WO2018155988A1 - 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말 - Google Patents

무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말 Download PDF

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WO2018155988A1
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wireless terminal
frame
mpdus
mpdu
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방세희
김정기
김진민
최진수
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present disclosure relates to wireless communication, and more particularly, to a method for retransmitting a frame in a WLAN system and a wireless terminal using the same.
  • the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11ad standard is a high-speed wireless communications standard that operates on beamforming technology utilizing 60 GHz band characteristics.
  • the signal's reach is around 10 meters, but throughput can support more than 6 Gbps.
  • the 802.11ad standard operates in the high frequency band, signal propagation can be dominated by ray-like propagation. Signal quality may be improved as the TX (remit) or RX (receive) antenna beam is aligned to face a strong spatial signal path.
  • IEEE 802.11ad provides a beamforming training process for antenna beam alignment.
  • IEEE 802.11ay is the next generation of standards under development aimed at throughputs of 20Gbps and higher based on IEEE 802.11ad.
  • An object of the present specification is to provide a method for retransmitting a frame in a WLAN system having an improved performance and a wireless terminal using the same.
  • a method for retransmitting a frame performed by a first wireless terminal including a plurality of directional antenna modules in a wireless LAN system may include a MSDU (MAC Service Data Unit) received from an upper layer of the first wireless terminal.
  • MSDU MAC Service Data Unit
  • MPDUs MAC Protocol Data Units
  • BA Block ACK
  • a method for retransmitting a frame in a WLAN system having improved performance and a wireless terminal using the same are provided.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a structure of a WLAN system.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of a layer architecture of a WLAN system supported by IEEE 802.11.
  • 3 is a conceptual diagram of an active scanning procedure.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of an STA supporting EDCA in a WLAN system.
  • 5 is a conceptual diagram illustrating a backoff procedure according to EDCA.
  • FIG. 6 is a view for explaining a frame transmission procedure in a WLAN system.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of a wireless terminal for transmitting a frame in a WLAN system according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating channelization of a wireless channel for transmitting a frame in a WLAN system according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method for retransmitting a frame in a WLAN system according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of retransmitting a frame in a WLAN system according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a wireless terminal to which an embodiment of the present specification can be applied.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a structure of a WLAN system.
  • FIG. 1A shows the structure of an infrastructure network of the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • the WLAN system 10 of FIG. 1A may include at least one basic service set (hereinafter, referred to as 'BSS', 100, 105).
  • the BSS is a set of access points (APs) and stations (STAs) that can successfully synchronize and communicate with each other, and is not a concept indicating a specific area.
  • APs access points
  • STAs stations
  • the first BSS 100 may include a first AP 110 and one first STA 100-1.
  • the second BSS 105 may include a second AP 130 and one or more STAs 105-1, 105-2.
  • the infrastructure BSS may include at least one STA, AP (110, 130) providing a distribution service (Distribution Service) and a distribution system (DS, 120) connecting a plurality of APs. have.
  • the distributed system 120 may connect the plurality of BSSs 100 and 105 to implement an extended service set 140 which is an extended service set.
  • the ESS 140 may be used as a term indicating one network to which at least one AP 110 or 130 is connected through the distributed system 120.
  • At least one AP included in one ESS 140 may have the same service set identification (hereinafter, referred to as SSID).
  • the portal 150 may serve as a bridge for connecting the WLAN network (IEEE 802.11) with another network (for example, 802.X).
  • a network between APs 110 and 130 and a network between APs 110 and 130 and STAs 100-1, 105-1, and 105-2 may be implemented. Can be.
  • FIG. 1B is a conceptual diagram illustrating an independent BSS.
  • the WLAN system 15 of FIG. 1B performs communication by setting a network between STAs without the APs 110 and 130, unlike FIG. 1A. It may be possible to.
  • a network that performs communication by establishing a network even between STAs without the APs 110 and 130 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS).
  • BSS basic service set
  • the IBSS 15 is a BSS operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not contain an AP, there is no centralized management entity. Thus, in the IBSS 15, the STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 are managed in a distributed manner.
  • All STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 of the IBSS may be mobile STAs, and access to a distributed system is not allowed. All STAs of the IBSS form a self-contained network.
  • the STA referred to herein includes a medium access control (MAC) conforming to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium.
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11
  • any functional medium it can broadly be used to mean both an AP and a non-AP Non-AP Station (STA).
  • the STA referred to herein includes a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), and a mobile station (MS). It may also be called various names such as Mobile SubscriberUnit or simply user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • a hierarchical architecture of a WLAN system includes a physical medium dependent (PMD) sublayer 200, a physical layer convergence procedure (PLCP) sublayer ( 210 and a medium access control (MAC) sublayer 220.
  • PMD physical medium dependent
  • PLCP physical layer convergence procedure
  • MAC medium access control
  • the PMD sublayer 200 may serve as a transmission interface for transmitting and receiving data between a plurality of STAs.
  • the PLCP sublayer 210 is implemented such that the MAC sublayer 220 can operate with a minimum dependency on the PMD sublayer 200.
  • the PMD sublayer 200, the PLCP sublayer 210, and the MAC sublayer 220 may conceptually include management entities.
  • the management unit of the MAC sublayer 220 is referred to as a MAC Layer Management Entity (MLME) 225.
  • the management unit of the physical layer is referred to as a PHY Layer Management Entity (PLME) 215.
  • Such management units may provide an interface for performing a layer management operation.
  • the PLME 215 may be connected to the MLME 225 to perform management operations of the PLCP sublayer 210 and the PMD sublayer 200.
  • the MLME 225 may be connected to the PLME 215 to perform a management operation of the MAC sublayer 220.
  • a STA management entity (hereinafter, referred to as “SME”, 250) may exist.
  • the SME 250 may operate as an independent component in each layer.
  • the PLME 215, the MLME 225, and the SME 250 may transmit and receive information from each other based on primitives.
  • the PLCP sublayer 210 may include a MAC protocol data unit (MAC protocol data unit) received from the MAC sublayer 220 according to an indication of the MAC layer between the MAC sublayer 220 and the PMD sublayer 200.
  • MAC protocol data unit MAC protocol data unit
  • the MPDU is transmitted to the PMD sublayer 200 or the frame coming from the PMD sublayer 200 is transferred to the MAC sublayer 220.
  • the PMD sublayer 200 may be a PLCP lower layer to perform data transmission and reception between a plurality of STAs over a wireless medium.
  • the MPDU delivered by the MAC sublayer 220 is referred to as a physical service data unit (hereinafter, referred to as a PSDU) in the PLCP sublayer 210.
  • PSDU physical service data unit
  • the MPDU is similar to the PSDU. However, when an aggregated MPDU (AMPDU) that aggregates a plurality of MPDUs is delivered, individual MPDUs and PSDUs may be different from each other.
  • AMPDU aggregated MPDU
  • the PLCP sublayer 210 adds an additional field including information required by the transceiver of the physical layer in the process of receiving the PSDU from the MAC sublayer 220 and transmitting the PSDU to the PMD sublayer 200.
  • the added field may be a PLCP preamble, a PLCP header, tail bits required to return the convolutional encoder to a zero state in the PSDU.
  • the PLCP sublayer 210 adds the above-described fields to the PSDU to generate a PPCP (PLCP Protocol Data Unit), which is then transmitted to the receiving station via the PMD sublayer 200, and the receiving station receives the PPDU to receive the PLCP preamble and PLCP. Obtain and restore information necessary for data restoration from the header.
  • PPCP PLCP Protocol Data Unit
  • 3 is a conceptual diagram of an active scanning procedure.
  • the active scanning procedure may be performed in the following steps.
  • the STA 300 determines whether it is ready to perform a scanning procedure.
  • the STA 300 may perform active scanning by waiting until the probe delay time expires or when specific signaling information (eg, PHY-RXSTART.indication primitive) is received. have.
  • specific signaling information eg, PHY-RXSTART.indication primitive
  • the probe delay time is a delay generated before the STA 300 transmits the probe request frame 510 when performing the active scanning.
  • PHY-RXSTART.indication primitive is a signal transmitted from a physical (PHY) layer to a local medium access control (MAC) layer.
  • the PHY-RXSTART.indication primitive may signal to the MAC layer that it has received a PLC protocol data unit (PPDU) including a valid PLCP header in a physical layer convergence protocol (PLCP).
  • PPDU PLC protocol data unit
  • PLCP physical layer convergence protocol
  • multiple STAs may share a wireless medium by using a distributed coordination function (DCF), which is a contention-based function.
  • DCF can prevent outgoing between STAs through a back-off scheme using carrier sense multiple access / collision avoidance (CSMA / CA) as an access protocol.
  • the STA 300 may transmit the probe request frame 310 to the AP 360 or 370 using a basic access method.
  • Probe request frame 310 for information (eg, service set identification (SSID) and basic service set identification (BSSID) information) for specifying APs 360 and 370 included in the MLME-SCAN.request primitive. ) Can be sent.
  • information eg, service set identification (SSID) and basic service set identification (BSSID) information
  • the BSSID is an indicator for specifying the AP and may have a value corresponding to the MAC address of the AP.
  • Service set identification (SSID) is a network name for specifying an AP that can be read by a person who operates an STA. The BSSID and / or SSID may be used to specify the AP.
  • the STA 300 may specify an AP based on information for specifying the APs 360 and 370 included by the MLME-SCAN.request primitive.
  • the specified APs 360 and 370 may transmit probe response frames 350 and 350 to the STA 300.
  • the STA 300 may unicast, multicast, or broadcast the probe request frame 310 by transmitting the SSID and BSSID information in the probe request frame 310. A method of unicasting, multicasting or broadcasting the probe request frame 310 using the SSID and the BSSID information will be further described with reference to FIG. 5.
  • the STA 500 may include the SSID list in the probe request frame 510 and transmit the SSID list.
  • the APs 360 and 370 receive the probe request frame 310 and determine the SSID included in the SSID list included in the received probe request frame 310 to determine the probe response frames 350 and 350 to the STA 300. You can decide whether to send.
  • the probe timer may be used to check the minimum channel time (MinChanneltime, 320) and the maximum channel time (MaxChanneltime, 530).
  • the minimum channel time 320 and the maximum channel time 330 may be used to control the active scanning operation of the STA 300.
  • the minimum channel time 320 may be used to perform an operation for changing the channel on which the STA 300 performs active scanning. For example, if the STA 300 does not receive the probe response frames 340 and 350 until the probe timer reaches the minimum channel time 320, the STA 300 shifts the scanning channel to scan on another channel. Can be performed. When the STA 300 receives the probe response frame 350 until the probe timer reaches the minimum channel time 320, when the probe timer reaches the maximum channel time 330, the STA may receive the received probe response frame ( 340 and 350 can be processed.
  • the STA 300 searches for the PHY-CCA.indication primitive until the probe timer reaches the minimum channel time 320 so that other frames (eg, probe response frames 340 and 350) are not available until the minimum channel time 320. Whether it is received by the STA 300 may be determined.
  • PHY-CCA.indication primitive may transmit information about the state of the medium from the physical layer to the MAC layer. PHY-CCA.indication primitive can inform the status of the current channel by using channel status parameters such as busy if channel is not available and idle if channel is available. When the PHY-CCA.indication is detected as busy, the STA 300 determines that there are probe response frames 350 and 350 received by the STA 300, and the PHY-CCA.indication is idle. If it is detected as, it may be determined that the probe response frames 340 and 350 received by the STA 300 do not exist.
  • the STA 300 may set the network allocation vector (NAV) to 0 and scan the next channel.
  • NAV network allocation vector
  • the STA 300 may perform processing on the received probe response frames 340 and 350 after the probe timer reaches the maximum channel time 330. have. After processing the received probe response frames 340 and 350, the NAV is set to 0 and the STA 300 may scan the next channel.
  • the PHY-CCA.indication according to the present specification is not a concept applied only to a probe response frame but may be applied to all frames transmitted to other physical layers.
  • the MLME may signal MLME-SCAN.confirm primitive.
  • the MLME-SCAN.confirm primitive may include a BSSDescriptionSet including all information obtained in the scanning process.
  • the STA 300 uses the active scanning method, it is necessary to perform monitoring to determine whether the parameter of the PHY-CCA.indication is busy until the probe timer reaches the minimum channel time.
  • MLME-SCAN.request primitive is a primitive generated by SME.
  • the MLME-SCAN.request primitive may be used to determine whether there is another BSS to which the STA is bound.
  • the MLME-SCAN.request primitive may specifically include information such as BSSType, BSSID, SSID, ScanType, ProbeDelay, ChannelList, MinChannelTime, MaxChannelTime, RequestInformation, SSID List, ChannelUsage, AccessNetworkType, HESSID, MeshID, VendorSpecificInfo.
  • a request parameter included in MLME-SCAN.request.primitive may be used to determine whether the responding STA transmits a probe response frame.
  • the request parameter may include information for requesting that information of another BSS is included in the probe response frame.
  • the request parameter may include a report request field, a delay reference field, and a maximum delay limit field.
  • the report request field is information for requesting information of another BSS to be included in the probe response frame.
  • the delay reference field includes information about a delay type applied in response to the probe request frame, and the maximum delay limit field is a delay reference field. It may include maximum connection delay information for the delay type, indicated by.
  • the request parameter may include a minimum data rate field and / or a received signal strength limit field.
  • the minimum data rate field contains information on the lowest overall data rate in transmitting an MSDU or A-MSDU.
  • the received signal strength limit field may further include information about a limit value of a signal required for the receiver of the probe request frame to respond.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of an STA supporting EDCA in a WLAN system.
  • an STA (or AP) that performs channel access based on enhanced distributed channel access (EDCA) may perform channel access according to a plurality of predefined user priorities for traffic data. .
  • EDCA enhanced distributed channel access
  • EDCA For the transmission of Quality of Service (QoS) data frames based on multiple user priorities, EDCA provides four access categories (AC) (AC_BK (background), AC_BE (best effort), AC_VI (video)). , AC_VO (voice)).
  • AC access categories
  • AC_BK background
  • AC_BE best effort
  • AC_VI video
  • AC_VO voice
  • the STA performing channel access based on the EDCA arrives at the medium access control (MAC) layer from the logical link control (LLC) layer, that is, traffic data such as a MAC service data unit (MSDU) as shown in Table 1 below. Can be mapped.
  • Table 1 is an exemplary table showing the mapping between user priority and AC.
  • transmission queues and AC parameters can be defined.
  • a plurality of user priorities may be implemented based on AC parameter values set differently for each AC.
  • DIFS DCF interframe space
  • DCF distributed coordination function
  • CWmin CWmax
  • AIFS artificial interframe space
  • the EDCA parameter used for the backoff procedure for each AC may be set to a default value or carried in a beacon frame from the AP to each STA.
  • the EDCA parameter set element may include information about channel access parameters for each AC (eg, AIFS [AC], CWmin [AC], CWmax [AC]).
  • the backoff procedure of EDCA which generates a new backoff count, is similar to the backoff procedure of the existing DCF.
  • Differentiated backoff procedure for each AC of the EDCA may be performed based on EDCA parameters set individually for each AC.
  • EDCA parameters can be an important means used to differentiate channel access of various user priority traffic.
  • EDCA parameter values defined for each AC can optimize network performance and increase the transmission effect of traffic priority. Accordingly, the AP may perform overall management and coordination functions for the EDCA parameters to ensure fair access to all STAs participating in the network.
  • a predefined (or pre-assigned) user priority for traffic data (or traffic) may be referred to as a traffic identifier ('TID').
  • Transmission priority of traffic data may be determined based on user priority.
  • the traffic identifier (TID) of the traffic data having the highest user priority may be set to '7'. That is, traffic data in which the traffic identifier (TID) is set to '7' may be understood as traffic having the highest transmission priority.
