WO2018038354A1 - 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법 및 이를 이용한 무선단말 - Google Patents

무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법 및 이를 이용한 무선단말 Download PDF

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WO2018038354A1
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sta
transmitted
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류기선
김정기
박현희
김서욱
조한규
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present disclosure relates to wireless communication, and more particularly, to a method for transmitting a frame in a WLAN system and a wireless terminal using the same.
  • next-generation WLANs 1) enhancements to the Institute of Electronics and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 physical physical access (PHY) and medium access control (MAC) layers in the 2.4 GHz and 5 GHz bands, and 2) spectral efficiency and area throughput. aims to improve performance in real indoor and outdoor environments, such as in environments where interference sources exist, dense heterogeneous network environments, and high user loads.
  • IEEE Institute of Electronics and Electronics Engineers
  • PHY physical physical access
  • MAC medium access control
  • next-generation WLAN The environment mainly considered in the next-generation WLAN is a dense environment having many access points (APs) and a station (STA), and improvements in spectral efficiency and area throughput are discussed in such a dense environment.
  • next generation WLAN there is an interest in improving practical performance not only in an indoor environment but also in an outdoor environment, which is not much considered in a conventional WLAN.
  • scenarios such as a wireless office, a smarthome, a stadium, and a hotspot are of interest in the next generation WLAN.
  • a discussion of performance improvement of a WLAN system in an environment in which APs and STAs are concentrated is in progress.
  • An object of the present specification is to provide a method for transmitting a frame in a WLAN system having an improved performance and a wireless terminal using the same.
  • the present specification relates to a method for transmitting a frame in a WLAN system.
  • a time parameter indicating a time used for transmission of a wireless terminal is compared with a preset allowable time and an AP (access) is accessed through an EDCA. point), adding a first request time for transmission of the first frame to a time parameter, receiving a trigger frame from the AP for multi-user uplink (MU UL) transmission, and Performing data processing for the second frame transmitted in response to the trigger frame, wherein the second request time for transmission of the second frame does not add up to a time parameter.
  • MU UL multi-user uplink
  • a method for transmitting a frame in a WLAN system having improved performance and a wireless terminal using the same are provided.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a structure of a WLAN system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a PPDU used in the IEEE standard.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a HE PPDU.
  • 4 is a diagram illustrating an arrangement of resource units used on a 20 MHz band.
  • 5 is a diagram illustrating an arrangement of resource units used on a 40 MHz band.
  • 6 is a diagram illustrating an arrangement of resource units used on an 80 MHz band.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the HE-PPDU.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of HE-SIG-B.
  • FIG. 9 shows an example of a trigger frame.
  • FIG 11 shows an example of subfields included in individual user information fields.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a conceptual diagram of an STA inside an EDCA procedure in a WLAN system according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a backoff procedure according to an EDCA procedure of the present embodiment.
  • FIG. 14 is a view illustrating a backoff period and a frame transmission procedure in a wireless LAN system of the present specification.
  • 15 is a diagram illustrating a method for transmitting a frame in a WLAN system performed by a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a flowchart illustrating a method of transmitting a frame in a WLAN system performed by a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a block diagram illustrating a wireless terminal to which the present embodiment can be applied.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a structure of a WLAN system.
  • FIG. 1A shows the structure of an infrastructure network of the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • the WLAN system 10 of FIG. 1A may include at least one basic service set (hereinafter, referred to as 'BSS', 100, 105).
  • the BSS is a set of access points (APs) and stations (STAs) that can successfully synchronize and communicate with each other, and is not a concept indicating a specific area.
  • APs access points
  • STAs stations
  • the first BSS 100 may include a first AP 110 and one first STA 100-1 coupled with the first AP 110.
  • the second BSS 105 may include a second AP 130 and one or more STAs 105-1 and 105-2 coupled with the second AP 130.
  • the infrastructure BSS may include at least one STA, AP (110, 130) providing a distribution service (Distribution Service) and a distribution system (DS, 120) connecting a plurality of APs. have.
  • the distributed system 110 may connect the plurality of BSSs 100 and 105 to implement an extended service set 140 which is an extended service set.
  • the ESS 140 may be used as a term indicating one network to which at least one AP 110 or 130 is connected through the distributed system 120.
  • At least one AP included in one ESS 140 may have the same service set identification (hereinafter, referred to as SSID).
  • the portal 150 may serve as a bridge for connecting the WLAN network (IEEE 802.11) with another network (for example, 802.X).
  • a network between APs 110 and 130 and a network between APs 110 and 130 and STAs 100-1, 105-1, and 105-2 may be implemented. Can be.
  • FIG. 1B is a conceptual diagram illustrating an independent BSS.
  • the WLAN system 15 of FIG. 1B performs communication by setting a network between STAs without the APs 110 and 130, unlike FIG. 1A. It may be possible to.
  • a network that performs communication by establishing a network even between STAs without the APs 110 and 130 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS).
  • BSS basic service set
  • the IBSS 15 is a BSS operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not contain an AP, there is no centralized management entity. Thus, in the IBSS 15, the STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 are managed in a distributed manner.
  • All STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 of the IBSS may be mobile STAs, and access to a distributed system is not allowed. All STAs of the IBSS form a self-contained network.
  • the STA referred to herein includes a medium access control (MAC) conforming to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium.
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11
  • any functional medium it can broadly be used to mean both an AP and a non-AP Non-AP Station (STA).
  • the STA referred to herein includes a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), and a mobile station (MS). It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a PPDU used in the IEEE standard.
  • PPDUs PHY protocol data units
  • LTF and STF fields included training signals
  • SIG-A and SIG-B included control information for the receiving station
  • data fields included user data corresponding to the PSDU.
  • This embodiment proposes an improved technique for the signal (or control information field) used for the data field of the PPDU.
  • the signal proposed in this embodiment may be applied on a high efficiency PPDU (HE PPDU) according to the IEEE 802.11ax standard. That is, the signals to be improved in the present embodiment may be HE-SIG-A and / or HE-SIG-B included in the HE PPDU. Each of HE-SIG-A and HE-SIG-B may also be represented as SIG-A or SIG-B.
  • the improved signal proposed by this embodiment is not necessarily limited to the HE-SIG-A and / or HE-SIG-B standard, and controls / control of various names including control information in a wireless communication system for transmitting user data. Applicable to data fields.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a HE PPDU.
  • the control information field proposed in this embodiment may be HE-SIG-B included in the HE PPDU as shown in FIG. 3.
  • the HE PPDU according to FIG. 3 is an example of a PPDU for multiple users.
  • the HE-SIG-B may be included only for the multi-user, and the HE-SIG-B may be omitted in the PPDU for the single user.
  • a HE-PPDU for a multiple user includes a legacy-short training field (L-STF), a legacy-long training field (L-LTF), a legacy-signal (L-SIG), High efficiency-signal A (HE-SIG-A), high efficiency-signal-B (HE-SIG-B), high efficiency-short training field (HE-STF), high efficiency-long training field (HE-LTF)
  • L-STF legacy-short training field
  • L-SIG-A High efficiency-signal A
  • HE-SIG-B high efficiency-signal-B
  • HE-STF high efficiency-long training field
  • HE-LTF High efficiency-long training field
  • It may include a data field (or MAC payload) and a PE (Packet Extension) field.
  • Each field may be transmitted during the time period shown (ie, 4 or 8 ms, etc.). Detailed description of each field of FIG. 3 will be described later.
  • resource units (RUs) used on a 20 MHz band.
  • resource units (RUs) corresponding to different numbers of tones may be used to configure some fields of the HE-PPDU.
  • resources may be allocated in units of RUs shown for HE-STF, HE-LTF, and data fields.
  • 26-units ie, units corresponding to 26 tones
  • Six tones may be used as the guard band in the leftmost band of the 20 MHz band, and five tones may be used as the guard band in the rightmost band of the 20 MHz band.
  • seven DC tones are inserted into the center band, that is, the DC band, and 26-units corresponding to each of the 13 tones may exist to the left and right of the DC band.
  • other bands may be allocated 26-unit, 52-unit, 106-unit. Each unit can be assigned for a receiving station, i. E. A user.
  • the RU arrangement of FIG. 4 is utilized not only for the situation for a plurality of users (MU), but also for the situation for a single user (SU), in which case one 242-unit is shown as shown at the bottom of FIG. It is possible to use and in this case three DC tones can be inserted.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of resource units (RUs) used on a 40 MHz band.
  • the example of FIG. 5 may also use 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU, 484-RU, and the like.
  • five DC tones can be inserted at the center frequency, 12 tones are used as the guard band in the leftmost band of the 40 MHz band, and 11 tones are in the rightmost band of the 40 MHz band. This guard band can be used.
  • the 484-RU may be used when used for a single user. Meanwhile, the specific number of RUs may be changed as in the example of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an arrangement of resource units (RUs) used on an 80 MHz band.
  • the example of FIG. 6 may also use 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU, 484-RU, 996-RU, and the like. have.
  • seven or five DC tones can be inserted at the center frequency, and 12 tones are used as the guard band in the leftmost band of the 80 MHz band, and in the rightmost band of the 80 MHz band. Eleven tones can be used as guard bands.
  • 996-RU may be used when used for a single user. Meanwhile, the specific number of RUs may be changed as in the example of FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the HE-PPDU.
  • FIG. 7 is another example illustrating the HE-PPDU block of FIG. 3 in terms of frequency.
  • the illustrated L-STF 700 may include a short training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-STF 700 may be used for frame detection, automatic gain control (AGC), diversity detection, and coarse frequency / time synchronization.
  • AGC automatic gain control
  • the L-LTF 710 may include a long training orthogonal frequency division multiplexing symbol.
  • the L-LTF 710 may be used for fine frequency / time synchronization and channel prediction.
  • L-SIG 720 may be used to transmit control information.
  • the L-SIG 720 may include information about a data rate and a data length.
  • the L-SIG 720 may be repeatedly transmitted. That is, the L-SIG 720 may be configured in a repeating format (for example, may be referred to as an R-LSIG).
  • the HE-SIG-A 730 may include control information common to the receiving station.
  • the HE-SIG-A 730 may include 1) a DL / UL indicator, 2) a BSS color field which is an identifier of a BSS, 3) a field indicating a remaining time of a current TXOP interval, 4) 20, Bandwidth field indicating 40, 80, 160, 80 + 80 Mhz, 5) Field indicating MCS scheme applied to HE-SIG-B, 6) HE-SIB-B is dual subcarrier modulation for MCS ( field indicating whether it is modulated by dual subcarrier modulation), 7) field indicating the number of symbols used for HE-SIG-B, and 8) indicating whether HE-SIG-B is generated over the entire band.
  • PE Packet Extension
  • CRC field of the HE-SIG-A and the like.
  • Specific fields of the HE-SIG-A may be added or omitted. In addition, some fields may be added or omitted in other environments where the HE-SIG-A is not a multi-user (MU) environment.
  • MU multi-user
  • the HE-SIG-B 740 may be included only when it is a PPDU for a multi-user (MU) as described above. Basically, the HE-SIG-A 730 or the HE-SIG-B 740 may include resource allocation information (or virtual resource allocation information) for at least one receiving STA.
  • the HE-SIG-B 740 is described in more detail with reference to FIG. 8 described below.
  • the previous field of the HE-SIG-B 740 on the MU PPDU may be transmitted in duplicated form.
  • the HE-SIG-B 740 transmitted in a part of the frequency band (for example, the fourth frequency band) is the frequency band (that is, the fourth frequency band) of the Control information for a data field and a data field of another frequency band (eg, the second frequency band) except for the corresponding frequency band may be included.
  • the HE-SIG-B 740 of a specific frequency band (eg, the second frequency band) duplicates the HE-SIG-B 740 of another frequency band (eg, the fourth frequency band). It can be one format.
  • the HE-SIG-B 740 may be transmitted in an encoded form on all transmission resources.
  • the field after the HE-SIG-B 740 may include individual information for each receiving STA that receives the PPDU.
  • the HE-STF 750 may be used to improve automatic gain control estimation in a multiple input multiple output (MIMO) environment or an orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA) environment.
  • MIMO multiple input multiple output
  • OFDMA orthogonal frequency-division multiple access
  • the HE-LTF 760 may be used to estimate a channel in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • the size of the FFT / IFFT applied to the field after the HE-STF 750 and the HE-STF 750 may be different from the size of the FFT / IFFT applied to the field before the HE-STF 750.
  • the size of the FFT / IFFT applied to the fields after the HE-STF 750 and the HE-STF 750 may be four times larger than the size of the IFFT applied to the field before the HE-STF 750.
  • a field of s is called a first field
  • at least one of the data field 770, the HE-STF 750, and the HE-LTF 760 may be referred to as a second field.
  • the first field may include a field related to a legacy system
  • the second field may include a field related to a HE system.
  • 256 FFT / IFFT is applied for a bandwidth of 20 MHz
  • 512 FFT / IFFT is applied for a bandwidth of 40 MHz
  • 1024 FFT / IFFT is applied for a bandwidth of 80 MHz
  • 2048 FFT for a bandwidth of 160 MHz continuous or discontinuous 160 MHz.
  • / IFFT can be applied.
  • spacing may be applied to a subcarrier having a size of 312.5 kHz, which is a conventional subcarrier spacing, and space may be applied to a subcarrier having a size of 78.125 kHz, as a second field of the HE PPDU.
  • the length of an OFDM symbol may be a value obtained by adding a length of a guard interval (GI) to an IDFT / DFT length.
  • the length of the GI can be various values such as 0.4 ⁇ s, 0.8 ⁇ s, 1.6 ⁇ s, 2.4 ⁇ s, 3.2 ⁇ s.
  • the frequency band used by the first field and the frequency band used by the second field are represented in FIG. 7, they may not exactly coincide with each other.
  • the main band of the first field L-STF, L-LTF, L-SIG, HE-SIG-A, HE-SIG-B
  • HE-STF the main band of the first field
  • HE-LTF, Data the second field
  • the interface may be inconsistent. 4 to 6, since a plurality of null subcarriers, DC tones, guard tones, etc. are inserted in the process of arranging the RU, it may be difficult to accurately match the interface.
  • the user may receive the HE-SIG-A 730 and may be instructed to receive the downlink PPDU based on the HE-SIG-A 730.
  • the STA may perform decoding based on the changed FFT size from the field after the HE-STF 750 and the HE-STF 750.
  • the STA may stop decoding and configure a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • the cyclic prefix (CP) of the HE-STF 750 may have a larger size than the CP of another field, and during this CP period, the STA may perform decoding on the downlink PPDU by changing the FFT size.
  • data (or frame) transmitted from the AP to the STA is downlink data (or downlink frame), and data (or frame) transmitted from the STA to the AP is called uplink data (or uplink frame).
  • downlink data or downlink frame
  • uplink data or uplink frame
  • the transmission from the AP to the STA may be expressed in terms of downlink transmission
  • the transmission from the STA to the AP may be expressed in terms of uplink transmission.
  • each of the PHY protocol data units (PPDUs), frames, and data transmitted through downlink transmission may be expressed in terms of a downlink PPDU, a downlink frame, and downlink data.
  • the PPDU may be a data unit including a PPDU header and a physical layer service data unit (PSDU) (or MAC protocol data unit (MPDU)).
  • PSDU physical layer service data unit
  • MPDU MAC protocol data unit
  • the PPDU header may include a PHY header and a PHY preamble
  • the PSDU (or MPDU) may be a data unit including a frame (or an information unit of a MAC layer) or indicating a frame.
  • the PHY header may be referred to as a physical layer convergence protocol (PLCP) header in another term
  • the PHY preamble may be expressed as a PLCP preamble in another term.
