WO2019017590A1 - Method for transmitting or receiving frame in wireless lan system, and device therefor - Google Patents

Method for transmitting or receiving frame in wireless lan system, and device therefor Download PDF

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WO2019017590A1
WO2019017590A1 PCT/KR2018/006495 KR2018006495W WO2019017590A1 WO 2019017590 A1 WO2019017590 A1 WO 2019017590A1 KR 2018006495 W KR2018006495 W KR 2018006495W WO 2019017590 A1 WO2019017590 A1 WO 2019017590A1
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WO
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frame
sta
trigger
field
sig
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PCT/KR2018/006495
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Korean (ko)
Inventor
천진영
류기선
박은성
송태원
최진수
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엘지전자 주식회사
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Filing date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to channel access in a wireless LAN system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving an UL frame and a DL frame.
  • IEEE 802.11a and b 2.4. GHz or 5 GHz
  • the IEEE 802.11b provides a transmission rate of 11 Mbps
  • the IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps
  • IEEE 802.11g employs Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 54 Mbps
  • IEEE 802.11n employs multiple input multiple output (OFDM), or OFDM (MIMO-OFDM), and provides transmission speeds of 300 Mbps for four spatial streams.
  • IEEE 802.11n supports channel bandwidth up to 40 MHz, which in this case provides a transmission rate of 600 Mbps.
  • the IEEE 802.11ax standard which supports a maximum of 160 MHz bandwidth and supports 8 spatial streams and supports a maximum speed of 1 Gbit / s, has been discussed in the IEEE 802.11ax standard.
  • the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems can be deduced from the embodiments of the present invention.
  • a method of transmitting and receiving a frame in a wireless local area network comprising: receiving a trigger frame from an access point; Checking whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator; And if the trigger frame includes the STR indicator, transmitting an uplink (UL) frame and a downlink (DL) frame through a resource unit (RU) allocated by the trigger frame .
  • WLAN wireless local area network
  • a station including: a transceiver; And receiving a trigger frame from an access point (AP) through the transceiver, checking whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator, and if the trigger frame includes the STR indicator (UL) frame through a resource unit (RU) allocated by a trigger frame and a downlink (DL) frame.
  • AP access point
  • STR simultaneous transmission and reception
  • UL resource unit
  • the end of the UL frame and the end of the DL frame may be time aligned.
  • the UL frame may start after a predetermined gap from the L-preamble of the DL frame.
  • the STR indicator may be received via a reserved bit in the Trigger Dependent User Information field of the trigger frame.
  • Control information including at least one of STA ID, RU assignment, TXOP (transmission opportunity) period and frame length indicated by the trigger frame may be commonly applied to the DL frame and the UL frame.
  • control information may be omitted.
  • the STA may null a predetermined number of subcarriers located at both ends of the RU when transmitting the UL frame.
  • reception of a DL frame and transmission of an UL frame are simultaneously performed through the same RU, so that not only radio resources can be used more efficiently but also system throughput can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a wireless LAN system.
  • FIG. 2 is a diagram showing another example of the configuration of the wireless LAN system.
  • 3 is a diagram for explaining a general link setup process.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a backoff process.
  • 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
  • 6 is a diagram for explaining RTS and CTS.
  • 7 to 9 are diagrams for explaining the operation of the STA that has received the TIM.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in the IEEE 802.11 system.
  • FIG. 11 illustrates a contention free (CF) -END frame.
  • FIGS 12-15 illustrate HE PPDUs.
  • 16 is a diagram for explaining an uplink multi-user transmission situation based on a trigger frame.
  • FIG. 17 shows an example of a trigger frame format.
  • FIG. 18 shows an example of a user information field of a trigger frame.
  • 19 is a view for explaining the type of STR.
  • 20 is a diagram for explaining the magnetic interference of the STR.
  • Figures 21 and 22 illustrate DL frames containing an indicator for STR initiation.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining a UL frame transmitted by the STR scheme.
  • 24 is a diagram for explaining an STR using a trigger frame.
  • FIG. 25 shows a flow of a method for simultaneously transmitting / receiving a DL / UL frame according to an embodiment of the present invention.
  • 26 is a view for explaining an apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the following description relates to a method and apparatus for efficiently utilizing a channel having a wide bandwidth in a wireless LAN system.
  • a wireless LAN system to which the present invention is applied will be described in detail.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a wireless LAN system.
  • a WLAN system includes one or more Basic Service Sets (BSSs).
  • BSS is a collection of stations (STAs) that can successfully communicate and synchronize with each other.
  • the STA is a logical entity including a medium access control (MAC) and a physical layer interface for a wireless medium.
  • the STA includes an access point (AP) and a non-AP STA (Non-AP Station) .
  • a portable terminal operated by a user in the STA is a non-AP STA, and sometimes referred to as a non-AP STA.
  • the non-AP STA may be a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, May also be referred to as another name such as a Mobile Subscriber Unit.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • mobile terminal May also be referred to as another name such as a Mobile Subscriber Unit.
  • An AP is an entity that provides a connection to a distribution system (DS) via a wireless medium to an associated station (STA).
  • the AP may be referred to as a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), a site controller, or the like.
  • the BSS can be divided into an infrastructure BSS and an independent BSS (IBSS).
  • IBSS independent BSS
  • the BBS shown in FIG. 1 is an IBSS.
  • the IBSS means a BSS that does not include an AP, and does not include an AP, so a connection to the DS is not allowed and forms a self-contained network.
  • FIG. 2 is a diagram showing another example of the configuration of the wireless LAN system.
  • the BSS shown in FIG. 2 is an infrastructure BSS.
  • the infrastructure BSS includes one or more STAs and APs.
  • communication between non-AP STAs is performed via an AP, but direct communication between non-AP STAs is possible when a direct link is established between non-AP STAs.
  • a plurality of infrastructure BSSs may be interconnected via DS.
  • a plurality of BSSs connected through a DS are referred to as an extended service set (ESS).
  • the STAs included in the ESS can communicate with each other, and within the same ESS, the non-AP STA can move from one BSS to another while seamlessly communicating.
  • the DS is a mechanism for connecting a plurality of APs. It is not necessarily a network, and there is no limitation on the form of DS if it can provide a predetermined distribution service.
  • the DS may be a wireless network such as a mesh network, or may be a physical structure that links APs together.
  • the operation of the STA operating in the wireless LAN system can be described in terms of the layer structure.
  • the hierarchy can be implemented by a processor.
  • the STA may have a plurality of hierarchical structures.
  • the hierarchical structure covered in the 802.11 standard document is mainly a MAC sublayer and a physical (PHY) layer on a DLL (Data Link Layer).
  • the PHY may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity, a PMD (Physical Medium Dependent) entity, and the like.
  • the MAC sublayer and the PHY conceptually include management entities called a MAC sublayer management entity (MLME) and a physical layer management entity (PLME), respectively. These entities provide a layer management service interface in which a layer management function operates .
  • MLME MAC sublayer management entity
  • PLME physical layer management entity
  • SME Station Management Entity
  • An SME is a layer-independent entity that may be present in a separate management plane or may appear to be off-the-side. Although the exact functions of the SME are not described in detail in this document, they generally include the ability to collect layer-dependent states from various Layer Management Entities (LMEs) and to set similar values for layer-specific parameters It can be seen as responsible.
  • LMEs Layer Management Entities
  • An SME typically performs these functions on behalf of a generic system management entity and can implement a standard management protocol.
  • the aforementioned entities interact in various ways. For example, they can interact by exchanging GET / SET primitives between entities.
  • a primitive is a set of elements or parameters related to a specific purpose.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a given MIB attribute.
  • the XX-GET.confirm primitive returns the appropriate MIB attribute information value if the Status is "Success", otherwise it is used to return an error indication in the Status field.
  • the XX-SET.request primitive is used to request that the indicated MIB attribute be set to the given value. If the MIB attribute indicates a specific operation, it is requested that the corresponding operation be performed.
  • the XX-SET.confirm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value if the status is "success", otherwise it is used to return an error condition to the status field. If the MIB attribute indicates a specific operation, this confirms that the corresponding operation has been performed.
  • MLME and SME can exchange various MLME_GET / SET primitives through MLME_SAP (Service Access Point).
  • various PLME_GET / SET primitives can be exchanged between PLME and SME via PLME_SAP and exchanged between MLME and PLME through MLME-PLME_SAP.
  • 3 is a diagram for explaining a general link setup process.
  • the STA In order for a STA to set up a link to a network and transmit and receive data, the STA first discovers a network, performs authentication, establishes an association, establishes an authentication procedure for security, .
  • the link setup process may be referred to as a session initiation process or a session setup process. Also, the process of discovery, authentication, association, and security setting of the link setup process may be collectively referred to as an association process.
  • the STA can perform a network discovery operation.
