WO2018093132A1 - 무선 랜 시스템에서 채널 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 랜 시스템에서 채널 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018093132A1
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박은성
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless LAN system, and more particularly, to a method and apparatus for measuring and reporting channel information for a plurality of APs.
  • IEEE 802.11a and b are described in 2.4. Using unlicensed band at GHz or 5 GHz, IEEE 802.11b provides a transmission rate of 11 Mbps and IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11g applies orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11n applies multiple input multiple output OFDM (MIMO-OFDM) to provide a transmission rate of 300 Mbps for four spatial streams. IEEE 802.11n supports channel bandwidths up to 40 MHz, in this case providing a transmission rate of 600 Mbps.
  • the WLAN standard uses a maximum of 160MHz bandwidth, supports eight spatial streams, and supports IEEE 802.11ax standard through an IEEE 802.11ac standard supporting a speed of up to 1Gbit / s.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring and reporting channel information for joint transmission (JT) by a plurality of APs.
  • the present invention is not limited to the above-described technical problem and other technical problems can be inferred from the embodiments of the present invention.
  • a station includes: a receiver; transmitter; And receiving a NDP-A frame from a first access point through the receiver, and determining that the NDP-A frame is for cooperative transmission of a plurality of APs.
  • the NDP-A frame may include a STA information field including an identifier of the STA, a cooperative transmission indicator indicating whether the NDP-A frame is for cooperative transmission of the plurality of APs, an antenna configuration field, and a spatial stream. stream) may include at least one of the number.
  • the STA may simultaneously receive the plurality of NDP frames from the plurality of APs after a short inter-frame space (SIFS) from the NDP-A reception.
  • the antenna setting field of the NDP-A frame includes the number of transmit antennas for all of the plurality of APs, and the number of spatial streams of the NDP-A frame indicates the number of spatial streams for all of the plurality of APs. can do.
  • the STA may sequentially receive the plurality of NDP frames from the plurality of APs according to a predetermined IFS interval after a short inter-frame space (SIFS) from the NDP-A reception.
  • the antenna configuration field of the NDP-A frame may include the number of transmit antennas per AP, and the number of spatial streams of the NDP-A frame may indicate the number of spatial streams per AP.
  • the NDP-A frame may further include information on the total number of the plurality of NDP frames.
  • the STA may receive a trigger frame from the first AP after receiving the plurality of NDP frames.
  • Channel information for the plurality of APs may be transmitted through resources allocated through the trigger frame.
  • the last NDP frame of the plurality of NDP frames may include an indicator indicating the end of NDP frame transmission.
  • the first AP may be a master AP among the plurality of APs, and the at least one second AP may be a slave AP among the plurality of APs.
  • a plurality of NDP frames are transmitted by a plurality of APs based on one NDP-A frame for measuring channel information for joint transmission (JT), and a STA may include a plurality of APs.
  • JT channel information for joint transmission
  • a STA may include a plurality of APs.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a general link setup process.
  • FIG. 4 is a diagram for describing a backoff process.
  • 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • 7 to 9 are diagrams for explaining the operation of the STA receiving the TIM.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in an IEEE 802.11 system.
  • FIG. 11 illustrates a VHT MIMO control field of a VHT compressed beamforming frame.
  • FIG. 14 illustrates a measurement and feedback procedure for JT in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates a measurement and feedback procedure for JT according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 17 illustrates a measurement and feedback procedure for JT according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 illustrates a channel measurement and feedback method for JT according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a view for explaining an apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the following description relates to a method and an apparatus therefor for efficiently utilizing a channel having a wide band in a WLAN system.
  • a WLAN system to which the present invention is applied will be described in detail.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • the WLAN system includes one or more basic service sets (BSSs).
  • BSS is a set of stations (STAs) that can successfully synchronize and communicate with each other.
  • An STA is a logical entity that includes a medium access control (MAC) and a physical layer interface to a wireless medium.
  • the STA is an access point (AP) and a non-AP STA (Non-AP Station). Include.
  • the portable terminal operated by the user among the STAs is a non-AP STA, and when referred to simply as an STA, it may also refer to a non-AP STA.
  • a non-AP STA is a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, or a mobile subscriber. It may also be called another name such as a mobile subscriber unit.
  • the AP is an entity that provides an associated station (STA) coupled to the AP to access a distribution system (DS) through a wireless medium.
  • STA station
  • DS distribution system
  • the AP may be called a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), or a site controller.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • BSS can be divided into infrastructure BSS and Independent BSS (IBSS).
  • IBSS Independent BSS
  • the BBS shown in FIG. 1 is an IBSS.
  • the IBSS means a BSS that does not include an AP. Since the IBSS does not include an AP, access to the DS is not allowed, thereby forming a self-contained network.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • the BSS shown in FIG. 2 is an infrastructure BSS.
  • Infrastructure BSS includes one or more STAs and APs.
  • communication between non-AP STAs is performed via an AP.
  • AP access point
  • a plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a DS.
  • a plurality of BSSs connected through a DS is called an extended service set (ESS).
  • STAs included in the ESS may communicate with each other, and a non-AP STA may move from one BSS to another BSS while seamlessly communicating within the same ESS.
  • the DS is a mechanism for connecting a plurality of APs.
  • the DS is not necessarily a network, and there is no limitation on the form if it can provide a predetermined distribution service.
  • the DS may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects APs to each other.
  • the operation of the STA operating in the WLAN system may be described in terms of a layer structure.
  • the hierarchy may be implemented by a processor.
  • the STA may have a plurality of hierarchical structures.
  • the hierarchical structure covered by the 802.11 standard document is mainly the MAC sublayer and physical (PHY) layer on the DLL (Data Link Layer).
  • the PHY may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity, a Physical Medium Dependent (PMD) entity, and the like.
  • PLCP Physical Layer Convergence Procedure
  • PMD Physical Medium Dependent
  • the MAC sublayer and PHY conceptually contain management entities called MAC sublayer management entities (MLMEs) and physical layer management entities (PLMEs), respectively.These entities provide a layer management service interface on which layer management functions operate. .
  • SME Station Management Entity
  • An SME is a layer-independent entity that can appear to be in a separate management plane or appear to be off to the side. While the exact features of the SME are not described in detail in this document, they generally do not include the ability to collect layer-dependent states from various Layer Management Entities (LMEs), and to set similar values for layer-specific parameters. You may seem to be in charge. SMEs can generally perform these functions on behalf of general system management entities and implement standard management protocols.
  • LMEs Layer Management Entities
  • the aforementioned entities interact in a variety of ways.
  • entities can interact by exchanging GET / SET primitives.
  • a primitive means a set of elements or parameters related to a particular purpose.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a given MIB attribute (management information based attribute information).
  • the XX-GET.confirm primitive is used to return the appropriate MIB attribute information value if the Status is "Success", otherwise it is used to return an error indication in the Status field.
  • the XX-SET.request primitive is used to request that the indicated MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute means a specific operation, this is to request that the operation be performed.
  • the XX-SET.confirm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value when status is "success", otherwise it is used to return an error condition in the status field. If the MIB attribute means a specific operation, this confirms that the operation has been performed.
  • the MLME and SME may exchange various MLME_GET / SET primitives through a MLME_SAP (Service Access Point).
  • various PLME_GET / SET primitives may be exchanged between PLME and SME through PLME_SAP and may be exchanged between MLME and PLME through MLME-PLME_SAP.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a general link setup process.
  • an STA In order for an STA to set up a link and transmit / receive data with respect to a network, an STA first discovers the network, performs authentication, establishes an association, and authenticates for security. It must go through the back.
  • the link setup process may also be referred to as session initiation process and session setup process.
  • a process of discovery, authentication, association, and security establishment of a link setup process may be collectively referred to as association process.
  • the STA may perform a network discovery operation.
  • the network discovery operation may include a scanning operation of the STA. That is, in order for the STA to access the network, it must find a network that can participate. The STA must identify a compatible network before joining the wireless network. A network identification process existing in a specific area is called scanning.
  • the STA performing scanning transmits a probe request frame and waits for a response to discover which AP exists in the vicinity while moving channels.
  • the responder transmits a probe response frame to the STA that transmits the probe request frame in response to the probe request frame.
  • the responder may be an STA that last transmitted a beacon frame in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP transmits a beacon frame, so the AP becomes a responder.
  • the responder is not constant.
  • an STA that transmits a probe request frame on channel 1 and receives a probe response frame on channel 1 stores the BSS-related information included in the received probe response frame and stores the next channel (eg, number 2).
  • Channel to perform scanning (i.e., probe request / response transmission and reception on channel 2) in the same manner.
  • the scanning operation may be performed by a passive scanning method.
  • passive scanning the STA performing scanning waits for a beacon frame while moving channels.
  • the beacon frame is one of management frames in IEEE 802.11.
  • the beacon frame is notified of the existence of a wireless network and is periodically transmitted to allow the STA performing scanning to find the wireless network and participate in the wireless network.
  • the AP periodically transmits a beacon frame
  • the IBSS STAs in the IBSS rotate and transmit a beacon frame.
  • the STA that performs the scanning receives the beacon frame, the STA stores the information on the BSS included in the beacon frame and records beacon frame information in each channel while moving to another channel.
  • the STA may store BSS related information included in the received beacon frame, move to the next channel, and perform scanning on the next channel in the same manner.
  • active scanning has the advantage of less delay and power consumption than passive scanning.
  • step S520 After the STA discovers the network, an authentication process may be performed in step S520.
  • This authentication process may be referred to as a first authentication process in order to clearly distinguish from the security setup operation of step S540 described later.
  • the authentication process includes a process in which the STA transmits an authentication request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an authentication response frame to the STA.
  • An authentication frame used for authentication request / response corresponds to a management frame.
  • the authentication frame includes an authentication algorithm number, an authentication transaction sequence number, a status code, a challenge text, a Robust Security Network, and a finite cyclic group. Group) and the like. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, and may be replaced with other information or further include additional information.
  • the STA may send an authentication request frame to the AP.
  • the AP may determine whether to allow authentication for the corresponding STA based on the information included in the received authentication request frame.
  • the AP may provide a result of the authentication process to the STA through an authentication response frame.
  • the association process includes a process in which the STA transmits an association request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an association response frame to the STA.
  • the association request frame may include information related to various capabilities, beacon listening interval, service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, RSN, mobility domain. Information about supported operating classes, TIM Broadcast Indication Map Broadcast request, interworking service capability, and the like.
  • an association response frame may include information related to various capabilities, status codes, association IDs (AIDs), support rates, Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) parameter sets, Received Channel Power Indicators (RCPI), Received Signal to Noise Information, such as an indicator, a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a QoS map.
  • AIDs association IDs
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • RCPI Received Channel Power Indicators
  • Received Signal to Noise Information such as an indicator, a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a QoS map.
  • a security setup process may be performed at step S540.
  • the security setup process of step S540 may be referred to as an authentication process through a Robust Security Network Association (RSNA) request / response.
  • the authentication process of step S520 is called a first authentication process, and the security setup process of step S540 is performed. It may also be referred to simply as the authentication process.
  • RSNA Robust Security Network Association
  • the security setup process of step S540 may include, for example, performing a private key setup through 4-way handshaking through an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame. .
  • the security setup process may be performed according to a security scheme not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • a basic access mechanism of MAC is a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA / CA) mechanism.
  • the CSMA / CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC. It basically employs a "listen before talk" access mechanism.
  • the AP and / or STA may sense a radio channel or medium during a predetermined time period (e.g., during a DCF Inter-Frame Space (DIFS), before starting transmission.
  • DIFS DCF Inter-Frame Space
  • a delay period for example, a random backoff period
  • HCF hybrid coordination function
  • the PCF refers to a polling-based synchronous access scheme in which polling is performed periodically so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames.
  • the HCF has an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and an HCF Controlled Channel Access (HCCA).
  • EDCA is a competition based approach for providers to provide data frames to multiple users, and HCCA uses a non-competition based channel access scheme using a polling mechanism.
  • the HCF includes a media access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
  • QoS quality of service
  • FIG. 4 is a diagram for describing a backoff process.