  • each of the PPDUs, frames, and data transmitted through uplink transmission may be represented by the term uplink PPDU, uplink frame, and uplink data.
  • the entire bandwidth may be used for downlink transmission to one STA and uplink transmission to one STA based on single (or single) -orthogonal frequency division multiplexing (SUDM) transmission.
  • the AP may perform downlink (DL) multi-user (MU) transmission based on MU MIMO (multiple input multiple output), and such transmission is DL MU MIMO transmission. It can be expressed as.
  • orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) based transmission method is preferably supported for uplink transmission and downlink transmission. That is, uplink / downlink communication may be performed by allocating data units (eg, RUs) corresponding to different frequency resources to the user.
  • the AP performs OFDMA.
  • DL MU transmission may be performed based on the above, and such transmission may be expressed in terms of DL MU OFDMA transmission.
  • the AP may transmit downlink data (or downlink frame, downlink PPDU) to each of the plurality of STAs through the plurality of frequency resources on the overlapped time resources.
  • the plurality of frequency resources may be a plurality of subbands (or subchannels) or a plurality of resource units (RUs).
  • DL MU OFDMA transmission can be used with DL MU MIMO transmission. For example, DL MU MIMO transmission based on a plurality of space-time streams (or spatial streams) is performed on a specific subband (or subchannel) allocated for DL MU OFDMA transmission. Can be.
  • UL MU transmission uplink multi-user transmission
  • a plurality of STAs transmit data to an AP on the same time resource.
  • Uplink transmission on the overlapped time resource by each of the plurality of STAs may be performed in the frequency domain or the spatial domain.
  • different frequency resources may be allocated as uplink transmission resources for each of the plurality of STAs based on OFDMA.
  • the different frequency resources may be different subbands (or subchannels) or different resource units (RUs).
  • Each of the plurality of STAs may transmit uplink data to the AP through different allocated frequency resources.
  • the transmission method through these different frequency resources may be represented by the term UL MU OFDMA transmission method.
  • each of the plurality of STAs When uplink transmission by each of the plurality of STAs is performed in the spatial domain, different space-time streams (or spatial streams) are allocated to each of the plurality of STAs, and each of the plurality of STAs transmits uplink data through different space-time streams. Can transmit to the AP.
  • the transmission method through these different spatial streams may be represented by the term UL MU MIMO transmission method.
  • the UL MU OFDMA transmission and the UL MU MIMO transmission may be performed together.
  • UL MU MIMO transmission based on a plurality of space-time streams (or spatial streams) may be performed on a specific subband (or subchannel) allocated for UL MU OFDMA transmission.
  • a multi-channel allocation method was used to allocate a wider bandwidth (for example, a bandwidth exceeding 20 MHz) to one UE.
  • the multi-channel may include a plurality of 20 MHz channels when one channel unit is 20 MHz.
  • a primary channel rule is used to allocate a wide bandwidth to the terminal. If the primary channel rule is used, there is a constraint for allocating a wide bandwidth to the terminal.
  • the primary channel rule when a secondary channel adjacent to the primary channel is used in an overlapped BSS (OBSS) and 'busy', the STA may use the remaining channels except the primary channel. Can't.
  • OBSS overlapped BSS
  • the STA can transmit the frame only through the primary channel, thereby being limited to the transmission of the frame through the multi-channel. That is, the primary channel rule used for multi-channel allocation in the existing WLAN system may be a big limitation in obtaining high throughput by operating a wide bandwidth in the current WLAN environment where there are not many OBSS.
  • a WLAN system supporting the OFDMA technology supporting the OFDMA technology. That is, the above-described OFDMA technique is applicable to at least one of downlink and uplink.
  • the above-described MU-MIMO technique may be additionally applied to at least one of downlink and uplink.
  • OFDMA technology is used, a plurality of terminals may be used simultaneously instead of one terminal without using a primary channel rule. Therefore, wide bandwidth operation is possible, and the efficiency of the operation of radio resources can be improved.
  • the AP when uplink transmission by each of a plurality of STAs (eg, non-AP STAs) is performed in the frequency domain, the AP has different frequency resources for each of the plurality of STAs based on OFDMA. It may be allocated as a link transmission resource. In addition, as described above, different frequency resources may be different subbands (or subchannels) or different resource units (RUs).
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • Different frequency resources for each of the plurality of STAs may be indicated through a trigger frame.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of HE-SIG-B.
  • the HE-SIG-B field includes a common field at the beginning, and the common field can be encoded separately from the following field. That is, as shown in FIG. 8, the HE-SIG-B field may include a common field including common control information and a user-specific field including user-specific control information.
  • the common field may include a corresponding CRC field and may be coded into one BCC block. Subsequent user-specific fields may be coded into one BCC block, including a "user-specific field" for two users (2 users), a CRC field corresponding thereto, and the like, as shown.
  • the trigger frame of FIG. 9 allocates resources for uplink multiple-user transmission and can be transmitted from the AP.
  • the trigger frame may consist of a MAC frame and may be included in a PPDU. For example, it may be transmitted through the PPDU shown in FIG. 3, through the legacy PPDU shown in FIG. 2, or through a PPDU specifically designed for the trigger frame. If transmitted through the PPDU of FIG. 3, the trigger frame may be included in the illustrated data field.
  • Each field shown in FIG. 9 may be partially omitted, and another field may be added. In addition, the length of each field may be varied as shown.
  • the frame control field 910 of FIG. 9 includes information about the version of the MAC protocol and other additional control information, and the duration field 920 includes time information for setting the NAV described below.
  • Information about an identifier (eg, association identifier, hereinafter 'AID') of the terminal may be included.
  • the RA field 930 includes address information of a receiving STA of a corresponding trigger frame and may be omitted as necessary.
  • the TA field 940 includes address information of an STA (for example, an AP) that transmits a corresponding trigger frame, and the common information field 950 is common to be applied to a receiving STA that receives the corresponding trigger frame. Contains control information.
  • per user information fields 960 # 1 to 960 # N corresponding to the number of receiving STAs receiving the trigger frame of FIG. 9.
  • the individual user information field may be referred to as a "RU assignment field.”
  • the trigger frame of FIG. 9 may include a padding field 970 and a frame check sequence field 980.
  • Each of the per user information fields 960 # 1 to 960 # N shown in FIG. 9 preferably includes a plurality of subfields.
  • FIG. 10 shows an example of a common information field. Some of the subfields of FIG. 10 may be omitted, and other subfields may be added. In addition, the length of each illustrated subfield may be modified.
  • the illustrated length field 1010 has the same value as the length field of the L-SIG field of the uplink PPDU transmitted corresponding to the trigger frame, and the length field of the L-SIG field of the uplink PPDU indicates the length of the uplink PPDU.
  • the length field 1010 of the trigger frame may be used to indicate the length of the corresponding uplink PPDU.
  • the cascade indicator field 1020 indicates whether a cascade operation is performed.
  • the cascade operation means that downlink MU transmission and uplink MU transmission are performed together in the same TXOP. That is, after downlink MU transmission is performed, it means that uplink MU transmission is performed after a predetermined time (eg, SIFS).
  • a predetermined time eg, SIFS.
  • only one transmitting device (eg, AP) for downlink communication may exist, and a plurality of transmitting devices (eg, non-AP) for uplink communication may exist.
  • the CS request field 1030 indicates whether the state of the radio medium, the NAV, or the like should be considered in a situation in which the receiving apparatus receiving the trigger frame transmits the corresponding uplink PPDU.
  • the HE-SIG-A information field 1040 may include information for controlling the content of the SIG-A field (ie, the HE-SIG-A field) of the uplink PPDU transmitted in response to the corresponding trigger frame.
  • the CP and LTF type field 1050 may include information about the length of the LTF and the CP length of the uplink PPDU transmitted in response to the corresponding trigger frame.
  • the trigger type field 1060 may indicate the purpose for which the corresponding trigger frame is used, for example, normal triggering, triggering for beamforming, a request for Block ACK / NACK, and the like.
  • FIG. 11 illustrates an example of subfields included in an individual user information field. Some of the subfields of FIG. 11 may be omitted, and other subfields may be added. In addition, the length of each illustrated subfield may be modified.
  • the user identifier field 1110 of FIG. 11 indicates an identifier of an STA (ie, a receiving STA) to which per user information corresponds.
  • An example of the identifier may be all or part of an AID. have.
  • the RU Allocation field 1120 may be included. That is, when the receiving STA identified by the user identifier field 1110 transmits an uplink PPDU in response to the trigger frame of FIG. 9, the corresponding uplink PPDU through the RU indicated by the RU Allocation field 1120. Send.
  • the RU indicated by the RU Allocation field 1120 preferably indicates the RUs shown in FIGS. 4, 5, and 6.
  • the subfield of FIG. 11 may include a coding type field 1130.
  • the coding type field 1130 may indicate a coding type of an uplink PPDU transmitted in response to the trigger frame of FIG. 9. For example, when BCC coding is applied to the uplink PPDU, the coding type field 1130 is set to '1', and when LDPC coding is applied, the coding type field 1130 is set to '0'. Can be.
  • the subfield of FIG. 11 may include an MCS field 1140.
  • the MCS field 1140 may indicate an MCS scheme applied to an uplink PPDU transmitted in response to the trigger frame of FIG. 9. For example, when BCC coding is applied to the uplink PPDU, the coding type field 1130 is set to '1', and when LDPC coding is applied, the coding type field 1130 is set to '0'. Can be.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a conceptual diagram of an STA inside an EDCA procedure in a WLAN system according to the present embodiment.
  • an STA may perform an enhanced distributed channel access (EDCA) procedure based on a plurality of predefined user priorities for buffered traffic data.
  • the buffered traffic data may be a Quality of Service (QoS) frame based on a plurality of user priorities.
  • QoS Quality of Service
  • EDs access categories for the EDCA procedure may be defined as AC_BK (background), AC_BE (best effort), AC_VI (video), and AC_VO (voice).
  • AC_BK background
  • AC_BE best effort
  • AC_VI video
  • AC_VO voice
  • the STA performing the EDCA procedure arrives from the logical link control (LLC) layer to the medium access control (MAC) layer, that is, maps traffic data such as a MAC service data unit (MSDU) to a specific AC as shown in Table 1 below. can do.
  • LLC logical link control
  • MAC medium access control
  • Table 1 is an exemplary table showing the mapping between user priority and AC.
  • a transmission queue and a channel access parameter set may be defined for each AC.
  • a plurality of user priorities may be implemented based on a channel access parameter set differently set for each AC.
  • the STA may replace the conventional parameter set (eg, DCF interframe space (DIFS), CWmin and CWmax) according to a conventional distributed coordination function (DCF).
  • DIFS DCF interframe space
  • CWmin and CWmax DCF interframe space
  • DCF distributed coordination function
  • a channel access parameter set eg, arbitration interframe space (AIFS) [AC], CWmin [AC], and CWmax [AC]
  • AIFS arbitration interframe space
  • the EDCA parameter set element can be an important means used to differentiate channel access of STAs transmitting QoS traffic with differential user priorities. For example, as the values of AIFS [AC] and CWmin [AC] corresponding to each AC are smaller, the delay time for channel access is shorter, and thus differential user priority may be implemented.
  • the EDCA parameter set element included in the beacon frame may include a channel access parameter set (ie, AIFS [AC], CWmin [AC], CWmax [AC]) for each AC.
  • the channel access parameter set used for each AC may be set to a default value in the STA.
  • the differential backoff procedure may be performed separately for each AC. Properly setting the set of channel access parameters for each AC can optimize network performance while increasing transmission performance based on traffic priority.
  • a user priority predefined for traffic data may be referred to as a traffic identifier (hereinafter, 'TID'). Transmission priority of traffic data may be determined based on user priority.
  • the traffic identifier (TID) of the traffic data having the highest user priority may be set to '7'. That is, traffic data in which the traffic identifier (TID) is set to '7' may be understood as traffic having the highest transmission priority.
  • one STA (or AP) 1200 may include a virtual mapper 1210, a plurality of transmission queues 1220-1250, and a virtual collision processor 1260.
  • the virtual mapper 1210 of FIG. 12 may map an MSDU received from a logical link control (LLC) layer to a transmission queue corresponding to each AC according to Table 1 above.
  • LLC logical link control
  • the transmission queue 1220 of the AC VO type of FIG. 12 may include one frame 1221 for a second STA (not shown).
  • the transmission queue 1230 of the AC VI type has three frames 1231 to 1233 for the first STA (not shown) and one frame 1234 for the third STA (not shown) according to the order to be transmitted to the physical layer. ) May be included.
  • the transmission queue 1240 of the AC BE type of FIG. 12 includes one frame 1241 for the second STA (not shown) and one frame for the third STA (not shown) according to the order to be transmitted to the physical layer. 1242 and one frame 1243 for a second STA (not shown).
  • the AC BE type transmission queue 1250 may not include a frame to be transmitted to the physical layer.
  • the plurality of transmission queues 1220-1250 of FIG. 12 may operate as individual competition entities in the EDCA procedure within the STA to determine traffic to be transmitted over the wireless medium in one STA (or AP).
  • the transmission queue 1220 of the AC VO type, the transmission queue 1230 of the AC VI type, and the transmission queue 1240 of the AC BE type having the buffered traffic in the transmission queue of FIG. Can be understood as an entity.
  • the transmission queue 1220 of the AC VO type, the transmission queue 1230 of the AC VI type, and the transmission queue 1240 of the AC BE type include a channel access parameter set for each AC (i.e., AIFS [AC], CWmin [ AC], CWmax [AC]) can be used to perform the EDCA procedure.
  • AIFS [AC], CWmin [ AC], CWmax [AC] can be used to perform the EDCA procedure.
  • the specific transmission queue that obtained the channel access through the EDCA procedure inside the STA may be referred to as primary AC.
  • Traffic included in the primary AC may be transmitted to another entity (eg, another STA or AP) during a transmission opportunity (TXOP).
  • another entity eg, another STA or AP
  • the collision between the ACs may be adjusted through a virtual collision handler 1260 in the STA.
  • a frame buffered in an AC with a higher priority may be transmitted first.
  • Other ACs may also increase the contention window value and update the value set in the backoff count.
  • TXOP may be initiated when the STA accesses the wireless medium based on the rules of the EDCA procedure. If two or more frames are included in one AC, if a TXOP is obtained by the STA, the STA may attempt to transmit a plurality of frames through the MAC layer.
  • the STA may attempt to transmit the next frame after an SIFS time interval. do.
  • the TXOP limit value may be set as a default value for the AP and the STA, or a frame associated with the TXOP limit value may be transferred from the AP to the STA. If the size of the data frame to be transmitted exceeds the TXOP limit value, the STA may split the frame into several smaller frames. The divided frame may be transmitted within a range not exceeding the TXOP limit value.
  • the backoff procedure for generating a new backoff count of the STA is understood based on the existing backoff procedure of the DCF. Can be.
  • each STA may individually determine a frame to be transmitted in each STA through an internal backoff procedure associated with a plurality of internal transmission queues.
  • Each STA may set a backoff time in a backoff counter for each STA based on an individually determined frame.
  • Each STA may perform a contention-based back-off procedure with another STA based on the backoff counter. In this case, the STA whose first backoff time is '0' may acquire a transmission opportunity (TXOP).
  • TXOP transmission opportunity
  • traffic data (or traffic) to be transmitted in an STA may be transmitted according to a contention-based EDCA procedure according to user priority.
  • the priority given to each traffic data may be set to any one of the eight user priorities of Table 1 above.
  • one STA may include four output queues (ie, transmission queues). Each output queue can individually perform channel access operations according to the rules of the EDCA procedure. Each output queue may transmit traffic data based on an Arbitration Interframe Space (AIFS) value that is differentiated according to user priority instead of a previously used DCF Interframe Space (DIFS).