  • the network discovery operation may include a scanning operation of the STA. In other words, in order for the STA to access the network, it must find a network that can participate. The STA must identify a compatible network before joining the wireless network. The process of identifying a network in a specific area is called scanning.
  • the scanning methods include active scanning and passive scanning.
  • FIG. 3 illustrates a network discovery operation that includes an exemplary active scanning process.
  • the STA performing the scanning in the active scanning transmits the probe request frame and waits for a response in order to search for the existence of an AP in the surroundings while moving the channels.
  • the responder sends a probe response frame in response to the probe request frame to the STA that transmitted the probe request frame.
  • the responder may be the STA that last transmitted the beacon frame in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP transmits the beacon frame, so the AP becomes the responder.
  • the STAs in the IBSS transmit the beacon frame while the beacon frame is transmitted.
  • the STA that transmits the probe request frame in channel 1 and receives the probe response frame in channel 1 stores the BSS-related information included in the received probe response frame and transmits the next channel (for example, Channel) and perform scanning in the same manner (i.e., transmitting / receiving a probe request / response on the second channel).
  • the next channel for example, Channel
  • the scanning operation may be performed in a passive scanning manner.
  • the STA performing the scanning waits for the beacon frame while moving the channels.
  • a beacon frame is one of the management frames in IEEE 802.11, and is transmitted periodically to notify the presence of a wireless network and allow the STA performing the scanning to find the wireless network and participate in the wireless network.
  • the AP periodically transmits the beacon frame.
  • the beacon frames are transmitted while the STAs in the IBSS are running.
  • the scanning STA stores information on the BSS included in the beacon frame and records beacon frame information on each channel while moving to another channel.
  • the STA receiving the beacon frame stores the BSS-related information included in the received beacon frame, moves to the next channel, and performs scanning in the next channel in the same manner.
  • active scanning has the advantage of less delay and less power consumption than passive scanning.
  • the authentication procedure may be performed in step S520.
  • This authentication process can be referred to as a first authentication process in order to clearly distinguish from the security setup operation in step S540 described later.
  • the authentication process includes an STA transmitting an authentication request frame to the AP, and an AP transmitting an authentication response frame to the STA in response to the authentication request frame.
  • the authentication frame used for the authentication request / response corresponds to the management frame.
  • the authentication frame includes an authentication algorithm number, an authentication transaction sequence number, a status code, a challenge text, a robust security network (RSN), a finite cyclic group Group), and the like. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, may be replaced by other information, or may include additional information.
  • RSN robust security network
  • the STA may send an authentication request frame to the AP. Based on the information included in the received authentication request frame, the AP can determine whether or not to allow authentication for the STA. The AP can provide the result of the authentication process to the STA through the authentication response frame.
  • the association process includes an STA transmitting an association request frame to an AP, and an AP transmitting an association response frame to the STA in response to the association request frame.
  • the association request frame may include information related to various capabilities, a listening interval, a service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, an RSN, , Supported operating classes, TIM broadcast request, interworking service capability, and the like.
  • SSID service set identifier
  • the association response frame may include information related to various capabilities, a status code, an association ID (AID), a support rate, an enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set, a Received Channel Power Indicator (RCPI) A timeout interval (an association comeback time), a overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, a QoS map, and the like.
  • AID association ID
  • EDCA enhanced distributed channel access
  • RCPI Received Channel Power Indicator
  • a timeout interval an association comeback time
  • overlapping BSS scan parameter a overlapping BSS scan parameter
  • a TIM broadcast response a QoS map, and the like.
  • association request / response frame may be replaced by other information, or may include additional information.
  • a security setup procedure may be performed at step S540.
  • the security setup process in step S540 may be referred to as an authentication process through a Robust Security Network Association (RSNA) request / response.
  • the authentication process in step S520 may be referred to as a first authentication process, May also be referred to simply as an authentication process.
  • RSNA Robust Security Network Association
  • the security setup process of step S540 may include a private key setup through 4-way handshaking over an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame, for example .
  • the security setup process may be performed according to a security scheme not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • the basic access mechanism of Medium Access Control is a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) mechanism.
  • the CSMA / CA mechanism is also referred to as the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC, which basically adopts a "listen before talk" access mechanism.
  • DCF Distributed Coordination Function
  • the AP and / or the STA may sense a radio channel or medium for a predetermined time interval (e.g., DCF Inter-Frame Space (DIFS) If the medium is judged to be in an idle status, the frame transmission is started through the corresponding medium, whereas if the medium is occupied status, The AP and / or the STA does not start its own transmission but sets a delay period (for example, a random backoff period) for the medium access and waits for a frame transmission after waiting With the application of an arbitrary backoff period, several STAs are expected to attempt frame transmission after waiting for different time periods, so that collisions can be minimized.
  • a delay period for example, a random backoff period
  • the IEEE 802.11 MAC protocol provides HCF (Hybrid Coordination Function).
  • the HCF is based on the DCF and the PCF (Point Coordination Function).
  • the PCF is a polling-based, synchronous access scheme that refers to periodically polling all receiving APs and / or STAs to receive data frames.
  • HCF has EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) and HCCA (HCF Controlled Channel Access).
  • EDCA is a contention-based access method for a provider to provide data frames to a large number of users, and HCCA uses a contention-based channel access method using a polling mechanism.
  • the HCF includes a medium access mechanism for improving QoS (Quality of Service) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
  • QoS Quality of Service
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a backoff process.
  • An operation based on an arbitrary backoff period will be described with reference to FIG.
  • STAs may attempt to transmit data (or frames).
  • each of the STAs may attempt to transmit after selecting an arbitrary backoff count and waiting for a corresponding slot time.
  • An arbitrary backoff count has a packet number value and can be determined to be one of values in the range of 0 to CW.
  • CW is a contention window parameter value.
  • the CW parameter is given an initial value of CWmin, but it can take a value twice in the case of a transmission failure (for example, in the case of not receiving an ACK for a transmitted frame).
  • the CW parameter value is CWmax
  • the data transmission can be attempted while maintaining the CWmax value until the data transmission is successful. If the data transmission is successful, the CWmin value is reset to the CWmin value.
  • the STA When an arbitrary backoff process is started, the STA continuously monitors the medium while counting down the backoff slot according to the determined backoff count value. When the medium is monitored in the occupied state, the countdown is stopped and waited, and when the medium is idle, the remaining countdown is resumed.
  • the STA3 when a packet to be transmitted to the MAC of the STA3 arrives, the STA3 can confirm that the medium is idle by DIFS and transmit the frame immediately. Meanwhile, the remaining STAs monitor and wait for the medium to be in a busy state. In the meanwhile, data to be transmitted may also occur in each of STA1, STA2 and STA5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored in an idle state and then counts down the backoff slot according to the arbitrary backoff count value selected by each STA. Can be performed. In the example of FIG. 4, STA2 selects the smallest backoff count value, and STA1 selects the largest backoff count value.
  • the remaining backoff time of the STA5 is shorter than the remaining backoff time of the STA1 at the time when the STA2 finishes the backoff count and starts the frame transmission.
  • STA1 and STA5 stop countdown and wait for a while while STA2 occupies the medium.
  • STA1 and STA5 wait for DIFS and then resume the stopped backoff count. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of STA5 is shorter than STA1, STA5 starts frame transmission.
  • data to be transmitted may also occur in the STA 4 while the STA 2 occupies the medium.
  • STA4 if the medium becomes idle, it can wait for DIFS, count down according to an arbitrary backoff count value selected by the STA4, and start frame transmission.
  • the remaining backoff time of STA5 coincides with the arbitrary backoff count value of STA4, in which case a collision may occur between STA4 and STA5. If a collision occurs, neither STA4 nor STA5 receive an ACK, and data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 can double the CW value, then select an arbitrary backoff count value and perform a countdown.
  • the STA1 waits while the medium is occupied due to the transmission of the STA4 and the STA5, waits for the DIFS when the medium becomes idle, and starts frame transmission after the remaining backoff time.
  • the CSMA / CA mechanism includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly senses the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as hidden node problems.
  • the MAC of the wireless LAN system may use a network allocation vector (NAV).
  • NAV network allocation vector
  • the value set to NAV corresponds to the period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or the STA that transmits the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the corresponding period.
  • the NAV may be set according to the value of the " duration " field of the MAC header of the frame, for example.
  • 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
  • FIG. 5A is an example of a hidden node, and STA A and STA B are in communication and STA C has information to be transmitted. Specifically, STA A is transmitting information to STA B, but it can be determined that STA C is idle when performing carrier sensing before sending data to STA B. This is because the STA A transmission (ie, media occupancy) may not be sensed at the STA C location. In this case, STA B receives information of STA A and STA C at the same time, so that collision occurs. In this case, STA A is a hidden node of STA C.
  • FIG. 5B is an example of an exposed node
  • STA B is a case of transmitting data to STA A
  • STA C has information to be transmitted in STA D.