  • the random backoff count has a packet number value and may be determined as one of values ranging from 0 to CW.
  • CW is a contention window parameter value.
  • the CW parameter is given CWmin as an initial value, but may take a double value in case of transmission failure (eg, when an ACK for a transmitted frame is not received).
  • the STA continues to monitor the medium while counting down the backoff slots according to the determined backoff count value. If the medium is monitored as occupied, the countdown stops and waits; if the medium is idle, it resumes the remaining countdown.
  • the STA3 may confirm that the medium is idle as much as DIFS and transmit the frame immediately. Meanwhile, the remaining STAs monitor and wait for the medium to be busy. In the meantime, data may also be transmitted in each of STA1, STA2, and STA5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored idle, and then counts down the backoff slot according to a random backoff count value selected by the STA. Can be performed. In the example of FIG. 4, STA2 selects the smallest backoff count value, and STA1 selects the largest backoff count value.
  • the remaining backoff time of the STA5 is shorter than the remaining backoff time of the STA1 at the time when the STA2 finishes the backoff count and starts the frame transmission.
  • STA1 and STA5 stop counting for a while and wait for STA2 to occupy the medium.
  • the STA1 and the STA5 resume the stopped backoff count after waiting for DIFS. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of the STA5 is shorter than that of the STA1, the STA5 starts frame transmission. Meanwhile, while STA2 occupies the medium, data to be transmitted may also occur in STA4.
  • the STA4 waits for DIFS, performs a countdown according to a random backoff count value selected by the STA4, and starts frame transmission.
  • the remaining backoff time of STA5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA4.
  • a collision may occur between STA4 and STA5. If a collision occurs, neither STA4 nor STA5 receive an ACK, and thus data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 may double the CW value, select a random backoff count value, and perform a countdown.
  • the STA1 waits while the medium is occupied due to transmission of the STA4 and STA5, waits for DIFS when the medium is idle, and starts frame transmission after the remaining backoff time passes.
  • the CSMA / CA mechanism includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem.
  • the MAC of the WLAN system may use a network allocation vector (NAV).
  • the NAV is a value in which an AP and / or STA currently using or authorized to use a medium instructs another AP and / or STA how long to remain until the medium becomes available.
  • the value set to NAV corresponds to a period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the corresponding frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period.
  • the NAV may be set, for example, according to the value of the "duration" field of the MAC header of the frame.
  • 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
  • 5A illustrates an example of a hidden node, in which STA A and STA B are in communication and STA C has information to transmit.
  • STA A may be transmitting information to STA B, it may be determined that the medium is idle when STA C performs carrier sensing before sending data to STA B. This is because transmission of STA A (ie, media occupation) may not be sensed at the location of STA C.
  • STA B since STA B receives the information of STA A and STA C at the same time, a collision occurs.
  • STA A may be referred to as a hidden node of STA C.
  • FIG. 5B is an example of an exposed node
  • STA B is a case in which STA C has information to be transmitted from STA D while transmitting data to STA A.
  • FIG. 5B is an example of an exposed node
  • STA C is a case in which STA C has information to be transmitted from STA D while transmitting data to STA A.
  • FIG. 5B when STA C performs carrier sensing, it may be determined that the medium is occupied by the transmission of STA B. Accordingly, since STA C is sensed as a medium occupancy state even if there is information to be transmitted to STA D, it must wait until the medium becomes idle. However, since STA A is actually outside the transmission range of STA C, transmission from STA C and transmission from STA B may not collide with STA A's point of view, so STA C is unnecessary until STA B stops transmitting. To wait. At this time, STA C may be referred to as an exposed node of STA B.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • a short signaling packet such as a request to send (RTS) and a clear to send (CTS) may be used.
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • the RTS / CTS between the two STAs may allow the surrounding STA (s) to overhear, allowing the surrounding STA (s) to consider whether to transmit information between the two STAs. For example, when an STA to transmit data transmits an RTS frame to an STA receiving the data, the STA receiving the data may inform the neighboring STAs that they will receive the data by transmitting the CTS frame.
  • FIG. 6A illustrates an example of a method for solving a hidden node problem, and assumes that both STA A and STA C try to transmit data to STA B.
  • FIG. 6A When STA A sends the RTS to STA B, STA B transmits the CTS to both STA A and STA C around it. As a result, STA C waits until data transmission between STA A and STA B is completed, thereby avoiding collision.
  • FIG. 6 (b) illustrates an example of a method for solving an exposed node problem
  • STA C overhears RTS / CTS transmission between STA A and STA B so that STA C may use another STA (eg, STA). It may be determined that no collision will occur even if data is transmitted to D). That is, STA B transmits the RTS to all neighboring STAs, and only STA A having the data to actually transmit the CTS. Since STA C receives only RTS and not STA A's CTS, it can be seen that STA A is out of STC C's carrier sensing.
  • the WLAN system channel sensing must be performed before the STA performs transmission and reception, and always sensing the channel causes continuous power consumption of the STA.
  • the power consumption in the receive state is not significantly different from the power consumption in the transmit state, and maintaining the receive state is also a great burden for the power limited STA (ie, operated by a battery). Therefore, if the STA maintains the reception standby state in order to continuously sense the channel, it inefficiently consumes power without any particular advantage in terms of WLAN throughput.
  • the WLAN system supports a power management (PM) mode of the STA.
  • PM power management
  • the power management mode of the STA is divided into an active mode and a power save (PS) mode.
  • the STA basically operates in the active mode.
  • the STA operating in the active mode maintains an awake state.
  • the awake state is a state in which normal operation such as frame transmission and reception or channel scanning is possible.
  • the STA operating in the PS mode operates by switching between a sleep state (or a doze state) and an awake state.
  • the STA operating in the sleep state operates at the minimum power, and does not perform frame scanning as well as channel scanning.
  • the STA operates in the sleep state for as long as possible, power consumption is reduced, so the STA has an increased operation period. However, it is impossible to operate unconditionally long because frame transmission and reception are impossible in the sleep state. If there is a frame to be transmitted to the AP, the STA operating in the sleep state may transmit the frame by switching to the awake state. On the other hand, when the AP has a frame to transmit to the STA, the STA in the sleep state may not receive it and may not know that there is a frame to receive. Accordingly, the STA may need to switch to the awake state according to a specific period in order to know whether or not the frame to be transmitted to (or, if there is, receive it) exists.
  • the AP may transmit a beacon frame to STAs in the BSS at regular intervals.
  • the beacon frame may include a traffic indication map (TIM) information element.
  • the TIM information element may include information indicating that the AP has buffered traffic for STAs associated with the AP and transmits a frame.
  • the TIM element includes a TIM used to inform unicast frames and a delivery traffic indication map (DTIM) used to inform multicast or broadcast frames.
  • DTIM delivery traffic indication map
  • 7 to 9 are diagrams for explaining in detail the operation of the STA receiving the TIM.
  • the STA may switch from the sleep state to the awake state to receive a beacon frame including the TIM from the AP, interpret the received TIM element, and know that there is buffered traffic to be transmitted to the AP. .
  • the STA may transmit a PS-Poll frame to request an AP to transmit a data frame.
  • the AP may transmit the frame to the STA.
  • the STA may receive a data frame and transmit an acknowledgment (ACK) frame thereto to the AP.
  • the STA may then go back to sleep.
  • ACK acknowledgment
  • the AP may operate according to an immediate response method of transmitting a data frame after a predetermined time (for example, a short inter-frame space (SIFS)) after receiving a PS-Poll frame from an STA. Can be. Meanwhile, when the AP fails to prepare a data frame to be transmitted to the STA during the SIFS time after receiving the PS-Poll frame, the AP may operate according to a deferred response method, which will be described with reference to FIG. 8.
  • a predetermined time for example, a short inter-frame space (SIFS)
  • SIFS short inter-frame space
  • the STA switches from the sleep state to the awake state to receive the TIM from the AP and transmits the PS-Poll frame to the AP through contention as in the example of FIG. 7. If the AP does not prepare a data frame during SIFS even after receiving the PS-Poll frame, the AP may transmit an ACK frame to the STA instead of transmitting the data frame. When the data frame is prepared after transmitting the ACK frame, the AP may transmit the data frame to the STA after performing contention. The STA may transmit an ACK frame indicating that the data frame was successfully received to the AP and go to sleep.
  • STAs may transition from a sleep state to an awake state to receive a beacon frame containing a DTIM element from the AP. STAs may know that a multicast / broadcast frame will be transmitted through the received DTIM.
  • the AP may transmit data (ie, multicast / broadcast frame) immediately after the beacon frame including the DTIM without transmitting and receiving the PS-Poll frame.
  • the STAs may receive data while continuously awake after receiving the beacon frame including the DTIM, and may switch back to the sleep state after the data reception is completed.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in an IEEE 802.11 system.
  • the Physical Layer Protocol Data Unit (PPDU) frame format may include a Short Training Field (STF), a Long Training Field (LTF), a SIG (SIGNAL) field, and a Data field.
  • STF Short Training Field
  • LTF Long Training Field
  • SIGNAL SIGNAL
  • Data field a Data field.
  • the most basic (eg, non-HT) PPDU frame format may include only a legacy-STF (L-STF), a legacy-LTF (L-LTF), a SIG field, and a data field.
  • the STF is a signal for signal detection, automatic gain control (AGC), diversity selection, precise time synchronization, etc.
  • the LTF is a signal for channel estimation, frequency error estimation, and the like.
  • the STF and LTF may be referred to as a PLCP preamble, and the PLCP preamble may be referred to as a signal for synchronization and channel estimation of an OFDM physical layer.
  • the SIG field may include a RATE field and a LENGTH field.
  • the RATE field may include information about modulation and coding rate of data.
  • the LENGTH field may include information about the length of data.
  • the SIG field may include a parity bit, a SIG TAIL bit, and the like.
  • the data field may include a SERVICE field, a physical layer service data unit (PSDU), a PPDU TAIL bit, and may also include a padding bit if necessary.
  • Some bits of the SERVICE field may be used for synchronization of the descrambler at the receiving end.
  • the PSDU corresponds to an MPDU (MAC Protocol Data Unit) defined in the MAC layer and may include data generated / used in an upper layer.
  • the PPDU TAIL bit can be used to return the encoder to zero.
  • the padding bit may be used to adjust the length of the data field in a predetermined unit.
  • the MPDU is defined according to various MAC frame formats, and the basic MAC frame is composed of a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
  • the MAC frame may consist of MPDUs and may be transmitted / received through the PSDU of the data portion of the PPDU frame format.
  • the MAC header includes a frame control field, a duration / ID field, an address field, and the like.
  • the frame control field may include control information required for frame transmission / reception.
  • the duration / ID field may be set to a time for transmitting the corresponding frame.
  • the duration / ID field included in the MAC header may be set to 16 bits long (e.b., B0 to B15).
  • the content included in the period / ID field may vary depending on the frame type and subtype, whether the content is transmitted during the CFP (contention free period), the QoS capability of the transmitting STA, and the like.
  • the duration / ID field may include the AID of the transmitting STA (e.g., via 14 LSB bits) and the 2 MSB bits may be set to one.
  • the period / ID field may be set to a fixed value (e.g., 32768).
  • the duration / ID field may include a duration value defined for each frame type.
  • Sequence Control, QoS Control, and HT Control subfields of the MAC header refer to the IEEE 802.11 standard document.
  • the frame control field of the MAC header may include Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order subfields.
  • the content of each subfield of the frame control field may refer to an IEEE 802.11 standard document.
  • VHT very high throughput
  • SU-MIMO and DL-MU-MIMO beamforming may be used to improve throughput in STAs with multiple antennas (i.e., beamformers) that steer the signal using channel information.
  • multiple antennas i.e., beamformers
  • all space-time streams in the transmitted signal are for reception at a single STA.
  • disjoint subsets of space-time streams may be for reception of other STAs.