  • one STA (or AP) 1200 may include a virtual mapper 410, a plurality of transmission queues 420 to 450, and a virtual collision processor 1260.
  • the virtual mapper 410 of FIG. 4 may serve to map the MSDU received from the logical link control (LLC) layer to a transmission queue corresponding to each AC according to Table 1 above.
  • LLC logical link control
  • the plurality of transmission queues 420-450 of FIG. 4 may serve as individual EDCA competition entities for channel access to the wireless medium within one STA (or AP).
  • the transmission queue 420 of the AC VO type of FIG. 4 may include one frame 421 for a second STA (not shown).
  • the transmission queue 430 of the AC VI type has three frames 431 to 433 for the first STA (not shown) and one frame 434 for the third STA (not shown) according to the order to be transmitted to the physical layer. ) May be included.
  • the transmission queue 440 of the AC BE type of FIG. 4 includes one frame 441 for the second STA (not shown) and one frame for the third STA (not shown) according to the order to be transmitted to the physical layer. 442 and one frame 443 for the second STA (not shown).
  • the transmission queue 450 of the AC BE type may not include a frame to be transmitted to the physical layer.
  • internal backoff values for transmission queue 420 of AC VO type, transmission queue 430 of AC VI type, transmission queue 440 of AC BE type, and transmission queue 450 of type AC BK. can be calculated separately based on Equation 1 below and a set of channel access parameters for each AC (ie, AIFS [AC], CWmin [AC], CWmax [AC] in Table 2).
  • the STA 400 may perform an internal backoff procedure based on internal backoff values for each transmission queue 420, 430, 440, and 450.
  • the transmission queue that first completes the internal backoff procedure may be understood as the transmission queue corresponding to the primary AC.
  • the frame included in the transmission queue corresponding to the primary AC may be transmitted to another entity (eg, another STA or AP) in a TXOP interval for a transmission opportunity (TXOP). If two or more ACs that have completed the backoff exist at the same time, collisions between the ACs may be adjusted according to functions included in the virtual collision handler 460 (EDCA function, EDCAF).
  • EDCA function EDCAF
  • the STA may transmit the next frame in the same AC for the remaining TXOP time and determine whether it can receive an ACK. In this case, the STA attempts to transmit the next frame after the SIFS time interval.
  • the TXOP limit value may be set as a default value for the AP and the STA, or a frame associated with the TXOP limit value may be transferred from the AP to the STA. If the size of the data frame to be transmitted exceeds the TXOP limit, the STA may split the frame into several smaller frames. Subsequently, the divided frames may be transmitted within a range not exceeding the TXOP limit.
  • 5 is a conceptual diagram illustrating a backoff procedure according to EDCA.
  • Each STA may share a wireless medium based on a contention coordination function, a distributed coordination function (hereinafter, referred to as 'DCF').
  • DCF is an access protocol for coordinating collisions between STAs and may use carrier sense multiple access / collision avoidance (CSMA / CA).
  • the STA may acquire a transmission right for transmitting an internally determined MPDU through the wireless medium.
  • the internally determined MPDU may be understood as a frame included in the transmission queue of the primary AC mentioned through FIG. 4.
  • the DCF determines that the wireless medium is used by another STA in the DIFS (ie, the wireless medium is busy)
  • the STA is idle for the wireless medium to obtain a transmission right to transmit an internally determined MPDU over the wireless medium. I can wait until it is in the idle state.
  • the STA may defer channel access by DIFS based on the time when the wireless medium is switched to the idle state. Subsequently, the STA may wait as much as a contention window (hereinafter referred to as "CW") set in the backoff counter.
  • CW contention window
  • each STA may set a randomly selected backoff value in the contention window (CW) to the backoff counter.
  • CW contention window
  • the backoff value set in the backoff counter of each STA to perform the backoff procedure according to the EDCA is equal to the internal backoff value used in the internal backoff procedure for determining the primary AC of each STA. May be associated.
  • the backoff value set in the backoff counter of each STA may be represented by Equation 1 below for the transmission queue of the primary AC of each STA and a channel access parameter set for each AC (that is, AIFS [AC] of Table 2, CWmin [AC], CWmax [AC]) may be a value newly set in the backoff counter of each STA.
  • a time indicating a backoff value selected by each STA in slot time units may be understood as the backoff window of FIG. 5.
  • Each STA may perform a countdown operation of decreasing the backoff window set in the backoff counter in slot time units.
  • An STA having a relatively shortest backoff window among a plurality of STAs may acquire a transmission opportunity (TXOP), which is a right to occupy a wireless medium.
  • TXOP transmission opportunity
  • the remaining STA may stop the countdown operation.
  • the remaining STA may wait until the time interval for the transmission opportunity (TXOP) ends.
  • the remaining STA may resume the suspended countdown operation to occupy the wireless medium.
  • the channel access scheme using DCF has no concept of transmission priority (ie, user priority). That is, when DCF is used, the quality of service (QoS) of traffic to be transmitted by the STA cannot be guaranteed.
  • HCF hybrid coordination function
  • HCCA HCCA controlled channel access
  • EDCA polling-based enhanced distributed channel access
  • the STA attempts to transmit buffered traffic data.
  • the user priority set for each traffic data may be differentiated as shown in Table 1.
  • the STA may include four types of output queues mapped to the user priorities of Table 1 (AC_BK, AC_BE, AC_VI, and AC_VO).
  • the STA may transmit traffic data based on the Arbitration Interframe Space (AIFS) in place of the previously used DCF Interframe Space (DIFS).
  • AIFS Arbitration Interframe Space
  • DIFS DCF Interframe Space
  • a wireless terminal ie, STA
  • STA may be a device capable of supporting both a WLAN system and a cellular system. That is, the wireless terminal may be interpreted as a UE supporting the cellular system or an STA supporting the WLAN system.
  • Interframe Interval can be reduced interframe space (RIFS), short interframe space (SIFS), PCF interframe space (PIFS), DCF frame interval (DIFS). It may be a DCF interframe space, an arbitration interframe space (AIFS), or an extended interframe space (EIFS).
  • RIFS reduced interframe space
  • SIFS short interframe space
  • PIFS PCF interframe space
  • DIFS DCF frame interval
  • AIFS arbitration interframe space
  • EIFS extended interframe space
  • the interframe interval may be determined according to an attribute specified by the physical layer of the STA regardless of the bit rate of the STA.
  • the rest of the interframe intervals (IFS) except for AIFS may be understood as fixed values for each physical layer.
  • AIFS can be understood as a value corresponding to four types of transmission queues mapped to user priorities, as shown in Table 2 above.
  • SIFS has the shortest time gap among the above mentioned IFS. Accordingly, the STA occupying the wireless medium may be used when it is necessary to maintain the occupancy of the medium without interference by other STAs in the section in which the frame exchange sequence is performed.
  • an STA accessing a wireless medium using SIFS may start transmission directly at the SIFS boundary without determining whether the medium is busy.
  • the duration of SIFS for a specific physical (PHY) layer may be defined by the aSIFSTime parameter.
  • the SIFS value is 16 ⁇ s.
  • PIFS can be used to provide the STA with the next highest priority after SIFS. In other words, PIFS can be used to obtain priority for accessing a wireless medium.
  • DIFS may be used by an STA to transmit a data frame (MPDU) and a management frame (Mac Protocol Data Unit (MPDU)) based on the DCF. If the medium is determined to be idle through a carrier sense (CS) mechanism after the received frame and the backoff time expire, the STA may transmit the frame.
  • MPDU data frame
  • MPDU Management frame
  • CS carrier sense
  • FIG. 6 is a view for explaining a frame transmission procedure in a WLAN system.
  • each STA 610, 620, 630, 640, and 650 of the WLAN system receives a backoff value for performing a backoff procedure according to EDCA.
  • 640 and 650 can be individually set to the backoff counters.
  • Each STA 610, 620, 630, 640, and 650 may attempt transmission after waiting for the set backoff value for a time indicated by a slot time (that is, the backoff window of FIG. 5).
  • each STA 610, 620, 630, 640, and 650 may reduce the backoff window in slot time units through a countdown operation.
  • the countdown operation for channel access to the wireless medium may be performed separately by each STA.
  • Each STA may individually set a backoff time Tb [i] corresponding to the backoff window to the backoff counter of each STA.
  • the backoff time Tb [i] is a pseudo-random integer value and may be calculated based on Equation 1 below.
  • Random (i) of Equation 1 is a function that uses uniform distribution and generates a random integer between '0' and CW [i].
  • CW [i] may be understood as the contention window selected between the minimum contention window CWmin [i] and the maximum contention window CWmax [i].
  • the minimum contention window CWmin [i] and the maximum contention window CWmax [i] may correspond to the default values CWmin [AC] and CWmax [AC] of Table 2, respectively.
  • CW [i] when CW [i] is set to CWmin [i] for initial channel access, an arbitrary integer value may be selected between '0' and CWmin [i] depending on Random (i). Any integer value selected according to Random (i) herein may be referred to as a backoff value.
  • i in Equation 1 corresponds to the user priority in Table 1. That is, the traffic buffered in the STA may be understood to correspond to any one of AC_VO, AC_VI, AC_BE, and AC_BK of Table 1 based on the value set in i of Equation 1.
  • SlotTime of Equation 1 may be used to provide sufficient time for the preamble of the transmitting STA to be detected by the neighbor STA.
  • Slot Time of Equation 1 may be used to define the aforementioned PIFS and DIFS. As an example. Slot time may be 9 ⁇ s.
  • the initial backoff time Tb [7] for the transmission queue of type AC_VO slots the backoff value selected between 0 and CWmin [AC_VO]. It may be a time expressed in units of slot time.
  • the STA When collision between STAs occurs according to the backoff procedure (or when ACK frame for the transmitted frame is not received), the STA increases the backoff time Tb [i] 'based on Equation 2 below. Can be newly calculated.
  • the new contention window CW new [i] may be calculated based on the previous window CW old [i].
  • the PF value of Equation 2 may be calculated according to the procedure defined in the IEEE 802.11e standard. For example, the PF value of Equation 2 may be set to '2'.
  • the increased backoff time Tb [i] ' is equal to the slot time of any integer selected between 0 and the new contention window CW new [i]. It can be understood as time expressed in units.
  • CW new [i] After successful transmission of the MPDU. CW new [i] can be maintained until is reset to CWmin [i].
  • CWmin [i], CWmax [i], AIFS [i], and PF values mentioned in FIG. 6 may be signaled from the AP through a QoS parameter set element, which is a management frame.
  • the CWmin [i], CWmax [i], AIFS [i] and PF values may be preset values by the AP and the STA.
  • the horizontal axes t1 to t5 for the first to fifth STAs 610 to 650 may represent time axes.
  • the vertical axis for the first to fifth STAs 610 to 650 may indicate a backoff time transmitted.
  • a plurality of STAs may attempt data (or frame) transmission.
  • each STA selects the backoff time (Tb [i]) of Equation 1 and waits for the corresponding slot time (slot time) before transmitting. You can try
  • each STA may count down the individually selected backoff counter time in slot time units. Each STA may continue to monitor the medium while counting down.
  • the STA may stop counting down and wait. If the wireless medium is monitored in an idle state, the STA can resume counting down.
  • the third STA 630 may check whether the medium is idle during DIFS. Subsequently, when the medium is determined to be idle during DIFS, the third STA 630 may transmit a frame to an AP (not shown).
  • IFS inter frame space
  • a frame may reach the MAC layer of each of the first STA 610, the second STA 620, and the fifth STA 650. If the medium is identified as idle, each STA may wait for DIFS and then count down the individual backoff time selected by each STA.
  • the second STA 620 selects the smallest backoff time and the first STA 610 selects the largest backoff time.
  • the remaining backoff time of the fifth STA 650 is the remaining back of the first STA 610 at the time T1 after completing the backoff procedure for the backoff time selected by the second STA 620 and starting frame transmission. A case shorter than the off time is shown.
  • the first STA 610 and the fifth STA 650 may suspend and wait for the backoff procedure. Subsequently, when the media occupation of the second STA 620 ends (that is, the medium is idle again), the first STA 610 and the fifth STA 650 may wait as long as DIFS.
  • the first STA 610 and the fifth STA 650 may resume the backoff procedure based on the stopped remaining backoff time.
  • the fifth STA 650 may complete the backoff procedure before the first STA 610. Can be.
  • a frame for the fourth STA 640 may reach the MAC layer of the fourth STA 640.
  • the fourth STA 640 may wait as long as DIFS. Subsequently, the fourth STA 640 may count down the backoff time selected by the fourth STA 640.
  • the remaining backoff time of the fifth STA 650 may coincide with the backoff time of the fourth STA 640. In this case, a collision may occur between the fourth STA 640 and the fifth STA 650. If a collision occurs between STAs, neither the fourth STA 640 nor the fifth STA 650 may receive an ACK, and may fail to transmit data.
  • the fourth STA 640 and the fifth STA 650 may individually calculate a new contention window CW new [i] according to Equation 2 above. Subsequently, the fourth STA 640 and the fifth STA 650 may separately perform countdowns for the newly calculated backoff time according to Equation 2 above.
  • the first STA 610 may wait. Subsequently, when the medium is idle, the first STA 610 may resume backoff counting after waiting for DIFS. When the remaining backoff time of the first STA 610 elapses, the first STA 610 may transmit a frame.
  • the CSMA / CA mechanism may include virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem.
  • the MAC of the WLAN system uses a Network Allocation Vector (NAV).
  • NAV Network Allocation Vector
  • the NAV is a value that indicates to the other AP and / or STA how long the AP and / or STA currently using or authorized to use the medium remain until the medium becomes available.
  • the value set to NAV corresponds to a period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period.
  • the NAV may be set according to a value of a duration field of the MAC header of the frame.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of a wireless terminal for transmitting a frame in a WLAN system.
  • the wireless terminal 700 includes a virtual mapper 710, a plurality of transmission queues 720 to 750, a virtual collision handler 760, and a plurality of directional antenna modules 770a to 770n. It may include.
  • the virtual mapper 710 of FIG. 7 the plurality of transmission queues 720 to 750, and the virtual collision handler 760 are described for the virtual mapper 410 of FIG. 4 and a plurality of transmissions. It will be understood as a description of the queues 420-450 and the virtual collision handler 1260.
  • the wireless terminal 700 has an internal structure in which a set of transmission queues 720, 730, 740, and 750 and a plurality of directional antenna modules 770a to 770n are associated with the wireless terminal. Can be.
  • the DMG antenna referred to herein may include a plurality of physical antennas.
  • the DMG antenna referred to herein may be understood as a set of a plurality of antennas physically (or logically) arranged in one (or more) directions.
  • the first directional antenna module 770a includes a first DMG antenna associated with a first user terminal (not shown), and the second directional antenna module 770b is associated with a second user terminal (not shown). It may include an associated second DMG antenna.
  • the third directional antenna module 770c may include a third DMG antenna associated with a third user terminal (not shown), and the Nth directional antenna module 770n (n is a natural number) may be an Nth STA (eg, N may include an N th DMG antenna associated with the natural number).
  • the wireless terminal 700 of FIG. 7 includes five directional antenna modules 770a to 770e.
  • the wireless terminal 700 of FIG. 7 has a plurality of data frames based on Receive Address (RA) information set in the plurality of data frames 721, 731 to 734, and 741 to 743, respectively.
  • 721, 731-734, 741-743 can be associated with the plurality of directional antenna modules 770a-770n.
  • the first data frame 721 may be buffered in the transmission queue 720 of the AC VO type.
  • the first data frame 721 may be understood as an MPDU including reception address (RA) information indicating a first user terminal (not shown).
  • RA reception address
  • the second to fifth data frames 731 to 734 may be buffered in the transmission queue 730 of the AC VI type.
  • the second to fourth data frames 731, 732, and 733 may be understood as MPDUs including reception address (RA) information indicating a second user terminal (not shown).