  • FIG. 5B if the STA C carries out the carrier sensing, it can be determined that the medium is occupied due to the transmission of the STA B. Accordingly, even if STA C has information to be transmitted to STA D, it is sensed that the media is occupied, and therefore, it is necessary to wait until the medium becomes idle.
  • the STA A is actually out of the transmission range of the STA C, the transmission from the STA C and the transmission from the STA B may not collide with each other in the STA A. Therefore, the STA C is not necessary until the STA B stops transmitting It is to wait.
  • STA C can be regarded as an exposed node of STA B.
  • 6 is a diagram for explaining RTS and CTS.
  • short signaling packets such as RTS (request to send) and CTS (clear to send) can be used in order to efficiently use the collision avoidance mechanism.
  • the RTS / CTS between the two STAs may allow the surrounding STA (s) to overhear, allowing the surrounding STA (s) to consider whether to transmit information between the two STAs. For example, if the STA to which data is to be transmitted transmits an RTS frame to the STA receiving the data, the STA receiving the data can notify that it will receive the data by transmitting the CTS frame to surrounding STAs.
  • FIG. 6A is an example of a method for solving a hidden node problem, and it is assumed that both STA A and STA C attempt to transmit data to STA B.
  • FIG. 6A When STA A sends RTS to STA B, STA B transmits CTS to both STA A and STA C around it. As a result, STA C waits until the data transmission of STA A and STA B is completed, thereby avoiding collision.
  • 6 (b) is an illustration of a method for solving the exposed node problem, where STA C overrides the RTS / CTS transmission between STA A and STA B, D, the collision does not occur. That is, STA B transmits RTS to all surrounding STAs, and only STA A having data to be transmitted transmits CTS. Since STA C only receives RTS and does not receive CTS of STA A, it can be seen that STA A is outside the carrier sensing of STC C.
  • the STA in the wireless LAN system, the STA must perform channel sensing before performing transmission / reception, and always sensing the channel causes continuous power consumption of the STA.
  • the power consumption in the reception state does not differ much from the power consumption in the transmission state, and maintaining the reception state is also a large burden on the STA which is limited in power (that is, operated by the battery).
  • the wireless LAN system supports the power management (PM) mode of the STA.
  • the STA's power management mode is divided into an active mode and a power save (PS) mode.
  • STA basically operates in active mode.
  • An STA operating in active mode maintains an awake state.
  • the awake state is a state in which normal operation such as frame transmission / reception and channel scanning is possible.
  • the STA operating in the PS mode operates by switching between a sleep state (or a doze state) and an awake state.
  • the STA operating in the sleep state operates with minimal power and does not perform frame scanning nor transmission and reception of frames.
  • the STA sleeps for as long as possible, power consumption is reduced, which increases the operating time of the STA.
  • it since it is impossible to transmit / receive frames in the sleep state, it can not be operated unconditionally for a long time. If the STA operating in the sleep state exists in the frame to be transmitted to the AP, it can switch to the awake state and transmit the frame. On the other hand, when there is a frame to be transmitted to the STA by the AP, the STA in the sleep state can not receive it, and it is unknown that there is a frame to receive. Therefore, the STA may need to switch to the awake state according to a certain period to know whether there is a frame to be transmitted to it (and to receive it if it exists).
  • the AP may transmit a beacon frame to the STAs in the BSS at regular intervals.
  • the beacon frame may include a Traffic Indication Map (TIM) information element.
  • the TIM information element may include information that indicates that the AP has buffered traffic for the STAs associated with it and will transmit the frame.
  • the TIM element includes a TIM used for indicating a unicast frame and a delivery traffic indication map (DTIM) used for indicating a multicast or broadcast frame.
  • DTIM delivery traffic indication map
  • FIG. 7 to 9 are views for explaining the operation of the STA receiving the TIM in detail.
  • the STA in order to receive a beacon frame including a TIM from an AP, the STA changes from a sleep state to an awake state, and analyzes the received TIM element to find that there is buffered traffic to be transmitted to the STA .
  • the STA may transmit a PS-Poll frame to request AP to transmit data frame.
  • the AP receiving the PS-Poll frame transmitted by the STA can transmit the frame to the STA.
  • the STA may receive a data frame and send an acknowledgment (ACK) frame to the AP.
  • ACK acknowledgment
  • the AP operates according to an immediate response scheme for transmitting a data frame after a predetermined time (for example, SIFS (Short Inter-Frame Space)) after receiving the PS-Poll frame from the STA .
  • a predetermined time for example, SIFS (Short Inter-Frame Space)
  • the AP can operate according to a deferred response method, which will be described with reference to FIG.
  • the operation of switching the STA from the sleep state to the awake state, receiving the TIM from the AP, competing, and transmitting the PS-Poll frame to the AP is the same as the example of FIG.
  • the AP receives the PS-Poll frame and fails to prepare the data frame for SIFS, it can send an ACK frame to the STA instead of transmitting the data frame.
  • the AP transmits the ACK frame and the data frame is ready, it can transmit the data frame to the STA after performing the contention.
  • the STA transmits an ACK frame indicating that the data frame has been successfully received to the AP, and can be switched to the sleep state.
  • Figure 9 is an example of an AP transmitting a DTIM.
  • STAs may transition from the sleep state to the awake state to receive a beacon frame containing the DTIM element from the AP.
  • STAs can know that a multicast / broadcast frame will be transmitted through the received DTIM.
  • the AP can transmit data (i.e., multicast / broadcast frame) directly without transmitting / receiving a PS-Poll frame after transmitting a beacon frame including DTIM.
  • the STAs may receive data while continuing to hold the awake state after receiving the beacon frame including the DTIM, and may switch to the sleep state again after the data reception is completed.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in the IEEE 802.11 system.
  • the Physical Layer Protocol Data Unit (PPDU) frame format may include a Short Training Field (STF) field, a Long Training Field (LTF) field, a SIGN (SIGNAL) field, and a Data field.
  • STF Short Training Field
  • LTF Long Training Field
  • SIGNAL SIGNAL
  • Data field e.g., Data field
  • the most basic (e.g., non-HT (High Throughput)) PPDU frame format may consist of L-STF (Legacy-STF), L-LTF (Legacy-LTF), SIG field and data field only.
  • STF is a signal for signal detection, AGC (Automatic Gain Control), diversity selection, precise time synchronization, etc.
  • LTF is a signal for channel estimation and frequency error estimation.
  • STF and LTF may be collectively referred to as a PLCP preamble, and the PLCP preamble may be a signal for synchronization and channel estimation of the OFDM physical layer.
  • the SIG field may include a RATE field and a LENGTH field.
  • the RATE field may contain information on the modulation and coding rate of the data.
  • the LENGTH field may contain information on the length of the data. Additionally, the SIG field may include a parity bit, a SIG TAIL bit, and the like.
  • the data field may include a SERVICE field, a physical layer service data unit (PSDU), a PPDU TAIL bit, and may also include a padding bit if necessary.
  • Some bits in the SERVICE field may be used for synchronization of the descrambler at the receiving end.
  • the PSDU corresponds to an MPDU (MAC Protocol Data Unit) defined in the MAC layer and may include data generated / used in an upper layer.
  • the PPDU TAIL bit can be used to return the encoder to the 0 state.
  • the padding bits may be used to match the length of the data field to a predetermined unit.
  • the MPDU is defined according to various MAC frame formats, and the basic MAC frame is composed of a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
  • the MAC frame is composed of MPDUs and can be transmitted / received via the PSDU of the data part of the PPDU frame format.
  • the MAC header includes a Frame Control field, a Duration / ID field, an Address field, and the like.
  • the frame control field may contain control information necessary for frame transmission / reception.
  • the period / ID field may be set to a time for transmitting the frame or the like.
  • the period / ID field included in the MAC header can be set to a 16-bit length (e.b., B0 to B15).
  • the content included in the period / ID field may vary depending on the frame type and subtype, whether it is transmitted during the contention free period (CFP), the QoS capability of the transmitting STA, and the like.
  • the period / ID field may contain the AID of the transmitting STA (e.g., via 14 LSB bits) and 2 MSB bits may be set to one.
  • the duration / ID field may be set to a fixed value (e.g., 32768).
  • the duration / ID field may include a duration value defined for each frame type.
  • the specific contents of the Sequence Control, QoS Control, and HT Control subfields of the MAC header can refer to the IEEE 802.11 standard document.
  • the frame control field of the MAC header may include Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order subfields.
  • the contents of each subfield of the frame control field may reference an IEEE 802.11 standard document.
  • FIG. 11 illustrates a contention free (CF) -END frame.
  • a CF-END frame is transmitted by a non-DMG (directional multi-gigabit, 11ad) STA.
  • the CF-END frame may be sent to truncate the TXOP duration. Therefore, the duration field in the CF-END frame is set to zero.
  • the Receiver Address (RA) field may be set to a broadcast group address.
  • the BSSID field may be set to the address of the STA included in the AP.