  • the steering matrix is determined by the beamformer. Specifically, the beamformer may determine the steering matrix from the beamforming feedback matrix received in the format of the compressed beamforming feedback matrix from the beamformer. The beamformee may report the compressed beamforming feedback matrix to the beamformer through the VHT compressed beamforming frame.
  • the VHT compressed beamforming frame corresponds to an Action No Ack frame.
  • the action field of the VHT compressed beamforming frame may include at least one of a category field, a VHT action field, a VHT MIMO control field, a VHT compressed beamforming report field, and an MU Exclusive beamforming report field.
  • the VHT MIMO control field may be included in all VHT compressed beamforming frames.
  • the VHT MIMO control field includes an Nc index subfield, an Nr index subfield, a channel width subfield, a grouping subfield, a codebook information subfield, a feedback type subfield, and a residual feedback segment.
  • feedback segments may include at least one of a subfield, a first feedback segment subfield, a reserved subfield, and a sounding dialog token number subfield.
  • the Nc index subfield indicates the number of columns ⁇ 1 of the compressed beamforming feedback matrix. For example, when the number of columns of the compressed beamforming feedback matrix is 1, the Nc index subfield is set to zero.
  • the Nr index subfield indicates the number of rows ⁇ 1 of the compressed beamforming feedback matrix.
  • the channel width subfield indicates the width of the channel measured for generation of the compressed beamforming feedback matrix.
  • the grouping subfield indicates the subcarrier grouping Ng used for the compressed beamforming feedback matrix.
  • the codebook information subfield indicates the size of the codebook entry.
  • the feedback type indicates SU / MU.
  • the remaining feedback segment subfield indicates the number of remaining feedback segments associated with the VHT compressed beamforming frame.
  • the first feedback segment subfield indicates whether the corresponding feedback segment corresponds to the first feedback of the segmented report.
  • the sounding dialog token number subfield indicates the sounding dialog token from the VHT NDP Announcement frame for which feedback was requested.
  • the VHT compressed beamforming report field of the VHT compressed beamforming frame may correspond to angles representing the compressed beamforming feedback matrix as explicit feedback information, and the transmit beamformer may be used to determine the steering matrix.
  • the size of the VHT compressed beamforming report field may vary depending on the value of the VHT MIMO control field.
  • the VHT compressed beamforming report field may include (segmented) VHT compressed beamforming report information.
  • An STA having a 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz operating channel width and transmitting a feedback on a 20 MHz channel width may include only a subcarrier corresponding to a primary 20 MHz channel in the compressed feedback beamforming matrix subfield.
  • An STA having an 80 MHz or 160 MHz operating channel width and transmitting a feedback on a 40 MHz channel width may include a subcarrier corresponding to a primary 40 MHz channel in a compressed feedback beamforming matrix subfield.
  • An STA that transmits feedback on an 80 MHz channel width with a 160 MHz or 80 + 80 MHz operating channel width may include a subcarrier corresponding to a primary 80 MHz channel in a compressed feedback beamforming matrix subfield.
  • the transmission beamforming and the DL MU-MIMO need information about the channel state in order to calculate the steering matrix.
  • the steering matrix is applied to the transmitted signal to optimize reception at one or more receivers.
  • An STA that transmits a signal by applying a steering matrix is a beamformer, and an STA that receives the signal is a beamformee.
  • the beamformer measures channel through the training symbols transmitted from the beamformer and transmits explicit feedback information to the beamformer.
  • the beamformer may initiate a sounding procedure by transmitting a null data packet announcement (NDP-A) frame and transmitting an NDP frame after SIFS.
  • NDP-A null data packet announcement
  • the NDP frame represents a PPDU having no data field.
  • the beamformer includes one STA information field for each beamformer to perform compressed beamforming feedback in the NDP-A frame.
  • the STA information field includes an AID subfield for identifying the beamformee.
  • an NDP-A frame includes a frame control (FC) field, a Duration field, an RA field, a TA field, a Sounding Dialog Token field, at least one STA information field, and an FCS field.
  • FC frame control
  • the FC field, Duration field, RA field, and TA field of the NDP-A frame may be set similarly to the FC field, Duration field, RA field, and TA field of the MAC header of FIG. 10 described above.
  • the RA of the NDP-A frame is set to a broadcast address.
  • the RA is set to the MAC address of the corresponding beamformee.
  • the TA field is set to the address of the STA transmitting the NDP-A frame or the BW signaling TA of the STA transmitting the NDP-A frame.
  • the Sounding Dialog Token field includes a Reserved subfield and a Sounding Dialog Token subfield.
  • the Sounding Dialog Token subfield contains a value selected by the beamformer for NDP-A frame identification.
  • the STA information field includes an AID12 subfield, a feedback type subfield, and an Nc index subfield.
  • the AID12 subfield includes LSB 12 bits of the STA to receive the NDP and perform sounding feedback.
  • the feedback type subfield indicates whether the requested feedback type is SU or MU. If the feedback type is SU, the Nc index subfield corresponds to Reserved. When the feedback type is MU, the Nc index subfield is set to the number of columns-1 of the compressed beamforming feedback matrix.
  • the beamformer may transmit a beamforming report Poll frame to obtain compressed beamforming feedback from the intended beamformer in the TXOP.
  • the beamformee receiving the NDP-A frame receives the NDP frame after SIFS.
  • the beamformee receives the NDP frame and transmits a PPDU including compressed beamforming feedback after SIFS.
  • FIG. 13A illustrates a sounding procedure when there is only one beam form
  • FIG. 13B illustrates a sounding procedure when there are a plurality of beamformers.
  • multiple APs may perform joint transmission (JT) to the STA based on feedback from the STA.
  • JT joint transmission
  • one of the APs performing JT is a master AP, and the other APs may operate as slave APs.
  • the master AP may perform control on the JT.
  • the Master AP and the Slave AP may be connected to each other through a wired network or through a wireless network. In the following examples, it is assumed for convenience that the Master AP and the Slave AP are connected to each other by a wired network.
  • channel measurement and feedback required for multiple APs to perform JT may be performed based on NDP frame transmission, for example, a sounding protocol.
  • control of the JT may be performed by the master AP.
  • NDP-A is transmitted only by the Master AP, and all APs may simultaneously transmit NDP after SIFS.
  • Synchronization between APs performing JT is prearranged through a wired network, and information on the time when the NDP is transmitted and information on the NDP-A can also be transmitted through the wired network.
  • the NDP-A transmitted by the master AP may include at least one of the fields shown in Table 1.
  • FIG. 14 illustrates a measurement and feedback procedure for JT in accordance with an embodiment of the present invention.
  • an STA that receives an NDP-A transmitted by a master AP may know that NDPs will be transmitted from a plurality of APs through a joint transmission indication field.
  • the STA may also know how many antennas the JT is performed through the Antenna Configuration Field.
  • the Master AP and the Slave AP simultaneously transmit the same NDP to the STA.
  • the STA that receives the NDP from the plurality of APs feeds back channel information estimated through the NDP to the master AP after SIFS from the NDP reception.
  • the master AP receiving the feedback information of the STA may determine a transmission parameter for JP transmission, for example, a beamforming matrix, using the feedback information, and notify the slave AP.
  • the master AP may transmit only the information on the channel between the corresponding slave AP and the STA, not the information of all the channels.
  • the Master AP may provide channel information between the Slave AP 1 and STA to the Slave AP 1
  • the Master AP may provide channel information between the Slave AP 2 and STA to the Slave AP 2.
  • the present invention is not limited thereto, and the master AP may equally provide all channel information to all slave APs.
  • all APs performing JT may simultaneously transmit the same NDP-A.
  • the NDP-A for sounding is transmitted by the master AP, and after the NDP-A is transmitted, the NDP for channel estimation may be sequentially transmitted by each AP at SIFS intervals.
  • the sequential NDP transmission may be started from the master AP, and the order of NDP transmission between slave APs is determined by the master AP and may be signaled through a wired network.
  • the NDP-A transmitted by the Master AP may indicate at least one of the fields shown in Table 2 to inform the STA that a plurality of NDP frames are transmitted. It may include.
  • the number of NDP frames to be continuously transmitted may be determined through the Number of NDP field, and the network allocation vector (NAV) may be configured based on the number of NDP frames.
  • NAV network allocation vector
  • each AP transmits NDP at SIFS interval after the Master AP transmits NDP-A.
  • NDP 2 is transmitted without Ack transmission of the STA.
  • the STA expects to receive the NDP 2 rather than transmit the Ack after receiving the NDP 1.
  • the master AP transmits a trigger frame to the STA in order to receive channel information measured by the STA.
  • the trigger frame may be transmitted after SIFS from the last NDP transmission.
  • the STA may know that the NDP frame transmission is completed by receiving the trigger frame.
  • the last NDP frame may include an indicator indicating that the sounding transmission is finished. This may prevent the STA from waiting for additional NDP transmission until the trigger frame is received.
  • the STA After receiving the trigger frame requesting feedback after the end of the last NDP frame transmission, the STA transmits the estimated channel information through the NDPs received from each AP to the master AP. For example, the STA may feed back channel information to the master AP through resources allocated through the trigger frame.
  • channel information may be fed back using a 26/52/106/242 RU tone defined for OFDMA transmission in 11ax.
  • different RU tones may be used to transmit channel information for each AP.
  • the master AP receiving the channel information may transmit the feedback information to each AP, or may transmit only the information corresponding to the AP, for example, information on the corresponding stream or antenna information, among the received feedback information.
  • the STA may feed back channel information to the corresponding AP after SIFS from the NDP reception of each AP.
  • the NDP-A can be transmitted only by the Master AP.
  • Each AP may transmit channel information received from the STA after the NDP transmission to the master AP using a wired network. Master AP receiving the channel information from each AP may perform the JT using this.
  • each AP may transmit data to the STA by individually using the corresponding channel information during JT without transmitting the channel information received from the STA to the Master AP.
  • each of the plurality of APs may transmit NDP-A and NDP for sounding.
  • NDP-A / NDP transmission of each AP may be performed at SIFS intervals.
  • an NDP-A transmitted by each AP may include information about a transmission order.
  • NDP-A may include at least one of the fields shown in Table 3.
  • the NDP transmission order of each AP may be determined based on the BSS Color or according to the pairing order for JT.
  • FIG. 16 illustrates a measurement and feedback procedure for JT according to another embodiment of the present invention.
  • the NDP-A is transmitted before every NDP transmission.
  • the delay and overhead of sounding for JT are increased.
  • the STA since the NDP-A is individually transmitted to each AP, the STA may more clearly identify the AP.
  • the channel can be estimated according to the situation.
  • the STA may know that the corresponding NDP-A is for JT sounding through the Joint Transmission Indication field of the NDP-A. Accordingly, the STA may wait for the next NDP-A / NDP reception without transmitting the feedback immediately after the SIFS from the NDP reception.
  • the last NDP-A / NDP frame may include information indicating that the NDP transmission is completed, so the STA may no longer wait for the NDP-A / NDP for channel estimation.
  • the master AP may receive a feedback by transmitting a trigger frame to the STA after SIFS from the last NDP.
  • the STA may feed back channel estimation information between each AP estimated through successive NDP-A / NDP transmissions to the Master AP through resources allocated through a trigger frame.
  • FIG 17 illustrates a measurement and feedback procedure for JT according to another embodiment of the present invention.
  • a plurality of APs that perform JT may individually perform sounding procedures with the STA to obtain channel information between the STA and the STA.
  • the NDP-A transmitted by the master AP may include TXOP information for a plurality of sounding procedures.
  • the NDP-A transmitted by other APs may also include TXOP information covering the current sounding procedure and the remaining sounding procedure to be performed afterwards.
  • the STA which receives the NDP transmitted by each AP, feeds back channel information to the corresponding AP immediately after SIFS. After SIFS from the feedback of the STA, the next AP transmits NDP-A / NDP for channel measurement.
  • each of the plurality of APs may include a first AP and at least one second AP.
  • the first AP may be a master AP
  • each of the at least one second AP may be a slave AP.
  • an STA receives a null data packet announcement (NDP-A) frame from a first access point (AP) (1800).