  • the fifth data frame 734 may be understood as an MPDU including reception address (RA) information indicating a first user terminal (not shown).
  • the sixth to eighth data frames 741 to 743 may be buffered in the transmission queue 740 of the AC BE type.
  • the sixth data frame 741 may be understood as an MPDU including reception address (RA) information indicating a third user terminal (not shown).
  • RA reception address
  • the seventh data frame 742 may be understood as an MPDU including reception address (RA) information indicating a fourth user terminal (not shown).
  • the eighth data frame 743 may be understood as an MPDU including reception address (RA) information indicating a fifth user terminal (not shown).
  • Data frames buffered in the plurality of transmission queues according to the present embodiment may be transmitted through the respective directional antenna modules 770a to 770n according to the reception address information RA included in each data frame.
  • the first data frame 721 and the fifth data frame 734 may be transmitted via the first directional antenna module 770a.
  • the second to fourth data frames 731, 732, and 733 may be transmitted through the second directional antenna module 770b.
  • the sixth data frame 741 may be transmitted via the third directional antenna module 770c.
  • the seventh data frame 742 may be transmitted via the fourth directional antenna module 770d.
  • the eighth data frame 743 may be transmitted through the fifth directional antenna module 770e.
  • the existing wireless terminal may perform an omnidirectional clear channel assessment (CCA) procedure. Specifically, the existing wireless terminal determines the state of the wireless medium by comparing the power level of the signal received from the physical layer of the wireless terminal for a predetermined time (for example, DIFS) with a predetermined threshold level in an omnidirectional manner. can do.
  • CCA clear channel assessment
  • the state of the wireless medium may be determined to be an idle state. If the power level of the signal received from the physical layer is higher than the threshold level, the state of the wireless medium may be determined to be busy.
  • the wireless terminal 700 may cover a plurality of directions associated with the plurality of directional antenna modules 770a to 770n according to a directional method. Specifically, the wireless terminal 700 may perform a separate directional CCA procedure for a predetermined time for a plurality of wireless channels corresponding to a plurality of directions.
  • the wireless terminal 700 may individually determine the states of the plurality of wireless channels associated with the plurality of directional antenna modules 770a to 770n for the plurality of user terminals (not shown).
  • CCA directional clear channel assessment
  • Each of the plurality of directional antenna modules 770a to 770n may be associated with a wireless channel in a specific direction for each user terminal (not shown).
  • the wireless terminal according to the present embodiment may simultaneously perform a plurality of individual directional CCA procedures in a directional manner. That is, the first wireless channel is determined to be busy through a first directional CCA procedure for a first direction among a plurality of directions, and the second wireless channel is idle through a second directional CCA procedure for a second direction. It may be determined as an idle state.
  • the N-th wireless channel in the N-th direction for the N-th user terminal may be determined as an idle state (or busy state) through the directional CCA procedure.
  • the wireless terminal transmits data (or data frames) included in a transmission queue of the primary AC based on at least one directional antenna module associated with at least one wireless channel determined to be in an idle state. Can be.
  • the wireless terminal transmits the data frame and the secondary AC included in the transmission queue of the primary AC based on at least one directional antenna module associated with the at least one radio channel determined to be in an idle state. Data (or data frames) included in the queue can be transmitted together.
  • a plurality of directional antenna modules 770a-770n can be used to receive wireless signals transmitted from other wireless terminals.
  • the internal structure of the wireless terminal shown in FIG. 7 is only an example, and it will be appreciated that the wireless terminal of the present specification may be implemented based on a structure corresponding to a plurality of transmission modules and a plurality of antenna modules.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating channelization of a wireless channel for transmitting a frame in a WLAN system.
  • the horizontal axis of FIG. 8 may represent a frequency (GHz) for the 60 GHz band.
  • the vertical axis of FIG. 8 may represent a level (dBr) of a signal relative to a maximum spectral density.
  • first to sixth channels ch # 1 to ch # 6 may be allocated.
  • a channel spacing for each of the first to sixth channels ch # 1 to ch # 6 may be 2160 MHz.
  • a channel center frequency for each of the first to sixth channels ch # 1 to ch # 6 may be defined based on Equation 3 below.
  • the channel starting frequency may be 56.16 GHz.
  • the first channel center frequency fc1 for the first channel ch # 1 may be 58.32 GHz.
  • the first channel ch # 1 of FIG. 8 may be defined between 57.24 GHz and 59.40 GHz.
  • the second channel center frequency fc2 for the second channel ch # 2 may be 60.48 GHz.
  • the first channel ch # 2 of FIG. 8 may be defined between 59.40 GHz and 61.56 GHz.
  • the third channel center frequency fc3 for the third channel ch # 3 may be 62.64 GHz.
  • the third channel ch # 3 of FIG. 8 may be defined between 61.56 GHz and 63.72 GHz.
  • the fourth channel center frequency fc4 for the fourth channel ch # 4 may be 64.80 GHz.
  • the fourth channel ch # 4 of FIG. 8 may be defined between 63.72 GHz and 65.88 GHz.
  • the fifth channel center frequency fc5 for the fifth channel ch # 5 may be 66.96 GHz.
  • the fifth channel ch # 5 of FIG. 8 may be defined between 65.88 GHz and 68.04 GHz.
  • the sixth channel center frequency fc6 for the sixth channel ch # 6 may be 69.12 GHz.
  • the sixth channel ch # 6 of FIG. 8 may be defined between 68.04 GHz and 70.2 GHz.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method for retransmitting a frame in a WLAN system according to an exemplary embodiment.
  • the first wireless terminal 910 and the second wireless terminal 920 may be understood as a terminal including a plurality of directional antenna modules.
  • the horizontal axis of the first wireless terminal 910 may correspond to the time t1, and the vertical axis of the first wireless terminal 910 may represent a frame transmitted by the first wireless terminal 910.
  • the horizontal axis of the second wireless terminal 920 may correspond to time t2, and the vertical axis of the second wireless terminal 920 may represent a frame transmitted by the second wireless terminal 920.
  • the first wireless terminal 910 may be understood as a terminal that acquires a transmission opportunity (TXOP) through channel competition with another terminal (not shown).
  • TXOP transmission opportunity
  • the first wireless terminal 910 receives a MAC Service Data Unit (MSDU) from an upper layer (eg, a logical link control layer) of the first wireless terminal 910. Can be received.
  • MSDU MAC Service Data Unit
  • the size of the MSDU, which is data received from the upper layer may be larger than a preset threshold value for the first wireless terminal 910.
  • the preset threshold for the first wireless terminal 910 may be understood as the maximum size of a MAC Protocol Data Unit (MPDU) that can be transmitted by the first wireless terminal 910.
  • MPDU MAC Protocol Data Unit
  • the first wireless terminal 910 may segment the MSDU from a higher layer into a plurality of MAC Protocol Data Units (MPDUs) according to a preset threshold.
  • MPDUs MAC Protocol Data Units
  • the first wireless terminal 910 divides the MSDU into three MPDUs.
  • the first wireless terminal 910 includes a first MPDU (for example, MPDU_seg # 1), a second MPDU (for example, MPDU_seg # 2), and a third MPDU (for example, MPDU_seg # 3) divided from an MSDU. ) May be transmitted to the second wireless terminal 920.
  • a first MPDU for example, MPDU_seg # 1
  • a second MPDU for example, MPDU_seg # 2
  • a third MPDU for example, MPDU_seg # 3 divided from an MSDU.
  • the size of the remaining MPDUs (eg, MPDU_seg # 1 and MPDU_seg # 2) other than the last MPDU (eg, MPDU_seg # 3) among the plurality of divided MPDUs may be the same. That is, the size of the remaining MPDUs (eg, MPDU_seg # 1, MPDU_seg # 2) may correspond to a preset threshold.
  • each of the plurality of divided MPDUs (that is, MPDU_seg # 1 to MPDU_seg # 3) is divided information (eg, '3') representing the total number of the plurality of divided MPDUs and a transmission order of each of the plurality of divided MPDUs. It may include transmission sequence information indicating a.
  • the transmission sequence information included in the first MPDU may correspond to '1'.
  • the transmission sequence information included in the second MPDU may correspond to '2'.
  • the transmission sequence information included in the third MPDU may correspond to '3'.
  • each of the plurality of divided MPDUs may further include a unique index value for identifying the MSDU.
  • each of the plurality of divided MPDUs may be sequentially transmitted based on a preset interval d.
  • the preset interval d may be SIFS.
  • the second MPDU (eg, MPDU_seg # 2) and the third MPDU (eg, MPDU_seg # 3) transmitted by the first wireless terminal 910 may be generated due to the state of the radio channel. It may be assumed that the wireless terminal 920 is not successfully received.
  • the second periods T2 to T3 of FIG. 9 may be preset times between the first wireless terminal 910 and the second wireless terminal 920.
  • the preset time may be SIFS, PIFS, DIFS or AIFS.
  • a predetermined time For example, an acknowledgment (ACK) frame for notifying successful reception of a plurality of divided MPDUs (that is, MPDU_seg # 1 to MPDU_seg # 3) is transmitted to the first wireless terminal 910 until T2 to T3 of FIG. 9 elapses. It is not received.
  • ACK acknowledgment
  • the first wireless terminal 910 may include a BAR for determining at least one MPDU to be retransmitted by the first wireless terminal among a plurality of divided MPDUs.
  • Block ACK Request) frame may be transmitted to the second wireless terminal.
  • the fifth section T5 to T6 of FIG. 9 may be a preset time between the first wireless terminal 910 and the second wireless terminal 920.
  • the preset time may be SIFS, PIFS, DIFS or AIFS.
  • the first wireless terminal 910 may receive a block ACK (BA) frame from the second wireless terminal 920 in response to the BAR frame.
  • the BA frame is frame information indicating the last MPDU (eg, MPDU_seg # 1) successfully received by the second wireless terminal 920 among the plurality of divided MPDUs (eg, MPDU_seg # 1 to MPDU_seg # 3). (For example, 1).
  • the first wireless terminal 910 may perform a retransmission procedure based on the received frame information.
  • the first wireless terminal 910 when the frame information indicates '1', the first wireless terminal 910 includes a second MPDU (eg, MPDU_seg # 2) and a third MPDU (eg, MPDU_seg). # 3) may be retransmitted to the second wireless terminal 920.
  • a second MPDU eg, MPDU_seg # 2
  • a third MPDU eg, MPDU_seg. # 3
  • the first wireless terminal 910 transfers a third MPDU (eg, MPDU_seg # 3) to the second wireless terminal 920. Can be resent
  • a third MPDU eg, MPDU_seg # 3
  • the additional burden associated with the buffer of the wireless terminal through segmentation operations on the traffic data can be reduced.
  • the ACK frame transmitted by the second wireless terminal 910 may not be successfully received by the first wireless terminal 910 due to the state of the wireless channel.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of retransmitting a frame in a WLAN system according to the present embodiment.
  • a first wireless terminal including a plurality of directional antenna modules may include a plurality of MPDUs including a MAC Service Data Unit (MSDU) received from an upper layer of the first wireless terminal. It can be segmented into (MAC Protocol Data Unit).
  • MSDU MAC Service Data Unit
  • the upper layer is a Logical Link Control (LLC) layer
  • the MSDU may correspond to data received from the LLC layer.
  • the size of the MSDU may be larger than the preset threshold.
  • the size of the remaining MPDUs except the last MPDU among the plurality of divided MPDUs may be the same.
  • the plurality of divided MDPUs may correspond to the first MPDU, the second MPDU, and the third MPDU.
  • the split information included in each of the first MPDU, the second MPDU, and the third MPDU may correspond to '3'.
  • the transmission sequence information included in the first MPDU may correspond to '1'.
  • the transmission sequence information included in the second MPDU may correspond to '2'.
  • the transmission sequence information included in the third MPDU may correspond to '3'.
  • the first wireless terminal according to the present embodiment may transmit a plurality of divided MPDUs to the second wireless terminal.
  • each of the plurality of divided MPDUs may include partition information indicating the total number of the plurality of divided MPDUs and transmission sequence information indicating the transmission order of each of the plurality of divided MPDUs.
  • each of the plurality of divided MPDUs may further include a unique index value for identifying the MSDU.
  • each of the plurality of divided MPDUs may be sequentially transmitted without additional channel contention based on a preset interval.
  • the first wireless terminal may determine whether an ACK frame for notifying successful reception of a plurality of divided MPDUs is received from the second wireless terminal until a preset time elapses.
  • the ACK frame according to the present specification may be a frame for notifying that the second wireless terminal has successfully received all of the plurality of divided MPDUs.
  • the procedure ends. If the ACK frame is not received from the second wireless terminal until a predetermined time (eg, SIFS) elapses, the procedure may proceed to step S1040.
  • a predetermined time eg, SIFS
  • the first wireless terminal may transmit a block ACK request (BAR) frame for determining at least one MPDU to be retransmitted by the first wireless terminal among the plurality of divided MPDUs to the second wireless terminal.
  • BAR block ACK request
  • the first wireless terminal may receive a block ACK (BA) frame from the second wireless terminal in response to the BAR frame.
  • BA block ACK
  • the BA frame may include frame information indicating the last MPDU successfully received by the second wireless terminal among the plurality of divided MPDUs.
  • the second wireless terminal may derive frame information with reference to the split information and the transmission sequence information.
  • the frame information included in the BA frame may be derived as '1'.
  • Frame information included in the BA frame may be derived as '2'.
  • the first wireless terminal may perform a retransmission procedure based on the frame information.
  • the first wireless terminal may retransmit the second MPDU and the third MPDU to the second wireless terminal.
  • the first wireless terminal can confirm that the third MPDU transmitted by the first wireless terminal is not successfully received by the second wireless terminal according to the frame information. Accordingly, the first wireless terminal may retransmit the third MPDU to the second wireless terminal.
  • the wireless terminal may retransmit only the last MPDU transmitted among the plurality of divided MPDUs.
  • the more segment index of the last transmitted MPDU may be '0'.
  • the wireless terminal may retransmit all MPDUs having the same unique index value of the MSDU.
  • the MSDU may attempt to transmit the next MSDU by skipping the failed MSDU.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a wireless terminal to which an embodiment of the present specification can be applied.
  • a wireless terminal may be an STA or an AP or a non-AP STA, which may implement the above-described embodiment.
  • the wireless terminal may correspond to the above-described user or may correspond to a transmitting terminal for transmitting a signal to the user.
  • the AP 1100 includes a processor 1110, a memory 1120, and an RF unit 1130.
  • the RF unit 1130 may be connected to the processor 1110 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1110 may implement the functions, processes, and / or methods proposed herein. For example, the processor 1110 may perform an operation according to the above-described exemplary embodiment of FIGS. 1 to 10.
  • the non-AP STA 1150 includes a processor 1160, a memory 1170, and a radio frequency unit 1180.
  • the RF unit 1180 may be connected to the processor 1160 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1160 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present embodiment.
  • the processor 1160 may be implemented to perform the non-AP STA operation according to the present embodiment described above.
  • the processors 1110 and 1160 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chip set, a logic circuit, a data processing device, and / or a converter for mutually converting baseband signals and wireless signals.
  • the memories 1120 and 1170 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1130 and 1180 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 1120 and 1170 and executed by the processors 1110 and 1160.
  • the memories 1120 and 1170 may be inside or outside the processors 1110 and 1160 and may be connected to the processors 1110 and 1160 by various well-known means.
  • the non-AP STA 1150 includes a processor 1160, a memory 1170, and an RF unit 1180.
  • the RF unit 1180 may be connected to the processor 1160 to transmit / receive a radio signal.
  • the processor 1160 may implement the functions, processes, and / or methods proposed in the present embodiment.
  • the processor 1160 may be implemented to perform the non-AP STA operation according to the present embodiment described above.