  • the Individual / Group bit of the BSSID field may be set to one.
  • HE PPDU High Efficiency Physical Layer Protocol Data Unit
  • FIGS 12-15 illustrate HE PPDUs.
  • the HE-SIG A field is located after the L-Part (e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG) and is duplicated in 20MHz units as in the L-Part.
  • L-Part e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG
  • HE-SIG A may be included in all HE PPDUs, whereas HE-SIG B may be omitted from SU PPDUs and UL trigger based PPDUs (e.g., UL PPDUs transmitted based on trigger frames).
  • HE-SIG A contains common control information (e.g., BW, GI length, BSS Color, CRC, Tail, etc.) for STAs.
  • the HE-SIG A field contains information for interpreting the HE PPDU, so the information contained in the HE-SIG A field will vary depending on the format of the HE PPDU (eg, SU PPDU, MU PPDU, or trigger-based PPDU) .
  • the HE-SIG A field includes a DL / UL indicator, an HE PPDU format indicator, a BSS Color, a TXOP Duration, a BW (bandwidth), an MCS, a CP + LTF length, Number, STBC (eg, STBC use), transmission beamforming (TxBF) information, CRC, and Tail.
  • the HE-SIG B field may be omitted.
  • the HE-SIG A field includes the DL / UL indicator, the BSS Color, the TXOP Duration, the bandwidth, the MCS information of the SIG B field, the number of symbols of the SIG B field, , A full band MU-MIMO use indicator, a CP + LTF length, transmission beamforming (TxBF) information, CRC and Tail.
  • the HE-SIG A field may include at least one of a format indicator (e.g., SU PPDU or trigger based PPDU), BSS Color, TXOP Duration, BW, CRC, and Tail have.
  • the HE-SIG A may include at least one of user allocation information such as STA identifier such as PAID or GID, allocated resource information, and the number of streams Nsts have.
  • the BSS color information included in the HE-SIG A field is information for identifying the BSS, and has a length shorter than the BSSID.
  • the BSSID may have a length of 48 bits, whereas the BSS color information may have a length of 6 bits.
  • the STA can determine whether it is an intra-BSS frame using the BSS color information. That is, even if only the HE-SIG A field is decoded, the STA can distinguish the intra BSS PPDU from the inter BSS PPDU through the BSS color information without decoding the entire HE PPDU.
  • HE-SIG B can be independently encoded every 20 MHz channel unit.
  • the HE-SIG B encoded per 20 MHz channel unit may be referred to as the HE-SIG-B content channel.
  • one HE-SIG B content channel may be transmitted.
  • the channels of the 20 MHz size are allocated to the first HE-SIG B content channel (HE-SIG B [1]) or the second HE-SIG B content channel (HE-SIG B [ 2]) can be transmitted.
  • HE-SIG B [1] and HE-SIG B [2] can be transmitted alternately.
  • the odd 20 MHz channel transmits HE-SIG B [1] and the even 20 MHz channel can transmit HE-SIG B [2].
  • HE-SIG B [1] is transmitted on the first 20 MHz channel and HE-SIG B [2] is transmitted on the second 20 MHz channel.
  • SIG B [1] is transmitted on the first 20 MHz channel
  • HE-SIG B [2] is transmitted on the second 20 MHz channel
  • the same HE-SIG B [2] is repeatedly transmitted on the fourth 20 MHz channel.
  • the 160 MHz bandwidth is similarly transmitted.
  • each of HE-SIG B [1] and HE-SIG B [2] may be different.
  • HE-SIG-B [1] all have the same contents.
  • HE-SIG B [2] all have the same content.
  • HE-SIG B may include a common field and a user specific field.
  • the common field may precede the user specific field.
  • the common field and the user-specific field may be divided into bits, not OFDM symbols.
  • the common field of HE-SIG B contains information for all of the STAs designated to receive PPDUs in that bandwidth.
  • the common field may include resource unit (RU) allocation information. For example, when dividing the four 20 MHz channels constituting 80 MHz into [LL, LR, RL, RR], a common block for LL and RL is included in the common field of HE-SIG B [ A common block for LR and RR may be included in the common field of SIG B [2].
  • the user-specific field of HE-SIG B may include a plurality of user fields, and each user field may include information specific to the individual STA designated to receive PPDUs.
  • the user field may include, but is not limited to, at least one of station ID, MCS per STA, number of streams (Nsts), Coding (e.g., instructions for using LDPC), DCM indicator, and transmit beamforming information.
  • 16 is a diagram for explaining an uplink multi-user transmission situation based on a trigger frame.
  • the UL MU transmission scheme can be used. This is because the AP transmits a trigger frame to a plurality of STAs (for example, STA 1 to STA 4) ≪ / RTI > The AP may acquire a TXOP to transmit the trigger frame through a contention process to access the medium.
  • STAs for example, STA 1 to STA 4
  • RTI &gt The AP may acquire a TXOP to transmit the trigger frame through a contention process to access the medium.
  • the trigger frame may include UL MU assignment information.
  • the UL MU allocation information may include, for example, at least one of resource location and size, STA IDs or receiving STA addresses, MCS and MU type (MIMO, OFDMA, etc.). The contents of the specific trigger frame will be described later.
  • STAs can transmit UL data frames from the PPDU including the trigger frame in SIFS and HE trigger based PPDU format.
  • the AP may acknowledge the UL MU data frame over a BA (Block ACK) frame.
  • BA Block ACK
  • FIG. 17 shows a trigger frame format according to one embodiment. Specifically, FIG. 17A shows the entire trigger frame, FIG. 17B shows the common information field of the trigger frame, and FIG. 17C shows the user information field of the trigger frame.
  • a trigger frame includes a frame control field, a duration field, a recipient STA address field, a transmitting STA address field, a common information field, , One or more Per User Info fields, padding, and a Frame Check Sequence (FCS).
  • the RA field indicates the address or ID of the receiving STA, and may be omitted depending on the embodiment.
  • the TA field indicates the address of the transmitting STA.
  • the common information field includes a trigger type, a length, a cascade indicator, a carrier sensing required, a bandwidth (BW), a guard interval (GI)
  • BW bandwidth
  • GI guard interval
  • the trigger type subfield indicates the type of the trigger frame.
  • the trigger type may be, for example, a basic trigger type (eg, type 0), a beamforming report poll trigger type (eg, type 1), a multi-user block ack request (eg, Type 2), MU-RTS (eg, Type 3), Buffer Status Report Poll (eg, Type 4), GCR MU BAR (eg, Type 5), or BW Query Report Poll But the present invention is not limited thereto.
  • the length subfield indicates the L-SIG length of the HE trigger-based PPDU (e.g., UL MU PPDU).
  • the cascade indicator indicates whether there is a transmission of a subsequent trigger frame following the current trigger frame.
  • the CS Required subfield indicates whether the corresponding STA should determine whether to respond based on the medium sensing result and the NAV.
  • the BW subfield indicates the bandwidth to the HE SIG A of the HE trigger-based PPDU.
  • the user information field includes an AID 12 subfield, an RU (resource unit) allocation subfield, a coding type subfield, an MCS field, a dual sub-carrier modulation (DCM) field, an RSSI sub-field, a target RSSI sub-field, a Reserved, and a Trigger-dependent Per User Info sub-field.
  • the AID12 subfield indicates the LSB 12 bits of the AID of the STA to receive the corresponding user information field.
  • AID12 subfield 0 or 2045 indicates that the corresponding user information field is an RU allocation for random access.
  • the padding field may optionally be provided in the trigger frame.
  • the padding field extends the length of the trigger frame to give the receiver STA time to prepare the SIFS response after receiving the trigger frame. If a padding field is provided, the padding field has a length of at least two octets and is all set to one.
  • FIG. 18 shows a user information field of a trigger frame according to an embodiment of the present invention.
  • the AID 12 field of the user information field of the trigger frame shown in FIG. 17 indicates the LSB 12 bits of the AID of the STA to use resources allocated in the trigger frame.
  • the existing AID range is from 1 to 2007, the values of 1 to 2007 can be sufficiently represented by the AID field of 11 bits.
  • the AID 12 field in the user information field of the trigger frame is reduced by one bit to the AID 11 field, and the remaining one bit can be used for another purpose.
  • B0 to B10 denote AID11
  • the other bit B11 corresponds to reserved.
  • the 11 bits (B0 to B10) corresponding to the AID 11 field of the corresponding user information field may be set to 2047 if the user information field indicates trigger frame padding .
  • An example of setting the Reserved field of the remaining 1 bit (B11) may be as follows.
  • the Reserved field can be set to 1 by default. If the Reserved field of B11 is used for other purposes, it can be set to 0 as an exception to indicate this.
  • the Reserved field can be set to 1 only when AID 11 is set to all 1s (i.e., 2047). For example, if AID11 is set to a value other than 2047, the Reserved field is set to zero.