  • the NDP-A frame includes a STA information field including an identifier of the STA, a cooperative transmission indicator indicating whether the NDP-A frame is for joint transmission (JT) of a plurality of APs, an antenna configuration field, and a spatial stream. It may include at least one of the number of (spatial stream).
  • the STA determines whether the received NDP-A frame is for JT of multiple APs (1815). For example, the STA may determine whether the NDP-A frame is for JT through the cooperative transmission indicator included in the NDP-A frame.
  • the STA can expect that the NDP frame will be transmitted only from the first AP. In contrast, if the received NDP-A frame is for JT, the STA may expect that not only the first AP but also the second AP will transmit the NDP frame.
  • the STA measures a channel for the first AP that transmitted the corresponding NDP-A frame and a channel for at least one second AP that did not transmit the NDP-A frame (1815). .
  • the STA may acquire channel information for the plurality of APs through the plurality of NDP frames 1810 received from the plurality of APs after receiving 1800 of the NDP-A frame.
  • the STA transmits channel information about the plurality of APs obtained as a result of the channel measurement to the first AP (1820).
  • the STA may simultaneously receive multiple NDP frames from multiple APs after short inter-frame space (SIFS) from NDP-A reception.
  • the antenna configuration field of the NDP-A frame may include the number of transmit antennas for all of the plurality of APs.
  • the number of spatial streams of the NDP-A frame may indicate the number of spatial streams for all of the plurality of APs.
  • the STA may sequentially receive a plurality of NDP frames from a plurality of APs according to a predetermined IFS interval after a short inter-frame space (SIFS) from NDP-A reception.
  • the antenna configuration field of the NDP-A frame may include the number of transmit antennas per AP.
  • the number of spatial streams of the NDP-A frame may indicate the number of spatial streams for each AP.
  • the NDP-A frame may further include information on the total number of the plurality of NDP frames.
  • the STA may receive a trigger frame from the first AP after receiving the plurality of NDP frames.
  • Channel information for a plurality of APs may be transmitted through resources allocated through trigger frames.
  • a 26/52/106/242 RU tone defined in 11ax may be used as an allocated resource.
  • the last NDP frame of the plurality of NDP frames may include an indicator indicating the end of NDP frame transmission.
  • 19 is a view for explaining an apparatus for implementing the method as described above.
  • the wireless device 100 of FIG. 19 may correspond to a specific STA of the above-described description, and the wireless device 850 may correspond to the AP of the above-described description.
  • the STA 100 may include a processor 110, a memory 120, and a transceiver 130, and the AP 150 may include a processor 160, a memory 170, and a transceiver 180.
  • the transceivers 130 and 180 transmit / receive wireless signals and may be implemented in a physical layer, such as IEEE 802.11 / 3GPP.
  • Processors 110 and 160 run at the physical layer and / or MAC layer and are coupled to transceivers 130 and 180.
  • Processors 110 and 160 may perform the aforementioned UL MU scheduling procedure.
  • Processors 110 and 160 and / or transceivers 130 and 180 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processors.
  • the memories 120 and 170 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and / or other storage units.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory cards
  • storage media storage media and / or other storage units.
  • the method described above can be executed as a module (eg, process, function) that performs the functions described above.
  • the module may be stored in the memories 120 and 170 and may be executed by the processors 110 and 160.
  • the memories 120 and 170 may be disposed inside or outside the processes 110 and 160, and may be connected to the processes 110 and 160 by well-known means.
  • the present invention can be applied to various wireless communication systems including IEEE 802.11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 랜(WLAN) 시스템에서 스테이션(STA)이 채널 정보를 보고하는 방법은, 제1 엑세스 포인트(AP)로부터 NDP-A(null data packet announcement) 프레임을 수신하는 단계; 상기 NDP-A 프레임이 다수의 AP들의 협력 전송(joint transmission)을 위한 것이라고 판단되면, 상기 NDP-A 프레임을 송신한 제1 AP에 대한 채널과 상기 NDP-A 프레임을 송신하지 않은 적어도 하나의 제2 AP에 대한 채널을 측정하는 단계; 및 채널 측정 결과 획득된 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 상기 제1 AP로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임이 상기 협력 전송을 위한 것이면, 상기 STA은 상기 NDP-A 프레임의 1회 수신한 이후에 상기 다수의 AP들로부터 수신되는 다수의 NDP 프레임들을 통해 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 획득할 수 있다.

Description

무선 랜 시스템에서 채널 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 랜 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 측정하여 보고하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.
상술한 무선랜 표준은 최대 160MHz 대역폭을 사용하고, 8개의 공간 스트림을 지원하여 최대 1Gbit/s의 속도를 지원하는 IEEE 802.11ac 표준을 거쳐, IEEE 802.11ax 표준화에 대한 논의가 이루어지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다수의 AP들에 의한 JT(joint transmission)을 위하여 채널 정보를 측정 및 보고하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상술된 기술적 과제에 한정되지 않으며 다른 기술적 과제들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 랜(WLAN) 시스템에서 스테이션(STA)이 채널 정보를 보고하는 방법은, 제1 엑세스 포인트(AP)로부터 NDP-A(null data packet announcement) 프레임을 수신하는 단계; 상기 NDP-A 프레임이 다수의 AP들의 협력 전송(joint transmission)을 위한 것이라고 판단되면, 상기 NDP-A 프레임을 송신한 제1 AP에 대한 채널과 상기 NDP-A 프레임을 송신하지 않은 적어도 하나의 제2 AP에 대한 채널을 측정하는 단계; 및 채널 측정 결과 획득된 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 상기 제1 AP로 송신하는 단계를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임이 상기 협력 전송을 위한 것이면, 상기 STA은 상기 NDP-A 프레임의 1회 수신한 이후에 상기 다수의 AP들로부터 수신되는 다수의 NDP 프레임들을 통해 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 획득할 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 스테이션(STA)은, 수신기; 송신기; 및 상기 수신기를 통해 제1 엑세스 포인트(AP)로부터 NDP-A(null data packet announcement) 프레임을 수신하고, 상기 NDP-A 프레임이 다수의 AP들의 협력 전송(joint transmission)을 위한 것이라고 판단되면 상기 NDP-A 프레임을 송신한 제1 AP에 대한 채널과 상기 NDP-A 프레임을 송신하지 않은 적어도 하나의 제2 AP에 대한 채널을 측정하고, 채널 측정 결과 획득된 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 상기 송신기를 통해 상기 제1 AP로 송신하는 프로세서를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임이 상기 협력 전송을 위한 것이면, 상기 프로세서는, 상기 NDP-A 프레임의 1회 수신한 이후에 상기 다수의 AP들로부터 수신되는 다수의 NDP 프레임들을 통해 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 획득할 수 있다.
상기 NDP-A 프레임은, 상기 STA의 식별자를 포함하는 STA 정보 필드, 상기 NDP-A 프레임이 상기 다수의 AP들의 협력 전송을 위한 것인지 여부를 지시하는 협력 전송 지시자, 안테나 설정 필드 및 공간 스트림(spatial stream) 수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 STA은, 상기 NDP-A 수신으로부터 SIFS(short inter-frame space)뒤에 상기 다수의 NDP 프레임들을 상기 다수의 AP들로부터 동시에 수신할 수 있다. 상기 NDP-A 프레임의 안테나 설정 필드는 상기 다수의 AP들 전체에 대한 송신 안테나들 개수를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임의 공간 스트림 수는 상기 다수의 AP들 전체에 대한 공간 스트림들의 개수를 지시할 수 있다.
다른 예로, 상기 STA은, 상기 NDP-A 수신으로부터 SIFS(short inter-frame space)뒤에 상기 다수의 NDP 프레임들을 소정의 IFS 간격에 따라서 상기 다수의 AP들로부터 순차적으로 수신할 수 있다. 상기 NDP-A 프레임의 안테나 설정 필드는 각 AP 당 송신 안테나들 개수를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임의 공간 스트림 수는 각 AP 당 공간 스트림들의 개수를 지시할 수 있다. 또한, 상기 NDP-A 프레임은 상기 다수의 NDP 프레임들의 총 개수에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 STA은, 상기 다수의 NDP 프레임들의 수신 이후에 상기 제1 AP로부터 트리거 프레임을 수신할 수 있다. 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보는 상기 트리거 프레임을 통해 할당된 자원을 통해 송신될 수 있다.
상기 다수의 NDP 프레임들 중 마지막 NDP 프레임은 NDP 프레임 전송 종료를 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
상기 제1 AP는 상기 다수의 AP들 중 마스터(master) AP이고, 상기 적어도 하나의 제2 AP는 상기 다수의 AP들 중 슬레이브(slave) AP일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 JT(joint transmission)을 위한 채널 정보를 측정을 위해 1회의 NDP-A 프레임에 기반하여 다수의 AP들에 의해 다수의 NDP 프레임들이 송신되고, STA은 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 일괄적으로 보고함으로써 채널 정보 측정 및 피드백에 따른 지연과 오버헤드를 줄일 수 있다.
상술된 기술적 효과 외에 다른 기술적 효과들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 6은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 9는 TIM을 수신한 STA의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 VHT 압축 빔포밍 프레임의 VHT MIMO 제어 필드를 도시한다.
도 12는 VHT NDP-A 프레임을 나타낸다.
도 13은 VHT 사운딩 절차를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 JT를 위한 측정 및 피드백 절차를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 JT를 위한 측정 및 피드백 절차를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 JT를 위한 측정 및 피드백 절차를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 JT를 위한 측정 및 피드백 절차를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 JT를 위한 채널 측정 및 피드백 방법을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다.
상술한 바와 같이 이하의 설명은 무선랜 시스템에서 넓은 대역을 가지는 채널을 효율적으로 활용하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다. 이를 위해 먼저 본 발명이 적용되는 무선랜 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다.
STA는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP)와 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. STA 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP STA로써, 단순히 STA이라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.
그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.
BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.
도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 STA 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP STA 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서 직접 통신도 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.
계층 구조
무선랜 시스템에서 동작하는 STA의 동작은 계층(layer) 구조의 관점에서 설명할 수 있다. 장치 구성의 측면에서 계층 구조는 프로세서에 의해서 구현될 수 있다. STA는 복수개의 계층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 802.11 표준문서에서 다루는 계층 구조는 주로 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) 및 물리(PHY) 계층이다. PHY은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체, PMD(Physical Medium Dependent) 개체 등을 포함할 수 있다. MAC 서브계층 및 PHY은 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity) 및 PLME((Physical Layer Management Entity)라고 칭하여지는 관리 개체들을 개념적으로 포함한다. 이러한 개체들은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서, SME(Station Management Entity) 가 각각의 STA 내에 존재한다. SME는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져(off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는, 계층 독립적인 개체이다. SME의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만, 일반적으로는 다양한 계층 관리 개체(LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고, 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여(on behalf of) 이러한 기능들을 수행하고, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
전술한 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 예를 들어, 개체들 간에는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환(exchange)함으로써 상호작용할 수 있다. 프리머티브는 특정 목적에 관련된 요소(element)나 파라미터들의 세트를 의미한다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIB attribute(관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET.confirm 프리머티브는, Status가 "성공"인 경우에는 적절한 MIB 속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status 필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET.confirm 프리머티브는 status가 "성공"인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다.
또한, MLME 및 SME는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP(Service Access Point)을 통하여 교환할 수 있다. 또한, 다양한 PLME_GET/SET 프리머티브들이, PLME_SAP을 통해서 PLME와 SME 사이에서 교환될 수 있고, MLME-PLME_SAP을 통해서 MLME와 PLME 사이에서 교환될 수 있다.
링크 셋업 과정
도 3은 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하고, 인증(authentication)을 수행하고, 연관(association)을 맺고(establish), 보안(security)을 위한 인증 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 과정을 세션 개시 과정, 세션 셋업 과정이라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 과정의 발견, 인증, 연관, 보안 설정의 과정을 통칭하여 연관 과정이라고 칭할 수도 있다.
도 3을 참조하여 예시적인 링크 셋업 과정에 대해서 설명한다.
