(PCF inter-frame space)인 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 스트림을 전송하는 단계는,
    상기 제2 방향성 안테나가 상기 특정 시간 전부터 상기 완료시점까지 아이들(idle)하면, 상기 제1 방향성 안테나에 상응하는 제1 스트림 및 상기 제2 방향성 안테나에 상응하는 제2 스트림을 상기 제1 방향성 안테나 및 상기 제2 방향성 안테나를 이용하여 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 스트림을 전송하는 단계는,
    상기 제2 방향성 안테나가 상기 특정 시간 전부터 상기 완료시점까지 아이들(idle)하지 않으면, 상기 제1 스트림을 상기 제1 방향성 안테나를 이용하여 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 스트림은 상기 제1 방향성 안테나에 상응하는 복수의 전송 큐에 대해 개별적으로 수행되는 내부 백오프 절차를 가장 먼저 완료한 전송 큐에 포함된 패킷의 양를 기반으로 상기 STA에 의해 선택된 데이터의 집합(a set of data)인 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 스트림은 상기 제2 방향성 안테나에 상응하는 복수의 전송 큐 중 내부적인 백오프 절차에 따른 백오프 값을 기반으로 상기 STA에 의해 선택된 데이터의 집합(a set of data)인 방법.
  9. 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법을 이용하고, 제1 방향성 안테나 및 제2 방향성 안테나를 포함하는 무선 단말에 있어서, 상기 무선 단말은,
    무선신호를 송수신하는 송수신기; 및
    상기 송수신기에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    상기 제1 방향성 안테나 및 상기 제2 방향성 안테나를 위한 방향성(directional) CCA(Clear Channel Assessment) 동작에 따라 상기 제1 방향성 안테나를 위한 제1 카운트다운 절차 및 상기 제2 방향성 안테나를 위한 제2 카운트다운 절차를 개별적으로 수행하도록 구현되고,
    상기 제1 카운트다운 절차가 상기 제2 카운트다운 절차보다 먼저 완료될 때, 상기 제1 방향성 안테나를 프라이머리(primary) 안테나로 결정하도록 구현되고,
    상기 제1 카운트다운 절차의 완료시점을 기준으로 임계시간(threshold time) 전부터 상기 완료시점까지 상기 제2 방향성 안테나가 아이들(idle)인지 여부를 판단하도록 구현되고,
    상기 판단에 따라 상기 제1 방향성 안테나 및 상기 제2 방향성 안테나를 기반으로 복수의 스트림(stream)을 전송하도록 구현되는 무선 단말.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 카운트다운 절차는 상기 방향성 CCA 동작을 기반으로 상기 제1 방향성 안테나가 미리 설정된 확인시간(check time) 동안 아이들(idle)하다고 판단되면 수행되는 절차이고,
    상기 제2 카운트다운 절차는 상기 방향성 CCA 동작을 기반으로 상기 제2 방향성 안테나가 상기 확인시간 동안 아이들(idle)하다고 판단되면 수행되는 절차인, 무선 단말.
PCT/KR2017/004102 2016-04-17 2017-04-17 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말 WO2017183869A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/094,168 US10743348B2 (en) 2016-04-17 2017-04-17 Method for multi-user transmission in wireless LAN system and wireless terminal using same

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662323773P 2016-04-17 2016-04-17
US62/323,773 2016-04-17
US201662330870P 2016-05-03 2016-05-03
US62/330,870 2016-05-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017183869A1 true WO2017183869A1 (ko) 2017-10-26

Family

ID=60116183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/004102 WO2017183869A1 (ko) 2016-04-17 2017-04-17 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10743348B2 (ko)
WO (1) WO2017183869A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4152880A4 (en) * 2021-08-05 2023-09-27 LG Electronics Inc. METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNALS IN AN UNLICENSED SPECTRUM AND APPARATUS THEREOF
KR102544447B1 (ko) * 2022-02-11 2023-06-20 엘지전자 주식회사 비면허 대역에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014022753A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for transmitting clear to send (cts)-to-self indication
EP2757850A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-23 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Radio communication in unlicensed band
KR20140122429A (ko) * 2013-04-10 2014-10-20 한국전자통신연구원 통신 시스템에서 채널 할당 장치 및 방법
WO2015142388A1 (en) * 2014-03-19 2015-09-24 Magnolia Broadband Inc. Method and system for supporting sparse explicit sounding by implicit data