  • Trigger frame padding may be indicated when AID 11 ([B0: B10]) is set to all 1s (ie, 2047), regardless of the B11 value.
  • In-band STR Simultaneous Transmission and Reception
  • FDR full-duplex radio
  • the client may be an STA.
  • FIG. 19A there is a method in which an AP and a STA pair transmit and receive at the same time, as shown in FIG. 19A.
  • FIG. 19B STAs transmit or receive only, . In the latter case, an interference cancellation between the STAs may occur and a separate interference cancellation technique may be required.
  • 20 is a diagram for explaining the magnetic interference of the STR.
  • the transmission signal may cause interference on reception. Therefore, self-interference cancellation can be performed by various methods.
  • the present invention proposes a necessary PHY or MAC structure (e.g., a frame structure and an operation method) when an in-band STR scheme is applied to a WiFi system.
  • STR should be designed considering coexistence with existing WiFi system.
  • DL means transmission from AP to STA
  • UL means transmission from STA to AP.
  • the AP can be interpreted as AP, Mesh, Relay, STA and the like, and the STA can also be interpreted as AP, Mesh, Relay, STA and the like.
  • the fields such as STF and LTF are not described in order to prevent blurring of the problem.
  • the present invention proposes a method of applying an STR in a WiFi system by initiating an STR.
  • the AP transmits a DL frame in a DL frame including signal information for an UL frame
  • Figures 21 and 22 illustrate DL frames containing an indicator for STR initiation.
  • the AP may transmit signal information for the UL frame in the DL frame when the DL frame is transmitted to initiate the STR.
  • the STA reads the signal information for the UL frame and transmits its UL frame. Since the STA needs processing time from receiving the signal information for the UL frame to decoding and generating the UL frame, the STA can transmit the UL frame after the gap time after receiving the signal information.
  • the time of the 'gap' may be, for example, SIFS, DIFS, and the like.
  • a SIG field for a UL frame may be newly added to a DL frame for transmission of Signal information (e.g., UL SIG in FIG. 21) for an UL frame, or UL frame allocation information may be transmitted to an existing SIG of a DL frame It is also possible to add only the contents.
  • Signal information e.g., UL SIG in FIG. 21
  • UL frame allocation information may be transmitted to an existing SIG of a DL frame It is also possible to add only the contents.
  • UL SIG information e.g., signal information for UL frame
  • STR indication information indicating that UL SIG information (e.g., signal information for UL frame) is included in the DL frame
  • the STR indication can be transmitted by reusing the reserved bits of the existing SIG field of the DL frame, or a new frame type including the STR indication can be defined.
  • the UL SIG included in the SIG field basically includes the STA ID to transmit the UL frame.
  • a SIG including the STA ID, such as HE-SIG-B, is already included in the DL frame so that the STA ID may be omitted in the UL SIG (e.g., if all STAs receiving DL frame data transmit the UL to the STR ).
  • information included in the existing SIG such as TXOP value for UL transmission, RU allocation (for example, when MU OFDMA is applied), frame length, MCS and / or coding type can all be included in the UL SIG of the DL frame .
  • TXOP value for UL transmission e.g., when MU OFDMA is applied
  • frame length e.g., when MU OFDMA is applied
  • MCS e.g., when MU OFDMA is applied
  • MCS for example, when MU OFDMA is applied
  • the AP may trigger the STR with only the STR indication.
  • the AP uses the reserved bit (eg, B14) of the HE-SIG-A in the DL frame transmitted to the HE SU PPDU or HE ER SU PPDU, And inserts HE-SIG-B to inform UL SIG information.
  • the HE-SIG-B is transmitted to inform the UL frame configuration method, not the DL frame.
  • the AP uses the reserved bit (eg, B7) of the HE-SIG-A field for the STR indication and the HE-SIG- After the transmission of B, an additional HE-SIG field for the UL frame can be transmitted.
  • the UL SIG field may be set similar to HE-SIG-B, but the UL SIG field may not include the values if there are optional values as mentioned above.
  • a STR indication may be transmitted through a reserved bit of L-SIG for fast transmission of an UL frame.
  • the UL SIG field may be transmitted before the DL SIG field.
  • the STA can start transmitting UL frames after 'gap' time after receiving the UL SIG field.
  • the UL SIG field shall include the STA ID value, since the STAs must verify that the STR transmission is directed to them.
  • the UL SIG field may include a BSS ID (e.g., BSS color), RU allocation for configuring an UL frame, BW, TXOP duration, UL PPDU length, MCS, and / or coding type.
  • the UL Frame transmitted in the STR may include an L-preamble and a common SIG (e.g., HE-SIG-A in case of 11ax format) for protection from the 3rd party and decoding and transmission time of the transmitting STA.
  • the common SIG may include TXOP duration and UL frame length.
  • the TXOP duration value may be a value obtained by subtracting the value of the L-preamble of the DL frame from the L-preamble of the UL frame in the TXOP duration included in the DL frame.
  • the UL SIG information included in the UL frame may be changed according to the UL SIG included in the DL frame. If the MCS and the coding type of the UL frame are indicated in the UL SIG field of the DL frame, such information need not be included again in the UL SIG of the UL frame. For example, there is no need for additional SIG information in the UL frame since it is similar to the UL MU procedure of 11ax (e.g., when the AP determines the structure of the UL frame). Thus, for example, the UL frame for the STR can use the 11 PPs TB PPDU structure.
  • each STA must inform the MCS and the Coding type prior to data transmission of the UL frame, so that the additional SIG information is transmitted in the UL frame Should be transmitted.
  • 11ax frame structure when a MU OFDMA transmission is performed, a SIG structure to be transmitted according to RU allocation is not defined, so a new SIG structure must be defined.
  • the STR transmission is a SU structure other than an MU, HE SU PPDU and HE ER SU PPDU format can be used.
  • the newly defined SIG structure may include information such as MCS and coding type for data transmission per STA.
  • 24 is a diagram for explaining an STR using a trigger frame.
  • the AP can send a separate trigger frame for the STR.
  • the UL frame may be transmitted after a gap time after the STA receives the L-preamble of the DL frame, or after the STA receives the SIG information of the DL frame after the gap time.
  • a STR indication must be included in the trigger frame.
  • the STR indicator can be added to the Trigger frame type.
  • the Trigger frame type is set to a basic Trigger variant, and a reserved bit (e.g., B5) of the Trigger Dependent User Infor field may be used for the STR indication.
  • SIG information such as STA ID, RU allocation, TXOP duration, or frame length may be omitted in the DL frame following the trigger frame.
  • information such as STA ID, RU allocation, TXOP duration, or frame length is instructed to transmit UL frames through the trigger frame and the same information is also applied to the DL frame, corresponding information is omitted in the SIG field of the DL frame .
  • the following rules can be applied to both an STR scheme (e.g., FIGS. 21 to 23) that does not use a trigger frame and an STR scheme that uses a trigger frame (e.g., FIG. 24).
  • the UL transmission may be performed using a portion of the RU or DL RU such as the DL RU assigned to each STA.
  • some subcarriers of both ends of the RU to which a DL frame is allocated may be nulled and an UL frame may be transmitted for interference mitigation from other STA packets.
  • the STA receiving the DL frame and the STA transmitting the UL frame may be different.
  • the DL SIG and UL SIG information included in the DL STR frame must include STA ID and RU allocation information, respectively.
  • the remaining information can be configured as described above.
  • FIG. 25 shows a flow of a method for simultaneously transmitting / receiving a DL / UL frame according to an embodiment of the present invention.
  • the STA receives the trigger frame from the access point (AP) (2505).
  • the STA checks whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator (2510).
  • STR simultaneous transmission and reception
  • the STA transmits the UL frame through the resource unit (RU) allocated by the trigger frame and receives the DL frame (2515).
  • RU resource unit
  • the STA transmits only the uplink (UL) frame (2520) through the resource unit (RU) allocated by the trigger frame.
  • the end of the UL frame and the end of the DL frame may be time aligned.
  • the UL frame may start after a predetermined gap from the L-preamble of the DL frame.
  • the STR indicator may be received via the reserved bits of the Trigger Dependent User Information field of the trigger frame.
  • Control information including at least one of STA ID, RU assignment, TXOP (transmission opportunity) duration, and frame length indicated by the trigger frame may be commonly applied to the DL frame and the UL frame.
  • control information may be omitted.
  • the STA may null a predetermined number of subcarriers located at both ends of the RU when transmitting an UL frame.
  • 26 is a view for explaining an apparatus for implementing the above-described method.
  • the wireless device 800 of FIG. 26 may correspond to the specific STA of the above description, and the wireless device 850 of the above description.
  • the STA 800 may include a processor 810, a memory 820, a transceiver 830 and an AP 850 may include a processor 860, a memory 870, and a transceiver 880.
  • the transceivers 830 and 880 transmit / receive radio signals and may be implemented in a physical layer such as IEEE 802.11 / 3GPP.