  • the processor 1160 may perform an operation of the non-AP STA disclosed in the present embodiment of FIGS. 1 to 10.
  • the processors 1110 and 1160 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chip set, a logic circuit, a data processing device, and / or a converter for mutually converting baseband signals and wireless signals.
  • the memories 1120 and 1170 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1130 and 1180 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 1120 and 1170 and executed by the processors 1110 and 1160.
  • the memories 1120 and 1170 may be inside or outside the processors 1110 and 1160 and may be connected to the processors 1110 and 1160 by various well-known means.

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Abstract

무선랜 시스템에서 제1 무선 단말에 의해 수행되는 프레임을 재송신하는 방법은, 제1 무선 단말의 상위 계층으로부터 수신된 MSDU를 복수의 MPDU로 분할하는 단계; 복수의 분할된 MPDU를 제2 무선 단말로 송신하되, 복수의 분할된 MPDU 각각은 분할 정보 및 전송 시퀀스 정보를 포함하는, 단계; 미리 설정된 시간이 경과할 때까지 복수의 분할된 MPDU의 성공적인 수신을 알리기 위한 ACK 프레임이 수신되지 않는다면, 복수의 분할된 MPDU 중에서 제1 무선 단말에 의해 재전송될 적어도 하나의 MPDU를 결정하기 위한 BAR 프레임을 제2 무선 단말로 송신하는 단계; BAR 프레임에 대한 응답으로 제2 무선 단말로부터 BA 프레임을 수신하되, BA 프레임은 복수의 분할된 MPDU 중에서 제2 무선 단말에 의해 성공적으로 수신된 마지막 MPDU를 지시하는 프레임 정보를 포함하는, 단계; 및 프레임 정보를 기반으로 재전송 절차를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말
본 명세서는 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말에 관한 것이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11ad 표준은 60 GHz 대역 특성을 활용한 빔포밍(beamforming) 기술을 기반으로 동작하는 초고속 무선 통신 규격이다. 신호의 도달 범위는 10 미터 정도이지만, 처리량(throughput)은 6Gbps 이상을 지원할 수 있다.
802.11ad 표준은 높은 주파수 대역에서 동작하므로, 신호 전파(signal propagation)는 광선-형태 전파(ray-like propagation)에 의해 지배될 수 있다. TX(transmit) 또는 RX(receive) 안테나 빔이 강한 공간 시그널 경로(strong spatial signal path)를 향하도록 정렬될수록 신호 품질이 향상될 수 있다.
IEEE 802.11ad 표준은 안테나 빔 정렬을 위한 빔포밍 훈련(beamforming training) 과정을 제공하고 있다. IEEE 802.11ay는 IEEE 802.11ad를 기반으로 20Gbps 이상의 처리량을 목표로 개발 중인 차세대 표준이다.
본 명세서의 목적은 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말을 제공하는데 있다.
본 일 실시 예에 따르면, 무선랜 시스템에서 복수의 지향성 안테나 모듈을 포함하는 제1 무선 단말에 의해 수행되는 프레임을 재송신하는 방법은, 제1 무선 단말의 상위 계층으로부터 수신된 MSDU(MAC Service Data Unit)를 복수의 MPDU(MAC Protocol Data Unit)로 분할(segment)하는 단계; 복수의 분할된 MPDU를 제2 무선 단말로 송신하되, 복수의 분할된 MPDU 각각은 복수의 분할된 MPDU의 총 개수를 나타내는 분할 정보 및 복수의 분할된 MPDU 각각의 송신 순서를 나타내는 전송 시퀀스 정보를 포함하는, 단계; 제2 무선 단말로부터 미리 설정된 시간이 경과할 때까지 복수의 분할된 MPDU의 성공적인 수신을 알리기 위한 ACK 프레임이 수신되지 않는다면, 복수의 분할된 MPDU 중에서 제1 무선 단말에 의해 재전송될 적어도 하나의 MPDU를 결정하기 위한 BAR 프레임을 제2 무선 단말로 송신하는 단계; BAR 프레임에 대한 응답으로 제2 무선 단말로부터 BA(Block ACK) 프레임을 수신하되, BA 프레임은 복수의 분할된 MPDU 중에서 제2 무선 단말에 의해 성공적으로 수신된 마지막 MPDU를 지시하는 프레임 정보를 포함하는, 단계; 및 프레임 정보를 기반으로 재전송 절차를 수행하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법 및 이를 이용한 무선 단말이 제공된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구조를 보여주는 개념도이다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처에 관한 개념도이다.
도 3은 액티브 스캐닝 절차에 대한 개념도이다.
도 4는 무선랜 시스템에서 EDCA를 지원하는 STA의 개념도이다.
도 5는 EDCA에 따른 백오프 절차를 나타낸 개념도이다.
도 6은 무선랜 시스템에서 프레임의 송신 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 일 실시 예에 따라 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 무선 단말의 개념도이다.
도 8은 본 일 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하기 위한 무선 채널의 채널화를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 명세서의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 단말을 나타내는 블록도이다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 명세서의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 명세서는 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 명세서를 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 명세서를 전달하기 위한 설명이다. 따라서, 본 명세서의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여럿 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 명세서의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 어떤 구성이 특정 요소들을 포함한다는 언급이 있는 경우, 또는 어떤 과정이 특정 단계들을 포함한다는 언급이 있는 경우는, 그 외 다른 요소 또는 다른 단계들이 더 포함될 수 있음을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 특정 실시 형태를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 명세서의 개념을 한정하기 위한 것이 아니다. 나아가, 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 예시들은 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 명세서의 실시 예가 설명된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구조를 보여주는 개념도이다. 도 1의 (A)는 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 네트워크(infrastructure network)의 구조를 나타낸다.
도 1의 (A)를 참조하면, 도 1의 (A)의 무선랜 시스템(10)은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, 이하 'BSS', 100, 105)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 액세스 포인트(access point, 이하 'AP') 및 스테이션(station, 이하 'STA')의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다.
예를 들어, 제1 BSS(100)는 제 1 AP(110) 및 하나의 제1 STA(100-1)을 포함할 수 있다. 제2 BSS(105)는 제2 AP(130) 및 하나 이상의 STA들(105-1, 105-2)을 포함할 수 있다.
인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(110, 130) 그리고 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 120)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(120)은 복수의 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 세트인 확장 서비스 세트(140, extended service set, 이하, 'ESS')를 구현할 수 있다. ESS(140)는 적어도 하나의 AP(110, 130)가 분산 시스템(120)을 통해 연결된 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 적어도 하나의 AP는 동일한 서비스 세트 식별자(service set identification, 이하 'SSID')를 가질 수 있다.
포탈(portal, 150)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 (A)와 같은 구조의 무선랜에서 AP(110, 130) 사이의 네트워크 및 AP(110, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다.
도 1의 (B)는 독립 BSS를 나타낸 개념도이다. 도 1의 (B)를 참조하면, 도 1의 (B)의 무선랜 시스템(15)은 도 1의 (A)와 달리 AP(110, 130)가 없이도 STA 사이에서 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것이 가능할 수 있다. AP(110, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, 이하 'IBSS')라고 정의한다.
도 1의 (B)를 참조하면, IBSS(15)는 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 따라서, IBSS(15)에서, STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들이 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다.
IBSS의 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)은 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않는다. IBSS의 모든 STA은 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
본 명세서에서 언급되는 STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, 이하 'MAC')와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile SubscriberUnit) 또는 단순히 유저(user)등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
도 2는 IEEE 802.11에 의해 지원되는 무선랜 시스템의 계층 아키텍처에 관한 개념도이다. 도 2를 참조하면, 무선랜 시스템의 계층 아키텍처는 물리 매체 종속(Physical Medium Dependent, 이하 'PMD') 부계층(200), 물리 계층 수렴 절차(Physical Layer Convergence Procedure, 이하 'PLCP') 부계층(210) 및 매체 접속 제어(medium access control, 이하 'MAC') 부계층 (sublayer)(220)을 포함할 수 있다.
PMD 부계층(200)은 복수의 STA 사이에서 데이터를 송수신하기 위한 전송 인터페이스 역할을 수행할 수 있다. PLCP 부계층(210)은 MAC 부계층(220)이 PMD 부계층(200)에 최소한의 종속성을 가지고 동작할 수 있도록 구현된다.
PMD 부계층(200), PLCP 부계층(210) 및 MAC 부계층(220)은 개념적으로 관리부(management entity)를 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, MAC 부계층(220)의 관리부는 MAC 계층 관리 엔티티(MAC Layer Management Entity, 이하 'MLME', 225)로 언급된다. 물리 계층의 관리부는 PHY 계층 관리 엔티티(PHY Layer Management Entity, 이하 'PLME', 215)로 언급된다.
이러한 관리부들은 계층 관리 동작을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, PLME(215)는 MLME(225)와 연결되어 PLCP 부계층(210) 및 PMD 부계층(200)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다. MLME(225)는 PLME(215)와 연결되어 MAC 부계층(220)의 관리 동작(management operation)을 수행할 수 있다.
올바른 MAC 계층 동작이 수행되기 위해서 STA 관리 엔티티(STA management entity, 이하, 'SME', 250)가 존재할 수 있다. SME(250)는 각 계층에 독립적인 구성부로 운용될 수 있다. PLME(215), MLME(225) 및 SME(250)는 프리미티브(primitive)를 기반으로 상호 간에 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
각 부계층에서의 동작을 간략하게 설명하면 아래와 같다. 예를 들어, PLCP 부계층(210)은 MAC 부계층(220)과 PMD 부계층(200) 사이에서 MAC 계층의 지시에 따라 MAC 부계층(220)으로부터 받은 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MAC Protocol Data Unit, 이하 'MPDU')를 PMD 부계층(200)에 전달하거나, PMD 부계층(200)으로부터 오는 프레임을 MAC 부계층(220)에 전달한다.
PMD 부계층(200)은 PLCP 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 복수의 STA 사이에서의 데이터 송신 및 수신을 수행할 수있다. MAC 부계층(220)이 전달한 MPDU는 PLCP 부계층(210)에서 물리 서비스 데이터 유닛(Physical Service Data Unit, 이하 'PSDU')이라 칭한다. MPDU는 PSDU와 유사하나 복수의 MPDU를 어그리게이션(aggregation)한 AMPDU(aggregated MPDU)가 전달된 경우, 개개의 MPDU와 PSDU는 서로 상이할 수 있다.
PLCP 부계층(210)은 PSDU를 MAC 부계층(220)으로부터 받아 PMD 부계층(200)으로 전달하는 과정에서 물리 계층의 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 부가필드를 덧붙인다. 이때 부가되는 필드는 PSDU에 PLCP 프리앰블(preamble), PLCP 헤더(header), 컨볼루션 인코더를 영상태(zero state)로 되돌리는데 필요한 꼬리 비트(Tail Bits) 등이 될 수 있다
PLCP 부계층(210)에서는 PSDU에 상술한 필드를 부가하여 PPDU(PLCP Protocol Data Unit)를 생성하여 PMD 부계층(200)을 거쳐 수신 스테이션으로 전송하고, 수신 스테이션은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리앰블 및 PLCP 헤더로부터 데이터 복원에 필요한 정보를 얻어 복원한다.
도 3은 액티브 스캐닝 절차에 대한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 액티브 스캐닝 절차는 하기와 같은 단계로 수행될 수 있다.
(1) STA(300)이 스캐닝 절차를 수행할 준비가 되었는지를 판단한다.
STA(300)은 예를 들어, 프로브 딜레이 시간(probe delay time)이 만료(expire)되거나 특정한 시그널링 정보(예를 들어, PHY-RXSTART.indication primitive)가 수신될 때까지 기다려서 액티브 스캐닝을 수행할 수 있다.
프로브 딜레이 시간은 STA(300)이 액티브 스캐닝을 수행 시 프로브 요청 프레임(510)을 전송하기 전에 발생되는 딜레이다. PHY-RXSTART.indication primitive는 물리(PHY) 계층에서 로컬 MAC(medium access control) 계층으로 전송되는 신호이다. PHY-RXSTART.indication primitive는 PLCP(physical layer convergence protocol)에서 유효한 PLCP 헤더를 포함하는 PPDU(PLCP protocol data unit)를 수신하였다는 정보를 MAC 계층으로 시그널링할 수 있다.
(2) 기본 접속(basic access)을 수행한다.
802.11 MAC 계층에서는 예를 들어, 경쟁 기반 함수인 분산 조정 함수(distributed coordination function,DCF)를 사용하여 여러 STA이 무선 매체를 공유할 수 있다. DCF는 접속 프로토콜로 (carrier sense multipleaccess/collision avoidance, CSMA/CA)를 사용하여 백-오프(back-off) 방식을 통해 STA 간의 출동을 방지할 수 있다. STA(300)은 기본 접속 방법을 사용하여 프로브 요청 프레임(310)을 AP(360, 370)로 전송할 수 있다.
(3) MLME-SCAN.request primitive에 포함된 AP(360, 370)를 특정하기 위한 정보(예를 들어, SSID(service set identification) 및 BSSID(basic service set identification) 정보)를 프로브 요청 프레임(310)에 포함하여 전송할 수 있다.
BSSID는 AP를 특정하기 위한 지시자로서 AP의 MAC 주소에 해당하는 값을 가질 수 있다. SSID(service set identification)는 STA을 운용하는 사람이 읽을 수 있는 AP를 특정하기 위한 네트워크 명칭이다. BSSID 및/또는 SSID는 AP를 특정하기 위해 사용될 수 있다.
STA(300)은 MLME-SCAN.request primitive에 의해 포함된 AP(360, 370)를 특정하기 위한 정보를 기초로 AP를 특정할 수 있다. 특정된 AP(360, 370)는 프로브 응답 프레임(350, 350)을 STA(300)으로 전송할 수 있다. STA(300)은 프로브 요청 프레임(310)에 SSID 및 BSSID 정보를 포함하여 전송함으로서 프로브 요청 프레임(310)을 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트할 수 있다. SSID 및 BSSID 정보를 사용하여 프로브 요청 프레임(310)을 유니캐스트, 멀티캐스트 또는 브로드캐스트하는 방법에 대해서는 도 5에서 추가적으로 상술한다.
예를 들어, MLME-SCAN.request primitive에 SSID 리스트가 포함되는 경우, STA(500)은 프로브 요청 프레임(510)에 SSID 리스트를 포함하여 전송할 수 있다. AP(360, 370)는 프로브 요청 프레임(310)을 수신하고 수신된 프로브 요청 프레임(310)에 포함된 SSID 리스트에 포함된 SSID를 판단하여 STA(300)으로 프로브 응답 프레임(350, 350)을 전송할지 여부를 결정할 수 있다.
(4) 프로브 타이머를 '0'으로 초기화한 후 타이머를 동작시킨다.
프로브 타이머는 최소 채널 시간(MinChanneltime, 320) 및 최대 채널 시간(MaxChanneltime, 530)을 체크하기 위해 사용될 수 있다. 최소 채널 시간(320) 및 최대 채널 시간(330)은 STA(300)의 액티브 스캐닝 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
최소 채널 시간(320)은 STA(300)이 액티브 스캐닝을 수행하는 채널을 변경하기 위한 동작을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, STA(300)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(320)에 도달할 때까지 프로브 응답 프레임(340, 350)을 수신하지 못한 경우, STA(300)은 스캐닝 채널을 옮겨서 다른 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다. STA(300)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(320)에 도달할 때까지 프로브 응답 프레임(350)을 수신한 경우, 프로브 타이머가 최대 채널 시간(330)에 도달하면 STA은 수신된 프로브 응답 프레임(340, 350)을 처리할 수 있다.