단계 S510에서 STA은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA의 스캐닝(scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉, STA이 네트워크에 액세스하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데, 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.
스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝(active scanning)과 수동적 스캐닝(passive scanning)이 있다.
도 3에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 전송한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어, 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1번 채널에서 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널(예를 들어, 2번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝(즉, 2번 채널 상에서 프로브 요청/응답 송수신)을 수행할 수 있다.
도 3에서 도시하고 있지 않지만, 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다.
능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이(delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.
STA이 네트워크를 발견한 후에, 단계 S520에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S540의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 칭할 수 있다.
인증 과정은 STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다.
인증 프레임은 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number), 상태 코드(status code), 검문 텍스트(challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다.
STA이 성공적으로 인증된 후에, 단계 S530에서 연관 과정이 수행될 수 있다. 연관 과정은 STA이 연관 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 연관 응답 프레임(association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다.
예를 들어, 연관 요청 프레임은 다양한 능력(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 방송 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 연관 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(연관 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS 맵 등의 정보를 포함할 수 있다.
이는 연관 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
STA이 네트워크에 성공적으로 연관된 후에, 단계 S540에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S540의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청/응답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고, 상기 단계 S520의 인증 과정을 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 하고, 단계 S540의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.
단계 S540의 보안 셋업 과정은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이(way) 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 보안 셋업 과정은 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 보안 방식에 따라 수행될 수도 있다.
매체 액세스 메커니즘
IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에서, MAC(Medium Access Control)의 기본 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(Distributed Coordination Function, DCF)이라고도 불리는데, 기본적으로 "listen before talk" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서, 소정의 시간구간(예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space) 동안 무선 채널 또는 매체(medium)를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단 되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유 상태(occupied status)인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간(예를 들어, 임의 백오프 주기(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 주기의 적용으로, 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다.
또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 PCF(Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF는 폴링(polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및/또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한, HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 하는 것이고, HCCA는 폴링(polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 WLAN의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기(Contention Period; CP)와 비경쟁 주기(Contention Free Period; CFP) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.
도 4는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여 임의 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다. 점유(occupy 또는 busy) 상태이던 매체가 유휴(idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이 때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 임의 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에, 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 패킷 번호(Packet Number) 값을 가지며, 0 내지 CW 범위의 값 중에서 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우(Contention Window) 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기값으로 CWmin이 주어지지만, 전송 실패의 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2 배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CWmin 값으로 리셋된다. CW, CWmin 및 CWmax 값은 2n-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다.
임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고, 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다.
도 4의 예시에서 STA3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 한편, 나머지 STA들은 매체가 점유(busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA1, STA2 및 STA5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. 도 4의 예시에서는 STA2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타낸다. 즉, STA2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA5의 잔여 백오프 시간은 STA1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. STA1 및 STA5는 STA2가 매체를 점유하는 동안에 잠시 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA2의 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA1 및 STA5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA5의 잔여 백오프 시간이 STA1보다 짧았으므로 STA5이 프레임 전송을 시작하게 된다. 한편, STA2가 매체를 점유하는 동안에 STA4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이 때, STA4의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 전송을 시작할 수 있다. 도 6의 예시에서는 STA5의 잔여 백오프 시간이 STA4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우, STA4와 STA5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA4와 STA5 모두 ACK을 받지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA4와 STA5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. 한편, STA1은 STA4와 STA5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다.
STA의 센싱 동작
전술한 바와 같이 CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다. 가상 캐리어 센싱은 숨겨진 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 액세스에서 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, 무선랜 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector; NAV)를 이용할 수 있다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시(indicate)하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 "duration" 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.
또한, 충돌 가능성을 감소시키기 위해서 강인한 충돌 검출(robust collision detect) 메커니즘이 도입되었다. 이에 대해서 도 5 및 도 7을 참조하여 설명한다. 실제 캐리어 센싱 범위와 전송 범위는 동일하지 않을 수도 있지만, 설명의 편의를 위해서 동일한 것으로 가정한다.
도 5는 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 5(a)는 숨겨진 노드에 대한 예시이며, STA A와 STA B는 통신 중에 있고 STA C가 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 구체적으로 STA A가 STA B에 정보를 전송하고 있는 상황이지만, STA C가 STA B로 데이터를 보내기 전에 캐리어 센싱을 수행할 때에 매체가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이는 STA A의 전송(즉, 매체 점유)을 STA C의 위치에서는 센싱하지 못할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우에, STA B는 STA A와 STA C의 정보를 동시에 받기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 이 때 STA A는 STA C의 숨겨진 노드라고 할 수 있다.
도 5(b)는 노출된 노드(exposed node)에 대한 예시이며, STA B는 STA A에 데이터를 전송하고 있는 상황에서, STA C가 STA D에서 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우에 STA C가 캐리어 센싱을 수행하면, STA B의 전송으로 인하여 매체가 점유된 상태라고 판단할 수 있다. 이에 따라, STA C가 STA D에 전송할 정보가 있더라도 매체 점유 상태라고 센싱되기 때문에 매체가 유휴 상태가 될 때까지 기다려야 한다. 그러나, 실제로는 STA A는 STA C의 전송 범위 밖에 있으므로, STA C로부터의 전송과 STA B로부터의 전송은 STA A의 입장에서는 충돌하지 않을 수도 있으므로, STA C는 STA B가 전송을 멈출 때까지 불필요하게 대기하는 것이 된다. 이 때 STA C를 STA B의 노출된 노드라고 할 수 있다.
도 6은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 5와 같은 예시적인 상황에서 충돌 회피(collision avoidance) 메커니즘을 효율적으로 이용하기 위해서, RTS(request to send)와 CTS(clear to send)등의 짧은 시그널링 패킷(short signaling packet)을 이용할 수 있다. 두 STA 간의 RTS/CTS는 주위의 STA(들)이 오버히어링(overhearing)할 수 있도록 하여, 상기 주위의 STA(들)이 상기 두 STA 간의 정보 전송 여부를 고려하도록 할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 전송하려는 STA이 데이터를 받는 STA에 RTS 프레임을 전송하면, 데이터를 받는 STA은 CTS 프레임을 주위의 STA들에게 전송함으로써 자신이 데이터를 받을 것임을 알릴 수 있다.
도 6(a)는 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA C가 모두 STA B에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정한다. STA A가 RTS를 STA B에 보내면 STA B는 CTS를 자신의 주위에 있는 STA A와 STA C에 모두 전송을 한다. 그 결과 STA C는 STA A와 STA B의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다리게 되어 충돌을 피할 수 있게 된다.
도 6(b)는 노출된 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA B 간의 RTS/CTS 전송을 STA C가 오버히어링함으로써, STA C는 자신이 다른 STA(예를 들어, STA D)에게 데이터를 전송하더라도 충돌이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 즉, STA B는 주위의 모든 STA들에게 RTS를 전송하고, 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A만 CTS를 전송하게 된다. STA C는 RTS만을 받고 STA A의 CTS를 받지 못했기 때문에 STA A는 STC C의 캐리어 센싱 밖에 있다는 것을 알 수 있다.
전력 관리
전술한 바와 같이 무선랜 시스템에서는 STA이 송수신을 수행하기 전에 채널 센싱을 수행해야 하는데, 채널을 항상 센싱하는 것은 STA의 지속적인 전력 소모를 야기한다. 수신 상태에서의 전력 소모는 송신 상태에서의 전력 소모에 비하여 크게 차이가 나지 않으며, 수신 상태를 계속 유지하는 것도 전력이 제한된(즉, 배터리에 의해 동작하는) STA에게 큰 부담이 된다. 따라서, STA이 지속적으로 채널을 센싱하기 위해서 수신 대기 상태를 유지하면, 무선랜 처리율 측면에서 특별한 이점 없이 전력을 비효율적으로 소모하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 무선랜 시스템에서는 STA의 전력 관리(power management; PM) 모드를 지원한다.
STA의 전력 관리 모드는 액티브(active) 모드 및 전력 절약(power save; PS) 모드로 나뉘어 진다. STA은 기본적으로 액티브 모드로 동작한다. 액티브 모드로 동작하는 STA은 어웨이크 상태(awake state)를 유지한다. 어웨이크 상태는, 프레임 송수신이나 채널 스캐닝 등 정상적인 동작이 가능한 상태이다. 한편, PS 모드로 동작하는 STA은 슬립 상태(sleep state) (또는 도즈(doze) 상태)와 어웨이크 상태(awake state)를 전환(switch)해가며 동작한다. 슬립 상태로 동작하는 STA은 최소한의 전력으로 동작하며, 프레임 송수신은 물론 채널 스캐닝도 수행하지 않는다.
STA이 슬립 상태로 가능한 오래 동작할수록 전력 소모가 줄어들기 때문에, STA은 동작 기간이 증가한다. 하지만 슬립 상태에서는 프레임 송수신이 불가능하기 때문에 무조건적으로 오래 동작할 수는 없다. 슬립 상태로 동작하는 STA이 AP에게 전송할 프레임이 존재하는 경우 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 송신할 수 있다. 한편, AP가 STA에게 전송할 프레임이 있는 경우, 슬립 상태의 STA은 이를 수신할 수 없으며 수신할 프레임이 존재하는 것도 알 수 없다. 따라서, STA은 자신에게 전송될 프레임의 존재 여부를 알기 위해(또한 존재한다면 이를 수신하기 위해) 특정 주기에 따라 어웨이크 상태로 전환하는 동작이 필요할 수 있다.
AP는 일정한 주기로 비콘 프레임(beacon frame)을 BSS 내의 STA들에게 전송할 수 있다. 비콘 프레임에는 TIM(Traffic Indication Map) 정보 요소(Information Element)가 포함될 수 있다. TIM 정보 요소는 AP가 자신과 연관된 STA들에 대한 버퍼된 트래픽이 존재하며, 프레임을 전송할 것임을 알려주는 정보를 포함할 수 있다. TIM 요소에는 유니캐스트(unicast) 프레임을 알려주는데 사용되는 TIM과 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast) 프레임을 알려주는데 사용되는 DTIM(delivery traffic indication map)이 있다.
도 7 내지 9는 TIM을 수신한 STA의 동작을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, STA은 AP로부터 TIM을 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하고, 수신한 TIM 요소를 해석하여 자신에게 전송될 버퍼된 트래픽이 있음을 알 수 있다. STA은 PS-Poll 프레임 전송을 위한 매체 액세스를 위해 다른 STA들과 경쟁(contending)을 수행한 후에, AP에게 데이터 프레임 전송을 요청하기 위하여 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다. STA에 의해 전송된 PS-Poll 프레임을 수신한 AP는 STA에게 프레임을 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 수신하고 이에 대한 확인응답(ACK) 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. 이후 STA은 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다.
도 7과 같이 AP는 STA으로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 소정의 시간(예를 들어, SIFS(Short Inter-Frame Space)) 후에 데이터 프레임을 전송하는 즉시 응답(immediate response) 방식에 따라 동작할 수 있다. 한편, AP가 PS-Poll 프레임을 수신한 후에 STA에게 전송할 데이터 프레임을 SIFS 시간 동안에 준비하지 못한 경우에는 지연된 응답(deferred response) 방식에 따라 동작할 수 있으며, 이에 대해서 도 8를 참조하여 설명한다.
도 8의 예시에서 STA이 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP로부터 TIM을 수신하고 경쟁을 거쳐 PS-Poll 프레임을 AP로 전송하는 동작은 도 7의 예시와 동일하다. AP가 PS-Poll 프레임을 수신하고도 SIFS 동안 데이터 프레임을 준비하지 못한 경우, 데이터 프레임을 전송하는 대신 ACK 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. AP는 ACK 프레임 전송 후 데이터 프레임이 준비되면, 컨텐딩을 수행한 후 데이터 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK 프레임을 AP에게 전송하고, 슬립 상태로 전환될 수 있다.