  • Processors 810 and 860 are implemented in the physical and / or MAC layer and are coupled to transceivers 830 and 880.
  • Processors 810 and 860 may perform the UL MU scheduling procedure described above.
  • Processors 810 and 860 and / or transceivers 830 and 880 may include application specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processors.
  • Memory 820 and 870 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage media and / or other storage units.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory card
  • the method described above may be executed as a module (e.g., process, function) that performs the functions described above.
  • the module may be stored in memory 820, 870 and executed by processor 810, 860.
  • the memory 820, 870 may be located inside or outside the processes 810, 860 and may be coupled to the processes 810, 860 by well known means.
  • the present invention can be applied to various wireless communication systems including IEEE 802.11.

Abstract

A method by which a station (STA) transmits/receives a frame in a wireless LAN (WLAN), according to one embodiment of the present invention, can comprise the steps of: receiving a trigger frame from an access point (AP); checking whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator; and transmitting an uplink (UL) frame and receiving a downlink (DL) frame simultaneously through a resource unit (RU) allocated by the trigger frame, if the trigger frame includes the STR indicator.

Description

무선랜 시스템에서 프레임을 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치Method and apparatus for transmitting or receiving frames in a wireless LAN system
본 발명은 무선랜 시스템에서 채널 엑세스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 UL 프레임과 DL 프레임을 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.The present invention relates to channel access in a wireless LAN system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving an UL frame and a DL frame.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다. The standard for wireless LAN technology is being developed as the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard. IEEE 802.11a and b 2.4. GHz or 5 GHz, the IEEE 802.11b provides a transmission rate of 11 Mbps, and the IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps. IEEE 802.11g employs Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 54 Mbps. IEEE 802.11n employs multiple input multiple output (OFDM), or OFDM (MIMO-OFDM), and provides transmission speeds of 300 Mbps for four spatial streams. IEEE 802.11n supports channel bandwidth up to 40 MHz, which in this case provides a transmission rate of 600 Mbps.
상술한 무선랜 표준은 최대 160MHz 대역폭을 사용하고, 8개의 공간 스트림을 지원하여 최대 1Gbit/s의 속도를 지원하는 IEEE 802.11ac 표준을 거쳐, IEEE 802.11ax 표준화에 대한 논의가 이루어지고 있다.The IEEE 802.11ax standard, which supports a maximum of 160 MHz bandwidth and supports 8 spatial streams and supports a maximum speed of 1 Gbit / s, has been discussed in the IEEE 802.11ax standard.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 UL 프레임과 DL 프레임을 동시에 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for simultaneously transmitting and receiving an UL frame and a DL frame, a method thereof, and an apparatus therefor.
본 발명은 상술된 기술적 과제에 한정되지 않으며 다른 기술적 과제들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.The present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems can be deduced from the embodiments of the present invention.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 랜(WLAN)에서 스테이션(STA)이 프레임을 송수신 하는 방법은, 엑세스 포인트(AP)로부터 트리거 프레임을 수신하는 단계; 상기 트리거 프레임이 STR(simultaneous transmission and reception) 지시자를 포함하는지 여부를 체크하는 단계; 및 상기 트리거 프레임이 상기 STR 지시자를 포함하는 경우, 상기 트리거 프레임에 의해 할당된 자원 유닛 (RU)을 통해 상향링크(UL) 프레임을 송신하는 동시에 하향링크 (DL) 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of transmitting and receiving a frame in a wireless local area network (WLAN), the method comprising: receiving a trigger frame from an access point; Checking whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator; And if the trigger frame includes the STR indicator, transmitting an uplink (UL) frame and a downlink (DL) frame through a resource unit (RU) allocated by the trigger frame .
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 스테이션(STA)은, 송수신기; 및 상기 송수신기를 통해 엑세스 포인트(AP)로부터 트리거 프레임을 수신하고, 상기 트리거 프레임이 STR(simultaneous transmission and reception) 지시자를 포함하는지 여부를 체크하고, 상기 트리거 프레임이 상기 STR 지시자를 포함하는 경우, 상기 트리거 프레임에 의해 할당된 자원 유닛 (RU)을 통해 상향링크(UL) 프레임을 송신하는 동시에 하향링크 (DL) 프레임을 수신하는 프로세서를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a station (STA) including: a transceiver; And receiving a trigger frame from an access point (AP) through the transceiver, checking whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator, and if the trigger frame includes the STR indicator (UL) frame through a resource unit (RU) allocated by a trigger frame and a downlink (DL) frame.
상기 UL 프레임의 끝과 상기 DL 프레임의 끝은 시간 정렬될 수 있다.The end of the UL frame and the end of the DL frame may be time aligned.
상기 UL 프레임은 상기 DL 프레임의 L-프리앰블로부터 소정의 간격(gap) 이후 시작될 수 있다.The UL frame may start after a predetermined gap from the L-preamble of the DL frame.
상기 STR 지시자는 상기 트리거 프레임의 트리거 의존 사용자 정보 필드(Trigger Dependent User Information field)의 유보된(reserved) 비트를 통해 수신될 수 있다.The STR indicator may be received via a reserved bit in the Trigger Dependent User Information field of the trigger frame.
상기 트리거 프레임이 지시하는 STA ID, RU 할당, TXOP(transmission opportunity) 기간 및 프레임 길이 중 적어도 하나를 포함하는 제어 정보가 상기 DL 프레임 및 상기 UL 프레임에 공통적으로 적용될 수 있다.Control information including at least one of STA ID, RU assignment, TXOP (transmission opportunity) period and frame length indicated by the trigger frame may be commonly applied to the DL frame and the UL frame.
상기 DL 프레임의 시그널 (SIG) 필드에서는 상기 제어 정보가 생략될 수 있다.In the signal (SIG) field of the DL frame, the control information may be omitted.
상기 STA은 상기 UL 프레임 송신시 상기 RU의 양끝에 위치한 소정 개수의 서브캐리어들을 널링(nulling)할 수 있다.The STA may null a predetermined number of subcarriers located at both ends of the RU when transmitting the UL frame.
본 발명의 일 실시예에 따르면, DL 프레임의 수신과 UL 프레임의 송신이 동시에 동일한 RU를 통해 수행되므로, 무선 자원이 보다 효율적으로 사용될 수 있을 뿐 아니라 시스템 쓰루풋이 향상될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, reception of a DL frame and transmission of an UL frame are simultaneously performed through the same RU, so that not only radio resources can be used more efficiently but also system throughput can be improved.
상술된 기술적 효과외에 다른 기술적 효과들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.Other technical advantages than the above-described technical effects can be deduced from the embodiments of the present invention.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing an example of a configuration of a wireless LAN system.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing another example of the configuration of the wireless LAN system.
도 3은 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a general link setup process.
도 4는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a backoff process.
도 5는 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
도 6은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram for explaining RTS and CTS.
도 7 내지 9는 TIM을 수신한 STA의 동작을 설명하기 위한 도면이다.7 to 9 are diagrams for explaining the operation of the STA that has received the TIM.
도 10은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in the IEEE 802.11 system.
도 11은 CF(contention free)-END 프레임을 예시한다.FIG. 11 illustrates a contention free (CF) -END frame.
도 12 내지 도 15는 HE PPDU들을 예시한다.Figures 12-15 illustrate HE PPDUs.
도 16은 트리거 프레임에 기반한 상향링크 다중 사용자 전송 상황을 설명하기 위한 도면이다.16 is a diagram for explaining an uplink multi-user transmission situation based on a trigger frame.
도 17은 트리거 프레임 포맷의 일 예를 도시한다.17 shows an example of a trigger frame format.
도 18은 트리거 프레임의 사용자 정보 필드의 일 예를 나타낸다. 18 shows an example of a user information field of a trigger frame.
도 19는 STR의 종류를 설명하는 도면이다. 19 is a view for explaining the type of STR.
도 20은 STR의 자기 간섭을 설명하기 위한 도면이다. 20 is a diagram for explaining the magnetic interference of the STR.
도 21 및 도 22는 STR initiation을 위한 지시자를 포함하는 DL 프레임들을 도시한다. Figures 21 and 22 illustrate DL frames containing an indicator for STR initiation.
도 23은 STR 방식으로 송신되는 UL frame을 설명하기 위한 도면이다.23 is a diagram for explaining a UL frame transmitted by the STR scheme.
도 24는 트리거 프레임을 이용한 STR을 설명하기 위한 도면이다.24 is a diagram for explaining an STR using a trigger frame.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 DL/UL 프레임의 동시 송수신 방법을 흐름을 도시한다.FIG. 25 shows a flow of a method for simultaneously transmitting / receiving a DL / UL frame according to an embodiment of the present invention.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치를 설명하기 위한 도면이다.26 is a view for explaining an apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description, together with the accompanying drawings, is intended to illustrate exemplary embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be practiced without these specific details. In some instances, well-known structures and devices are omitted or shown in block diagram form around the core functions of each structure and device in order to avoid obscuring the concepts of the present invention.