  • AIFS Arbitration Interframe Space
  • DIFS DCF Interframe Space
  • the WLAN system may minimize the occurrence of collision between STAs by adjusting the transmission of the traffic having high user priority.
  • each STA may set a backoff time (Tb [i]) to the backoff timer.
  • the backoff time Tb [i] may be calculated using the following Equation 1 as a pseudo-random integer value.
  • Random (i) is a function that generates a random integer between 0 and CW [i] using a uniform distribution.
  • CW [i] is the contention window between the minimum contention window CWmin [i] and the maximum contention window CWmax [i], and i may indicate user priority.
  • Equation 2 When the STA performing the EDCA procedure transmits a frame, when a collision occurs in a relationship with another STA and retransmission is required, Equation 2 below may be used. That is, each time a collision occurs, a new contention window CW new [i] may be calculated using the previous window CW old [i].
  • the PF value may be calculated according to the procedure defined in the IEEE 802.11e standard.
  • the CWmin [i], CWmax [i], AIFS [i] and PF values included in the channel access parameter set may be set as default values for each STA (or AP).
  • the channel access parameter set may be received from the AP through a QoS parameter set element included in a management frame or a beacon frame.
  • the terminal may be a device capable of supporting both the WLAN system and the cellular system. That is, the terminal may be interpreted as a UE supporting the cellular system or an STA supporting the WLAN system.
  • the backoff procedure of the EDCA procedure may be performed based on Equations 1 and 2 above.
  • the AC VI type transmission queue 1230 of FIG. 12 is a transmission opportunity for accessing a wireless medium.
  • 'TXOP' can be obtained.
  • the AP 1200 of FIG. 12 may determine the transmission queue 1230 of the AC VI type as the primary AC, and the remaining transmission queues 1220, 1240, and 1250 may be determined as the secondary AC.
  • a process of determining the transmission queue in which the backoff procedure is completed first as the primary AC by performing the backoff procedure on the plurality of transmission queues 1220 to 1250 is referred to herein as a primary AC rule. May be referred to.
  • a transmission opportunity period for a transmission opportunity may be determined based on the primary AC determined by the primary AC rule.
  • frames included in the secondary AC may be transmitted together in a transmission opportunity period determined based on the primary AC.
  • the EDCA procedure of the user STA may be activated or deactivated in the WLAN system according to the present embodiment. For example, whether to activate the EDCA procedure may be determined in the association phase or negotiation phase of the STA and the AP. Alternatively, whether to activate the EDCA procedure may be signaled to the AP through a separate frame (eg, an OMI frame) after being determined by the STA.
  • a separate frame eg, an OMI frame
  • the horizontal axes t1 to t5 for the first to fifth STAs 1410 to 1450 may represent time axes.
  • the vertical axis for the first to fifth STAs 1410 to 1450 may indicate a backoff time transmitted.
  • a plurality of STAs may attempt data (or frame) transmission.
  • each STA selects the backoff time (Tb [i]) of Equation 1 and waits for the corresponding slot time (slot time) before transmitting. You can try
  • each STA may count down the selected backoff count time in slot time units. Each STA may continue to monitor the medium while counting down. If the medium is monitored as occupied, the STA may stop counting down and wait. If the medium is monitored in an idle state, the STA can resume counting down.
  • the third STA 1430 may check whether the medium is idle during DIFS. Subsequently, when the medium is determined to be idle during DIFS, the third STA 1430 may transmit a frame to an AP (not shown).
  • IFS inter frame space
  • a frame may reach the MAC layer of each of the first STA 1410, the second STA 1420, and the fifth STA 1450. If the medium is identified as idle, each STA may wait for DIFS and then count down the individual backoff time selected by each STA.
  • the second STA 1420 selects the smallest backoff time and the first STA 1410 selects the largest backoff count value.
  • the remaining backoff time of the fifth STA 1450 is the remaining back of the first STA 1410 at the time T1 after completing the backoff procedure for the backoff time selected by the second STA 1420 and starting the frame transmission. A case shorter than the off time is shown.
  • the first STA 1410 and the fifth STA 1450 may suspend and wait for the backoff procedure. Subsequently, when the media occupation of the second STA 1420 ends (that is, the medium is idle again), the first STA 1410 and the fifth STA 1450 may wait as long as DIFS.
  • the first STA 1410 and the fifth STA 1450 may resume the backoff procedure based on the remaining remaining backoff time.
  • the fifth STA 1450 may complete the backoff procedure before the first STA 1410. Can be.
  • a frame for the fourth STA 1440 may reach the MAC layer of the fourth STA 1440.
  • the fourth STA 1440 may wait as much as DIFS. Subsequently, the fourth STA 1440 may count down the backoff time selected by the fourth STA 1440.
  • the remaining backoff time of the fifth STA 1450 may coincide with the backoff time of the fourth STA 1440. In this case, a collision may occur between the fourth STA 1440 and the fifth STA 1450. When a collision occurs between STAs, neither the fourth STA 1440 nor the fifth STA 1450 may receive an ACK, and may fail to transmit data.
  • the fourth STA 1440 and the fifth STA 1450 may separately calculate a new contention window CW new [i] according to Equation 2 above. Subsequently, the fourth STA 1440 and the fifth STA 1450 may separately perform countdowns for the newly calculated backoff time according to Equation 2 above.
  • the first STA 1410 may wait. Subsequently, when the medium is idle, the first STA 1410 may resume backoff counting after waiting for DIFS. When the remaining backoff time of the first STA 1410 elapses, the first STA 1410 may transmit a frame.
  • the CSMA / CA mechanism may include virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem.
  • the MAC of the WLAN system uses a Network Allocation Vector (NAV).
  • NAV Network Allocation Vector
  • the NAV is a value that indicates to the other AP and / or STA how long the AP and / or STA currently using or authorized to use the medium remain until the medium becomes available.
  • the value set to NAV corresponds to a period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period.
  • the NAV may be set according to a value of a duration field of the MAC header of the frame.
  • 15 is a diagram illustrating a method for transmitting a frame in a WLAN system performed by a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis of the AP 1510 of FIG. 15 may represent a time t1 and the vertical axis may be associated with the existence of a frame transmitted by the AP 1510.
  • the horizontal axis of the STA 1520 of FIG. 15 may represent time t2, and the vertical axis may be associated with the presence of a frame transmitted by the STA 1520.
  • the STA 1520 may be understood as a reception terminal of a trigger frame in which a plurality of resource units for uplink transmission of a plurality of user STAs are individually allocated.
  • the STA 1520 may maintain two parameters (used_time and admitted_time) for each of the ACs AC_VO, AC_VI, AC_BE, and AC_BK illustrated in FIG. 12.
  • the STA 1520 may include a plurality of first time parameters corresponding to an admitted_time for each AC (AC VO, AC VI, AC BE, AC BK), and a plurality of first time parameters corresponding to the used time (used_time).
  • the second time parameter of may be maintained.
  • the plurality of first time parameters may include a first time parameter for an allowed time of AC VO, a first time parameter for an allowed time of AC VI, a first time parameter for an allowed time of AC BE, and It can be understood as a concept including a first time parameter for the allowable time of AC BK.
  • the plurality of second time parameters include a second time parameter for the usage time of the AC VO, a second time parameter for the usage time of the AC VI, a second time parameter for the usage time of the AC BE, and AC BK. It can be understood as a concept including a second time parameter for the use time of.
  • the STA 1520 of FIG. 15 transmits traffic data included in a specific AC of four ACs in order to transmit a frame through the contention-based EDCA referred to in FIGS. 12 to 14. If desired), a first time parameter and a second time parameter corresponding to an AC including the corresponding frame may be compared.
  • the plurality of first time parameters corresponding to the allowed time (admitted_time) and the plurality of second time parameters corresponding to the used time (used_time) may be set to initial values (i.e., in the association (or recombination) step between the user STA and the AP. For example, it may be set to '0'.
  • the plurality of first time parameters corresponding to the allowed time may be understood as values preset by the AP.
  • the plurality of first time parameters corresponding to the allowed time may be calculated based on Equation 3 below.
  • the value set in the admitted_time ' may indicate the time allowed from the AP for the user STA before each AC.
  • the value corresponding to 11EDCAAveragingPeriod and the value corresponding to the medium time of TSPEC are based on an add traffic stream (ADDTS) response frame received from the AP in the session establishment step. It may be set to.
  • ADDTS add traffic stream
  • the add traffic stream (ADDTS) response frame may be a frame received in response to an ADDTS request frame transmitted by the user STA to form a session of the user STA.
  • a TSPEC element (traffic specification) may be included in an add traffic stream (ADDTS) response frame.
  • a value corresponding to the medium time of the TSPEC may be set for each AC based on a TSPEC element (traffic specification).
  • the plurality of second time parameters corresponding to the usage time used_time may indicate a time used for transmission of the user STA.
  • a plurality of second time parameters corresponding to the usage time used_time may be calculated based on Equation 4 below.
  • a value set in used_time ' may indicate a time used by the user STA before each AC.
  • the value set in MPDUExchangeTime is a first processing time required for transmission of a frame of a specific AC to be transmitted currently, and a first processing time required for reception of an acknowledgment frame for a frame of a specific AC to be currently transmitted. 2 can be understood as the sum of the processing time and the time corresponding to SIFS.
  • the user STA sets a value set in MPDUExchangeTime for the specific AC at a time (used_time ') used by the user STA before the specific AC according to equation (4). By summing, it is possible to update the second time parameter corresponding to the usage time (used_time) of the specific AC.
  • the STA 1520 may use a first time parameter corresponding to an admitted_time of a specific AC and a use time of a specific AC to transmit a frame corresponding to a specific AC through an EDCA. Compare a second time parameter corresponding to.
  • the STA 1520 may use the specific AC through the EDCA. May transmit a frame corresponding to the AP 1510.
  • the STA 1520 may display a frame corresponding to the specific AC. It may not transmit.
  • the STA 1520 Even if the STA 1520 according to the present embodiment acquires a transmission opportunity (TXOP) for transmission of a frame included in a specific AC through EDCA, the second time parameter of the specific AC exceeds the first time parameter of the specific AC. If so, the STA 1520 may give up transmission of a frame included in a specific AC that has acquired a transmission opportunity (TXOP).
  • TXOP transmission opportunity
  • the STA 1520 may transmit a transmission opportunity (TXOP) for a specific AC (eg, AC VO) through a competition-based EDCA with another STA (not shown) and the AP 1510. )
  • TXOP transmission opportunity
  • the first uplink frame UL # 1 of FIG. 15 may be understood as a frame included in the AC VO of FIG. 12.
  • the STA 1520 may have a second time parameter maintained for the AC VO and a first time parameter corresponding to the preset allowed time (admitted_time) for the specific AC (ie, AC VO). By comparing, it may be determined whether to transmit the first UL frame UL # 1.
  • the value of the second time parameter held for the specific AC ie, AC VO
  • the value of the second time parameter held for the specific AC is smaller than the value of the first time parameter.
  • the STA 1520 of FIG. 15 may transmit the first uplink frame UL # 1 to the AP 1510 through EDCA.
  • the first uplink frame UL # 1 may be a QoS data frame or a QoS null frame.
  • the second section T1 to T2 may be understood as a section required for receiving the acknowledgment frame ACK # 1 for the first uplink frame UL # 1.
  • the third section T3 to T4 may be SIFS.
  • the STA 1520 may or may not receive an acknowledgment frame ACK # 1 (that is, the first uplink frame UL # 1).
  • a second time parameter corresponding to the usage time (used_time) of a specific AC ie, AC VO
  • AC VO usage time
  • the STA 1520 adds the MPDUExchangeTime for the first uplink frame UL # 1 to the usage time (used_time ') of the existing specific AC (ie, AC VO) based on Equation 4,
  • the second time parameter of AC (ie, AC VO) can be newly calculated.
  • the value of MPDUExchangeTime for the first uplink frame UL # 1 may be a first processing time required for transmission of the first uplink frame UL # 1 (that is, T1 to T2 of FIG. 15),
  • the second processing time (ie, T2 to T3 of FIG. 15) and SIFS (that is, T3 to T4 of FIG. 15) required for reception of the acknowledgment frame ACK # 1 may be set.
  • the AP 1510 and the STA 1520 may wait.
  • the STA 1520 may receive a trigger frame TF for transmitting a multi-user uplink from the AP 1510.
  • the trigger frame TF may include an uplink resource unit for the STA 1520.
  • the sixth section T6 to T7 may be SIFS.
  • the STA 1520 may transmit the trigger-based uplink frame UL # 2 to the AP 1510 in response to the trigger frame TF.
  • the trigger based uplink frame UL # 2 may be understood as a frame included in the AC VO of FIG. 12.
  • a second time parameter corresponding to the usage time (used_time) of a specific AC may not be newly calculated.
  • the STA 1520 may not add the MPDUExchangeTime for the trigger-based uplink frame UL # 2 to the existing usage time (used_time ') of the specific AC (ie, AC VO) based on Equation 4.
  • MPDUExchangeTime of Equation 4 may not be considered.
  • the trigger-based uplink frame UL # 2 allows a second time parameter corresponding to an existing usage time (used_time ') of a specific AC (ie, AC VO) and allowance of a specific AC (ie, AC VO). It can be transmitted regardless of the result of the comparison of the value of the first time parameter corresponding to the time admitted_time (ie, even if the second time parameter exceeds the first time parameter).
  • the eighth section T8 to T9 may be SIFS.
  • the STA 1520 may receive an acknowledgment frame ACK # 2 from the AP 1510 for indicating successful reception of the trigger based uplink frame UL # 2.
  • the section corresponding to MPDUExchangeTime of Equation 4 may be understood as the seventh section (T7 ⁇ T8) to the ninth section (T9 ⁇ T10). have.
  • the seventh period (T7 ⁇ T8) to the seventh period in the existing use time (used_time ') of a specific AC for example, AC VO
  • the values corresponding to the nine sections T9 to T10 are not summed.
  • a value (ie, MPDUExchangeTime) corresponding to the seventh period T7 to T8 to the ninth period T9 to T10 is exemplary, and is limited thereto. It will be understood.
  • MPDUExchangeTime of Equation 4 may indicate a time corresponding to a section associated with transmission of the trigger-based uplink frame UL # 2.
  • a value obtained by adding SIFS to a seventh period T7 to T8 to a ninth period T9 to T10 is set to MPDUExchangeTime of Equation 4. It will be understood.
  • response frame ACK # 2 of FIG. 15 may be a frame transmitted to the plurality of STAs to inform the successful reception of the plurality of uplink frames transmitted from the plurality of STAs.
  • the AP 1510 and the STA 1520 may wait.
  • the STA 1520 receives a transmission opportunity (TXOP) for a specific AC (eg, AC VO) through a competition-based EDCA with another STA (not shown) and the AP 1510.
  • TXOP transmission opportunity
  • the third uplink frame UL # 3 of FIG. 15 may be understood as a frame included in the AC VO of FIG. 12.
  • the STA 1520 may determine a second time parameter and a specific AC (ie, AC VO) of a specific AC newly calculated during the transmission of the first uplink frame UL # 1.
  • the first time parameter corresponding to the allowed time (admitted_time) of the AC VO may be compared to determine whether to transmit the third uplink frame UL # 3.
  • 16 is a flowchart illustrating a method of transmitting a frame in a WLAN system performed by a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the user STA may determine whether a frame to be transmitted is a frame to be transmitted through EDCA.
  • operation S1610 if it is determined that the frame to be transmitted by the user STA is not a frame to be transmitted through the EDCA, operation S1620 may be performed.