STA(300)은 프로브 타이머가 최소 채널 시간(320)에 도달하기 전까지 PHY-CCA.indication primitive를 탐색하여 최소 채널 시간(320) 전까지 다른 프레임(예를 들어, 프로브 응답 프레임(340, 350)이 STA(300)으로 수신되었는지 여부를 판단할 수 있다.
PHY-CCA.indication primitive는 물리 계층에서 MAC 계층으로 매체(medium)의 상태에 대한 정보를 전송할 수 있다. PHY-CCA.indication primitive는 채널이 가용하지 않은 경우 비지(busy), 채널이 가용한 경우 아이들(idle) 이라는 채널 상태 파라메터를 사용하여 현재 채널의 상태를 알려줄 수 있다. STA(300)은 PHY-CCA.indication이 비지(busy)로 탐색되는 경우는 STA(300)으로 수신된 프로브 응답 프레임(350, 350)이 존재한다고 판단하고 PHY-CCA.indication이 아이들(idle)로 탐색되는 경우는 STA(300)으로 수신된 프로브 응답 프레임(340, 350)이 존재하지 않는다고 판단할 수 있다.
PHY-CCA.indication이 아이들(idle)로 탐색되는 경우, STA(300)은 NAV(network allocation vector)를 0으로 설정하고 다음 채널을 스캐닝할 수 있다. STA(300)은 PHY-CCA.indication이 비지(busy)로 탐색되는 경우는 프로브 타이머가 최대 채널 시간(330)에 도달한 후 수신된 프로브 응답 프레임(340, 350)에 대한 처리를 수행할 수 있다. 수신된 프로브 응답 프레임(340, 350)에 대한 처리 후 NAV를 0으로 설정하고 STA(300)은 다음 채널을 스캐닝할 수 있다.
이하 본 명세서에 따른 PHY-CCA.indication는 프로브 응답 프레임에만 적용되는 개념이 아니고 다른 물리 계층에 전송되는 프레임에 모두 적용될 수 있다.
(5) 채널리스트(ChannelList)에 포함된 모든 채널이 스캐닝되는 경우 MLME는 MLME-SCAN.confirm primitive를 시그널링할 수 있다. MLME-SCAN.confirm primitive는 스캐닝 과정에서 획득한 모든 정보를 포함하는 BSSDescriptionSet를 포함할 수 있다.
STA(300)이 액티브 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 프로브 타이머가 최소 채널 시간에 도달할 때까지 PHY-CCA.indication의 파라메터가 비지(busy)인지 여부를 판단하는 모니터링을 수행해야 한다.
전술한 MLME-SCAN.request primitive에 포함되는 구체적인 정보는 아래와 같다. STA이 스캐닝을 수행하기 위해서는 MLME에서 MLME-SCAN.request primitive를 수신할 수 있다. MLME-SCAN.request primitive는 SME에 의해 생성된 프리미티브이다. MLME-SCAN.request primitive는 STA이 결합할 다른 BSS가 존재하는지 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
MLME-SCAN.request primitive는 구체적으로 BSSType, BSSID, SSID, ScanType, ProbeDelay, ChannelList, MinChannelTime, MaxChannelTime, RequestInformation, SSID List, ChannelUsage, AccessNetworkType, HESSID, MeshID, VendorSpecificInfo와 같은 정보를 포함할 수 있다.
MLME-SCAN.request.primitive에 포함된 요청 파라메터(request parameter)는 응답 STA이 프로브 응답 프레임을 전송할지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 요청 파라메터는 다른 BSS의 정보가 프로브 응답 프레임에 포함되기를 요청하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 요청 파라메터는 리포트 요청 필드, 딜레이 기준 필드, 최대 딜레이 한계 필드를 포함할 수 있다.
리포트 요청 필드는 다른 BSS의 정보가 프로브 응답 프레임에 포함되기를 요청하는 정보이고, 딜레이 기준 필드는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 적용되는 딜레이 타입에 대한 정보를 포함하고, 최대 딜레이 한계 필드는 딜레이 기준 필드에 의해 지시된, 딜레이 타입에 대한 최대 접속 딜레이 정보를 포함할 수 있다.
이외에도 요청 파라메터는 최소 데이터 레이트 필드 및/또는 수신된 신호 세기 한계 필드를 포함할 수 있다. 최소 데이터 레이트 필드는 MSDU 또는 A-MSDU를 전송함에 있어서 가장 낮은 전체 데이터 레이트에 대한 정보를 포함한다. 수신된 신호 세기 한계 필드는 프로브 요청 프레임의 수신자가 응답을 하기 위해 필요한 신호의 한계값에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
도 4는 무선랜 시스템에서 EDCA를 지원하는 STA의 개념도이다.
무선랜 시스템에서 EDCA(enhanced distributed channel access)를 기반으로 채널 액세스를 수행하는 STA(또는 AP)은 트래픽 데이터(traffic data)에 대해 미리 정의된 복수의 사용자 우선 순위에 따라 채널 액세스를 수행할 수 있다.
복수의 사용자 우선 순위에 기반한 QoS(Quality of Service) 데이터 프레임의 전송을 위해 EDCA는 네 개의 액세스 카테고리(access category, 이하 'AC')(AC_BK(background), AC_BE(best effort), AC_VI(video), AC_VO(voice))로 정의될 수 있다.
EDCA를 기반으로 채널 액세스를 수행하는 STA은 LLC(logical link control) 계층으로부터 MAC(medium access control) 계층으로 도착하는, 즉, MSDU(MAC service data unit)와 같은 트래픽 데이터를 아래의 표 1과 같이 매핑할 수 있다. 표 1은 사용자 우선 순위와 AC 사이의 맵핑을 나타낸 예시적인 표이다.
Figure PCTKR2018002353-appb-T000001
각각의 AC에 대하여 전송큐와 AC 파라미터가 정의될 수 있다. 각 AC 마다 서로 다르게 설정된 AC 파라미터 값을 기반으로 복수의 사용자 우선 순위가 구현될 수 있다.
EDCA를 기반으로 채널 액세스를 수행하는 STA은 각 AC에 속한 프레임을 전송하기 위한 백오프 절차를 수행할 때, DCF(distributed coordination function)를 기반으로 한 파라미터인 DIFS(DCF interframe space), CWmin, CWmax 대신에 각각 AIFS(arbitration interframe space)[AC], CWmin[AC], CWmax[AC]를 사용할 수 있다.
참고로, 각 AC에 상응하는 파라미터의 디폴트(default) 값은 예시는 하기 표 2와 같다.
Figure PCTKR2018002353-appb-T000002
AC 별로 백오프 절차에 사용되는 EDCA 파라미터는 디폴트(default) 값으로 설정되거나 비콘 프레임에 실려 AP로부터 각 STA으로 전달될 수 있다. AIFS[AC]와 CWmin[AC]의 값이 작을수록 높은 우선순위를 가지며, 이에 따라 채널접근 지연이 짧아져 주어진 트래픽 환경에서 보다 많은 대역을 사용할 수 있게 된다.
EDCA 파라미터 집합 요소(EDCA parameter set element)는 각 AC 별 채널 액세스 파라미터(예를 들어, AIFS [AC], CWmin[AC], CWmax[AC])에 대한 정보를 포함할 수 있다.
STA이 프레임을 전송하는 도중 STA 간에 충돌이 발생할 경우, 새로운 백오프 카운트를 생성하는 EDCA의 백오프 절차(backoff procedure)는 기존의 DCF의 백오프 절차와 유사하다.
EDCA의 AC 별로 차별화된 백오프 절차는 AC 마다 개별적으로 설정된 EDCA 파라미터를 기반으로 수행될 수 있다. EDCA 파라미터는 다양한 사용자 우선 순위 트래픽의 채널 접근을 차별화하는 데 사용되는 중요한 수단이 될 수 있다.
각 AC별로 정의된 EDCA 파라미터 값을 적절하게 설정하는 것은 네트워크 성능을 최적화하는 동시에 트래픽의 우선 순위에 의한 전송 효과를 증가시킬 수 있다. 따라서, AP는 네트워크에 참여한 모든 STA에 공평한 매체 접근 보장을 위해 EDCA 파라미터에 대한 전체적인 관리와 조정 기능을 수행할 수 있다.
본 명세서에서, 트래픽 데이터(혹은 트래픽)에 대해 미리 정의된(혹은 미리 부여된) 사용자 우선 순위(user priority)는 트래픽 식별자(traffic identifier, 이하 'TID')로 언급될 수 있다.
사용자 우선 순위를 기반으로 트래픽 데이터의 전송 우선 순위가 결정될 수 있다. 표 1을 참고하면, 사용자 우선 순위가 가장 높은 트래픽 데이터의 트래픽 식별자(TID)는 '7'로 설정될 수 있다. 즉, 트래픽 식별자(TID)가 '7'로 설정된 트래픽 데이터는 가장 높은 전송 우선 순위를 갖는 트래픽으로 이해될 수 있다.
도 4를 참조하면, 하나의 STA(또는 AP, 1200)은 가상 맵퍼(410), 복수의 전송 큐(420~450) 및 가상 충돌 처리기(1260)를 포함할 수 있다.
도 4의 가상 맵퍼(410)는 LLC(logical link control) 계층으로부터 수신된 MSDU를 위 표 1에 따라 각 AC에 상응하는 전송 큐에 맵핑하는 역할을 수행할 수 있다.
도 4의 복수의 전송 큐(420~450)는 하나의 STA(또는 AP) 내에서 무선 매체에 대한 채널 액세스를 위한 개별적인 EDCA 경쟁 개체로서 역할을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 4의 AC VO 타입의 전송 큐(420)는 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(421)을 포함할 수 있다. AC VI 타입의 전송 큐(430)는 물리 계층으로 전송될 순서에 따라 제1 STA(미도시)을 위한 3개의 프레임(431~433)과 제3 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(434)을 포함할 수 있다.
도 4의 AC BE 타입의 전송 큐(440)는 물리 계층으로 전송될 순서에 따라 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(441), 제3 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(442) 및 제2 STA(미도시)을 위한 1개의 프레임(443)을 포함할 수 있다. 예시적으로, AC BE 타입의 전송 큐(450)는 물리 계층으로 전송될 프레임을 포함하지 않을 수 있다.
예를 들어, AC VO 타입의 전송 큐(420), AC VI 타입의 전송 큐(430), AC BE 타입의 전송 큐(440) 및 AC BK 타입의 전송 큐(450)를 위한 내부적인 백오프 값은 하기의 수학식 1 및 각 AC를 위한 채널 액세스 파라미터 집합(즉, 표 2의 AIFS [AC], CWmin[AC], CWmax[AC])을 기반으로 개별적으로 연산될 수 있다.
STA(400)은 각 전송 큐(420, 430, 440, 450)에 대한 내부적인 백오프 값을 기반으로 내부적인 백오프 절차를 수행할 수 있다. 이 경우, 내부적인 백오프 절차를 가장 먼저 완료하는 전송 큐는 프라이머리 AC에 상응하는 전송 큐로 이해될 수 있다.
프라이머리 AC에 상응하는 전송 큐에 포함된 프레임은 TXOP(transmission opportunity, 이하 'TXOP')를 위한 TXOP 구간에서 다른 개체(예로, 다른 STA 또는 AP)로 전송될 수 있다. 만약 백오프를 마친 AC가 동시에 두 개 이상 존재할 경우, AC 간의 충돌은 가상 충돌 처리기(virtual collision handler, 460)에 포함된 함수(EDCA function,EDCAF)에 따라 조정될 수 있다.
즉, AC 간 충돌이 발생하면, 더 높은 우선순위를 갖는 AC에 포함된 프레임이 먼저 전송될 수 있다. 또한, 다른 AC들은 경쟁 윈도우(contention window) 값을 증가시키고, 백오프 카운트(backoff count)에 설정된 값을 갱신할 수 있다.
프라이머리 AC의 전송 큐에 버퍼된 어느 한 프레임이 전송된 경우, STA이 남은 TXOP 시간 동안 같은 AC에 있는 다음 프레임을 전송하고, 이에 대한 ACK까지 받을 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, STA은 SIFS 시간 간격 뒤에 다음 프레임의 전송을 시도하게 된다.
TXOP 제한값(TXOP limit value)은 AP 및 STA에 디폴트 값으로 설정되거나, AP로부터 TXOP 제한값과 연관된 프레임이 STA으로 전달될 수 있다. 만약 전송하려는 데이터 프레임의 크기가 TXOP 제한값을 초과하는 경우, STA은 프레임을 여러 개의 작은 프레임으로 분할(fragmentation)할 수 있다. 이어, 분할된 프레임은 TXOP 제한값을 초과하지 않는 범위 내에서 전송될 수 있다.
도 5는 EDCA에 따른 백오프 절차를 나타낸 개념도이다.
각 STA은 경쟁 기반 함수인 분산 조정 함수(distributed coordination function, 이하 'DCF')를 기반으로 무선 매체(wireless medium)를 공유할 수 있다. DCF는 STA 간의 충돌을 조정하기 위한 접속 프로토콜이며, 반송파 감지 다중 액세스/충돌 회피(carrier sense multipleaccess/collision avoidance, 이하 CSMA/CA)를 사용할 수 있다.
DCF에 의해 DIFS(DCF inter frame space) 동안 무선 매체가 사용되지 않는다고 판단되면(즉, 무선 매체가 idle 상태), STA은 내부적으로 결정된 MPDU를 무선 매체를 통해 전송할 수 있는 송신 권한을 획득할 수 있다. 예를 들어, 내부적으로 결정된 MPDU는 도 4를 통해 언급된 프라이머리 AC의 전송 큐에 포함된 프레임으로 이해될 수 있다.
DCF에 의해 DIFS에서 무선 매체가 다른 STA에 의해 사용된다고 판단되면(즉, 무선 매체가 busy), STA은 내부적으로 결정된 MPDU를 무선 매체를 통해 전송할 수 있는 송신 권한을 획득하기 위해, 무선 매체가 아이들(idle) 상태가 될 때까지 대기할 수 있다.
이어, STA은 무선 매체가 아이들 상태로 전환된 시점을 기준으로 DIFS만큼 채널 액세스를 연기(defer)할 수 있다. 이어, STA은 백오프 카운터에 설정된 경쟁 윈도우(contention window, 이하 'CW')만큼 대기할 수 있다.
EDCA에 따른 백오프 절차를 수행하기 위해, 각 STA은 경쟁윈도우(CW) 내에서 임의로 선택된 백오프 값을 백오프 카운터에 설정할 수 있다. 예를 들어, EDCA에 따른 백오프 절차를 수행하기 위해 각 STA의 백오프 카운터에 설정된 백오프 값은 각 STA의 프라이머리 AC를 결정하기 위한 내부적인 백오프 절차에서 이용된 내부적인 백오프 값과 연관될 수 있다.
또한, 각 STA의 백오프 카운터에 설정된 백오프 값은 각 STA의 프라이머리 AC의 전송 큐에 대하여 하기의 수학식 1 및 각 AC를 위한 채널 액세스 파라미터 집합(즉, 표 2의 AIFS [AC], CWmin[AC], CWmax[AC])을 기반으로 각 STA의 백오프 카운터에 새롭게 설정된 값일 수 있다.
본 명세서에서, 각 STA에 의해 선택된 백오프 값을 슬롯 타임(slot time) 단위로 나타낸 시간은 도 5의 백오프 윈도우로 이해될 수 있다.
각 STA은 백오프 카운터에 설정된 백오프 윈도우를 슬롯 타임 단위로 감소시키는 카운트다운 동작을 수행할 수 있다. 복수의 STA 중 상대적으로 가장 짧은 백오프 윈도우가 설정된 STA은 무선 매체를 점유할 수 있는 권한인 전송기회(transmission opportunity, 이하 'TXOP')를 획득할 수 있다.