상술한 바와 같이 이하의 설명은 무선랜 시스템에서 넓은 대역을 가지는 채널을 효율적으로 활용하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다. 이를 위해 먼저 본 발명이 적용되는 무선랜 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.As described above, the following description relates to a method and apparatus for efficiently utilizing a channel having a wide bandwidth in a wireless LAN system. To this end, a wireless LAN system to which the present invention is applied will be described in detail.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing an example of a configuration of a wireless LAN system.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다. As shown in FIG. 1, a WLAN system includes one or more Basic Service Sets (BSSs). A BSS is a collection of stations (STAs) that can successfully communicate and synchronize with each other.
STA는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP)와 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. STA 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP STA로써, 단순히 STA이라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다. The STA is a logical entity including a medium access control (MAC) and a physical layer interface for a wireless medium. The STA includes an access point (AP) and a non-AP STA (Non-AP Station) . A portable terminal operated by a user in the STA is a non-AP STA, and sometimes referred to as a non-AP STA. The non-AP STA may be a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, May also be referred to as another name such as a Mobile Subscriber Unit.
그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다. An AP is an entity that provides a connection to a distribution system (DS) via a wireless medium to an associated station (STA). The AP may be referred to as a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), a site controller, or the like.
BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.The BSS can be divided into an infrastructure BSS and an independent BSS (IBSS).
도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.The BBS shown in FIG. 1 is an IBSS. The IBSS means a BSS that does not include an AP, and does not include an AP, so a connection to the DS is not allowed and forms a self-contained network.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing another example of the configuration of the wireless LAN system.
도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 STA 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP STA 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서 직접 통신도 가능하다. The BSS shown in FIG. 2 is an infrastructure BSS. The infrastructure BSS includes one or more STAs and APs. In the infrastructure BSS, communication between non-AP STAs is performed via an AP, but direct communication between non-AP STAs is possible when a direct link is established between non-AP STAs.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다. As shown in FIG. 2, a plurality of infrastructure BSSs may be interconnected via DS. A plurality of BSSs connected through a DS are referred to as an extended service set (ESS). The STAs included in the ESS can communicate with each other, and within the same ESS, the non-AP STA can move from one BSS to another while seamlessly communicating.
DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다. The DS is a mechanism for connecting a plurality of APs. It is not necessarily a network, and there is no limitation on the form of DS if it can provide a predetermined distribution service. For example, the DS may be a wireless network such as a mesh network, or may be a physical structure that links APs together.
계층 구조Hierarchy
무선랜 시스템에서 동작하는 STA의 동작은 계층(layer) 구조의 관점에서 설명할 수 있다. 장치 구성의 측면에서 계층 구조는 프로세서에 의해서 구현될 수 있다. STA는 복수개의 계층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 802.11 표준문서에서 다루는 계층 구조는 주로 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) 및 물리(PHY) 계층이다. PHY은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체, PMD(Physical Medium Dependent) 개체 등을 포함할 수 있다. MAC 서브계층 및 PHY은 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity) 및 PLME((Physical Layer Management Entity)라고 칭하여지는 관리 개체들을 개념적으로 포함한다. 이러한 개체들은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다. The operation of the STA operating in the wireless LAN system can be described in terms of the layer structure. In terms of device configuration, the hierarchy can be implemented by a processor. The STA may have a plurality of hierarchical structures. For example, the hierarchical structure covered in the 802.11 standard document is mainly a MAC sublayer and a physical (PHY) layer on a DLL (Data Link Layer). The PHY may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity, a PMD (Physical Medium Dependent) entity, and the like. The MAC sublayer and the PHY conceptually include management entities called a MAC sublayer management entity (MLME) and a physical layer management entity (PLME), respectively. These entities provide a layer management service interface in which a layer management function operates .
정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서, SME(Station Management Entity) 가 각각의 STA 내에 존재한다. SME는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져(off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는, 계층 독립적인 개체이다. SME의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만, 일반적으로는 다양한 계층 관리 개체(LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고, 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여(on behalf of) 이러한 기능들을 수행하고, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다. In order to provide correct MAC operation, a Station Management Entity (SME) exists in each STA. An SME is a layer-independent entity that may be present in a separate management plane or may appear to be off-the-side. Although the exact functions of the SME are not described in detail in this document, they generally include the ability to collect layer-dependent states from various Layer Management Entities (LMEs) and to set similar values for layer-specific parameters It can be seen as responsible. An SME typically performs these functions on behalf of a generic system management entity and can implement a standard management protocol.
전술한 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 예를 들어, 개체들 간에는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환(exchange)함으로써 상호작용할 수 있다. 프리머티브는 특정 목적에 관련된 요소(element)나 파라미터들의 세트를 의미한다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIB attribute(관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET.confirm 프리머티브는, Status가 "성공"인 경우에는 적절한 MIB 속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status 필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET.confirm 프리머티브는 status가 "성공"인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다. The aforementioned entities interact in various ways. For example, they can interact by exchanging GET / SET primitives between entities. A primitive is a set of elements or parameters related to a specific purpose. The XX-GET.request primitive is used to request the value of a given MIB attribute. The XX-GET.confirm primitive returns the appropriate MIB attribute information value if the Status is "Success", otherwise it is used to return an error indication in the Status field. The XX-SET.request primitive is used to request that the indicated MIB attribute be set to the given value. If the MIB attribute indicates a specific operation, it is requested that the corresponding operation be performed. The XX-SET.confirm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value if the status is "success", otherwise it is used to return an error condition to the status field. If the MIB attribute indicates a specific operation, this confirms that the corresponding operation has been performed.
또한, MLME 및 SME는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP(Service Access Point)을 통하여 교환할 수 있다. 또한, 다양한 PLME_GET/SET 프리머티브들이, PLME_SAP을 통해서 PLME와 SME 사이에서 교환될 수 있고, MLME-PLME_SAP을 통해서 MLME와 PLME 사이에서 교환될 수 있다.In addition, MLME and SME can exchange various MLME_GET / SET primitives through MLME_SAP (Service Access Point). In addition, various PLME_GET / SET primitives can be exchanged between PLME and SME via PLME_SAP and exchanged between MLME and PLME through MLME-PLME_SAP.
링크 셋업 과정Link Setup Process
도 3은 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a general link setup process.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하고, 인증(authentication)을 수행하고, 연관(association)을 맺고(establish), 보안(security)을 위한 인증 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 과정을 세션 개시 과정, 세션 셋업 과정이라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 과정의 발견, 인증, 연관, 보안 설정의 과정을 통칭하여 연관 과정이라고 칭할 수도 있다. In order for a STA to set up a link to a network and transmit and receive data, the STA first discovers a network, performs authentication, establishes an association, establishes an authentication procedure for security, . The link setup process may be referred to as a session initiation process or a session setup process. Also, the process of discovery, authentication, association, and security setting of the link setup process may be collectively referred to as an association process.
도 3을 참조하여 예시적인 링크 셋업 과정에 대해서 설명한다.An exemplary link setup procedure will be described with reference to FIG.
단계 S510에서 STA은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA의 스캐닝(scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉, STA이 네트워크에 액세스하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데, 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.In step S510, the STA can perform a network discovery operation. The network discovery operation may include a scanning operation of the STA. In other words, in order for the STA to access the network, it must find a network that can participate. The STA must identify a compatible network before joining the wireless network. The process of identifying a network in a specific area is called scanning.
스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝(active scanning)과 수동적 스캐닝(passive scanning)이 있다. The scanning methods include active scanning and passive scanning.
도 3에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 전송한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어, 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1번 채널에서 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널(예를 들어, 2번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝(즉, 2번 채널 상에서 프로브 요청/응답 송수신)을 수행할 수 있다. FIG. 3 illustrates a network discovery operation that includes an exemplary active scanning process. The STA performing the scanning in the active scanning transmits the probe request frame and waits for a response in order to search for the existence of an AP in the surroundings while moving the channels. The responder sends a probe response frame in response to the probe request frame to the STA that transmitted the probe request frame. Here, the responder may be the STA that last transmitted the beacon frame in the BSS of the channel being scanned. In the BSS, the AP transmits the beacon frame, so the AP becomes the responder. In the IBSS, the STAs in the IBSS transmit the beacon frame while the beacon frame is transmitted. For example, the STA that transmits the probe request frame in channel 1 and receives the probe response frame in channel 1 stores the BSS-related information included in the received probe response frame and transmits the next channel (for example, Channel) and perform scanning in the same manner (i.e., transmitting / receiving a probe request / response on the second channel).