  • the frame to be transmitted may be understood as a trigger-based frame that is a response to a trigger frame for multi-user uplink (MU UL) transmission received from the AP.
  • MU UL multi-user uplink
  • step S1620 when the trigger-based frame is transmitted, the user STA sends a request time for the trigger-based frame to the second time parameter of the specific AC indicating the existing usage time (used_time ') associated with the specific AC according to Equation 4. May not add up.
  • the second time parameter corresponding to the usage time (used_time) of the specific AC is not updated, and the user STA may maintain a value corresponding to the existing usage time (used_time ') of the specific AC. have.
  • Trigger-based frame may be transmitted in response to the received trigger frame.
  • operation S1610 if it is determined that the frame to be transmitted by the user STA is a frame to be transmitted through the EDCA, operation S1630 may be performed.
  • the user STA may compare the first time parameter for the allowable time of the specific AC of the frame to be transmitted through the EDCA and the second time parameter for the use time of the specific AC.
  • the user STA may be understood as a wireless terminal obtaining a transmission opportunity for a frame of a specific AC through competition-based EDCA with other STAs and APs.
  • step S1630 if the second time parameter maintained at the existing value for the specific AC does not exceed the first time parameter of the specific AC, step S1640 may be performed.
  • the user STA may transmit a frame of a specific AC to the AP through EDCA.
  • the user STA may use the usable time of the specific AC.
  • the second time parameter corresponding to may be newly calculated (or updated).
  • the request time for a frame of a specific AC through EDCA may indicate the first processing time required for transmission of a sequence included in a frame to be transmitted via EDCA, the reception of an acknowledgment frame for a frame to be transmitted via EDCA. It may be a sum of time required for second processing time and short-inter frame spacing (SIFS) required.
  • SIFS short-inter frame spacing
  • step S1630 if the second time parameter maintained at the existing value for the specific AC exceeds the first time parameter of the specific AC, step S1650 may be performed.
  • step S1650 the user STA may not transmit the frame through the EDCA.
  • a procedure performed based on an EDCA and a procedure performed based on a trigger frame may be treated as separate independent procedures.
  • a case where the transmission of the trigger-based frame fails may be reduced due to the effect of the procedure performed based on the EDCA.
  • the failure of the EDCA-based transmission may be reduced due to the effect of the procedure performed based on the trigger frame.
  • a WLAN system having improved performance may be provided.
  • 17 is a block diagram illustrating a wireless terminal to which the present embodiment can be applied.
  • a wireless terminal may be an STA that may implement the above-described embodiment and may be an AP or a non-AP STA.
  • the wireless terminal may correspond to the above-described user or may correspond to a transmitting terminal for transmitting a signal to the user.
  • the AP 1700 includes a processor 1710, a memory 1720, and a radio frequency unit 1730.
  • the RF unit 1730 may be connected to the processor 1710 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1710 may implement the functions, processes, and / or methods proposed herein. For example, the processor 1710 may perform an operation according to the above-described exemplary embodiment. The processor 1710 may perform an operation of the AP disclosed in the present embodiment of FIGS. 1 to 16.
  • the non-AP STA 1750 includes a processor 1760, a memory 1770, and an RF unit 1780.
  • the RF unit 1780 may be connected to the processor 1760 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1760 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present embodiment.
  • the processor 1760 may be implemented to perform the non-AP STA operation according to the present embodiment described above.
  • the processor 1760 may perform an operation of the non-AP STA disclosed in the present embodiment of FIGS. 1 to 16.
  • Processors 1710 and 1760 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, data processing devices, and / or converters to convert baseband signals and wireless signals to and from each other.
  • the memories 1720 and 1770 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1730 and 1780 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module is stored in the memories 1720 and 1770 and may be executed by the processors 1710 and 1760.
  • the memories 1720 and 1770 may be inside or outside the processors 1710 and 1760, and may be connected to the processors 1710 and 1760 by various well-known means.

Landscapes

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Abstract

본 일 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법은, 무선단말의 송신을 위해 사용된 시간을 지시하는 시간 파라미터와 미리 설정된 허용시간을 비교하여, EDCA를 통해 제1 프레임을 AP로 송신하는지 여부를 결정하는 단계, 시간 파라미터에 제1 프레임의 송신을 위한 제1 요구시간을 합산하는 단계, 다중 사용자 상향링크 송신을 위한 트리거 프레임을 AP로부터 수신하는 단계 및 트리거 프레임에 대한 응답으로 송신되는 제2 프레임을 위한 데이터 처리를 수행하되, 제2 프레임의 송신을 위한 제2 요구시간은 시간 파라미터에 합산되지 않는 단계를 포함한다.

Description

무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법 및 이를 이용한 무선단말
본 명세서는 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법 및 이를 이용한 무선단말에 관한 것이다.
차세대 WLAN에서는 1) 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 IEEE(institute of electronic and electronics engineers) 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area through put)을 높이는 것, 3) 간섭 소스가 존재하는 환경, 밀집한 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경 및 높은 사용자 부하가 존재하는 환경과 같은 실제 실내 환경 및 실외 환경에서 성능을 향상 시키는 것을 목표로 한다.
차세대 WLAN에서 주로 고려되는 환경은 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, 이러한 밀집 환경에서 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)과 공간 송신률(area throughput)에 대한 개선이 논의된다. 또한, 차세대 WLAN에서는 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다.
구체적으로 차세대 WLAN에서 무선 오피스(wireless office), 스마트 홈(smarthome), 스타디움(stadium), 핫스팟(Hotspot)과 같은 시나리오가 관심의 대상이 된다. 해당 시나리오를 기반으로 AP와 STA이 밀집한 환경에서 무선랜 시스템의 성능 향상에 대한 논의가 진행되고 있다.
본 명세서의 목적은 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법 및 이를 이용한 무선단말을 제공하는데 있다.
본 명세서는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법에 관한 것이다. 본 일 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법은, 무선단말의 송신을 위해 사용된 시간을 지시하는 시간 파라미터와 미리 설정된 허용시간을 비교하여, EDCA를 통해 제1 프레임을 AP(access point)로 송신하는지 여부를 결정하는 단계, 시간 파라미터에 제1 프레임의 송신을 위한 제1 요구시간을 합산하는 단계, 다중 사용자 상향링크(MU UL) 송신을 위한 트리거 프레임을 AP로부터 수신하는 단계 및 트리거 프레임에 대한 응답으로 송신되는 제2 프레임을 위한 데이터 처리를 수행하되, 제2 프레임의 송신을 위한 제2 요구시간은 시간 파라미터에 합산되지 않는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법 및 이를 이용한 무선단말이 제공된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구조를 보여주는 개념도이다.
도 2는 IEEE 규격에서 사용되는 PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 HE PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 20MHz 대역 상에서 사용되는 자원유닛의 배치를 나타내는 도면이다.
도 5는 40MHz 대역 상에서 사용되는 자원유닛의 배치를 나타내는 도면이다.
도 6은 80MHz 대역 상에서 사용되는 자원유닛의 배치를 나타내는 도면이다.
도 7은 HE-PPDU의 또 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 8은 HE-SIG-B의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 9는 트리거 프레임의 일례를 나타낸다.
도 10은 공통 정보 필드의 일례를 나타낸다.
도 11은 개별 사용자 정보 필드에 포함되는 서브 필드의 일례를 나타낸다.
도 12는 본 실시 예의 무선랜 시스템에서 EDCA 절차를 수행하는 STA 내부의 개념도를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 실시 예의 EDCA 절차에 따른 백오프 절차를 나타내기 위한 개념도이다.
도 14는 본 명세서의 무선랜 시스템에서 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 일 실시 예에 따른 무선단말에 의해 수행되는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법에 관한 도면이다.
도 16은 본 일 실시 예에 따른 무선단말에 의해 수행되는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법에 관한 순서도이다.
도 17은 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, 제 1 BSS(100)는 제 1 AP(110) 및 제 1 AP(110)와 결합된 하나의 제 1 STA(100-1)을 포함할 수 있다. 제 2 BSS(105)는 제 2 AP(130) 및 제 2 AP(130)와 결합된 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(110)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 규격에서 사용되는 PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, IEEE a/g/n/ac 등의 규격에서는 다양한 형태의 PPDU(PHY protocol data unit)가 사용되었다. 구체적으로, LTF, STF 필드는 트레이닝 신호를 포함하였고, SIG-A, SIG-B 에는 수신 스테이션을 위한 제어정보가 포함되었고, 데이터 필드에는 PSDU에 상응하는 사용자 데이터가 포함되었다.
본 실시예는 PPDU의 데이터 필드를 위해 사용되는 시그널(또는 제어정보 필드)에 관한 개선된 기법을 제안한다. 본 실시예에서 제안하는 시그널은 IEEE 802.11ax 규격에 따른 HE PPDU(high efficiency PPDU) 상에 적용될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 개선하는 시그널은 HE PPDU에 포함되는 HE-SIG-A 및/또는 HE-SIG-B일 수 있다. HE-SIG-A 및 HE-SIG-B 각각은 SIG-A, SIG-B로도 표시될 수 있다. 그러나 본 실시예가 제안하는 개선된 시그널이 반드시 HE-SIG-A 및/또는 HE-SIG-B 규격에 제한되는 것은 아니며, 사용자 데이터를 전달하는 무선통신시스템에서 제어정보를 포함하는 다양한 명칭의 제어/데이터 필드에 적용 가능하다.
도 3은 HE PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
본 실시예에서 제안하는 제어정보 필드는 도 3에 도시된 바와 같은 HE PPDU 내에 포함되는 HE-SIG-B일 수 있다. 도 3에 따른 HE PPDU는 다중 사용자를 위한 PPDU의 일례로, HE-SIG-B는 다중 사용자를 위한 경우에만 포함되고, 단일 사용자를 위한 PPDU에는 해당 HE-SIG-B가 생략될 수 있다.
도시된 바와 같이, 다중 사용자(Multiple User; MU)를 위한 HE-PPDU는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field), L-SIG(legacy-signal), HE-SIG-A(high efficiency-signal A), HE-SIG-B(high efficiency-signal-B), HE-STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field), 데이터 필드(또는 MAC 페이로드) 및 PE(Packet Extension) 필드를 포함할 수 있다. 각각의 필드는 도시된 시간 구간(즉, 4 또는 8 ㎲ 등) 동안에 전송될 수 있다. 도 3의 각 필드에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
도 4는 20MHz 대역 상에서 사용되는 자원유닛(RU)의 배치를 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 다른 개수의 톤(즉, 서브캐리어)에 대응되는 자원유닛(Resource Unit; RU)이 사용되어 HE-PPDU의 일부 필드를 구성할 수 있다. 예를 들어, HE-STF, HE-LTF, 데이터 필드에 대해 도시된 RU 단위로 자원이 할당될 수 있다.
도 4의 최상단에 도시된 바와 같이, 26-유닛(즉, 26개의 톤에 상응하는 유닛)이 배치될 수 있다. 20MHz 대역의 최좌측(leftmost) 대역에는 6개의 톤이 가드(Guard) 대역으로 사용되고, 20MHz 대역의 최우측(rightmost) 대역에는 5개의 톤이 가드 대역으로 사용될 수 있다. 또한 중심대역, 즉 DC 대역에는 7개의 DC 톤이 삽입되고, DC 대역의 좌우측으로 각 13개의 톤에 상응하는 26-유닛이 존재할 수 있다. 또한, 기타 대역에는 26-유닛, 52-유닛, 106-유닛이 할당될 수 있다. 각 유닛은 수신 스테이션, 즉 사용자를 위해 할당될 수 있다.
한편, 도 4의 RU 배치는 다수의 사용자(MU)를 위한 상황뿐만 아니라, 단일 사용자(SU)를 위한 상황에서도 활용되며, 이 경우에는 도 4의 최하단에 도시된 바와 같이 1개의 242-유닛을 사용하는 것이 가능하며 이 경우에는 3개의 DC 톤이 삽입될 수 있다.
도 4의 일례에서는 다양한 크기의 RU, 즉, 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU 등이 제안되었는바, 이러한 RU의 구체적인 크기는 확장 또는 증가할 수 있기 때문에, 본 실시예는 각 RU의 구체적인 크기(즉, 상응하는 톤의 개수)에 제한되지 않는다.
도 5는 40MHz 대역 상에서 사용되는 자원유닛(RU)의 배치를 나타내는 도면이다.
도 4의 일례에서 다양한 크기의 RU가 사용된 것과 마찬가지로, 도 5의 일례 역시 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU, 484-RU 등이 사용될 수 있다. 또한, 중심주파수에는 5개의 DC 톤이 삽입될 수 있고, 40MHz 대역의 최좌측(leftmost) 대역에는 12개의 톤이 가드(Guard) 대역으로 사용되고, 40MHz 대역의 최우측(rightmost) 대역에는 11개의 톤이 가드 대역으로 사용될 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 단일 사용자를 위해 사용되는 경우, 484-RU가 사용될 수 있다. 한편, RU의 구체적인 개수가 변경될 수 있다는 점은 도 4의 일례와 동일하다.
도 6은 80MHz 대역 상에서 사용되는 자원유닛(RU)의 배치를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5의 일례에서 다양한 크기의 RU가 사용된 것과 마찬가지로, 도 6의 일례 역시 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU, 484-RU, 996-RU 등이 사용될 수 있다. 또한, 중심주파수에는 7개 또는 5개의 DC 톤이 삽입될 수 있고, 80MHz 대역의 최좌측(leftmost) 대역에는 12개의 톤이 가드(Guard) 대역으로 사용되고, 80MHz 대역의 최우측(rightmost) 대역에는 11개의 톤이 가드 대역으로 사용될 수 있다. 또한 DC 대역 좌우에 위치하는 각각 13개의 톤을 사용한 26-RU를 사용할 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 단일 사용자를 위해 사용되는 경우, 996-RU가 사용될 수 있다. 한편, RU의 구체적인 개수가 변경될 수 있다는 점은 도 4 및 도 5의 일례와 동일하다.
도 7은 HE-PPDU의 또 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도시된 도 7의 블록은 도 3의 HE-PPDU 블록을 주파수 측면에서 설명하는 또 다른 일례이다.
도시된 L-STF(700)는 짧은 트레이닝 OFDM 심볼(short training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-STF(700)는 프레임 탐지(frame detection), AGC(automatic gain control), 다이버시티 탐지(diversity detection), 대략적인 주파수/시간 동기화(coarse frequency/time synchronization)을 위해 사용될 수 있다.
L-LTF(710)는 긴 트레이닝 OFDM 심볼(long training orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 포함할 수 있다. L-LTF(710)는 정밀한 주파수/시간 동기화(fine frequency/time synchronization) 및 채널 예측을 위해 사용될 수 있다.
L-SIG(720)는 제어 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. L-SIG(720)는 데이터 전송률(rate), 데이터 길이(length)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, L-SIG(720)은 반복되어 전송될 수 있다. 즉, L-SIG(720)가 반복되는 포맷(예를 들어, R-LSIG라 칭할 수 있음)으로 구성될 수 있다.