전송기회(TXOP)를 위한 시간 구간 동안, 나머지 STA은 카운트다운 동작을 중지할 수 있다. 나머지 STA은 전송기회(TXOP)를 위한 시간 구간이 종료될 때까지 대기할 수 있다. 전송기회(TXOP)를 위한 시간 구간이 종료된 후, 나머지 STA은 무선 매체를 점유하기 위해, 중지된 카운트다운 동작을 재개(resume)할 수 있다.
이러한 DCF에 기반한 전송 방법에 따르면, 복수의 STA이 동시에 프레임을 전송할 때 발생할 수 있는 STA 간 충돌이 방지될 수 있다. 다만, DCF를 이용한 채널 액세스 기법은 전송 우선 순위(즉, 사용자 우선순위)에 대한 개념이 없다. 즉, DCF가 사용될 때, STA에서 전송하고자 하는 트래픽(traffic)의 QoS(quality of service)가 보장될 수 없다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 802.11e에서 새로운 조정 함수(coordination function)인 하이브리드 조정 함수(hybrid coordination function,이하 'HCF')를 정의하였다. 새롭게 정의된 HCF는 기존 DCF의 채널 액세스 성능보다 향상된 성능을 갖는다. HCF는 QoS 향상 목적으로 두 가지 채널 액세스 기법인 폴링 기법의 HCCA(HCF controlled channel access) 및 경쟁 기반의 EDCA(enhanced distributed channel access)을 함께 이용할 수 있다.
도 5를 참조하면, STA은 버퍼된 트래픽 데이터의 전송을 시도한다고 가정할 수 있다. 각 트래픽 데이터에 설정된 사용자 우선순위는 표 1과 같이 차등(differentiate)될 수 있다. STA은 표 1의 사용자 우선순위와 맵핑된 4가지 타입(AC_BK, AC_BE, AC_VI, AC_VO)의 출력 큐를 포함할 수 있다.
STA은 기존에 사용된 DIFS(DCF Interframe Space)를 대신하여 AIFS(Arbitration Interframe Space)를 기반으로 트래픽 데이터를 전송할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에서 무선 단말(즉, STA)은 무선랜 시스템과 셀룰러 시스템을 모두 지원할 수 있는 장치일 수 있다. 즉, 무선 단말은 셀룰러 시스템을 지원하는 UE 또는 무선랜 시스템을 지원하는 STA으로 해석될 수 있다.
본 명세서의 원활한 설명을 위해 802.11에서 언급되는 인터프레임간격(Inter-Frame Spacing)이 설명된다. 예를 들어, 인터프레임간격(IFS)은 축소된 프레임 간격(RIFS: reduced interframe space), 짧은 프레임 간격(SIFS: short interframe space), PCF 프레임 간격(PIFS: PCF interframe space), DCF 프레임 간격(DIFS: DCF interframe space), 조정 프레임 간격(AIFS: arbitration interframe space) 또는 확장 프레임 간격(EIFS: extended interframe space)일 수 있다.
인터프레임간격(IFS)은 STA의 비트율(bit rate)과 무관하게 STA의 물리 계층에 의해 특정된 속성에 따라 결정될 수 있다. 인터프레임간격(IFS) 중 AIFS를 제외한 나머지는 각 물리 계층 별로 고정된 값으로 이해될 수 있다.
AIFS는 위의 표 2를 통해 보여지는 것과 같이 사용자 우선순위와 맵핑된 4가지 타입의 전송 큐에 상응하는 값으로 이해될 수 있다.
SIFS는 위에 언급된 IFS 중에서 가장 짧은 시간 갭(time gap)을 갖는다. 이에 따라, 무선 매체를 점유하고 있는 STA이 프레임 교환 시퀀스(frame exchange sequence)가 수행되는 구간에서 다른 STA에 의한 방해 없이 매체의 점유를 유지할 필요가 있을 때 사용될 수 있다.
즉, 프레임 교환 시퀀스 내 전송 간 가장 작은 갭을 사용함으로써, 진행 중인 프레임 교환 시퀀스가 완료되는데 우선권이 부여될 수 있다. 또한, SIFS 를 이용하여 무선 매체에 액세스하는 STA은 매체가 비지(Busy)한지 여부를 판단하지 않고 SIFS 바운더리(boundary)에서 바로 전송을 시작할 수 있다.
특정 물리(PHY) 계층을 위한 SIFS의 듀레이션은 aSIFSTime parameter에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n 및 IEEE 802.11ac 규격의 물리 계층(PHY)에서 SIFS 값은 16μs이다.
PIFS는 SIFS 다음으로 높은 우선순위를 STA에 제공하기 위해 이용될 수 있다. 즉, PIFS는 무선 매체를 액세스하기 위한 우선권을 획득하기 위해 사용될 수 있다.
DIFS는 DCF를 기반으로 데이터 프레임(MPDU) 및 관리 프레임(Mac Protocol Data Unit; MPDU)을 전송하는 STA에 의해 사용될 수 있다. 수신된 프레임 및 백오프 타임이 만료된 이후 CS(carrier sense) 메커니즘을 통해 매체가 유휴 상태라고 결정되면, STA은 프레임을 전송할 수 있다.
도 6은 무선랜 시스템에서 프레임의 송신 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 무선랜 시스템의 각 STA(610, 620, 630, 640, 650)은 EDCA에 따른 백오프 절차를 수행하기 위한 백오프 값을 각 STA(610, 620, 630, 640, 650)의 백오프 카운터에 개별적으로 설정할 수 있다.
각 STA(610, 620, 630, 640, 650)은 설정된 백오프 값을 슬롯 타임(slot time) 단위로 나타낸 시간(즉, 도 5의 백오프 윈도우)만큼 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다.
또한, 각 STA(610, 620, 630, 640, 650)은 카운트 다운 동작을 통해 백오프 윈도우를 슬롯 타임 단위로 감소시킬 수 있다. 무선 매체에 대한 채널 액세스를 위한 카운트다운(countdown) 동작은 각 STA에 의해 개별적으로 수행될 수 있다.
각 STA은 백오프 윈도우에 상응하는 백오프 시간(random backoff time, Tb[i])을 각 STA의 백오프 카운터에 개별적으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 백오프 시간(Tb[i])은 의사-임의 정수(pseudo-random integer) 값이며, 하기 수학식 1을 기반으로 연산될 수 있다.
Figure PCTKR2018002353-appb-M000001
수학식 1의 Random(i)는 균등분포(uniformdistribution)를 사용하며 '0'과 CW[i] 사이의 임의의 정수를 발생시키는 함수이다. CW[i]는 최소 경쟁 윈도우 (CWmin[i])와 최대 경쟁 윈도우 (CWmax[i]) 사이에서 선택된 경쟁 윈도우로 이해될 수 있다.
예를 들어, 최소 경쟁 윈도우 (CWmin[i]) 및 최대 경쟁 윈도우 (CWmax[i])는 표 2의 디폴트 값인 CWmin[AC] 및 CWmax[AC]에 각각 대응할 수 있다.
예를 들어, 초기 채널 액세스를 위해 CW[i]가 CWmin[i]로 설정될 때, Random(i)에 따라 '0'과 CWmin[i] 사이에서 임의의 정수 값이 선택될 수 있다. 본 명세서에서 Random(i)에 따라 선택된 임의의 정수 값은 백오프 값으로 언급될 수 있다.
수학식 1의 i는 표 1의 사용자 우선순위에 상응하는 것으로 이해될 수 있다. 즉, STA에 버퍼된 트래픽은 수학식 1의 i에 설정된 값을 기반으로 표 1의 AC_VO, AC_VI, AC_BE 및 AC_BK 중 어느 하나에 대응하는 것으로 이해될 수 있다.
수학식 1의 슬롯타임(SlotTime)은 전송 STA의 프리앰블(preamble)이 이웃(neighbor) STA에 의해 탐지될 수 있도록 충분한 시간을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 수학식 1의 슬롯타임(SlotTime)은 앞서 언급된 PIFS와 DIFS를 정의하기 위해 이용될 수 있다. 일 예로. 슬롯타임(SlotTime)은 9μs일 수 있다.
예를 들어, 사용자 우선순위(i)가 '7'인 경우, AC_VO 타입의 전송 큐를 위한 초기의 백오프 시간(Tb[7])은 0과 CWmin[AC_VO] 사이에서 선택된 백오프 값을 슬롯타임(SlotTime)의 단위로 표현된 시간일 수 있다.
백오프 절차에 따라 STA간 충돌이 발생한 경우(또는, 송신된 프레임에 대한 ACK 프레임을 수신하지 못한 경우), STA은 하기의 수학식 2를 기반으로 증가된 백오프 시간(Tb[i]')을 새롭게 연산할 수 있다.
Figure PCTKR2018002353-appb-M000002
수학식 2를 참조하면, 새로운 경쟁 윈도우(CWnew[i])는 이전 윈도우 (CWold[i])를 기반으로 연산될 수 있다. 수학식 2의 PF 값은 IEEE 802.11e 표준에 정의된 절차에 따라 계산될 수 있다. 일 예로, 수학식 2의 PF 값은 '2'로 설정될 수 있다.
본 실시 예에서, 증가된 백오프 시간(Tb[i]')은 0과 새로운 경쟁 윈도우(CWnew[i]) 사이에서 선택된 임의의 정수(즉, 백오프 값)를 슬롯 타임(slot time) 단위로 나타낸 시간으로 이해될 수 있다.
만일 새로운 경쟁 윈도우(CWnew[i])가 CWmax[i]에 도달하거나 새로운 경쟁 윈도우(CWnew[i])가 CWmax[i]를 초과한 경우라면, MPDU의 성공적인 전송 이후 CWnew[i]가 CWmin[i]으로 리셋되기 전까지, CWnew[i]는 유지될 수 있다.
도 6에서 언급된 CWmin[i], CWmax[i], AIFS[i] 및 PF 값은 관리 프레임(management frame)인 QoS 파라메터 집합 요소(QoS parameter set element)를 통해 AP로부터 시그널링될 수 있다. CWmin[i], CWmax[i], AIFS[i] 및 PF 값은 AP 및 STA에 의해 미리 설정된 값일 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 내지 제5 STA(610~650)을 위한 가로축(t1~t5)은 시간 축을 나타낼 수 있다. 또한, 제1 내지 제5 STA(610~650)을 위한 세로 축은 전송되는 백오프 시간을 나타낼 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 특정 매체가 점유(occupy 또는 busy) 상태에서 유휴(idle) 상태로 변경되면, 복수의 STA은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다.
이 때, STA 간 충돌을 최소화하기 위한 방안으로, 각 STA은 수학식 1의 백오프 시간(backoff time, Tb[i])을 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간(slot time)만큼 대기한 후에 전송을 시도할 수 있다.
백오프 절차가 개시되면, 각 STA은 개별적으로 선택된 백오프 카운터 시간을 슬롯타임 단위로 카운트 다운할 수 있다. 각 STA은 카운트 다운하는 동안 계속적으로 매체를 모니터링할 수 있다.
만일 무선 매체가 점유 상태로 모니터링되면, STA은 카운트 다운을 중단하고 대기할 수 있다. 만일 무선 매체가 유휴(idle) 상태로 모니터링되면, STA은 카운트 다운을 재개할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제3 STA(630)을 위한 프레임이 제3 STA(630)의 MAC 계층에 도달하면, 제3 STA(630)은 DIFS 동안 매체가 유휴 상태인지 여부를 확인할 수 있다. 이어, 매체가 DIFS 동안 유휴 상태로 판단되면, 제3 STA(630)은 프레임을 AP(미도시)로 전송할 수 있다. 단, 도 6의 인터프레임공간(inter frame space, IFS)은 DIFS로 도시되나, 본 명세서가 이에 한정되지 않음은 이해될 것이다.
제3 STA(630)로부터 프레임이 전송되는 동안, 나머지 STA은 매체의 점유 상태를 확인하고, 프레임의 전송 구간 동안 대기할 수 있다. 제1 STA(610), 제2 STA(620) 및 제5 STA(650) 각각의 MAC 계층에 프레임이 도달할 수 있다. 매체가 유휴 상태로 확인되면, 각 STA은 DIFS만큼 대기한 후 각 STA에 의해 선택된 개별적인 백오프 시간을 카운트 다운할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 STA(620)이 가장 작은 백오프 시간을 선택하고, 제1 STA(610)이 가장 큰 백오프 시간을 선택한 경우를 보여준다. 제2 STA(620)에 의해 선택된 백오프 시간에 대한 백오프 절차를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점(T1)에서 제5 STA(650)의 잔여 백오프 시간은 제1 STA(610)의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 나타낸다.
제2 STA(620)에 의해 매체가 점유될 때, 제1 STA(610) 및 제5 STA(650)는 백오프 절차를 중지(suspend)하고 대기할 수 있다. 이어, 제2 STA(620)의 매체 점유가 종료(즉, 매체가 다시 유휴 상태)되면, 제1 STA(610) 및 제5 STA(650)은 DIFS만큼 대기할 수 있다.
이어, 제1 STA(610) 및 제5 STA(650)은 중지된 잔여 백오프 시간를 기반으로 백오프 절차를 재개(resume)할 수 있다. 이 경우 제5 STA(650)의 잔여 백오프 시간이 제1 STA(610)의 잔여 백오프 시간보다 짧으므로, 제5 STA(650)은 제1 STA(610)보다 먼저 백오프 절차를 완료할 수 있다.
한편, 도 6을 참고하면, 제2 STA(620)에 의해 매체가 점유될 때, 제4 STA(640)을 위한 프레임이 제4 STA(640)의 MAC 계층에 도달할 수 있다. 매체가 유휴 상태가 되면, 제4 STA(640)은 DIFS 만큼 대기할 수 있다. 이어, 제4 STA(640)은 제4 STA(640)에 의해 선택된 백오프 시간을 카운트 다운할 수 있다.
도 6을 참고하면, 제5 STA(650)의 잔여 백오프 시간이 제4 STA(640)의 백오프 시간과 우연히 일치할 수 있다. 이 경우 제4 STA(640)과 제5 STA(650) 간에 충돌이 발생할 수 있다. STA 간 충돌이 발생하면, 제4 STA(640)과 제5 STA(650)은 모두 ACK을 수신하지 못하며, 데이터 전송에 실패할 수 있다.
이에 따라, 제4 STA(640) 및 제5 STA(650)은 위 수학식 2에 따라 새로운 경쟁 윈도우(CWnew[i])를 개별적으로 연산할 수 있다. 이어, 제4 STA(640) 및 제5 STA(650)은 위 수학식 2에 따라 새롭게 연산한 백오프 시간에 대한 카운트 다운을 개별적으로 수행할 수 있다.
한편, 제4 STA(640)과 제5 STA(650)의 전송으로 인해 매체가 점유 상태일 때, 제1 STA(610)은 대기할 수 있다. 이어, 매체가 유휴 상태가 되면, 제1 STA(610)은 DIFS 만큼 대기한 후 백오프 카운팅을 재개할 수 있다. 제1 STA(610)의 잔여 백오프 시간이 경과하면, 제1 STA(610)은 프레임을 전송할 수 있다.
CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함할 수 있다.
가상 캐리어 센싱은 히든 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 접근상 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, WLAN 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector)를 이용한다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시하는 값이다.
따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP 및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간 동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 지속 기간(duration) 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.
도 7은 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하는 무선 단말의 개념도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시 예에 따른 무선 단말(700)은 가상 맵퍼(710), 복수의 전송 큐(720~750), 가상 충돌 처리기(760) 및 복수의 지향성 안테나 모듈(770a~770n)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 도 7의 가상 맵퍼(710), 복수의 전송 큐(720~750) 및 가상 충돌 처리기(760)에 대한 설명은 도 4의 가상 맵퍼(410), 복수의 전송 큐(420~450) 및 가상 충돌 처리기(1260)에 대한 설명으로 이해될 것이다.