도 9는 AP가 DTIM을 전송하는 예시에 대한 것이다. STA들은 AP로부터 DTIM 요소를 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환할 수 있다. STA들은 수신한 DTIM을 통해 멀티캐스트/브로드캐스트 프레임이 전송될 것임을 알 수 있다. AP는 DTIM을 포함하는 비콘 프레임 전송 후 PS-Poll 프레임의 송수신 동작 없이 바로 데이터(즉, 멀티캐스트/브로드캐스트 프레임)를 전송할 수 있다. STA들은 DTIM을 포함하는 비콘 프레임을 받은 후에 계속하여 어웨이크 상태를 유지하는 중에 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료된 후에 다시 슬립 상태로 전환할 수 있다.
프레임 구조 일반
도 10은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
PPDU(Physical Layer Protocol Data Unit) 프레임 포맷은, STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 가장 기본적인(예를 들어, non-HT(High Throughput)) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다.
STF는 신호 검출, AGC(Automatic Gain Control), 다이버시티 선택, 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호이고, LTF는 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 신호이다. STF와 LTF를 합쳐서 PLCP 프리앰블(preamble)이라고 칭할 수 있고, PLCP 프리앰블은 OFDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정을 위한 신호라고 할 수 있다.
SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, SIG 필드는 패리티(parity) 비트, SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다.
데이터 필드는 SERVICE 필드, PSDU(Physical layer Service Data Unit), PPDU TAIL 비트를 포함할 수 있고, 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다. SERVICE 필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의 동기화를 위해 사용될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MPDU(MAC Protocol Data Unit)에 대응하며, 상위 계층에서 생성/이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다.
MPDU는 다양한 MAC 프레임 포맷에 따라서 정의되며, 기본적인 MAC 프레임은 MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS(Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC 프레임은 MPDU로 구성되어 PPDU 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU를 통하여 송신/수신될 수 있다.
MAC 헤더는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 기간(Duration)/ID 필드, 주소(Address) 필드 등을 포함한다. 프레임 제어 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다. 기간/ID 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다.
MAC 헤더에 포함된 기간/ID 필드는 16 비트 길이(e.b., B0~B15)로 설정될 수 있다. 기간/ID 필드에 포함되는 콘텐츠는 프레임 타입 및 서브타입, CFP(contention free period) 동안 전송되는지, 송신 STA의 QoS 캐퍼빌리티 등에 따라서 달라질 수 있다. (i) 서브타입이 PS-Poll인 제어 프레임에서, 기간/ID 필드는 송신 STA의 AID를 포함할 수 있으며(e.g., 14 LSB 비트들을 통해), 2 MSB 비트들은 1로 설정될 수 있다. (ii) PC(point coordinator) 또는 non-QoS STA에 의해 CFP 동안 전송되는 프레임들에서, 기간/ID 필드는 고정된 값(e.g., 32768)로 설정될 수 있다. (iii) 그 밖에 non-QoS STA에 의해 전송되는 다른 프레임들 또는 QoS STA에 의해 전송되는 제어 프레임들에서, 기간/ID 필드는 각 프레임 타입별로 정의된 duration 값을 포함할 수 있다. QoS STA에 의해 전송되는 데이터 프레임 또는 매니지먼트 프레임에서, 기간/ID 필드는 각 프레임 타입에 대하서 정의된 duration 값을 포함할 수 있다. 예컨대, 기간/ID 필드의 B15=0으로 설정되면 기간/ID 필드가 TXOP Duration 을 지시하는데 사용된다는 것을 나타내며, B0~B14는 실제 TXOP Duration을 지시하는데 사용될 수 있다. B0~B14에 의해 지시되는 실제 TXOP Duration은 0~32767 중 어느 하나일 수 있으며, 그 단위는 마이크로 세컨드(us)일 수 있다. 다만, 기간/ID 필드가 고정된 TXOP Duration 값(e.g., 32768)을 지시하는 경우에는 B15=1이고, B0~B14=0으로 설정될 수 있다. 그 밖에 B14=1, B15=1로 설정되면 기간/ID 필드가 AID를 지시하기 위하여 사용되고, B0~B13은 1~2007 중 하나의 AID를 지시한다. MAC 헤더의 Sequence Control, QoS Control, HT Control 서브필드들의 구체적인 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다.
MAC 헤더의 프레임 제어 필드는, Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order 서브필드들을 포함할 수 있다. 프레임 제어 필드의 각각의 서브필드의 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다.
VHT Beamforming
다음으로 VHT(very high throughput) (e.g., IEEE 802.11ac) WLAN 시스템에서의 SU(single user)-MIMO(multi-input multi-output) 및 DL-MU(downlink multi-user)-MIMO 빔포밍(Beamforming)에 대하여 살펴본다.
SU-MIMO 및 DL-MU-MIMO 빔포밍은 채널 정보를 사용하여 신호를 스티어링하는 다중 안테나(i.e., beamformer)가 있는 STA에서 쓰루풋을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. SU-MIMO 빔 포밍의 경우, 송신 된 신호 내의 모든 시공간 스트림들이 단일 STA에서의 수신을 위한 것이다. DL-MU-MIMO 빔 포밍의 경우, 시공간 스트림들의 disjoint 서브셋들이 다른 STA들의 수신을 위한 것일 수 있다.
SU-MIMO 빔포밍에서 스티어링 행렬은 빔포머가 결정하는데, 구체적으로 빔포머는 빔포미로부터 압축(Compressed) 빔포밍 피드백 행렬의 포맷으로 수신한 빔포밍 피드백 행렬로부터 스티어링 행렬을 결정 할 수 있다. 빔포미(beamformee)는 VHT 압축 빔포밍 프레임을 통해서 압축 빔포밍 피드백 행렬을 빔포머에 보고할 수 있다.
VHT 압축 빔포밍 프레임은 Action No Ack 프레임에 해당한다. VHT 압축 빔포밍 프레임의 Action 필드는 카테고리 필드, VHT Action 필드, VHT MIMO 제어(control) 필드, VHT 압축 빔포밍 보고 필드 및 MU Exclusive 빔포밍 보고 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 11은 VHT 압축 빔포밍 프레임의 VHT MIMO 제어 필드를 도시한다. VHT MIMO 제어 필드는 모든 VHT 압축 빔포밍 프레임에 포함될 수 있다. 도 11을 참조하면, VHT MIMO 제어 필드는, Nc 인덱스 서브필드, Nr 인덱스 서브필드, 채널 폭(channel width) 서브필드, 그룹핑 서브필드, 코드북 정보 서브필드, 피드백 타입 서브필드, 잔여 피드백 세그먼트(remaining feedback segments) 서브필드, 첫 피드백 세그먼트 서브필드, reserved 서브필드 및 sounding dialog token number 서브필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
Nc 인덱스 서브필드는 압축 빔포밍 피드백 행렬의 열(columns) 개수 -1을 지시한다. 예컨대, 압축 빔포밍 피드백 행렬의 열 개수가 1일 때, Nc 인덱스 서브필드는 0으로 설정된다. Nr 인덱스 서브필드는 압축 빔포밍 피드백 행렬의 행(rows) 개수 -1을 지시한다. 채널 폭 서브필드는 압축 빔포밍 피드백 행렬의 생성을 위해서 측정된 채널의 폭을 지시한다. 그룹핑 서브필드는 압축 빔포밍 피드백 행렬을 위해 사용된 서브캐리어 그룹핑(Ng)를 지시한다. 코드북 정보 서브필드는, 코드북 엔트리의 크기를 지시한다. 피드백 타입은 SU/MU를 지시한다. 잔여 피드백 세그먼트 서브필드는 VHT 압축 빔포밍 프레임과 관련하여 남아 있는 피드백 세그먼트들이 개수를 지시한다. 첫 피드백 세그먼트 서브필드는, 해당 피드백 세그먼트가 분할된(segmented) 보고의 첫 피드백에 해당하는지 여부를 지시한다. sounding dialog token number 서브필드는, 피드백을 요청한 VHT NDP Announcement 프레임으로부터의 sounding dialog token을 나타낸다.
VHT 압축 빔포밍 프레임의 VHT 압축 빔포밍 보고 필드는 명시적인 피드백 정보로서, 압축 빔포밍 피드백 행렬을 표현하는 각도(angles)에 해당할 수 있으며, 송신 빔포머가 스티어링 행렬을 결정하는데 사용될 수 있다. VHT 압축 빔포밍 보고 필드의 크기는 VHT MIMO 제어 필드의 값에 따라서 달라질 수 있다. VHT 압축 빔포밍 보고 필드는 (분할된) VHT 압축 빔포밍 보고 정보를 포함할 수 있다. 40MHz, 80MHz 또는 160MHz 동작 채널 폭을 갖고 20MHz 채널 폭에 대한 피드백을 전송하는 STA은, Primary 20MHz 채널에 해당하는 서브 캐리어만을 압축 피드백 빔포밍 행렬 서브 필드에 포함시킬 수 있다. 80 MHz 또는 160 MHz 동작 채널 폭을 가지며 40 MHz 채널 폭에 대한 피드백을 전송하는 STA는, Primary 40 MHz 채널에 해당하는 서브캐리어을 압축 피드백 빔포밍 행렬 서브필드에 포함시킬 수 있다. 160MHz 또는 80 + 80MHz 동작 채널 폭을 가지고 80MHz 채널 폭에 대한 피드백을 전송하는 STA는, Primary 80 MHz 채널에 해당하는 서브캐리어을 압축 피드백 빔포밍 행렬 서브필드에 포함시킬 수 있다.
VHT Sounding Protocol
상술된 바와 같이 송신 빔포밍 및 DL MU-MIMO는 스티어링 행렬의 산정을 위해서 채널 상태에 대한 정보가 필요하다. 스티어링 행렬은 하나 이상의 수신자에서의 수신을 최적화하기 위해 송신 신호에 적용된다. 스티어링 행렬을 적용하여 신호를 송신하는 STA이 빔포머이며, 해당 신호를 수신하는 STA이 빔포미(beamformee)이다. 또한, 앞서 언급된 바와 같이 빔포미는 빔포머로부터 송신된 트레이닝 심볼들을 통해서 채널을 측정하여 빔포머에 명시적인 피드백 정보를 송신한다.
빔포머는 NDP-A(null data packet announcement) 프레임을 송신하고, SIFS 이후 NDP 프레임을 송신함으로써 사운딩 절차를 개시할 수 있다. NDP 프레임은 데이터 필드를 갖지 않는 PPDU를 나타낸다.
빔포머는 압축 빔포밍 피드백을 수행할 각 빔포미 당 하나의 STA 정보 필드를 NDP-A 프레임에 포함시킨다. STA 정보 필드는 빔포미를 식별하기 위한 AID 서브필드를 포함한다.
도 12는 VHT NDP-A 프레임을 나타낸다.
도 12를 참조하면, NDP-A 프레임은 FC(frame control) 필드, Duration 필드, RA 필드, TA 필드, Sounding Dialog Token 필드, 적어도 하나의 STA 정보 필드 및 FCS 필드를 포함한다.
NDP-A 프레임의 FC 필드, Duration 필드, RA 필드 및 TA 필드는 앞서 살펴본 도 10의 MAC 헤더의 FC 필드, Duration 필드, RA 필드 및 TA 필드와 유사하게 설정될 수 있다.
만약 다수의 STA 정보 필드들이 NDP-A 프레임에 포함되는 경우, NDP-A 프레임의 RA는 브로드캐스트 주소로 설정된다. 이와 달리 하나의 STA 정보 필드만이 NDP-A 프레임에 포함되는 경우 RA는 해당 빔포미의 MAC 주소로 설정된다.
TA 필드는 NDP-A 프레임을 송신하는 STA의 주소로 설정되거나 또는 NDP-A 프레임을 송신하는 STA의 BW 시그널링 TA로 설정된다.
Sounding Dialog Token 필드는, Reserved 서브 필드 및 Sounding Dialog Token 서브필드를 포함한다. Sounding Dialog Token 서브필드는, NDP-A 프레임 식별을 위해 빔포머에 의해 선택된 값을 포함한다.