HE-SIG-A(730)는 수신 스테이션에 공통되는 제어정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, HE-SIG-A(730)는, 1) DL/UL 지시자, 2) BSS의 식별자인 BSS 칼라(color) 필드, 3) 현행 TXOP 구간의 잔여시간을 지시하는 필드, 4) 20, 40, 80, 160, 80+80 Mhz 여부를 지시하는 대역폭 필드, 5) HE-SIG-B에 적용되는 MCS 기법을 지시하는 필드, 6) HE-SIB-B가 MCS 를 위해 듀얼 서브캐리어 모듈레이션(dual subcarrier modulation) 기법으로 모듈레이션되는지에 대한 지시 필드, 7) HE-SIG-B를 위해 사용되는 심볼의 개수를 지시하는 필드, 8) HE-SIG-B가 전 대역에 걸쳐 생성되는지 여부를 지시하는 필드, 9) HE-LTF의 심볼의 개수를 지시하는 필드, 10) HE-LTF의 길이 및 CP 길이를 지시하는 필드, 11) LDPC 코딩을 위해 추가의 OFDM 심볼이 존재하는지를 지시하는 필드, 12) PE(Packet Extension)에 관한 제어정보를 지시하는 필드, 13)HE-SIG-A의 CRC 필드에 대한 정보를 지시하는 필드 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 HE-SIG-A의 구체적인 필드는 추가되거나 일부가 생략될 수 있다. 또한, HE-SIG-A가 다중사용자(MU) 환경이 아닌 기타 환경에서는 일부 필드가 추가되거나 생략될 수 있다.
HE-SIG-B(740)는 상술한 바와 같이 다중 사용자(MU)를 위한 PPDU인 경우에만 포함될 수 있다. 기본적으로, HE-SIG-A(730) 또는 HE-SIG-B(740)는 적어도 하나의 수신 STA에 대한 자원 할당 정보(또는 가상 자원 할당 정보)를 포함할 수 있다. HE-SIG-B(740)에 대하여는 후술되는 도 8을 통해 더 상세하게 설명된다.
MU PPDU 상에서 HE-SIG-B(740)의 이전 필드는 듀플리케이트된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG-B(740)의 경우, 일부의 주파수 대역(예를 들어, 제4 주파수 대역)에서 전송되는 HE-SIG-B(740)은, 해당 주파수 대역(즉, 제4 주파수 대역)의 데이터 필드 및 해당 주파수 대역을 제외한 다른 주파수 대역(예를 들어, 제2 주파수 대역)의 데이터 필드를 위한 제어정보도 포함할 수 있다. 또한, 특정 주파수 대역(예를 들어, 제2 주파수 대역)의 HE-SIG-B(740)은 다른 주파수 대역(예를 들어, 제4 주파수 대역)의 HE-SIG-B(740)을 듀플리케이트한 포맷일 수 있다. 또는 HE-SIG-B(740)는 전체 전송 자원 상에서 인코딩된 형태로 전송될 수 있다. HE-SIG-B(740) 이후의 필드는 PPDU를 수신하는 수신 STA 각각을 위한 개별 정보를 포함할 수 있다.
HE-STF(750)는 MIMO(multiple input multiple output) 환경 또는 OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.
HE-LTF(760)는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
HE-STF(750) 및 HE-STF(750) 이후의 필드에 적용되는 FFT/IFFT의 크기와 HE-STF(750) 이전의 필드에 적용되는 FFT/IFFT의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, HE-STF(750) 및 HE-STF(750) 이후의 필드에 적용되는 FFT/IFFT의 크기는 HE-STF(750) 이전의 필드에 적용되는 IFFT의 크기보다 4배 클 수 있다.
예를 들어, 도 7의 PPDU 상의 L-STF(700), L-LTF(710), L-SIG(720), HE-SIG-A(730), HE-SIG-B(740) 중 적어도 하나의 필드를 제1 필드라 칭하는 경우, 데이터 필드(770), HE-STF(750), HE-LTF(760) 중 적어도 하나를 제2 필드라 칭할 수 있다. 상기 제1 필드는 종래(legacy) 시스템에 관련된 필드를 포함할 수 있고, 상기 제2 필드는 HE 시스템에 관련된 필드를 포함할 수 있다. 이 경우, FFT(Fast Fourier Transform) 사이즈/IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 사이즈는 기존의 무선랜 시스템에서 사용되던 FFT/IFFT 사이즈의 N배(N은 자연수, 예를 들어, N=1, 2, 4)로 정의될 수 있다. 즉, HE PPDU의 제1 필드에 비해 HE PPDU의 제2 필드에 N(=4)배 사이즈의 FFT/IFFT가 적용될 수 있다. 예를 들어, 20MHz의 대역폭에 대하여 256FFT/IFFT가 적용되고, 40MHz의 대역폭에 대하여 512FFT/IFFT가 적용되고, 80MHz의 대역폭에 대하여 1024FFT/IFFT가 적용되고, 연속 160MHz 또는 불연속 160MHz의 대역폭에 대하여 2048FFT/IFFT가 적용될 수 있다.
달리 표현하면, 서브캐리어 공간/스페이싱(subcarrier spacing)은 기존의 무선랜 시스템에서 사용되던 서브캐리어 공간의 1/N배(N은 자연수, 예를 들어, N=4일 경우, 78.125kHz)의 크기일 수 있다. 즉, HE PPDU의 제1 필드는 종래의 서브캐리어 스페이싱인 312.5kHz 크기의 서브캐리에 스페이싱이 적용될 수 있고, HE PPDU의 제2 필드는 78.125kHz 크기의 서브캐리에 공간이 적용될 수 있다.
또는, 상기 제1 필드의 각 심볼에 적용되는 IDFT/DFT 구간(IDFT/DFT period)은 상기 제2 필드의 각 데이터 심볼에 적용되는 IDFT/DFT 구간에 비해 N(=4)배 짧다고 표현할 수 있다. 즉, HE PPDU의 제1 필드의 각 심볼에 대해 적용되는 IDFT/DFT 길이는 3.2μs이고, HE PPDU의 제2 필드의 각 심볼에 대해 적용되는 IDFT/DFT 길이는 3.2μs *4(= 12.8μs)로 표현할 수 있다. OFDM 심볼의 길이는 IDFT/DFT 길이에 GI(guard interval)의 길이를 더한 값일 수 있다. GI의 길이는 0.4μs, 0.8μs, 1.6μs, 2.4μs, 3.2μs와 같은 다양한 값일 수 있다.
설명의 편의상, 도 7에서는 제1 필드가 사용하는 주파수 대역과 제2 필드가 사용하는 주파수 대역은 정확히 일치하는 것이 표현되어 있지만, 실제로는 서로 완전히 일치하지는 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 대역에 상응하는 제1필드(L-STF, L-LTF, L-SIG, HE-SIG-A, HE-SIG-B)의 주요 대역이 제2 필드(HE-STF, HE-LTF, Data)의 주요 대역과 동일하지만, 각 주파수 대역에서는 그 경계면이 불일치할 수 있다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 RU를 배치하는 과정에서 다수의 널 서브캐리어, DC톤, 가드 톤 등이 삽입되므로, 정확히 경계면을 맞추는 것이 어려울 수 있기 때문이다.
사용자, 즉 수신스테이션은 HE-SIG-A(730)를 수신하고, HE-SIG-A(730)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받을 수 있다. 이러한 경우, STA은 HE-STF(750) 및 HE-STF(750) 이후 필드부터 변경된 FFT 사이즈를 기반으로 디코딩을 수행할 수 있다. 반대로 STA이 HE-SIG-A(730)를 기반으로 하향링크 PPDU의 수신을 지시받지 못한 경우, STA은 디코딩을 중단하고 NAV(network allocation vector) 설정을 할 수 있다. HE-STF(750)의 CP(cyclic prefix)는 다른 필드의 CP보다 큰 크기를 가질 수 있고, 이러한 CP 구간 동안 STA은 FFT 사이즈를 변화시켜 하향링크 PPDU에 대한 디코딩을 수행할 수 있다.
이하, 본 실시 예에서는 AP에서 STA으로 전송되는 데이터(또는 프레임)는 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임), STA에서 AP로 전송되는 데이터(또는 프레임)는 상향링크 데이터(또는 상향링크 프레임)라는 용어로 표현될 수 있다. 또한, AP에서 STA으로의 전송은 하향링크 전송, STA에서 AP로의 전송은 상향링크 전송이라는 용어로 표현할 수 있다.
또한, 햐향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU(PHY protocol data unit), 프레임 및 데이터 각각은 하향링크 PPDU, 하향링크 프레임 및 하향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다. PPDU는 PPDU 헤더와 PSDU(physical layer service data unit)(또는 MPDU(MAC protocol data unit))를 포함하는 데이터 단위일 수 있다. PPDU 헤더는 PHY 헤더와 PHY 프리앰블을 포함할 수 있고, PSDU(또는 MPDU)는 프레임(또는 MAC 계층의 정보 단위)을 포함하거나 프레임을 지시하는 데이터 단위일 수 있다. PHY 헤더는 다른 용어로 PLCP(physical layer convergence protocol) 헤더, PHY 프리앰블은 다른 용어로 PLCP 프리앰블로 표현될 수도 있다.
또한, 상향링크 전송을 통해 전송되는 PPDU, 프레임 및 데이터 각각은 상향링크 PPDU, 상향링크 프레임 및 상향링크 데이터라는 용어로 표현될 수 있다.
본 실시 예가 적용되는 무선랜 시스템에서는 SU(single)-OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 전송을 기반으로 전체 대역폭이 하나의 STA으로의 하향링크 전송 및 하나의 STA의 상향링크 전송을 위해 사용되는 것이 가능하다. 또한, 본 실시예가 적용되는 무선랜 시스템에서 AP는 MU MIMO(multiple input multiple output)를 기반으로 DL(downlink) MU(multi-user) 전송을 수행할 수 있고, 이러한 전송은 DL MU MIMO 전송이라는 용어로 표현될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 무선랜 시스템에서는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 전송 방법이 상향링크 전송 및 하향링크 전송을 위해 지원되는 것이 바람직하다. 즉, 사용자에게 서로 다른 주파수 자원에 해당하는 데이터 유닛(예를 들어, RU)을 할당하여 상향링크/하향링크 통신을 수행할 수 있다, 구체적으로 본 실시예에 따른 무선랜 시스템에서는 AP가 OFDMA를 기반으로 DL MU 전송을 수행할 수 있고, 이러한 전송은 DL MU OFDMA 전송이라는 용어로 표현될 수 있다. DL MU OFDMA 전송이 수행되는 경우, AP는 중첩된 시간 자원 상에서 복수의 주파수 자원 각각을 통해 복수의 STA 각각으로 하향링크 데이터(또는 하향링크 프레임, 하향링크 PPDU)를 전송할 수 있다. 복수의 주파수 자원은 복수의 서브밴드(또는 서브채널) 또는 복수의 RU(resource unit)일 수 있다. DL MU OFDMA 전송은 DL MU MIMO 전송과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, DL MU OFDMA 전송을 위해 할당된 특정 서브 밴드(또는 서브 채널) 상에서 복수의 시공간 스트림(space-time stream)(또는 공간적 스트림(spatial stream))을 기반으로 한 DL MU MIMO 전송이 수행될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 무선랜 시스템에서는 복수의 STA이 동일한 시간 자원 상에서 AP로 데이터를 전송하는 것을 UL MU 전송(uplink multi-user transmission)이 지원될 수 있다. 복수의 STA 각각에 의한 중첩된 시간 자원 상에서의 상향링크 전송은 주파수 도메인 또는 공간 도메인(spatial domain) 상에서 수행될 수 있다.
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 주파수 도메인 상에서 수행되는 경우, OFDMA를 기반으로 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 주파수 자원이 상향링크 전송 자원으로 할당될 수 있다. 서로 다른 주파수 자원은 서로 다른 서브밴드(또는 서브채널) 또는 서로 다른 RU(resource unit))일 수 있다. 복수의 STA 각각은 할당된 서로 다른 주파수 자원을 통해 AP로 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 서로 다른 주파수 자원을 통한 전송 방법은 UL MU OFDMA 전송 방법이라는 용어로 표현될 수도 있다.
복수의 STA 각각에 의한 상향링크 전송이 공간 도메인 상에서 수행되는 경우, 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 시공간 스트림(또는 공간적 스트림)이 할당되고 복수의 STA 각각이 서로 다른 시공간 스트림을 통해 상향링크 데이터를 AP로 전송할 수 있다. 이러한 서로 다른 공간적 스트림을 통한 전송 방법은 UL MU MIMO 전송 방법이라는 용어로 표현될 수도 있다.
UL MU OFDMA 전송과 UL MU MIMO 전송은 함께 수행될 수 있다. 예를 들어, UL MU OFDMA 전송을 위해 할당된 특정 서브 밴드(또는 서브 채널) 상에서 복수의 시공간 스트림(또는 공간적 스트림)을 기반으로 한 UL MU MIMO 전송이 수행될 수 있다.
MU OFDMA 전송을 지원하지 않았던 종래의 무선랜 시스템에서 하나의 단말에게 넓은 대역폭(wider bandwidth)(예를 들어, 20MHz 초과 대역폭)을 할당하기 위해 멀티 채널 할당 방법이 사용되었다. 멀티 채널은 하나의 채널 단위를 20MHz라고 할 경우, 복수개의 20MHz 채널을 포함할 수 있다. 멀티 채널 할당 방법에서는 단말에게 넓은 대역폭을 할당하기 위해 프라이머리 채널 규칙(primary channel rule)이 사용되었다. 프라이머리 채널 규칙이 사용되는 경우, 단말로 넓은 대역폭을 할당하기 위한 제약이 존재한다. 구체적으로, 프라이머리 채널 룰에 따르면, 프라이머리 채널에 인접한 세컨더리 채널(secondary channel)이 OBSS(overlapped BSS)에서 사용되어 '비지(busy)' 한 경우, STA은 프라이머리 채널을 제외한 나머지 채널을 사용할 수 없다. 따라서, STA은 프라이머리 채널로만 프레임을 전송할 수 있어 멀티 채널을 통한 프레임의 전송에 대한 제약을 받는다. 즉, 기존의 무선랜 시스템에서 멀티 채널 할당을 위해 사용되던 프라이머리 채널 룰은 OBSS가 적지 않은 현재 무선랜 환경에서 넓은 대역폭을 운용하여 높은 처리량을 얻고자 함에 있어 큰 제약이 될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 본 실시예에서는 OFDMA 기술을 지원하는 무선랜 시스템이 개시된다. 즉, 하향링크 및 상향링크 중 적어도 하나에 대해 상술한 OFDMA 기술이 적용 가능하다. 또한 하향링크 및 상향링크 중 적어도 하나에 대해 상술한 MU-MIMO이 기법이 추가적으로 적용 가능하다. OFDMA 기술이 사용되는 경우, 프라이머리 채널 룰에 의한 제한 없이 멀티 채널을 하나의 단말이 아닌 다수의 단말이 동시에 사용할 수 있다. 따라서, 넓은 대역폭 운용이 가능하여 무선 자원의 운용의 효율성이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 복수의 STA(예를 들어, non-AP STA) 각각에 의한 상향링크 전송이 주파수 도메인 상에서 수행되는 경우, AP는 OFDMA를 기반으로 복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 주파수 자원이 상향링크 전송 자원으로 할당될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 서로 다른 주파수 자원은 서로 다른 서브밴드(또는 서브채널) 또는 서로 다른 RU(resource unit)일 수 있다.
복수의 STA 각각에 대해 서로 다른 주파수 자원은 트리거 프레임(trigger frame)을 통해 지시될 수 있다.
도 8은 HE-SIG-B의 일례를 나타내는 블록도이다.
도시된 바와 같이, HE-SIG-B 필드는 맨 앞부분에 공통 필드를 포함하고, 해당 공통 필드는 그 뒤에 따라오는 필드와 분리하여 인코딩하는 것이 가능하다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, HE-SIG-B 필드는 공통 제어정보를 포함하는 공통 필드와, 사용자-특정(user-specific) 제어정보를 포함하는 사용자-특정 필드를 포함할 수 있다. 이 경우, 공통 필드는 대응되는 CRC 필드 등을 포함하고 하나의 BCC 블록으로 코딩될 수 있다. 이후에 이어지는 사용자-특정 필드는, 도시된 바와 같이 두 사용자(2 users)를 위한 "사용자-특정 필드" 및 그에 대응되는 CRC 필드 등을 포함하여 하나의 BCC 블록으로 코딩될 수 있다.