도 7의 실시 예에 따르면, 무선 단말(700)은 무선 단말 내부에 한 세트의 전송 큐(720, 730, 740, 750)와 복수의 지향성 안테나 모듈(770a~770n)이 연관되는 내부 구조를 가질 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 DMG(Directional Multi-Gigabit) 안테나는 복수의 물리적인 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 언급되는 DMG 안테나는 하나(혹은 그 이상)의 방향으로 물리적으로(또는 논리적으로) 배열된 복수의 안테나의 집합으로 이해될 수 있다.
간결한 설명을 위해, 제1 지향성 안테나 모듈(770a)은 제1 사용자 단말(미도시)과 연관된 제1 DMG 안테나를 포함하고, 제2 지향성 안테나 모듈(770b)은 제2 사용자 단말(미도시)과 연관된 제2 DMG 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 제3 지향성 안테나 모듈(770c)은 제3 사용자 단말(미도시)과 연관된 제3 DMG 안테나를 포함할 수 있고, 제N 지향성 안테나 모듈(770n, n은 자연수)은 제N STA(예로, N은 자연수)과 연관된 제N DMG안테나를 포함할 수 있다.
이하, 도 7의 무선 단말(700)은 5개의 지향성 안테나 모듈(770a~770e)을 포함하는 것으로 가정한다. 예를 들어, 도 7의 무선 단말(700)은 복수의 데이터 프레임(721, 731~734, 741~743)에 각각 설정된 수신 어드레스(Receive Address, 이하 'RA') 정보를 기반으로 복수의 데이터 프레임(721, 731~734, 741~743)과 복수의 지향성 안테나 모듈(770a~770n)을 연관시킬 수 있다.
제1 데이터 프레임(721)은 AC VO 타입의 전송 큐(720)에 버퍼될 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 프레임(721)은 제1 사용자 단말(미도시)을 지시하는 수신 어드레스(RA) 정보가 포함된 MPDU로 이해될 수 있다.
제2 내지 5 데이터 프레임(731~734)은 AC VI 타입의 전송 큐(730)에 버퍼될 수 있다. 예를 들어, 제2 내지 제4 데이터 프레임(731, 732, 733)은 제2 사용자 단말(미도시)을 지시하는 수신 어드레스(RA) 정보가 포함된 MPDU로 이해될 수 있다. 예를 들어, 제5 데이터 프레임(734)는 제1 사용자 단말(미도시)을 지시하는 수신 어드레스(RA) 정보가 포함된 MPDU로 이해될 수 있다.
제6 내지 8 데이터 프레임(741~743)은 AC BE 타입의 전송 큐(740)에 버퍼될 수 있다. 예를 들어, 제6 데이터 프레임(741)은 제3 사용자 단말(미도시)을 지시하는 수신 어드레스(RA) 정보가 포함된 MPDU로 이해될 수 있다.
예를 들어, 제7 데이터 프레임(742)은 제4 사용자 단말(미도시)을 지시하는 수신 어드레스(RA) 정보가 포함된 MPDU로 이해될 수 있다. 예를 들어, 제8 데이터 프레임(743)은 제5 사용자 단말(미도시)을 지시하는 수신 어드레스(RA) 정보가 포함된 MPDU로 이해될 수 있다.
도 7을 통해 언급된 전송 큐에 포함된 복수의 데이터 프레임은 일 예일 뿐이며, 본 명세서가 이에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다.
본 실시 예에 따른 복수의 전송 큐에 버퍼된 데이터 프레임은 각 데이터 프레임에 포함된 수신 어드레스 정보(RA)에 따라 각 지향성 안테나 모듈(770a~770n)을 통해 송신될 수 있다.
예를 들어, 제1 데이터 프레임(721) 및 제5 데이터 프레임(734)은 제1 지향성 안테나 모듈(770a)을 통해 송신될 수 있다. 제2 내지 제4 데이터 프레임(731, 732, 733)은 제2 지향성 안테나 모듈(770b)을 통해 송신될 수 있다.
제6 데이터 프레임(741)은 제3 지향성 안테나 모듈(770c)을 통해 송신될 수 있다. 제7 데이터 프레임(742)은 제4 지향성 안테나 모듈(770d)을 통해 송신될 수 있다. 제8 데이터 프레임(743)은 제5 지향성 안테나 모듈(770e)을 통해 송신될 수 있다.
기존의 무선 단말은 무지향성 CCA(Clear Channel Assessment) 절차를 수행할 수 있다. 구체적으로, 기존의 무선 단말은 무지향성(omnidirectional) 방식에 따라 무선 단말의 물리 계층으로부터 일정 시간(예로, DIFS) 동안 수신되는 신호의 전력 레벨과 기설정된 임계 레벨을 비교함으로써 무선 매체의 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 물리 계층으로부터 수신된 신호의 평균 전력 레벨이 임계 레벨보다 낮은 경우, 무선 매체의 상태는 아이들(idle) 상태로 판단될 수 있다. 물리 계층으로부터 수신된 신호의 전력 레벨이 임계 레벨보다 높은 경우, 무선 매체의 상태는 비지(busy)상태로 판단될 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선 단말(700)은 복수의 지향성 안테나 모듈(770a~770n)과 연관된 복수의 방향을 지향성(directional) 방식에 따라 커버할 수 있다. 구체적으로, 무선 단말(700)은 복수의 방향에 상응하는 복수의 무선 채널에 대하여 개별적인 지향성 CCA 절차를 일정 시간 동안 수행할 수 있다.
즉, 무선 단말(700)은 복수의 사용자 단말(미도시)을 위한 복수의 지향성 안테나 모듈(770a~770n)과 연관된 복수의 무선 채널의 상태를 개별적으로 판단할 수 있다.
이하, 본 실시 예에 따른 무선 단말에 의해 복수의 방향에 대하여 동시에 수행되는 CCA 동작은 지향성 CCA(directional Clear Channel Assessment) 절차로 언급될 수 있다.
복수의 지향성 안테나 모듈(770a~770n) 각각은 각 사용자 단말(미도시)을 위한 특정 방향의 무선 채널과 연관될 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선 단말은 지향성(directional) 방식에 따라 개별적인 복수의 지향성 CCA 절차를 동시에 수행할 수 있다. 즉, 복수의 방향 중 제1 방향에 대한 제1 지향성 CCA 절차를 통해 제1 무선 채널은 비지(busy) 상태로 판단되고, 제2 방향에 대한 제2 지향성 CCA 절차를 통해 제2 무선 채널은 아이들(idle) 상태로 판단될 수 있다.
마찬가지로, 지향성 CCA 절차를 통해 제N 사용자 단말(미도시)을 위한 제N 방향의 제 N 무선 채널은 아이들 상태(또는 비지 상태)로 판단될 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선 단말은 아이들(idle) 상태로 판단된 적어도 하나의 무선 채널과 연관된 적어도 하나의 지향성 안테나 모듈을 기반으로 프라이머리 AC의 전송 큐에 포함된 데이터(또는 데이터 프레임)를 송신할 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 무선 단말은 아이들(idle) 상태로 판단된 적어도 하나의 무선 채널과 연관된 적어도 하나의 지향성 안테나 모듈을 기반으로 프라이머리 AC의 전송 큐에 포함된 데이터 프레임 및 세컨더리 AC의 전송 큐에 포함된 데이터(또는 데이터 프레임)를 함께 송신할 수 있다.
또한, 도 7과 연관된 설명에서 언급되진 않으나, 복수의 지향성 안테나 모듈(770a~770n)은 다른 무선 단말로부터 송신되는 무선 신호를 수신하기 위해 이용될 수 있다.
또한, 도 7에서 도시된 무선 단말의 내부 구조는 일 예일 뿐이며, 본 명세서의 무선 단말은 복수의 전송 큐의 집합이 복수의 안테나 모듈과 상응하는 구조를 기반으로 구현될 수 있음은 이해될 것이다.
도 8은 무선랜 시스템에서 프레임을 송신하기 위한 무선 채널의 채널화(channelization)를 보여주는 도면이다.
도 8의 가로축은 60 GHz 대역을 위한 주파수(GHz)를 나타낼 수 있다. 도 8의 세로축은 최대 스펙트럼 밀도(maximum spectral density)에 대한 상대적인 신호의 레벨(dBr)을 나타낼 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 일 실시 예에 따른 무선 단말을 위한 60 GHz 대역의 동작을 지원하기 위해, 제1 채널 내지 제6 채널(ch#1~ch#6)이 할당될 수 있다. 예를 들어, 제1 채널 내지 제6 채널(ch#1~ch#6) 각각을 위한 채널 간격(channel spacing)은 2,160MHz일 수 있다.
본 일 실시 예에 따른 제1 채널 내지 제6 채널(ch#1~ch#6) 각각을 위한 채널 중심 주파수(channel center frequency)는 하기 수학식 3을 기반으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 채널 시작 주파수(channel starting frequency)는 56.16GHz일 수 있다.
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수학식 3에 따라, 제1 채널(ch#1)을 위한 제1 채널 중심 주파수(fc1)는 58.32GHz일 수 있다. 예를 들어, 도 8의 제1 채널(ch#1)은 57.24GHz와 59.40GHz 사이에서 정의될 수 있다.
수학식 3에 따라, 제2 채널(ch#2)을 위한 제2 채널 중심 주파수(fc2)는 60.48GHz일 수 있다. 예를 들어, 도 8의 제1 채널(ch#2)은 59.40GHz와 61.56GHz 사이에서 정의될 수 있다.
수학식 3에 따라, 제3 채널(ch#3)을 위한 제3 채널 중심 주파수(fc3)는 62.64GHz일 수 있다. 예를 들어, 도 8의 제3 채널(ch#3)은 61.56GHz와 63.72GHz 사이에서 정의될 수 있다.
수학식 3에 따라, 제4 채널(ch#4)을 위한 제4 채널 중심 주파수(fc4)는 64.80GHz일 수 있다. 예를 들어, 도 8의 제4 채널(ch#4)은 63.72GHz와 65.88GHz 사이에서 정의될 수 있다.
수학식 3에 따라, 제5 채널(ch#5)을 위한 제5 채널 중심 주파수(fc5)는 66.96GHz일 수 있다. 예를 들어, 도 8의 제5 채널(ch#5)은 65.88GHz와 68.04GHz 사이에서 정의될 수 있다.
수학식 3에 따라, 제6 채널(ch#6)을 위한 제6 채널 중심 주파수(fc6)는 69.12GHz일 수 있다. 예를 들어, 도 8의 제6 채널(ch#6)은 68.04GHz와 70.2GHz 사이에서 정의될 수 있다.
본 명세서에서 언급된 채널화(channelization) 및 채널 넘버링(channel numbering)에 관한 더 구체적인 내용은 2016년 8월에 개시된 IEEE Draft P802.11-REVmc™/D8.0의 19.3.15 절과 2012년 12월에 개시된 IEEE Std 802.11ad™의 21.3.1절, 21.3.2절 및 Annex E를 통해 더 상게하게 설명된다.
도 9는 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 제1 무선 단말(910) 및 제2 무선 단말(920)은 복수의 지향성(directional) 안테나 모듈을 포함하는 단말로 이해될 수 있다.
제1 무선 단말(910)의 가로축은 시간(t1)에 상응하고, 제1 무선 단말(910)의 세로축은 제1 무선 단말(910)에 의해 송신되는 프레임을 나타낼 수 있다. 제2 무선 단말(920)의 가로축은 시간(t2)에 상응하고, 제2 무선 단말(920)의 세로축은 제2 무선 단말(920)에 의해 송신되는 프레임을 나타낼 수 있다.
도 9의 제1 시점(T1)에서, 제1 무선 단말(910)은 다른 단말(미도시)과 채널 경쟁을 통해 전송기회(TXOP)를 획득한 단말로 이해될 수 있다.
도 9의 제1 구간(T1~T2)에서, 제1 무선 단말(910)은 제1 무선 단말(910)의 상위 계층(예를 들어, Logical Link Control 계층)으로부터 MSDU(MAC Service Data Unit)를 수신할 수 있다. 이 경우, 상위 계층으로부터 수신된 데이터인 MSDU의 사이즈는 제1 무선 단말(910)을 위한 미리 설정된 임계 값보다 클 수 있다.
예를 들어, 제1 무선 단말(910)을 위한 미리 설정된 임계 값은 제1 무선 단말(910)에 의해 송신 가능한 MPDU(MAC Protocol Data Unit)의 최대 사이즈로 이해될 수 있다.
이에 따라, 본 실시 예에 따른 제1 무선 단말(910)은 상위 계층으로부터 MSDU를 미리 설정된 임계 값에 따라 복수의 MPDU(MAC Protocol Data Unit)로 분할(segment)할 수 있다.
도 9의 명확하고 간결한 설명을 위해, 본 실시 예에 따른 제1 무선 단말(910)은 MSDU를 3개의 MPDU로 분할한다고 가정할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제1 무선 단말(910)은 MSDU로부터 분할된 제1 MPDU(예로, MPDU_seg#1), 제2 MPDU(예로, MPDU_seg#2) 및 제3 MPDU(예로, MPDU_seg#3)를 제2 무선 단말(920)로 송신할 수 있다.
예를 들어, 복수의 분할된 MPDU 중 마지막 MPDU(예로, MPDU_seg#3)를 제외한 나머지 MPDU(예로, MPDU_seg#1, MPDU_seg#2)의 사이즈는 동일할 수 있다. 즉, 나머지 MPDU(예로, MPDU_seg#1, MPDU_seg#2)의 사이즈는 미리 설정된 임계 값에 상응할 수 있다.
이 경우, 복수의 분할된 MPDU(즉, MPDU_seg#1~ MPDU_seg#3) 각각은 복수의 분할된 MPDU의 총 개수를 나타내는 분할 정보(예로, '3') 및 복수의 분할된 MPDU 각각의 송신 순서를 나타내는 전송 시퀀스 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 MPDU(예로, MPDU_seg#1)에 포함된 전송 시퀀스 정보는 '1'에 상응할 수 있다. 예를 들어, 제2 MPDU(예로, MPDU_seg#2)에 포함된 전송 시퀀스 정보는 '2'에 상응할 수 있다. 예를 들어, 제3 MPDU(예로, MPDU_seg#3)에 포함된 전송 시퀀스 정보는 '3'에 상응할 수 있다.
또한, 복수의 분할된 MPDU(즉, MPDU_seg#1~ MPDU_seg#3) 각각은 MSDU를 식별하기 위한 고유 인덱스 값을 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 복수의 분할된 MPDU(즉, MPDU_seg#1~ MPDU_seg#3) 각각은 미리 설정된 간격(d)을 기반으로 순차적으로 송신될 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 간격(d)은 SIFS일 수 있다.
도 9의 명확하고 간결한 설명을 위해, 제1 무선 단말(910)에 의해 송신된 제2 MPDU(예로, MPDU_seg#2) 및 제3 MPDU(예로, MPDU_seg#3)는 무선 채널의 상태로 인하여 제2 무선 단말(920)에 성공적으로 수신되지 않는다고 가정할 수 있다.
도 9의 제2 구간(T2~T3)은 제1 무선 단말(910)과 제2 무선 단말(920) 사이에 미리 설정된 시간일 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 시간은 SIFS, PIFS, DIFS 또는 AIFS일 수 있다.
도 9의 제3 구간(T3~T4)에서, 앞선 가정에 따라 복수의 분할된 MPDU 중 일부 MPDU(예로, MPDU_seg#2, MPDU_seg#3)가 제2 무선 단말에 수신되지 않으므로, 미리 설정된 시간(예로, 도 9의 T2~T3)이 경과할 때까지 복수의 분할된 MPDU(즉, MPDU_seg#1~ MPDU_seg#3)의 성공적인 수신을 알리기 위한 ACK(acknowledgement) 프레임이 제1 무선 단말(910)에 수신되지 않는다.