STA 정보 필드는, AID12 서브필드, 피드백 타입 서브필드 및 Nc 인덱스 서브필드를 포함한다. AID12 서브필드는 NDP를 수신하여 사운딩 피드백을 수행할 STA의 LSB 12비트를 포함한다. 피드백 타입 서브필드는, 요청된 피드백 타입이 SU인지 아니면 MU인지 여부를 지시한다. 피드백 타입이 SU일 경우 Nc 인덱스 서브필드는 Reserved에 해당한다. 피드백 타입이 MU일 경우 Nc 인덱스 서브필드는 압축 빔포밍 피드백 행렬의 열(Column)수 - 1로 설정된다.
다수의 STA 정보 필드들이 NDP-A 프레임에 포함되는 경우, 빔포머는 TXOP 내에서 의도된 빔포미로부터 압축 빔포밍 피드백을 얻기 위하여 빔포밍 보고 Poll 프레임을 송신할 수 있다.
NDP-A 프레임을 수신한 빔포미는, SIFS 뒤에 NDP 프레임을 수신한다. 빔포미는 NDP 프레임을 수신하고 SIFS 뒤에 압축 빔포밍 피드백을 포함하는 PPDU를 송신한다.
도 13의 (a)는 빔포미가 1개인 경우 사운딩 절차를 나타내고, 도 13의 (b)는 빔포미가 다수인 경우의 사운딩 절차를 나타낸다.
다중 AP의 협력 전송(joint transmission)을 위한 피드백 방안
이하에서는 다수의 AP들이 존재하는 WLAN 환경에서, STA에 보다 효율적으로 신호를 송신하기 위해 필요한 피드백 절차에 대해서 살펴본다. 예컨대, 다수의 AP들은 STA으로부터 피드백에 기초하여 STA에 협력 전송(joint transmission, JT)을 수행할 수 있다. 이와 같은 다수 AP들의 협력 전송을 위한, STA와 각 AP간 채널 측정 방안과 또한 채널 측정 결과를 피드백하는 방안에 대해서 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 JT 를 수행하는 AP들 중 하나는 Master AP이고, 나머지 AP들은 Slave AP로 동작할 수 있다. Master AP는 JT에 대한 제어를 수행할 수 있다. Master AP와 Slave AP는 서로 유선 네트워크로 연결되어 있거나 또는 무선 네트워크를 통해서도 연결될 수 있다. 이하의 예시들에서는 편의상, Master AP와 Slave AP는 서로 유선 네트워크로 연결되었다고 가정한다.
일 예로, 다중 AP들이 JT을 수행하는데 필요한 채널 측정과 피드백은, NDP 프레임 전송, 예컨대 사운딩 프로토콜을 기반으로 수행될 수 있다.
후술하는 예시들에 부여된 인덱스는 설명의 편의를 위하여 부여된 것으로서 서로 다른 인덱스를 갖는 예시들이 반드시 독립된 발명을 구성하는 것은 아니며, 서로 다른 인덱스를 갖는 예시들이 서로 상충하지 않는 범위 내에서 상호 조합되어 1 발명으로 실시될 수도 있다
Example 1
일 예로, JT에 대한 제어가 Master AP에 의해서 이루어 질 수 있다. 이 경우, 채널 측정을 위한 NDP 전송 절차에 있어서, NDP-A는 Master AP에 의해서만 전송되고, SIFS 뒤에 모든 AP가 동시에 NDP를 전송할 수 있다.
JT을 수행하는 AP간의 동기는 유선 네트워크를 통해서 사전에 맞추어져 있으며, NDP가 전송되는 시간 및 NDP-A 에 대한 정보도 유선 네트워크를 통해서 전송될 수 있다.
일 예로, Master AP에 의해서 전송되는 NDP-A는 표 1과 같은 필드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2017012919-appb-I000001
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 JT를 위한 측정 및 피드백 절차를 나타낸다.
도 14를 참조하면 Master AP가 전송하는 NDP-A를 수신한 STA은 Joint Transmission Indication 필드를 통해서 NDP가 다수의 AP로부터 전송될 것임을 알 수 있다. 또한 STA은 Antenna Configuration Field를 통해 JT이 몇 개의 안테나들을 통해 수행되는지도 알 수 있다.
Master AP에 의한 NDP-A 전송으로부터 SIFS 후에 Master AP 및 Slave AP(s)는 동시에 동일한 NDP를 STA에 전송한다.
다수의 AP들로부터 NDP를 수신한 STA는, NDP를 통해 추정한 채널 정보를 NDP 수신으로부터 SIFS 후에 Master AP에게 피드백 한다.
이와 같은 STA의 피드백 정보를 수신한 Master AP는 피드백 정보를 이용하여 JP 전송을 위한 송신 파라미터, 예를 들어, 빔포밍 행렬을 결정하고, 이를 Slave AP에게 알릴 수 있다. 이때 Master AP와 Slave AP 간의 신호 전송의 오버헤드를 줄이기 위하여, Master AP는 모든 채널의 정보가 아닌 해당 Slave AP와 STA 간의 채널에 대한 정보만을 전송해 줄 수 있다. 예컨대, Master AP는 Slave AP 1에는 Slave AP 1-STA 간의 채널 정보를 제공하고, Master AP는 Slave AP 2에는 Slave AP 2-STA 간의 채널 정보를 제공할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 Master AP는 전체 채널 정보를 모든 Slave AP들에게 동일하게 제공할 수도 있다.
또한, Master AP만 NDP-A를 전송하는 예시와는 다르게 JT을 수행하는 모든 AP들이 동일한 NDP-A를 동시에 전송할 수도 있다.
Example 2
일 예로, Master AP에 의해서 사운딩(sounding)을 위한 NDP-A가 전송되며 NDP-A가 전송된 후에 채널 추정을 위한 NDP가 SIFS 간격으로 각 AP에 의해 순차적으로 전송될 수 있다. 이때, 순차적인 NDP 전송은 Master AP부터 시작될 수 있으며, Slave AP들간의 NDP 전송 순서는 Master AP에 의해서 결정되며 유선 네트워크를 통해서 시그널링 될 수 있다.
다중 AP들은 각각의 타임 슬롯(time slot)을 이용하여 NDP를 전송하기 때문에 다수의 NDP 프레임들이 전송됨을 STA에 알려주기 위해서 Master AP가 전송하는 NDP-A는 표 2와 같은 필드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2017012919-appb-I000002
한편, 3rd Party STA이 NDP-A 프레임을 수신한 경우, Number of NDP 필드를 통해서 연속으로 송신될 NDP 프레임들의 수를 파악하고 이에 기반하여 NAV(network allocation vector)를 설정할 수도 있다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 JT를 위한 측정 및 피드백 절차를 나타낸다.
도 15를 참조하면 Master AP가 NDP-A를 전송한 후에 SIFS 간격으로 각각의 AP가 NDP를 전송한다. 예컨대, NDP 1이 송신된 이후 STA의 Ack 송신 없이 NDP 2 가 송신된다. 다시 말해, STA은 NDP 1 수신 뒤에 Ack를 송신하는 것이 아니라 NDP 2 수신을 기대한다.
마지막 NDP가 전송된 후에 Master AP는 STA가 측정한 채널 정보를 수신하기 위해서 트리거 프레임을 STA에 전송한다. 일 예로 트리거 프레임은 마지막 NDP 전송으로부터 SIFS 이후에 전송될 수 있다. STA은 트리거 프레임을 수신함으로써 NDP 프레임 전송이 끝났음을 알 수 있다.
또한 STA에게 NDP 전송이 끝났음을 알리기 위해서 마지막 NDP 프레임에는 사운딩 전송이 끝났음을 알리는 지시자가 포함될 수 있다. 이를 통해 STA가 트리거 프레임 수신 전까지 추가적인 NDP 송신을 기다리는 것을 방지할 수 있다.
마지막 NDP 프레임 전송이 끝난 후에 피드백을 요청하는 트리거 프레임을 수신한 STA는 각 AP들로부터 수신한 NDP들을 통해 추정한 채널 정보를 Master AP에 전송한다. 예컨대, STA은 트리거 프레임을 통해 할당된 자원을 통해 채널 정보를 Master AP에 피드백할 수 있다.
예를 들어, 11ax에서 OFDMA 전송을 위해서 정의된 26/52/106/242 RU tone을 이용하여 채널 정보를 피드백할 수 있다. 또한 각 AP들에 대한 채널정보를 전송하기 위해서 서로 다른 RU tone을 이용할 수 있다.
채널 정보를 수신한 Master AP는 피드백 정보를 각 AP에게 전송하여 주거나 또는 수신한 피드백 정보 중 해당 AP에 해당하는 정보 예를 들어, 해당 스트림에 대한 정보 혹은 안테나에 대한 정보만을 전송하여 줄 수 있다.
다른 예로, 트리거 프레임을 통해 모든 AP들에 대한 채널 정보를 한번에 전송하는 대신 STA은 각 AP의 NDP 수신으로부터 SIFS 후에 해당 AP로 채널 정보를 피드백할 수도 있다. 이 경우에도, NDP-A는 Master AP에 의해서만 전송될 수 있다. 각 AP는 NDP 전송 후 STA로부터 수신한 채널 정보를 Master AP로 유선 네트워크를 이용하여 전송할 수 있다. 각 AP로부터의 채널 정보를 수신한 Master AP는 이를 이용하여 JT을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, 각 AP는 STA로부터 수신한 채널 정보를 Master AP로 전송하지 않고, JT시 해당 채널 정보를 개별적으로 이용하여 데이터를 STA에 전송할 수도 있다.
Example 3
일 예로, 다수의 AP들 각각이 사운딩을 위한 NDP-A와 NDP를 전송할 수 있다. 각 AP의 NDP-A/NDP 전송은 SIFS 간격으로 수행될 수 있다.
다수의 AP들에 의해서 순차적으로 전송되는 NDP를 구분하기 위해서 각 AP가 전송하는 NDP-A는 전송 순서에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, NDP-A는 표 3과 같은 필드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2017012919-appb-I000003
한편, 각 AP의 NDP 전송 순서는 BSS Color에 기반하여 결정되거나 또는 JT를 위해 페어링된 순서에 따라서 결정될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 JT를 위한 측정 및 피드백 절차를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 매 NDP 전송 전에 NDP-A가 전송되므로 JT을 위한 사운딩의 지연 및 오버헤드가 커지는 단점은 있으나, 각 AP마다 개별적으로 NDP-A를 전송하므로 STA는 좀더 명확하게 AP의 상황에 맞게 채널을 추정할 수 있다.
STA은 NDP-A의 Joint Transmission Indication 필드를 통하여 해당 NDP-A가 JT 사운딩을 위한 것임을 알 수 있다. 따라서, STA은 NDP 수신으로부터 SIFS 뒤에 바로 피드백을 전송하지 않고, 다음 NDP-A/NDP 수신을 대기할 수 있다. 마지막 NDP-A/NDP 프레임에는 NDP 전송이 끝났음을 알리는 정보가 포함될 수 있고, 따라서 STA는 채널 추정을 위한 NDP-A/NDP를 더 이상 기다리지 않을 수 있다.
Master AP는 마지막 NDP로부터 SIFS 뒤에 트리거 프레임을 STA에게 전송하여, 피드백을 수신할 수 있다. 예컨대, STA은 연속적인 NDP-A/NDP 전송들을 통해서 추정한 각 AP와 STA간의 채널 추정 정보를 트리거 프레임을 통해 할당된 자원을 통해 Master AP에 피드백 할 수 있다.
Example 4
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 JT를 위한 측정 및 피드백 절차를 나타낸다.
JT을 수행하는 다수의 AP들은 각각 STA과 개별적으로 사운딩 절차를 수행하여 자신과 STA 간 채널 정보를 획득할 수 있다.
다수의 AP들에 의해서 수행되는 일련의 사운딩 절차들 중간에 3rd Party STA이 채널 엑세스하는 것을 방지하기 위해서 Master AP에 의해서 전송되는 NDP-A 에는 다수의 사운딩 절차들을 위한 TXOP 정보가 포함될 수 있다. 또한 다른 AP들에 의해서 전송되는 NDP-A에도 현재의 사운딩 절차와 그 뒤에 수행될 예정인 나머지 사운딩 절차를 커버하는 TXOP 정보가 포함될 수 있다.