도 9는 트리거 프레임의 일례를 나타낸다. 도 9의 트리거 프레임은 상향링크 MU 전송(Uplink Multiple-User transmission)을 위한 자원을 할당하고, AP로부터 송신될 수 있다. 트리거 프레임은 MAC 프레임으로 구성될 수 있으며, PPDU에 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 PPDU를 통해 송신되거나, 도 2에 도시된 레거시 PPDU를 통해 송신되거나 해당 트리거 프레임을 위해 특별히 설계된 PPDU를 통해 송신될 수 있다. 만약, 도 3의 PPDU를 통해 송신되는 경우, 도시된 데이터 필드에 상기 트리거 프레임이 포함될 수 있다.
도 9에 도시된 각각의 필드는 일부 생략될 수 있고, 다른 필드가 추가될 수 있다. 도한 필드 각각의 길이는 도시된 바와 다르게 변화될 수 있다.
도 9의 프레임 컨트롤(frame control) 필드(910)는 MAC 프로토콜의 버전에 관한 정보 정보 및 기타 추가적인 제어 정보가 포함되며, 듀레이션 필드(920)는 이하에서 설명하는 NAV를 설정하기 위한 위한 시간 정보나 단말의 식별자(예를 들어, Association Identifier, 이하 'AID')에 관한 정보가 포함될 수 있다.
또한, RA 필드(930)는 해당 트리거 프레임의 수신 STA의 주소 정보가 포함되며, 필요에 따라 생략될 수 있다. TA 필드(940)는 해당 트리거 프레임을 송신하는 STA(예를 들어, AP)의 주소 정보가 포함되며, 공통 정보(common information) 필드(950)는 해당 트리거 프레임을 수신하는 수신 STA에게 적용되는 공통 제어 정보를 포함한다.
도 9의 트리거 프레임을 수신하는 수신 STA의 개수에 상응하는 개별 사용자 정보(per user information) 필드(960#1 내지 960#N)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 개별 사용자 정보 필드는, "RU 할당 필드"라 불릴 수도 있다.
또한, 도 9의 트리거 프레임은 패딩 필드(970)와, 프레임 체크 시퀀스 필드(980)을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된, 개별 사용자 정보(per user information) 필드(960#1 내지 960#N) 각각은 다시 다수의 서브 필드를 포함하는 것이 바람직하다.
도 10은 공통 정보(common information) 필드의 일례를 나타낸다. 도 10의 서브 필드 중 일부는 생략될 수 있고, 기타 서브 필드가 추가될 수도 있다. 또한 도시된 서브 필드 각각의 길이는 변형될 수 있다.
도시된 길이 필드(1010)은 해당 트리거 프레임에 대응하여 송신되는 상향 PPDU의 L-SIG 필드의 길이 필드와 동일한 값을 가지며, 상향 PPDU의 L-SIG 필드의 길이 필드는 상향 PPDU의 길이를 나타낸다. 결과적으로 트리거 프레임의 길이 필드(1010)는 대응되는 상향링크 PPDU의 길이를 지시하는데 사용될 수 있다.
또한, 케스케이드 지시자 필드(1020)는 케스케이드 동작이 수행되는지 여부를 지시한다. 케스케이드 동작은 동일 TXOP 내에 하향링크 MU 송신과 상향링크 MU 송신이 함께 수행되는 것을 의미한다. 즉, 하향링크 MU 송신이 수행된 이후, 기설정된 시간(예를 들어, SIFS) 이후 상향링크 MU 송신이 수행되는 것을 의미한다. 케이스케이드 동작 중에는 하향링크 통신을 수행하는 송신장치(예를 들어, AP)는 1개만 존재하고, 상향링크 통신을 수행하는 송신장치(예를 들어, non-AP)는 복수 개 존재할 수 있다.
CS 요구 필드(1030)는 해당 트리거 프레임을 수신한 수신장치가 대응되는 상향링크 PPDU를 전송하는 상황에서 무선매체의 상태나 NAV 등을 고려해야 하는지 여부를 지시한다.
HE-SIG-A 정보 필드(1040)는 해당 트리거 프레임에 대응하여 송신되는 상향 PPDU의 SIG-A 필드(즉, HE-SIG-A 필드)의 내용(content)을 제어하는 정보가 포함될 수 있다.
CP 및 LTF 타입 필드(1050)는 해당 트리거 프레임에 대응하여 송신되는 상향 PPDU의 LTF의 길이 및 CP 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다. 트리거 타입 필드(1060)는 해당 트리거 프레임이 사용되는 목적, 예를 들어 통상의 트리거링, 빔포밍을 위한 트리거링, Block ACK/NACK에 대한 요청 등을 지시할 수 있다.
도 11은 개별 사용자 정보(per user information) 필드에 포함되는 서브 필드의 일례를 나타낸다. 도 11의 서브 필드 중 일부는 생략될 수 있고, 기타 서브 필드가 추가될 수도 있다. 또한 도시된 서브 필드 각각의 길이는 변형될 수 있다.
도 11의 사용자 식별자(User Identifier) 필드(1110)는 개별 사용자 정보(per user information)가 대응되는 STA(즉, 수신 STA)의 식별자를 나타내는 것으로, 식별자의 일례는 AID의 전부 또는 일부가 될 수 있다.
또한, RU 할당(RU Allocation) 필드(1120)가 포함될 수 있다. 즉 사용자 식별자 필드(1110)로 식별된 수신 STA가, 도 9의 트리거 프레임에 대응하여 상향링크 PPDU를 송신하는 경우, RU 할당(RU Allocation) 필드(1120)가 지시한 RU를 통해 해당 상향링크 PPDU를 송신한다. 이 경우, RU 할당(RU Allocation) 필드(1120)에 의해 지시되는 RU는 도 4, 도 5, 도 6에 도시된 RU를 지시하는 것이 바람직하다.
도 11의 서브 필드는 코딩 타입 필드(1130)를 포함할 수 있다. 코딩 타입 필드(1130)는 도 9의 트리거 프레임에 대응하여 송신되는 상향링크 PPDU의 코딩 타입을 지시할 수 있다. 예를 들어, 상기 상향링크 PPDU에 BCC 코딩이 적용되는 경우 상기 코딩 타입 필드(1130)는 '1'로 설정되고, LDPC 코딩이 적용되는 경우 상기 코딩 타입 필드(1130)는 '0'으로 설정될 수 있다.
또한, 도 11의 서브 필드는 MCS 필드(1140)를 포함할 수 있다. MCS 필드(1140)는 도 9의 트리거 프레임에 대응하여 송신되는 상향링크 PPDU에 적용되는 MCS 기법을 지시할 수 있다. 예를 들어, 상기 상향링크 PPDU에 BCC 코딩이 적용되는 경우 상기 코딩 타입 필드(1130)는 '1'로 설정되고, LDPC 코딩이 적용되는 경우 상기 코딩 타입 필드(1130)는 '0'으로 설정될 수 있다.
도 12는 본 실시 예의 무선랜 시스템에서 EDCA 절차를 수행하는 STA 내부의 개념도를 보여주는 도면이다.
무선랜 시스템에서 STA(또는 AP)은 버퍼된 트래픽 데이터(traffic data)에 대해 미리 정의된 복수의 사용자 우선 순위를 기반으로 EDCA(enhanced distributed channel access) 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 버퍼된 트래픽 데이터는 복수의 사용자 우선 순위에 기반한 QoS(Quality of Service) 프레임일 수 있다.
EDCA 절차를 위한 네 개의 액세스 카테고리(access category, 이하 'AC')는 AC_BK(background), AC_BE(best effort), AC_VI(video), AC_VO(voice))로 정의될 수 있다.
EDCA 절차를 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 특정한 AC에 매핑할 수 있다. 표 1은 사용자 우선 순위와 AC 사이의 맵핑을 나타낸 예시적인 표이다.
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본 실시 예에서, 각각의 AC에 대하여 전송 큐와 채널 액세스 파라미터 집합이 정의될 수 있다. 각 AC 마다 서로 다르게 설정된 채널 액세스 파라미터 집합을 기반으로 복수의 사용자 우선 순위가 구현될 수 있다.
각 AC에 상응하는 전송 큐에 버퍼된 프레임을 전송하기 위하여, STA(또는 AP)은 종래 DCF(distributed coordination function)에 따른 종래 파라미터 집합(예로, DIFS(DCF interframe space), CWmin 및 CWmax) 대신에 본 실시 예에 따른 채널 액세스 파라미터 집합(예로, AIFS(arbitration interframe space)[AC], CWmin[AC] 및 CWmax[AC])을 사용할 수 있다.
EDCA 파라미터 집합 요소는 차등의 사용자 우선 순위를 갖는 QoS 트래픽을 전송하는 STA의 채널 접근을 차별화하는 데 사용되는 중요한 수단이 될 수 있다. 예를 들어, 각 AC에 상응하는 AIFS[AC]와 CWmin[AC]의 값이 작을수록 채널접근을 위한 지연 시간이 짧아지므로, 이를 통해 차등화된 사용자 우선순위가 구현될 수 있다.
일 예로, 비콘 프레임에 포함된 EDCA 파라미터 집합 요소(EDCA parameter set element)는 각 AC를 위한 채널 액세스 파라미터 집합(즉, AIFS [AC], CWmin[AC], CWmax[AC])를 포함할 수 있다. 다른 예로, 각 AC를 위해 사용되는 채널 액세스 파라미터 집합은 STA에 디폴트(default) 값으로 설정될 수 있다.
STA에 의해 전송될 트래픽을 결정하기 위해, 차등화된 백오프 절차는 AC마다 개별적으로 수행될 수 있다. 각 AC를 위한 채널 액세스 파라미터 집합을 적절하게 설정하는 것은 네트워크 성능을 최적화하는 동시에 트래픽의 우선 순위에 따라 전송 성능을 증가시킬 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.
위 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 트래픽 데이터는 가장 높은 전송 우선 순위를 갖는 트래픽으로 이해될 수 있다.
도 12를 참조하면, 하나의 STA(또는 AP, 1200)은 가상 맵퍼(1210), 복수의 전송 큐(1220~1250) 및 가상 충돌 처리기(1260)을 포함할 수 있다.
도 12의 가상 맵퍼(1210)는 LLC(logical link control) 계층으로부터 수신된 MSDU를 위 표 1에 따라 각 AC에 상응하는 전송 큐로 맵핑할 수 있다.
예를 들어, 도 12의 AC VO 타입의 전송 큐(1220)는 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(1221)을 포함할 수 있다. AC VI 타입의 전송 큐(1230)는 물리 계층으로 전송될 순서에 따라 제1 STA(미도시)을 위한 3개의 프레임(1231~1233)과 제3 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(1234)을 포함할 수 있다.
도 12의 AC BE 타입의 전송 큐(1240)는 물리 계층으로 전송될 순서에 따라 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(1241), 제3 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(1242) 및 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(1243)을 포함할 수 있다.
예시적으로, 도 12의 AC BE 타입의 전송 큐(1250)에 버퍼된 프레임이 없는 경우, AC BE 타입의 전송 큐(1250)는 물리 계층으로 전송될 프레임을 포함하지 않을 수 있다.
도 12의 복수의 전송 큐(1220~1250)는 하나의 STA(또[는 AP)에서 무선 매체를 통해 전송될 트래픽을 결정하기 위해 STA 내부의 EDCA 절차의 개별적인 경쟁 개체로서 동작할 수 있다.
구체적으로, 도 12의 전송 큐에 버퍼된 트래픽이 존재하는 AC VO 타입의 전송 큐(1220), AC VI 타입의 전송 큐(1230) 및 AC BE 타입의 전송 큐(1240)는 EDCA 절차의 개별적인 경쟁 개체로 이해될 수 있다.
즉, AC VO 타입의 전송 큐(1220), AC VI 타입의 전송 큐(1230) 및 AC BE 타입의 전송 큐(1240)는 각 AC를 위한 채널 액세스 파라미터 집합(즉, AIFS [AC], CWmin[AC], CWmax[AC])를 기반으로 EDCA 절차를 수행할 있다.
이 경우, STA 내부의 EDCA 절차를 통해 채널 액세스를 획득한 특정한 전송 큐는 프라이머리 AC로 언급될 수 있다. 프라이머리 AC에 포함된 트래픽은 TXOP(transmission opportunity, 이하 'TXOP') 동안 다른 개체(예로, 다른 STA 또는 AP)로 전송될 수 있다.
만일 STA 내 백오프를 마친 AC가 동시에 두 개 이상 존재할 경우, AC간 충돌은 STA 내의 가상 충돌 처리기(virtual collision handler, 1260)를 통해 조정될 수 있다.
예를 들어, AC간 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.
TXOP는 STA이 EDCA 절차의 규칙을 기반으로 무선 매체에 접근할 때 시작될 수 있다. 만일 하나의 AC에 두 개 이상의 프레임이 포함될 때, STA에 의해 TXOP가 획득되면, STA은 MAC 계층을 통해 복수의 프레임의 전송을 시도할 수 있다.
만일 STA이 이미 하나의 프레임의 전송을 완료한 상태에서, 남은 TXOP 동안 동일한 AC에 있는 다음 프레임을 전송하고 이에 대한 ACK까지 받을 수 있다고 판단되면, STA은 다음 프레임의 전송을 SIFS 시간 간격 뒤에 시도하게 된다.
또한, TXOP 제한 값(TXOP limit value)은 AP 및 STA에 디폴트 값으로 설정되거나, AP로부터 TXOP 제한 값과 연관된 프레임이 STA으로 전달될 수 있다. 만일 전송하려는 데이터 프레임의 크기가 TXOP 제한 값을 초과하는 경우, STA은 프레임을 여러 개의 작은 프레임으로 분할(fragmentation)할 수 있다. 분할된 프레임은 TXOP 제한 값을 초과하지 않는 범위 내에서 전송될 수 있다.
만일 STA이 프레임을 전송하는 도중 다른 STA과의 관계에서 충돌(collision)이 발생하면, STA의 새로운 백오프 카운트를 생성하는 백오프 절차(backoff procedure)는 기존의 DCF의 백오프 절차를 기반으로 이해될 수 있다.
다시 말해, 각 STA은 내부의 복수의 전송 큐와 연관된 내부적인 백오프 절차를 통해 각 STA에서 전송될 프레임을 개별적으로 결정할 수 있다. 각 STA은 개별적으로 결정된 프레임을 기준으로 각 STA을 위한 백오프 카운터에 백오프 시간을 설정할 수 있다. 각 STA은 백오프 카운터을 기준으로 다른 STA과 경쟁 기반의 백오프(back-off) 절차를 수행할 수 있다. 이 경우, 가장 먼저 백오프 카운터의 백오프 시간이 '0'이 된 STA은 전송기회(TXOP)를 획득할 수 있다.
도 13은 본 실시 예의 EDCA 절차에 따른 백오프 절차를 나타내기 위한 개념도이다. 도 12 및 도 13을 참조하면, STA에서 전송될 트래픽 데이터(또는 트래픽)는 사용자 우선 순위에 따른 경쟁 기반의 EDCA 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 큐(즉, 전송 큐)를 포함할 수 있다. 각 출력 큐는 개별적으로 EDCA 절차의 규칙에 따라 채널 액세스 동작을 수행할 수 있다. 각 출력 큐는 기존에 사용된 DIFS(DCF Interframe Space) 대신에 사용자 우선 순위에 따라 차등화된 AIFS(Arbitration Interframe Space) 값을 기반으로 트래픽 데이터를 전송할 수 있다.