도 9의 제4 구간(T4~T5)에서, 본 실시 예에 따른 제1 무선 단말(910)은 복수의 분할된 MPDU 중에서 제1 무선 단말에 의해 재전송될 적어도 하나의 MPDU를 결정하기 위한 BAR(Block ACK Request) 프레임을 상기 제2 무선 단말로 송신할 수 있다.
도 9의 제5 구간(T5~T6)은 제1 무선 단말(910)과 제2 무선 단말(920) 사이에 미리 설정된 시간일 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 시간은 SIFS, PIFS, DIFS 또는 AIFS일 수 있다.
도 9의 제6 구간(T6~T7)에서, 본 실시 예에 따른 제1 무선 단말(910)은 BAR 프레임에 대한 응답으로 제2 무선 단말(920)로부터 BA(Block ACK) 프레임을 수신할 수 있다. 이 경우, BA 프레임은 복수의 분할된 MPDU(예로, MPDU_seg#1~ MPDU_seg#3) 중에서 제2 무선 단말(920)에 의해 성공적으로 수신된 마지막 MPDU(예로, MPDU_seg#1)를 지시하는 프레임 정보(예로, 1)를 포함할 수 있다.
도 9의 제7 구간(T7~T8)에서, 본 실시 예에 따른 제1 무선 단말(910)은 수신된 프레임 정보를 기반으로 재전송 절차를 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 경우와 같이, 프레임 정보가 '1'을 지시할 때, 제1 무선 단말(910)은 제2 MPDU(예로, MPDU_seg#2) 및 제3 MPDU(예로, MPDU_seg#3)를 제2 무선 단말(920)로 재전송할 수 있다.
다른 예로, 도 9에 도시된 경우와 달리, 프레임 정보가 '2'를 지시할 때, 제1 무선 단말(910)은 제3 MPDU(예로, MPDU_seg#3)를 제2 무선 단말(920)로 재전송할 수 있다.
802.11ay 표준이 60GHz 대역을 기반으로 동작됨에 따라 트래픽 데이터(즉, MSDU)의 크기가 증가할 것이 요구되는 동작 환경에서, 트래픽 데이터에 대한 분할(segmentation) 동작을 통해 무선 단말의 버퍼와 연관된 추가적인 부담을 줄일 수 있다.
나아가 본 실시 예에 따르면, 분할(segmentation) 동작을 통해 분할된 데이터 중 재전송 동작이 필요한 데이터를 명확하게 판단하는 절차가 정의되므로, 무선랜 시스템 전반의 성능이 향상될 수 있음은 이해될 것이다.
위 도 9는 일 예일 뿐이며, 본 명세서가 이에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다. 다시 말해, 제2 무선 단말(910)에 의해 송신된 ACK 프레임은 무선 채널의 상태로 인하여 제1 무선 단말(910)에 성공적으로 수신되지 않을 수 있음은 이해될 것이다.
도 10은 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, S1010 단계에서, 복수의 지향성(directional) 안테나 모듈을 포함하는 제1 무선 단말은 제1 무선 단말의 상위 계층으로부터 수신된 MSDU(MAC Service Data Unit)를 복수의 MPDU(MAC Protocol Data Unit)로 분할(segment)할 수 있다.
예를 들어, 상위 계층은 LLC(Logical Link Control) 계층이고, MSDU는 LLC 계층으로부터 수신된 데이터와 상응할 수 있다. 예를 들어, MSDU의 사이즈는 미리 설정된 임계 값보다 클 수 있다. 또한, 복수의 분할된 MPDU 중 마지막 MPDU를 제외한 나머지 MPDU의 사이즈는 동일할 수 있다.
구체적으로, S1010 단계를 통해, MSDU가 3개로 분할될 때, 복수의 분할된 MDPU는 제1 MPDU, 제2 MPDU 및 제3 MPDU와 상응할 수 있다. 이 경우, 제1 MPDU, 제2 MPDU 및 제3 MPDU 각각에 포함된 분할 정보는 '3'에 상응할 수 있다.
또한, 제1 MPDU에 포함된 전송 시퀀스 정보는 '1'에 상응할 수 있다. 제2 MPDU에 포함된 전송 시퀀스 정보는 '2'에 상응할 수 있다. 제3 MPDU에 포함된 전송 시퀀스 정보는 '3'에 상응할 수 있다.
S1020 단계에서, 본 실시 예에 따른 제1 무선 단말은 복수의 분할된 MPDU를 제2 무선 단말로 송신할 수 있다.
예를 들어, 복수의 분할된 MPDU 각각은 복수의 분할된 MPDU의 총 개수를 나타내는 분할 정보 및 복수의 분할된 MPDU 각각의 송신 순서를 나타내는 전송 시퀀스 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 복수의 분할된 MPDU 각각은 MSDU를 식별하기 위한 고유 인덱스 값을 더 포함할 수 있다. 또한, 복수의 분할된 MPDU 각각은 미리 설정된 간격을 기반으로 추가적인 채널 경쟁 없이 순차적으로 송신될 수 있다.
S1030 단계에서, 본 실시 예에 따른 제1 무선 단말은 미리 설정된 시간이 경과할 때까지 복수의 분할된 MPDU의 성공적인 수신을 알리기 위한 ACK 프레임이 제2 무선 단말로부터 수신되는지 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 본 명세서에 따른 ACK 프레임은 복수의 분할된 MPDU 전부가 제2 무선 단말에 성공적으로 수신됨을 알리기 위한 프레임일 수 있다.
만일 미리 설정된 시간이 경과하기 전에 ACK 프레임이 제2 무선 단말로부터 수신되면, 수순은 종료된다. 만일 미리 설정된 시간(예로, SIFS)이 경과할 때까지 ACK 프레임이 제2 무선 단말로부터 수신되지 않으면, 수순은 S1040 단계로 진입할 수 있다.
S1040 단계에서, 제1 무선 단말은 복수의 분할된 MPDU 중에서 제1 무선 단말에 의해 재전송될 적어도 하나의 MPDU를 결정하기 위한 BAR(Block ACK Request) 프레임을 제2 무선 단말로 송신할 수 있다.
S1050 단계에서, 제1 무선 단말은 BAR 프레임에 대한 응답으로 제2 무선 단말로부터 BA(Block ACK) 프레임을 수신할 수 있다. 예를 들어, BA 프레임은 복수의 분할된 MPDU 중에서 제2 무선 단말에 의해 성공적으로 수신된 마지막 MPDU를 지시하는 프레임 정보를 포함할 수 있다.
즉, BAR 프레임에 대한 응답으로 제2 무선 단말은 분할 정보 및 전송 시퀀스 정보를 참조하여 프레임 정보를 도출할 수 있다.
일 예로, 분할 정보가 '3'이고 전송 시퀀스 정보가 '1'인 제1 MPDU만이 제1 무선 단말에 수신되면, BA 프레임에 포함된 프레임 정보는 '1'로 도출될 수 있다.
다른 일 예로, 분할 정보가 '3'이고 전송 시퀀스 정보가 '1'인 제1 MPDU 및 분할 정보가 '3'이고 전송 시퀀스 정보가 '2'인 제2 MPDU만이 제1 무선 단말에 수신되면, BA 프레임에 포함된 프레임 정보는 '2'로 도출될 수 있다.
S1060 단계에서, 제1 무선 단말은 프레임 정보를 기반으로 재전송 절차를 수행할 수 있다.
예를 들어, 프레임 정보가 '1'을 지시하면, 제1 무선 단말은 프레임 정보에 따라 제1 무선 단말에 의해 송신된 제2 MPDU 및 제3 MPDU가 제2 무선 단말에 성공적으로 수신되지 못함을 확인할 수 있다. 이에 따라, 제1 무선 단말은 제2 MPDU 및 제3 MPDU를 제2 무선 단말로 재전송할 수 있다.
다른 예로, 프레임 정보가 '2'를 지시하면, 제1 무선 단말은 프레임 정보에 따라 제1 무선 단말에 의해 송신된 제3 MPDU가 제2 무선 단말에 성공적으로 수신되지 못함을 확인할 수 있다. 이에 따라, 제1 무선 단말은 제3 MPDU를 제2 무선 단말로 재전송할 수 있다.
재전송 절차와 관련하여, 추가적인 실시 예가 고려될 수 있다. 예를 들어, 재전송 절차에서 무선 단말은 복수의 분할된 MPDU 중에서 마지막으로 송신된 MPDU만을 재전송할 수 있다. 이 경우, 마지막으로 송신된 MPDU의 More segment index는 '0'일 수 있다.
또는, 무선 단말은 MSDU의 고유 인덱스 값이 동일한 모든 MPDU를 모두 재전송할 수 있다. 또는, 전송 실패한 MSDU를 건너 뛰어 다음 MSDU의 전송을 시도할 수 있다.
도 11은 본 명세서의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 단말을 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 무선 단말은 상술한 실시 예를 구현할 수 있는 STA로서, AP 또는 비AP STA(non-AP station)일 수 있다. 무선 단말은 상술한 사용자에 대응되거나, 상기 사용자에 신호를 송신하는 송신 단말에 대응될 수 있다.
AP(1100)는 프로세서(1110), 메모리(1120) 및 RF부(radio frequency unit, 1130)를 포함한다. RF부(1130)는 프로세서(1110)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다. 프로세서(1110)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1110)는 도 1 내지 10의 전술한 본 실시 예에 따른 동작을 수행할 수 있다.
비AP STA(1150)는 프로세서(1160), 메모리(1170) 및 RF부(radio frequency unit, 1180)를 포함한다.
RF부(1180)는 프로세서(1160)와 연결하여 무선신호를 송신/수신할 수 있다. 프로세서(1160)는 본 실시 예에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1160)는 전술한 본 실시 예에 따른 non-AP STA동작을 수행하도록 구현될 수 있다.
프로세서(1110, 1160)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩 셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1120, 1170)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1130, 1180)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1120, 1170)에 저장되고, 프로세서(1110, 1160)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1120, 1170)는 프로세서(1110, 1160) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1110, 1160)와 연결될 수 있다.
비AP STA(1150)는 프로세서(1160), 메모리(1170) 및 RF부(1180)를 포함한다.
RF부(1180)는 프로세서(1160)와 연결되어 무선신호를 송신/수신할 수 있다.
프로세서(1160)는 본 실시 예에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1160)는 전술한 본 실시 예에 따른 non-AP STA동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 프로세서(1160)는 도 1 내지 10의 본 실시 예에서 개시된 비AP STA의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(1110, 1160)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩 셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1120, 1170)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1130, 1180)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
본 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1120, 1170)에 저장되고, 프로세서(1110, 1160)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1120, 1170)는 프로세서(1110, 1160) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1110, 1160)와 연결될 수 있다.
본 명세서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 명세서의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법에 있어서,
    복수의 지향성(directional) 안테나 모듈을 포함하는 제1 무선 단말이, 상기 제1 무선 단말의 상위 계층으로부터 수신된 MSDU(MAC Service Data Unit)를 복수의 MPDU(MAC Protocol Data Unit)로 분할(segment)하는 단계;
    상기 제1 무선 단말이, 상기 복수의 분할된 MPDU를 제2 무선 단말로 송신하되, 상기 복수의 분할된 MPDU 각각은 상기 복수의 분할된 MPDU의 총 개수를 나타내는 분할 정보 및 상기 복수의 분할된 MPDU 각각의 송신 순서를 나타내는 전송 시퀀스 정보를 포함하는, 단계;
    상기 제2 무선 단말로부터 미리 설정된 시간이 경과할 때까지 상기 복수의 분할된 MPDU의 성공적인 수신을 알리기 위한 ACK(acknowledgement) 프레임이 수신되지 않는다면, 상기 제1 무선 단말이, 상기 복수의 분할된 MPDU 중에서 상기 제1 무선 단말에 의해 재전송될 적어도 하나의 MPDU를 결정하기 위한 BAR(Block ACK Request) 프레임을 상기 제2 무선 단말로 송신하는 단계;
    상기 제1 무선 단말이, 상기 BAR 프레임에 대한 응답으로 상기 제2 무선 단말로부터 BA(Block ACK) 프레임을 수신하되, 상기 BA 프레임은 상기 복수의 분할된 MPDU 중에서 상기 제2 무선 단말에 의해 성공적으로 수신된 마지막 MPDU를 지시하는 프레임 정보를 포함하는, 단계; 및
    상기 제1 무선 단말이, 상기 프레임 정보를 기반으로 재전송 절차를 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 MSDU가 3개로 분할될 때, 상기 복수의 분할된 MDPU는 제1 MPDU, 제2 MPDU 및 제3 MPDU와 상응하는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 분할 정보는 '3'에 상응하고,
    상기 제1 MPDU에 포함된 상기 전송 시퀀스 정보는 '1'에 상응하고,
    상기 제2 MPDU에 포함된 상기 전송 시퀀스 정보는 '2'에 상응하고,
    상기 제2 MPDU에 포함된 상기 전송 시퀀스 정보는 '3'에 상응하는 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 프레임 정보를 기반으로 재전송 절차를 수행하는 단계는,
    상기 수신된 프레임 정보가 '1'을 지시할 때, 상기 제2 MPDU 및 상기 제3 MPDU를 재전송하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 프레임 정보를 기반으로 재전송 절차를 수행하는 단계는,
    상기 수신된 프레임 정보가 '2'를 지시할 때, 상기 제3 MPDU를 재전송하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 분할된 MPDU 각각은 상기 MSDU를 식별하기 위한 고유 인덱스 값을 더 포함하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 상위 계층은 LLC(Logical Link Control) 계층이고,
    상기 MSDU는 상기 LLC 계층으로부터 수신된 데이터와 상응하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 MSDU의 사이즈는 미리 설정된 임계 값보다 크고,
    상기 복수의 분할된 MPDU 중 마지막 MPDU를 제외한 나머지 MPDU의 사이즈는 동일하고,
    상기 복수의 분할된 MPDU 각각은 미리 설정된 간격을 기반으로 순차적으로 송신되는 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 시간은 SIFS(Short Inter Frame Space)와 상응하는 방법.
  10. 무선랜 시스템에서 프레임을 재송신하는 방법을 수행하는 제1 무선 단말에 있어서, 상기 제1 무선 단말은,
    복수의 지향성 안테나 모듈을 통해 무선신호를 송수신하는 송수신기; 및
    상기 송수신기에 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    상기 제1 무선 단말의 상위 계층으로부터 수신된 MSDU(MAC Service Data Unit)를 복수의 MPDU(MAC Protocol Data Unit)로 분할(segment)하도록 구현되고,
    상기 복수의 분할된 MPDU를 제2 무선 단말로 송신하도록 구현되되, 상기 복수의 분할된 MPDU 각각은 상기 복수의 분할된 MPDU의 총 개수를 나타내는 분할 정보 및 상기 복수의 분할된 MPDU 각각의 송신 순서를 나타내는 전송 시퀀스 정보를 포함하고,
    상기 제2 무선 단말로부터 미리 설정된 시간이 경과할 때까지 상기 복수의 분할된 MPDU의 성공적인 수신을 알리기 위한 ACK(acknowledgement) 프레임이 수신되지 않는다면, 상기 복수의 분할된 MPDU 중에서 상기 제1 무선 단말에 의해 재전송될 적어도 하나의 MPDU를 결정하기 위한 BAR(Block ACK Request) 프레임을 상기 제2 무선 단말로 송신하도록 구현되고,
    상기 BAR 프레임에 대한 응답으로 상기 제2 무선 단말로부터 BA(Block ACK) 프레임을 수신하도록 구현되되, 상기 BA 프레임은 상기 복수의 분할된 MPDU 중에서 상기 제2 무선 단말에 의해 성공적으로 수신된 마지막 MPDU를 지시하는 프레임 정보를 포함하고,
    상기 프레임 정보를 기반으로 재전송 절차를 수행하도록 구현되는 무선 단말.
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