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050128977A1 (en) * 2003-07-23 2005-06-16 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for determining and managing congestion in a wireless communications system
JP4143011B2 (ja) * 2003-09-17 2008-09-03 松下電器産業株式会社 キャリアセンス多重アクセス方法、無線基地局装置及び無線端末装置
KR100590772B1 (ko) * 2003-12-26 2006-06-15 한국전자통신연구원 무선랜 구간에서 통신 품질을 보장하는 매체접속제어 장치및 방법
EP2499872B1 (en) * 2009-11-13 2015-01-14 Marvell World Trade Ltd. Multi-channel wireless communications
US9847962B2 (en) * 2014-07-29 2017-12-19 Futurewei Technologies, Inc. Device, network, and method for communications with spatial-specific sensing
EP4258807A3 (en) * 2014-11-19 2023-11-29 Atlas Global Technologies LLC Method and apparatus for processing ppdu based on bbs identification information in high efficiency wireless lan
US10172137B1 (en) * 2015-03-02 2019-01-01 Newracom, Inc. Apparatus and methods for efficient wireless channel usage
US10009774B2 (en) * 2015-07-30 2018-06-26 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of wireless transmission over a bonded channel
US10028303B2 (en) * 2015-10-26 2018-07-17 Intel IP Corporation Clear channel assessment (CCA) in wireless networks

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014022753A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for transmitting clear to send (cts)-to-self indication
EP2757850A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-23 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Radio communication in unlicensed band
KR20140122429A (ko) * 2013-04-10 2014-10-20 한국전자통신연구원 통신 시스템에서 채널 할당 장치 및 방법
WO2015142388A1 (en) * 2014-03-19 2015-09-24 Magnolia Broadband Inc. Method and system for supporting sparse explicit sounding by implicit data

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHANG, ZHENSHENG: "DTRA: Directional Transmission and Reception Algorithms in WLANs with Directional Antennas for QoS. Support", IN : IEEE NETWORK, THE MAGAZINE OF GLOBAL INFORMAL ION EXCHANGE, vol. 19, 20 June 2005 (2005-06-20), pages 27 - 32, XP011134802 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190141747A1 (en) 2019-05-09
US10743348B2 (en) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020226462A1 (ko) 광대역 무선 통신 네트워크에서 다중 랜덤 백오프 동작을 통한 프레임 전송 방법 및 장치
WO2021010663A1 (ko) 무선랜 통신 시스템에서 다중 링크 전송을 위한 링크 설정 방법 및 장치
WO2018070800A1 (ko) 무선랜에서 초기 협상 방법 및 장치
WO2017069543A1 (ko) 중첩된 베이직 서비스 세트를 포함하는 고밀도 환경에서의 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2017078442A1 (ko) 중첩된 베이직 서비스 세트를 포함하는 고밀도 환경에서의 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2018048229A1 (ko) 향상된 분산 채널 액세스를 사용하는 무선 통신 방법 및 이를 사용하는 무선 통신 단말
WO2016068624A2 (ko) 광대역 링크 설정을 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 장치
WO2016195402A1 (ko) 무선랜 시스템에서 전력 저감 모드로 동작하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2017074070A1 (ko) 무선랜 시스템에서 다중 사용자의 상향링크 프레임의 전송을 위한 방법
WO2016200182A1 (ko) 무선랜 시스템에서 nav를 관리하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2017069534A1 (ko) 무선랜 시스템에서 트리거 프레임을 전송하는 방법 및 이를 이용한 단말
WO2017074020A1 (ko) 무선랜 시스템에서 랜덤 액세스 수행 방법 및 이를 위한 장치
WO2016182412A1 (ko) 무선랜 시스템에서 프레임을 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2015152553A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치
WO2017183868A1 (ko) 무선랜 시스템에서 상향링크 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말
WO2021054712A1 (ko) 차세대 무선랜에서 멀티 링크의 공유 방법
WO2016182415A1 (ko) 무선랜 시스템에서 전력 저감 모드로 동작하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2019009596A1 (ko) 무선랜 시스템에서 채널화된 복수의 채널을 기반으로 프레임을 송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말
WO2020159197A1 (ko) 분산된 무선랜에서의 다중 사용자 통신 방법 및 장치
WO2018128521A1 (ko) 무선랜 시스템에서 공간 재사용을 기반으로 프레임을 송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말
WO2017074025A1 (ko) 무선랜 시스템에서 데이터를 수신하는 방법 및 이를 이용한 단말
WO2016163641A1 (ko) Ul mu 전송을 위한 sta의 채널 액세스 방법 및 이러한 방법을 수행하는 sta
WO2017183869A1 (ko) 무선랜 시스템에서 다중 사용자 전송을 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말
WO2016129932A1 (ko) 복수의 채널을 이용하는 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
WO2018155988A1 (ko) 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

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

Ref document number: 17786137

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17786137

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1