STA(또는 AP)에서 동시에 서로 다른 사용자 우선순위를 가진 트래픽이 전송될 경우, 무선랜 시스템은 사용자 우선 순위가 높은 트래픽부터 전송되도록 조절함으로써 STA 간 충돌의 발생을 최소화할 수 있다.
EDCA 절차를 시작하기 위해 각 STA(또는 AP)은 백오프 시간(backoff time, Tb[i])을 백오프 타이머에 설정할 수 있다. 백오프 시간(Tb[i])은 의사-임의 정수(pseudo-random integer) 값으로 하기의 수학식 1을 이용하여 연산될 수 있다.
Figure PCTKR2017005104-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 사용자 우선 순위를 나타낼 수 있다.
EDCA 절차를 수행하는 STA이 프레임을 전송할 때, 다른 STA과의 관계에서 충돌이 발생하여 재전송이 요구될 때, 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 PCTKR2017005104-appb-M000002
여기서 PF 값은 IEEE 802.11e 표준에 정의된 절차에 따라 계산될 수 있다. 채널 액세스 파라미터 집합에 포함된 CWmin[i], CWmax[i], AIFS[i] 및 PF 값은 각 STA(또는 AP)에 디폴트 값으로 설정될 수 있다. 또는, 채널 액세스 파라미터 집합은 관리 프레임(management frame) 또는 비콘 프레임에 포함된 QoS 파라메터 집합 요소(QoS parameter set element)를 통해 AP로부터 수신될 수 있다.
이하, 본 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.
본 실시 예에서, 위 수학식 1 및 수학식 2를 기반으로 EDCA 절차의 백오프 절차가 수행될 수 있다.
예를 들어, 도 12의 AC VI 타입의 전송 큐(1230)의 백오프 절차가 가장 먼저 종료되면, AC VI 타입의 전송 큐(1230)는 무선 매체에 접근할 수 있는 전송기회(transmission opportunity, 이하 'TXOP')를 획득할 수 있다. 도 12의 AP(1200)는 AC VI 타입의 전송 큐(1230)를 프라이머리 AC로 판단하고, 나머지 전송 큐(1220, 1240, 1250)는 세컨더리 AC로 판단할 수 있다.
이와 같이 복수의 전송 큐(1220~1250)에 대한 백오프 절차를 수행하여 가장 먼저 백오프 절차가 종료된 전송 큐를 프라이머리 AC로 판단하는 과정은 본 명세서에서 프라이머리 AC 규칙(primary AC rule)으로 언급될 수 있다.
위 프라이머리 AC 룰(primary AC rule)에 의해 결정된 프라이머리 AC를 기준으로 전송기회(TXOP)를 위한 전송기회구간이 정해질 수 있다. 또한, 프라이머리 AC를 기준으로 정해진 전송기회구간에 세컨더리 AC에 포함된 프레임들이 함께 전송될 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 사용자 STA의 EDCA 절차는 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 예를 들어, EDCA 절차의 활성화 여부는 STA과 AP의 결합 단계 또는 협상 단계에서 결정될 수 있다. 또는 EDCA 절차의 활성화 여부는 STA에 의해 결정된 이후에, 별도의 프레임(예로, OMI 프레임)을 통해 AP로 시그널링될 수 있다.
도 14는 본 명세서의 무선랜 시스템에서 백오프 주기와 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다. 도 14를 참조하면, 제1 내지 제5 STA(1410~1450)을 위한 가로축(t1~t5)은 시간 축을 나타낼 수 있다. 또한, 제1 내지 제5 STA(1410~1450)을 위한 세로 축은 전송되는 백오프 시간을 나타낼 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 특정 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 14을 참조하면, 제3 STA(1430)을 위한 프레임이 제3 STA(1430)의 MAC 계층에 도달하면, 제3 STA(1430)은 DIFS 동안 매체가 유휴 상태인지 여부를 확인할 수 있다. 이어, 매체가 DIFS 동안 유휴 상태로 판단되면, 제3 STA(1430)은 프레임을 AP(미도시)로 전송할 수 있다. 단, 도 14의 인터프레임공간(inter frame space, IFS)은 DIFS로 도시되나, 본 명세서가 이에 한정되지 않음은 이해될 것이다.
제3 STA(1430)로부터 프레임이 전송되는 동안, 나머지 STA은 매체의 점유 상태를 확인하고, 프레임의 전송 구간 동안 대기할 수 있다. 제1 STA(1410), 제2 STA(1420) 및 제5 STA(1450) 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 14를 참조하면, 제2 STA(1420)이 가장 작은 백오프 시간을 선택하고, 제1 STA(1410)이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 보여준다. 제2 STA(1420)에 의해 선택된 백오프 시간에 대한 백오프 절차를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점(T1)에서 제5 STA(1450)의 잔여 백오프 시간은 제1 STA(1410)의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 나타낸다.
제2 STA(1420)에 의해 매체가 점유될 때, 제1 STA(1410) 및 제5 STA(1450)는 백오프 절차를 중지(suspend)하고 대기할 수 있다. 이어, 제2 STA(1420)의 매체 점유가 종료(즉, 매체가 다시 유휴 상태)되면, 제1 STA(1410) 및 제5 STA(1450)은 DIFS만큼 대기할 수 있다.
이어, 제1 STA(1410) 및 제5 STA(1450)은 중지된 잔여 백오프 시간를 기반으로 백오프 절차를 재개(resume)할 수 있다. 이 경우 제5 STA(1450)의 잔여 백오프 시간이 제1 STA(1410)의 잔여 백오프 시간보다 짧으므로, 제5 STA(1450)은 제1 STA(1410)보다 먼저 백오프 절차를 완료할 수 있다.
한편, 도 14를 참고하면, 제2 STA(1420)에 의해 매체가 점유될 때, 제4 STA(1440)을 위한 프레임이 제4 STA(1440)의 MAC 계층에 도달할 수 있다. 매체가 유휴 상태가 되면, 제4 STA(1440)은 DIFS 만큼 대기할 수 있다. 이어, 제4 STA(1440)은 제4 STA(1440)에 의해 선택된 백오프 시간을 카운트 다운할 수 있다.
도 14를 참고하면, 제5 STA(1450)의 잔여 백오프 시간이 제4 STA(1440)의 백오프 시간과 우연히 일치할 수 있다. 이 경우 제4 STA(1440)과 제5 STA(1450) 간에 충돌이 발생할 수 있다. STA 간 충돌이 발생하면, 제4 STA(1440)과 제5 STA(1450)은 모두 ACK을 수신하지 못하며, 데이터 전송에 실패할 수 있다.
이에 따라, 제4 STA(1440) 및 제5 STA(1450)은 위 수학식 2에 따라 새로운 경쟁 윈도우(CWnew[i])를 개별적으로 연산할 수 있다. 이어, 제4 STA(1440) 및 제5 STA(1450)은 위 수학식 2에 따라 새롭게 연산한 백오프 시간에 대한 카운트 다운을 개별적으로 수행할 수 있다.
한편, 제4 STA(1440)과 제5 STA(1450)의 전송으로 인해 매체가 점유 상태일 때, 제1 STA(1410)은 대기할 수 있다. 이어, 매체가 유휴 상태가 되면, 제1 STA(1410)은 DIFS 만큼 대기한 후 백오프 카운팅을 재개할 수 있다. 제1 STA(1410)의 잔여 백오프 시간이 경과하면, 제1 STA(1410)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 15는 본 일 실시 예에 따른 무선단말에 의해 수행되는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법에 관한 도면이다.
도 1 내지 도 15를 참조하면, 도 15의 AP(1510)의 가로축은 시간(t1)을 나타내고, 세로축은 AP(1510)에 의해 송신되는 프레임의 존재와 연관될 수 있다.
도 15의 STA(1520)의 가로축은 시간(t2)을 나타내고, 세로축은 STA(1520)에 의해 송신되는 프레임의 존재와 연관될 수 있다. 또한 STA(1520)은 복수의 사용자 STA의 상향링크 송신을 위한 복수의 자원유닛이 개별적으로 할당된 트리거 프레임의 수신 단말로 이해될 수 있다.
본 실시 예에 따른 STA(1520)은 도 12에 도시된 각 AC(AC_VO, AC_VI, AC_BE, AC_BK)를 위한 두 개의 파라미터(used_time, admitted_time)를 유지할 수 있다.
예를 들어, STA(1520)은 각 AC(AC VO, AC VI, AC BE, AC BK)를 위한 허용시간(admitted_time)에 상응하는 복수의 제1 시간 파라미터 및 사용시간(used_time)에 상응하는 복수의 제2 시간 파라미터를 유지할 수 있다.
예를 들어, 복수의 제1 시간 파라미터는 AC VO의 허용시간(admitted_time)을 위한 제1 시간 파라미터, AC VI의 허용시간을 위한 제1 시간 파라미터, AC BE의 허용시간을 위한 제1 시간 파라미터 및 AC BK의 허용시간을 위한 제1 시간 파라미터를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
마찬가지로, 복수의 제2 시간 파라미터는 AC VO의 사용시간(used_time)을 위한 제2 시간 파라미터, AC VI의 사용시간을 위한 제2 시간 파라미터, AC BE의 사용시간을 위한 제2 시간 파라미터 및 AC BK의 사용시간을 위한 제2 시간 파라미터를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
도 15의 STA(1520)은, 앞선 도 12 내지 도 14에서 언급된 경쟁(contention) 기반의 EDCA를 통해 프레임을 송신하기 위하여(즉, STA이 4개의 AC 중 특정 AC에 포함된 트래픽 데이터를 송신하고자 할 때), 해당 프레임이 포함된 AC에 상응하는 제1 시간 파라미터 및 제2 시간 파라미터를 비교할 수 있다.
예를 들어, 허용시간(admitted_time)에 상응하는 복수의 제1 시간 파라미터 및 사용시간(used_time)에 상응하는 복수의 제2 시간 파라미터는 사용자 STA과 AP사이에서 결합(또는 재결합) 단계에서 초기 값(예로, '0')으로 설정될 수 있다.
허용시간(admitted_time)에 상응하는 복수의 제1 시간 파라미터는 AP에 의해 미리 설정된 된 값으로 이해될 수 있다. 구체적으로, 허용시간(admitted_time)에 상응하는 복수의 제1 시간 파라미터는 하기의 수학식 3을 기반으로 연산될 수 있다.
Figure PCTKR2017005104-appb-M000003
일 예로, admitted_time'에 설정된 값은 각 AC 마다 이전까지 사용자 STA을 위해 AP로부터 허용된 시간을 지시할 수 있다. 또한, 위 수학식 3을 참조하면, 11EDCAAveragingPeriod에 상응하는 값 및 TSPEC의 매체 시간(medium time)에 상응하는 값은 세션(session) 형성 단계에서 AP로부터 수신된 ADDTS(add traffic stream) 응답 프레임을 기반으로 설정된 값일 수 있다.
구체적으로, ADDTS(add traffic stream) 응답 프레임은 사용자 STA의 세션 형성을 위해 사용자 STA에 의해 송신된 ADDTS 요청 프레임에 대한 응답으로 수신된 프레임일 수 있다.
TSPEC 요소(traffic specification)는 ADDTS(add traffic stream) 응답 프레임에 포함될 수 있다. TSPEC의 매체 시간(medium time)에 상응하는 값은 TSPEC 요소(traffic specification)를 기반으로 각 AC 에 대해 설정될 수 있다.
ADDTS 요청 프레임 및 ADDTS 응답 프레임에 대한 더 상세한 설명은 2017년 2월에 개시된 표준 문서 IEEE P802.11ax/D1.1의 10.22.4.2.3 절 및 2016년 8월에 개시된 IEEE Draft P802.11-REVmc™/D8.0의 9.6.3.3.1 절에서 언급된다.
사용시간(used_time)에 상응하는 복수의 제2 시간 파라미터는 사용자 STA의 송신을 위해 사용된 시간을 지시할 수 있다. 사용시간(used_time)에 상응하는 복수의 제2 시간 파라미터는 하기의 수학식 4를 기반으로 연산될 수 있다.
Figure PCTKR2017005104-appb-M000004
일 예로, used_time'에 설정된 값은 각 AC 마다 이전까지 사용자 STA에 의해 사용된 시간을 지시할 수 있다.
또한, 수학식 4를 참조하면, MPDUExchangeTime에 설정된 값은 현재 송신될 특정 AC의 프레임의 송신을 위해 요구되는 제1 처리시간, 현재 송신될 특정 AC의 프레임에 대한 응신 프레임의 수신을 위해 요구되는 제2 처리시간 및 SIFS에 상응하는 시간을 합산한 값으로 이해될 수 있다.
또한, 특정 AC의 현재 송신될 프레임의 송신 성공 여부와 관계 없이, 사용자 STA은 수학식 4에 따라 특정 AC의 이전까지 사용자 STA에 의해 사용된 시간(used_time')에 특정 AC를 위한 MPDUExchangeTime에 설정된 값을 합산함으로써, 특정 AC의 사용시간(used_time)에 상응하는 제2 시간 파라미터를 갱신할 수 있다.
본 일 실시 예에 따른 STA(1520)은, EDCA를 통해 특정 AC에 상응하는 프레임의 송신을 위하여, 특정 AC의 허용시간(admitted_time)에 상응하는 제1 시간 파라미터와 특정 AC의 사용시간(used_time)에 상응하는 제2 시간 파라미터를 비교할 수 있다.
예를 들어, 특정 AC의 사용시간(used_time)에 상응하는 제2 시간 파라미터가 특정 AC의 허용시간(admitted_time)에 상응하는 제1 시간 파라미터를 초과하지 않으면, STA(1520)은 EDCA를 통해 특정 AC에 상응하는 프레임을 AP(1510)로 송신할 수 있다.
다른 예로, 특정 AC의 사용시간(used_time)에 상응하는 제2 시간 파라미터가 특정 AC의 허용시간(admitted_time)에 상응하는 제1 시간 파라미터를 초과하면, STA(1520)은 특정 AC에 상응하는 프레임을 송신하지 않을 수 있다.
본 일 실시 예에 따른 STA(1520)이 EDCA를 통해 특정 AC에 포함된 프레임의 송신을 위한 전송기회(TXOP)를 획득하더라도, 특정 AC의 제2 시간 파라미터가 특정 AC의 제1 시간 파라미터를 초과한다면, STA(1520)은 전송기회(TXOP)를 획득한 특정 AC에 포함된 프레임의 송신을 포기할 수 있다.
이하 도 15를 참조하여, EDCA를 통해 프레임이 송신되는 경우 및 트리거 프레임을 기반으로 프레임이 송신되는 경우를 포함하는 일 실시 예가 설명된다.
도 15의 제1 구간(T1~T2)에서, STA(1520)은 다른 STA(미도시) 및 AP(1510)와 경쟁 기반의 EDCA를 통해 특정 AC(예로, AC VO)에 대한 전송기회(TXOP)를 획득한 무선단말로 이해될 수 있다. 일 예로, 도 15의 제1 상향링크 프레임(UL#1)은 도 12의 AC VO에 포함된 프레임으로 이해될 수 있다.
제1 구간(T1~T2)에서, STA(1520)은 AC VO에 대해 유지된 제2 시간 파라미터와 특정 AC(즉, AC VO)에 대해 미리 설정된 허용시간(admitted_time)에 상응하는 제1 시간 파라미터를 비교하여, 제1 상향링크 프레임(UL#1)의 송신 여부를 결정할 수 있다.
도 15의 간결한 설명을 위해, 제1 구간(T1~T2)에서, 특정 AC(즉, AC VO)에 대해 유지된 제2 시간 파라미터의 값이 제1 시간 파라미터의 값보다 작다고 가정할 수 있다.