각 AP가 전송한 NDP 를 수신한 STA는 SIFS 다음에 바로 채널 정보를 해당 AP로 피드백한다. STA의 피드백으로부터 SIFS 후에 다음 AP가 채널 측정을 위한 NDP-A/NDP를 전송한다.
각 AP와 STA간의 채널 정보가 개별적으로 사운딩 절차를 통해서 획득되기 때문에 지연과 오버헤드가 증가하는 단점은 있으나, 채널에 대한 정보를 정확하게 얻을 수 있고, 1회 피드백시 송신되는 정보의 크기가 작아 1회 피드백에 따른 오버헤드가 크지 않다는 장점이 있다.
JT을 위한 일련의 사운딩 절차들이 Master AP가 설정한 TXOP 내에서 이루어 지므로 각 AP들이 전송하는 NDP-A/NDP 및 STA이 전송하는 피드백 프레임은, 채널 엑세스를 위한 경쟁(contention)없이 전송될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 JT를 위한 채널 측정 및 피드백 방법을 나타낸다. 앞서 설명된 내용과 중복하는 설명은 생략될 수 있다.
도 18에서는 편의상 다수의 AP들 각각을 구분하여 도시하지 않았으나, 다수의 AP들은 제1 AP 및 적어도 하나의 제2 AP를 포함할 수 있다. 제1 AP는 마스터(master) AP이고, 적어도 하나의 제2 AP 각각은 슬레이브(slave) AP일 수 있다. 당업자라면 상술된 예시들을 바탕으로 도 18의 각 AP 동작이 어느 AP에 의해 수행되는지를 명확히 이해할 수 있다.
도 18을 참조하면, STA은 제1 엑세스 포인트(AP)로부터 NDP-A(null data packet announcement) 프레임을 수신한다(1800). NDP-A 프레임은, STA의 식별자를 포함하는 STA 정보 필드, NDP-A 프레임이 다수의 AP들의 협력 전송(joint transmission, JT)를 위한 것인지 여부를 지시하는 협력 전송 지시자, 안테나 설정 필드 및 공간 스트림(spatial stream) 수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
STA은 수신된 NDP-A 프레임이 다수의 AP들의 JT를 위한 것인지 여부를 판단한다(1815). 예컨대, STA은 NDP-A 프레임에 포함된 협력 전송 지시자를 통해 NDP-A 프레임이 JT를 위한 것인지 여부를 판단할 수 있다.
만약, 수신된 NDP-A 프레임이 JT를 위한 것이 아니라면 STA은 제1 AP로부터만 NDP 프레임 송신될 것이라고 기대할 수 있다. 이와 달리, 수신된 NDP-A 프레임이 JT를 위한 것이라면 STA은 제1 AP 뿐 아니라 제2 AP 또한 NDP 프레임을 송신할 것이라고 기대할 수 있다.
이하에서는 수신된 NDP-A 프레임이 JT를 위한 것이라고 가정한다.
STA은, NDP-A 프레임이 JT를 위한 것이라면 해당 NDP-A 프레임을 송신한 제1 AP에 대한 채널과 NDP-A 프레임을 송신하지 않은 적어도 하나의 제2 AP에 대한 채널을 측정한다(1815). 예컨대, STA은 NDP-A 프레임의 1회 수신(1800)한 이후에 다수의 AP들로부터 수신되는 다수의 NDP 프레임들(1810)을 통해 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 획득할 수 있다.
STA은 채널 측정 결과 획득된 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 제1 AP로 송신한다(1820).
일 예로, STA은, NDP-A 수신으로부터 SIFS(short inter-frame space)뒤에 다수의 NDP 프레임들을 다수의 AP들로부터 동시에 수신할 수 있다. NDP-A 프레임의 안테나 설정 필드는 다수의 AP들 전체에 대한 송신 안테나들 개수를 포함할 수 있다. NDP-A 프레임의 공간 스트림 수는 다수의 AP들 전체에 대한 공간 스트림들의 개수를 지시할 수 있다.
다른 예로, STA은 NDP-A 수신으로부터 SIFS(short inter-frame space)뒤에 다수의 NDP 프레임들을 소정의 IFS 간격에 따라서 다수의 AP들로부터 순차적으로 수신할 수 있다. NDP-A 프레임의 안테나 설정 필드는 각 AP 당 송신 안테나들 개수를 포함할 수 있다. NDP-A 프레임의 공간 스트림 수는 각 AP 당 공간 스트림들의 개수를 지시할 수 있다. 또한, NDP-A 프레임은 다수의 NDP 프레임들의 총 개수에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
STA은, 다수의 NDP 프레임들의 수신 이후에 제1 AP로부터 트리거 프레임을 수신할 수 있다. 다수의 AP들에 대한 채널 정보는 트리거 프레임을 통해 할당된 자원을 통해 송신될 수 있다.
할당된 자원으로 11ax 에서 정의한 26/52/106/242 RU tone이 사용될 수 있다.
다수의 NDP 프레임들 중 마지막 NDP 프레임은 NDP 프레임 전송 종료를 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
도 19는 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 19의 무선 장치(100)은 상술한 설명의 특정 STA, 그리고 무선 장치(850)은 상술한 설명의 AP에 대응할 수 있다.
STA (100)은 프로세서(110), 메모리(120), 송수신기(130)를 포함할 수 있고, AP (150)는 프로세서(160), 메모리(170) 및 송수신기(180)를 포함할 수 있다. 송수신기(130 및 180)은 무선 신호를 송신/수신하고, IEEE 802.11/3GPP 등의 물리적 계층에서 실행될 수 있다. 프로세서(110 및 160)은 물리 계층 및/또는 MAC 계층에서 실행되고, 송수신기(130 및 180)와 연결되어 있다. 프로세서(110 및 160)는 상기 언급된 UL MU 스케줄링 절차를 수행할 수 있다.
프로세서(110 및 160) 및/또는 송수신기(130 및 180)는 특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(120 및 170)은 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시 예가 소프트웨어에 의해 실행될 때, 상기 기술한 방법은 상기 기술된 기능을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로세스, 기능)로서 실행될 수 있다. 상기 모듈은 메모리(120, 170)에 저장될 수 있고, 프로세서(110, 160)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리(120, 170)는 상기 프로세스(110, 160)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 수단으로 상기 프로세스(110, 160)와 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 상술한 설명으로부터 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 IEEE 802.11을 비롯한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 랜(WLAN) 시스템에서 스테이션(STA)이 채널 정보를 보고하는 방법에 있어서,
    제1 엑세스 포인트(AP)로부터 NDP-A(null data packet announcement) 프레임을 수신하는 단계;
    상기 NDP-A 프레임이 다수의 AP들의 협력 전송(joint transmission)을 위한 것이라고 판단되면, 상기 NDP-A 프레임을 송신한 제1 AP에 대한 채널과 상기 NDP-A 프레임을 송신하지 않은 적어도 하나의 제2 AP에 대한 채널을 측정하는 단계; 및
    채널 측정 결과 획득된 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 상기 제1 AP로 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 NDP-A 프레임이 상기 협력 전송을 위한 것이면, 상기 STA은 상기 NDP-A 프레임의 1회 수신한 이후에 상기 다수의 AP들로부터 수신되는 다수의 NDP 프레임들을 통해 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 획득하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 NDP-A 프레임은, 상기 STA의 식별자를 포함하는 STA 정보 필드, 상기 NDP-A 프레임이 상기 다수의 AP들의 협력 전송을 위한 것인지 여부를 지시하는 협력 전송 지시자, 안테나 설정 필드 및 공간 스트림(spatial stream) 수 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 NDP-A 수신으로부터 SIFS(short inter-frame space)뒤에 상기 다수의 NDP 프레임들을 상기 다수의 AP들로부터 동시에 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 NDP-A 프레임의 안테나 설정 필드는 상기 다수의 AP들 전체에 대한 송신 안테나들 개수를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임의 공간 스트림 수는 상기 다수의 AP들 전체에 대한 공간 스트림들의 개수를 지시하는, 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 NDP-A 수신으로부터 SIFS(short inter-frame space)뒤에 상기 다수의 NDP 프레임들을 소정의 IFS 간격에 따라서 상기 다수의 AP들로부터 순차적으로 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 NDP-A 프레임의 안테나 설정 필드는 각 AP 당 송신 안테나들 개수를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임의 공간 스트림 수는 각 AP 당 공간 스트림들의 개수를 지시하며,
    상기 NDP-A 프레임은 상기 다수의 NDP 프레임들의 총 개수에 대한 정보를 더 포함하는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 NDP 프레임들의 수신 이후에 상기 제1 AP로부터 트리거 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보는 상기 트리거 프레임을 통해 할당된 자원을 통해 송신되는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 NDP 프레임들 중 마지막 NDP 프레임은 NDP 프레임 전송 종료를 나타내는 지시자를 포함하는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 AP는 상기 다수의 AP들 중 마스터(master) AP이고,
    상기 적어도 하나의 제2 AP는 상기 다수의 AP들 중 슬레이브(slave) AP인, 방법.
  10. 스테이션(STA) 에 있어서,
    수신기;
    송신기; 및
    상기 수신기를 통해 제1 엑세스 포인트(AP)로부터 NDP-A(null data packet announcement) 프레임을 수신하고, 상기 NDP-A 프레임이 다수의 AP들의 협력 전송(joint transmission)을 위한 것이라고 판단되면 상기 NDP-A 프레임을 송신한 제1 AP에 대한 채널과 상기 NDP-A 프레임을 송신하지 않은 적어도 하나의 제2 AP에 대한 채널을 측정하고, 채널 측정 결과 획득된 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 상기 송신기를 통해 상기 제1 AP로 송신하는 프로세서를 포함하고,
    상기 NDP-A 프레임이 상기 협력 전송을 위한 것이면, 상기 프로세서는, 상기 NDP-A 프레임의 1회 수신한 이후에 상기 다수의 AP들로부터 수신되는 다수의 NDP 프레임들을 통해 상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보를 획득하는, 스테이션.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 NDP-A 프레임은, 상기 STA의 식별자를 포함하는 STA 정보 필드, 상기 NDP-A 프레임이 상기 다수의 AP들의 협력 전송을 위한 것인지 여부를 지시하는 협력 전송 지시자, 안테나 설정 필드 및 공간 스트림(spatial stream) 수 중 적어도 하나를 포함하는, 스테이션.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 수신기를 통해, 상기 NDP-A 수신으로부터 SIFS(short inter-frame space)뒤에 상기 다수의 NDP 프레임들을 상기 다수의 AP들로부터 동시에 수신하고,
    상기 NDP-A 프레임의 안테나 설정 필드는 상기 다수의 AP들 전체에 대한 송신 안테나들 개수를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임의 공간 스트림 수는 상기 다수의 AP들 전체에 대한 공간 스트림들의 개수를 지시하는, 스테이션.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 수신기를 통해, 상기 NDP-A 수신으로부터 SIFS(short inter-frame space)뒤에 상기 다수의 NDP 프레임들을 소정의 IFS 간격에 따라서 상기 다수의 AP들로부터 순차적으로 수신하고,
    상기 NDP-A 프레임의 안테나 설정 필드는 각 AP 당 송신 안테나들 개수를 포함하고, 상기 NDP-A 프레임의 공간 스트림 수는 각 AP 당 공간 스트림들의 개수를 지시하며,
    상기 NDP-A 프레임은 상기 다수의 NDP 프레임들의 총 개수에 대한 정보를 더 포함하는, 스테이션.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 수신기를 통해, 상기 다수의 NDP 프레임들의 수신 이후에 상기 제1 AP로부터 트리거 프레임을 수신하고,
    상기 다수의 AP들에 대한 채널 정보는 상기 트리거 프레임을 통해 할당된 자원을 통해 송신되는, 스테이션.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 다수의 NDP 프레임들 중 마지막 NDP 프레임은 NDP 프레임 전송 종료를 나타내는 지시자를 포함하는, 스테이션.
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