위 가정에 따라, 제1 구간(T1~T2)에서, 도 15의 STA(1520)은 EDCA를 통해 제1 상향링크 프레임(UL#1)을 AP(1510)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제1 상향링크 프레임(UL#1)은 QoS 데이터 프레임 또는 QoS 널(Null) 프레임일 수 있다.
제2 구간(T1~T2)은 제1 상향링크 프레임(UL#1)에 대한 응신 프레임(ACK#1)의 수신을 위해 요구되는 구간으로 이해될 수 있다.
제3 구간(T3~T4)은 SIFS일 수 있다.
제1 구간(T1~T2) 내지 제3 구간(T3~T4)에서, STA(1520)은 응신 프레임(ACK#1)의 수신 여부와 관계 없이(즉, 제1 상향링크 프레임(UL#1) 전송의 성공 또는 실패 여부와 관예 없이) 위 수학식 4을 기반으로 특정 AC(즉, AC VO)의 사용시간(used_time)에 상응하는 제2 시간 파라미터를 새롭게 연산할 수 있다.
구체적으로, STA(1520)은 위 수학식 4을 기반으로 기존 특정 AC(즉, AC VO)의 사용시간(used_time')에 제1 상향링크 프레임(UL#1)에 대한 MPDUExchangeTime을 합산함으로써, 특정 AC(즉, AC VO)의 제2 시간 파라미터를 새롭게 연산할 수 있다.
일 예로, 제1 상향링크 프레임(UL#1)에 대한 MPDUExchangeTime의 값은 제1 상향링크 프레임(UL#1)의 송신을 위해 요구되는 제1 처리시간(즉, 도 15의 T1~T2), 응신 프레임(ACK#1)의 수신을 위해 요구되는 제2 처리시간(즉, 도 15의 T2~T3) 및 SIFS(즉. 도 15의 T3~T4)를 합산한 값으로 설정될 수 있다.
제4 구간(T4~T5)에서, 일 예로, AP(1510) 및 STA(1520)은 대기할 수 있다.
제5 구간(T5~T6)에서, STA(1520)은 다중 사용자 상향링크(Multi-User Uplink) 송신을 위한 트리거 프레임(TF)을 AP(1510)로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 트리거 프레임(TF)에는 STA(1520)을 위한 상향링크 자원유닛(Resource Unit)이 포함될 수 있다.
제6 구간(T6~T7)은 SIFS일 수 있다.
제7 구간(T7~T8)에서, STA(1520)은 트리거 프레임(TF)에 대한 응답으로 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)을 AP(1510)로 전송할 수 있다. 일 예로, 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)은 앞선 도 12의 AC VO에 포함된 프레임으로 이해될 수 있다.
본 일 실시 예에 따르면, 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 송신을 위하여, 특정 AC(즉, AC VO)의 사용시간(used_time)에 상응하는 제2 시간 파라미터가 새롭게 연산되지 않을 수 있다.
즉, STA(1520)은 수학식 4을 기반으로 특정 AC(즉, AC VO)의 기존 사용시간(used_time')에 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)에 대한 MPDUExchangeTime을 합산하지 않을 수 있다. 다시 말해, 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 송신의 경우, 수학식 4의 MPDUExchangeTime은 고려되지 않을 수 있다.
본 실시 예에 따른 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)은 특정 AC(즉, AC VO)의 기존 사용시간(used_time')에 상응하는 제2 시간 파라미터와 특정 AC(즉, AC VO)의 허용시간(admitted_time)에 상응하는 제1 시간 파라미터의 값의 비교 결과에 관계 없이(즉, 제2 시간 파라미터가 제1 시간 파라미터를 초과하더라도) 송신될 수 있다.
제8 구간(T8~T9)은 SIFS일 수 있다.
제9 구간(T9~T10)에서, STA(1520)은 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 성공적인 수신을 알리기 위한 응신 프레임(ACK#2)를 AP(1510)로부터 수신할 수 있다.
예를 들어, 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 송신의 경우, 수학식 4의 MPDUExchangeTime에 상응하는 구간은 제7 구간(T7~T8) 내지 제9 구간(T9~T10)으로 이해될 수 있다.
다만, 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 송신의 경우, 수학식 4을 기반으로 특정 AC(예로, AC VO)의 기존 사용시간(used_time')에 제7 구간(T7~T8) 내지 제9 구간(T9~T10)에 상응하는 값(즉, MPDUExchangeTime)이 합산되지 않음은 전술한 바와 같다.
또한, 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 송신의 경우, 제7 구간(T7~T8) 내지 제9 구간(T9~T10)에 상응하는 값(즉, MPDUExchangeTime)은 예시적인 것이며, 이에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다.
즉, 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 송신의 경우, 수학식 4의 MPDUExchangeTime는 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 송신과 연관된 구간에 상응하는 시간을 지시할 수 있다.
다른 일 예로, 트리거 기반 상향링크 프레임(UL#2)의 송신의 경우, 제7 구간(T7~T8) 내지 제9 구간(T9~T10)에 SIFS를 더한 값이 수학식 4의 MPDUExchangeTime에 설정 수 있음은 이해될 것이다.
또한, 도 15의 응신 프레임(ACK#2)은 복수의 STA으로부터 송신된 복수의 상향링크 프레임의 성공적인의 수신을 알리기 위해 복수의 STA으로 송신되는 프레임일 수 있다.
제10 구간(T10~T11)에서, 일 예로, AP(1510) 및 STA(1520)은 대기할 수 있다.
제11 구간(T11~T12)에서, STA(1520)은 다른 STA(미도시) 및 AP(1510)와 경쟁 기반의 EDCA를 통해 특정 AC(예로, AC VO)에 대한 대한 전송기회(TXOP)를 획득한 무선단말로 이해될 수 있다. 일 예로, 도 15의 제3 상향링크 프레임(UL#3)은 도 12의 AC VO에 포함된 프레임으로 이해될 수 있다.
제11 구간(T11~T12)에서, STA(1520)은 제1 상향링크 프레임(UL#1)의 송신 과정에서 새롭게 연산된 특정 AC(즉, AC VO)의 제2 시간 파라미터와 특정 AC(즉, AC VO)의 허용시간(admitted_time)에 상응하는 제1 시간 파라미터를 비교하여, 제3 상향링크 프레임(UL#3)의 송신 여부를 결정할 수 있다.
도 16은 본 일 실시 예에 따른 무선단말에 의해 수행되는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법에 관한 순서도이다.
도 1 내지 도 16을 참조하면, S1610 단계에서, 사용자 STA은 송신될 프레임이 EDCA를 통해 송신될 프레임인지 여부를 판단할 수 있다.
S1610 단계에서, 사용자 STA에 의해 전송될 프레임이 EDCA를 통해 송신될 프레임이 아니라고 판단되면, S1620 단계가 수행될 수 있다.
S1620 단계에서, 송신될 프레임은 AP로부터 수신된 다중 사용자 상향링크(MU UL) 송신을 위한 트리거 프레임에 대한 응답인 트리거 기반(trigger-based) 프레임으로 이해될 수 있다.
S1620 단계에서, 트리거 기반 프레임이 송신될 때, 사용자 STA은 수학식 4에 따라 특정 AC와 연관된 기존 사용시간(used_time')을 지시하는 특정 AC의 제2 시간 파라미터에 트리거 기반 프레임에 대한 요구시간을 합산하지 않을 수 있다.
즉, 트리거 기반 프레임이 송신될 때, 특정 AC의 사용시간(used_time)에 상응하는 제2 시간 파라미터는 갱신되지 않고, 사용자 STA은 특정 AC의 기존 사용시간(used_time')에 상응하는 값을 유지할 수 있다.
또한, 사용자 STA은 허용시간(admitted_time)에 상응하는 특정 AC의 제1 시간 파라미터 및 특정 AC의 제2 시간 파라미터를 비교하여, 비교 결과와 관계 없이(즉, 특정 AC의 제2 시간 파라미터가 특정 AC의 제1 시간 파라미터를 초과하더라도), 수신된 트리거 프레임에 대한 응답으로 트리거 기반 프레임을 송신할 수 있다.
S1610 단계에서, 사용자 STA에 의해 송신될 프레임이 EDCA를 통해 송신될 프레임이라고 판단되면, S1630 단계가 수행될 수 있다.
S1630 단계에서, 사용자 STA은 EDCA를 통해 송신될 프레임의 특정 AC의 허용시간에 대한 제1 시간 파라미터와 특정 AC의 사용시간에 대한 제2 시간 파라미터를 비교할 수 있다. 이 경우, 사용자 STA은 다른 STA 및 AP와 경쟁 기반의 EDCA를 통해 특정 AC의 프레임에 대한 전송기회를 획득한 무선단말로 이해될 수 있다.
S1630 단계에서, 특정 AC에 대하여 기존의 값으로 유지된 제2 시간 파라미터가 특정 AC의 제1 시간 파라미터를 초과하지 않는다면, S1640 단계가 수행될 수 있다.
S1640 단계에서, 사용자 STA은 EDCA를 통해 특정 AC의 프레임을 AP로 전송할 수 있다.
또한, 위 수학식 4에 따라 특정 AC의 기존의 값으로 유지된 제2 시간 파라미터에 EDCA를 통해 전송되는 특정 AC의 프레임에 대한 요구시간을 합산함으로써, 사용자 STA은 특정 AC의 사용시간(used_time)에 상응하는 제2 시간 파라미터를 새롭게 연산(또는 갱신)할 수 있다.
예를 들어, EDCA를 통해 특정 AC의 프레임에 대한 요구시간은 EDCA를 통해 송신될 프레임에 포함된 시퀀스의 송신을 위해 요구되는 제1 처리시간, EDCA를 통해 송신될 프레임에 대한 응신 프레임의 수신을 위해 요구되는 제2 처리시간 및 SIFS(Short-Inter Frame Spacing)에 상응하는 시간을 합산한 시간일 수 있다.
S1630 단계에서, 특정 AC에 대하여 기존의 값으로 유지된 제2 시간 파라미터가 특정 AC의 제1 시간 파라미터를 초과한다면, S1650 단계가 수행될 수 있다. S1650 단계에서, 사용자 STA은 EDCA를 통해 해당 프레임을 전송할 수 없다.
본 명세서에서 언급된 무선랜 시스템에서 따르면, 프레임 전송 시, EDCA를 기반으로 수행되는 절차 및 트리거 프레임을 기반으로 수행되는 절차는 상호간에 별개의 독립적인 절차로 취급될 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서, 트리거 프레임의 전송 시, EDCA를 기반으로 수행되는 절차에 따른 영향으로 트리거 기반 프레임의 전송이 실패하는 경우가 감소할 수 있다.
또한, EDCA를 통한 프레임의 전송 시, 트리거 프레임을 기반으로 수행되는 절차에 따른 영향으로 EDCA를 기반으로 한 전송이 실패하는 경우가 감소할 수 있다. 결국, 본 실시 예에 따르면, 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템이 제공될 수 있다.
도 17은 본 실시 예가 적용될 수 있는 무선 단말을 나타내는 블록도이다.
도 17을 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(1700)는 프로세서(1710), 메모리(1720) 및 RF부(radio frequency unit, 1730)를 포함한다.
RF부(1730)는 프로세서(1710)와 연결되어 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1710)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1710)는 전술한 본 실시 예에 따른 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(1710)는 도 1 내지 도 16의 본 실시 예에서 개시된 AP의 동작을 수행할 수 있다.
비AP STA(1750)는 프로세서(1760), 메모리(1770) 및 RF부(1780)를 포함한다.
RF부(1780)는 프로세서(1760)와 연결되어 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1760)는 본 실시 예에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1760)는 전술한 본 실시 예에 따른 non-AP STA동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서(1760)는 도 1 내지 16의 본 실시 예에서 개시된 비AP STA의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(1710, 1760)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(1720, 1770)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1730, 1780)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(1720, 1770)에 저장되고, 프로세서(1710, 1760)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1720, 1770)는 프로세서(1710, 1760) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1710, 1760)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. 무선단말에 의해 수행되는 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법에 있어서,
    상기 무선단말의 송신을 위해 사용된 시간을 지시하는 시간 파라미터와 미리 설정된 허용시간(admitted time)을 비교하여, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)를 통해 제1 프레임을 AP(access point)로 송신하는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 시간 파라미터에 상기 제1 프레임의 송신을 위한 제1 요구시간을 합산하는 단계;
    다중 사용자 상향링크(multi-user uplink) 송신을 위한 트리거 프레임을 상기 AP로부터 수신하는 단계; 및
    상기 트리거 프레임에 대한 응답으로 송신되는 제2 프레임을 위한 데이터 처리를 수행하되, 상기 제2 프레임의 송신을 위한 제2 요구시간은 상기 시간 파라미터에 합산되지 않는, 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 합산된 시간 파라미터와 상기 허용시간을 비교하여, 상기 EDCA를 통해 제3 프레임을 상기 AP로 송신하는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 합산된 시간 파라미터에 상기 제3 프레임의 송신을 위한 제3 요구시간을 합산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 프레임을 AP로 송신하는지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 시간 파라미터가 상기 허용시간을 초과하면, 상기 제1 프레임을 송신하지 않는 단계; 및
    상기 시간 파라미터가 상기 허용시간을 초과하지 않으면, 상기 제1 프레임을 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 프레임은 상기 합산된 시간 파라미터가 상기 허용시간을 초과하는지 여부와 관계 없이 송신되는 프레임인 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 허용시간은 세션(session) 형성을 위해 상기 무선단말에 의해 송신된 ADDTS(add traffic stream) 요청 프레임에 대한 응답으로 상기 AP로부터 수신된 ADDTS 응답 프레임에 포함된 TSPEC 요소(traffic specification)를 기반으로 설정되는 값인 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 요구시간은 상기 제1 프레임에 포함된 시퀀스의 송신을 위해 요구되는 제1 처리시간, 상기 제1 프레임에 대한 응신 프레임의 수신을 위해 요구되는 제2 처리시간 및 SIFS(Short-Inter Frame Spacing)에 상응하는 시간을 합산한 시간인 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 요구시간은 상기 제1 프레임의 송신에 대한 응답으로 상기 AP로부터 응신 프레임이 수신되는지 여부와 관계 없이 상기 시간 파라미터에 합산되는 시간인 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 요구시간은 상기 제1 프레임의 송신 시도 이후에 상기 시간 파라미터에 합산되는 값인 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 요구시간은 상기 제2 프레임에 포함된 시퀀스의 송신을 위해 요구되는 제3 처리시간, SIFS(Short-Inter Frame Spacing)에 상응하는 시간 및 상기 제2 프레임에 대한 응신 프레임의 수신을 위해 요구되는 제4 처리시간을 합산한 시간인 방법
  10. 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 방법을 이용하는 무선단말에 있어서, 상기 무선단말은,
    무선신호를 송수신하는 송수신기; 및
    상기 송수신기에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 무선단말의 송신을 위해 사용된 시간을 지시하는 시간 파라미터와 미리 설정된 허용시간(admitted time)을 비교하여, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)를 통해 제1 프레임을 AP(access point)로 송신하는지 여부를 결정하도록 구현되고,
    상기 시간 파라미터에 상기 제1 프레임의 송신을 위한 제1 요구시간을 합산하도록 구현되고,
    다중 사용자 상향링크(multi-user uplink) 송신을 위한 트리거 프레임을 상기 AP로부터 수신하도록 구현되고,
    상기 트리거 프레임에 대한 응답으로 송신되는 제2 프레임을 위한 데이터 처리를 수행하도록 구현되되, 상기 제2 프레임의 송신을 위한 제2 요구시간은 상기 시간 파라미터에 합산되지 않는 무선단말.
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