도 3에서 도시하고 있지 않지만, 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다.Although not shown in Fig. 3, the scanning operation may be performed in a passive scanning manner. In passive scanning, the STA performing the scanning waits for the beacon frame while moving the channels. A beacon frame is one of the management frames in IEEE 802.11, and is transmitted periodically to notify the presence of a wireless network and allow the STA performing the scanning to find the wireless network and participate in the wireless network. In the BSS, the AP periodically transmits the beacon frame. In the IBSS, the beacon frames are transmitted while the STAs in the IBSS are running. Upon receiving the beacon frame, the scanning STA stores information on the BSS included in the beacon frame and records beacon frame information on each channel while moving to another channel. The STA receiving the beacon frame stores the BSS-related information included in the received beacon frame, moves to the next channel, and performs scanning in the next channel in the same manner.
능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이(delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.Comparing active scanning with passive scanning, active scanning has the advantage of less delay and less power consumption than passive scanning.
STA이 네트워크를 발견한 후에, 단계 S520에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S540의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 칭할 수 있다. After the STA finds the network, the authentication procedure may be performed in step S520. This authentication process can be referred to as a first authentication process in order to clearly distinguish from the security setup operation in step S540 described later.
인증 과정은 STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다. The authentication process includes an STA transmitting an authentication request frame to the AP, and an AP transmitting an authentication response frame to the STA in response to the authentication request frame. The authentication frame used for the authentication request / response corresponds to the management frame.
인증 프레임은 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number), 상태 코드(status code), 검문 텍스트(challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다. The authentication frame includes an authentication algorithm number, an authentication transaction sequence number, a status code, a challenge text, a robust security network (RSN), a finite cyclic group Group), and the like. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, may be replaced by other information, or may include additional information.
STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다. The STA may send an authentication request frame to the AP. Based on the information included in the received authentication request frame, the AP can determine whether or not to allow authentication for the STA. The AP can provide the result of the authentication process to the STA through the authentication response frame.
STA이 성공적으로 인증된 후에, 단계 S530에서 연관 과정이 수행될 수 있다. 연관 과정은 STA이 연관 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 연관 응답 프레임(association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. After the STA has been successfully authenticated, the association process may be performed in step S530. The association process includes an STA transmitting an association request frame to an AP, and an AP transmitting an association response frame to the STA in response to the association request frame.
예를 들어, 연관 요청 프레임은 다양한 능력(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 방송 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. For example, the association request frame may include information related to various capabilities, a listening interval, a service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, an RSN, , Supported operating classes, TIM broadcast request, interworking service capability, and the like.
예를 들어, 연관 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(연관 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS 맵 등의 정보를 포함할 수 있다. For example, the association response frame may include information related to various capabilities, a status code, an association ID (AID), a support rate, an enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set, a Received Channel Power Indicator (RCPI) A timeout interval (an association comeback time), a overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, a QoS map, and the like.
이는 연관 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다. This corresponds to some examples of information that may be included in the association request / response frame, may be replaced by other information, or may include additional information.
STA이 네트워크에 성공적으로 연관된 후에, 단계 S540에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S540의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청/응답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고, 상기 단계 S520의 인증 과정을 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 하고, 단계 S540의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.After the STA is successfully associated with the network, a security setup procedure may be performed at step S540. The security setup process in step S540 may be referred to as an authentication process through a Robust Security Network Association (RSNA) request / response. The authentication process in step S520 may be referred to as a first authentication process, May also be referred to simply as an authentication process.
단계 S540의 보안 셋업 과정은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이(way) 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 보안 셋업 과정은 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 보안 방식에 따라 수행될 수도 있다.The security setup process of step S540 may include a private key setup through 4-way handshaking over an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame, for example . In addition, the security setup process may be performed according to a security scheme not defined in the IEEE 802.11 standard.
매체 액세스 메커니즘Medium access mechanism
IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에서, MAC(Medium Access Control)의 기본 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(Distributed Coordination Function, DCF)이라고도 불리는데, 기본적으로 "listen before talk" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서, 소정의 시간구간(예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space) 동안 무선 채널 또는 매체(medium)를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단 되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유 상태(occupied status)인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간(예를 들어, 임의 백오프 주기(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 주기의 적용으로, 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다. In a wireless LAN system compliant with IEEE 802.11, the basic access mechanism of Medium Access Control (MAC) is a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) mechanism. The CSMA / CA mechanism is also referred to as the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC, which basically adopts a "listen before talk" access mechanism. According to this type of access mechanism, the AP and / or the STA may sense a radio channel or medium for a predetermined time interval (e.g., DCF Inter-Frame Space (DIFS) If the medium is judged to be in an idle status, the frame transmission is started through the corresponding medium, whereas if the medium is occupied status, The AP and / or the STA does not start its own transmission but sets a delay period (for example, a random backoff period) for the medium access and waits for a frame transmission after waiting With the application of an arbitrary backoff period, several STAs are expected to attempt frame transmission after waiting for different time periods, so that collisions can be minimized.
또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 PCF(Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF는 폴링(polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및/또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한, HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 하는 것이고, HCCA는 폴링(polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 WLAN의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기(Contention Period; CP)와 비경쟁 주기(Contention Free Period; CFP) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.In addition, the IEEE 802.11 MAC protocol provides HCF (Hybrid Coordination Function). The HCF is based on the DCF and the PCF (Point Coordination Function). The PCF is a polling-based, synchronous access scheme that refers to periodically polling all receiving APs and / or STAs to receive data frames. In addition, HCF has EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) and HCCA (HCF Controlled Channel Access). EDCA is a contention-based access method for a provider to provide data frames to a large number of users, and HCCA uses a contention-based channel access method using a polling mechanism. In addition, the HCF includes a medium access mechanism for improving QoS (Quality of Service) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
도 4는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a backoff process.
도 4를 참조하여 임의 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다. 점유(occupy 또는 busy) 상태이던 매체가 유휴(idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이 때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 임의 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에, 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 패킷 번호(Packet Number) 값을 가지며, 0 내지 CW 범위의 값 중에서 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우(Contention Window) 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기값으로 CWmin이 주어지지만, 전송 실패의 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2 배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CWmin 값으로 리셋된다. CW, CWmin 및 CWmax 값은 2n-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다.An operation based on an arbitrary backoff period will be described with reference to FIG. When a medium that is in an occupy or busy state is changed to an idle state, several STAs may attempt to transmit data (or frames). At this time, as a method for minimizing the collision, each of the STAs may attempt to transmit after selecting an arbitrary backoff count and waiting for a corresponding slot time. An arbitrary backoff count has a packet number value and can be determined to be one of values in the range of 0 to CW. Here, CW is a contention window parameter value. The CW parameter is given an initial value of CWmin, but it can take a value twice in the case of a transmission failure (for example, in the case of not receiving an ACK for a transmitted frame). If the CW parameter value is CWmax, the data transmission can be attempted while maintaining the CWmax value until the data transmission is successful. If the data transmission is successful, the CWmin value is reset to the CWmin value. The values of CW, CWmin and CWmax are preferably set to 2 n -1 (n = 0, 1, 2, ...).
임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고, 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다. When an arbitrary backoff process is started, the STA continuously monitors the medium while counting down the backoff slot according to the determined backoff count value. When the medium is monitored in the occupied state, the countdown is stopped and waited, and when the medium is idle, the remaining countdown is resumed.
도 4의 예시에서 STA3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 한편, 나머지 STA들은 매체가 점유(busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA1, STA2 및 STA5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. 도 4의 예시에서는 STA2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타낸다. 즉, STA2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA5의 잔여 백오프 시간은 STA1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. STA1 및 STA5는 STA2가 매체를 점유하는 동안에 잠시 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA2의 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA1 및 STA5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA5의 잔여 백오프 시간이 STA1보다 짧았으므로 STA5이 프레임 전송을 시작하게 된다. 한편, STA2가 매체를 점유하는 동안에 STA4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이 때, STA4의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 전송을 시작할 수 있다. 도 6의 예시에서는 STA5의 잔여 백오프 시간이 STA4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우, STA4와 STA5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA4와 STA5 모두 ACK을 받지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA4와 STA5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. 한편, STA1은 STA4와 STA5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다. In the example of FIG. 4, when a packet to be transmitted to the MAC of the STA3 arrives, the STA3 can confirm that the medium is idle by DIFS and transmit the frame immediately. Meanwhile, the remaining STAs monitor and wait for the medium to be in a busy state. In the meanwhile, data to be transmitted may also occur in each of STA1, STA2 and STA5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored in an idle state and then counts down the backoff slot according to the arbitrary backoff count value selected by each STA. Can be performed. In the example of FIG. 4, STA2 selects the smallest backoff count value, and STA1 selects the largest backoff count value. That is, the case where the remaining backoff time of the STA5 is shorter than the remaining backoff time of the STA1 at the time when the STA2 finishes the backoff count and starts the frame transmission is illustrated. STA1 and STA5 stop countdown and wait for a while while STA2 occupies the medium. When the occupation of STA2 is ended and the medium becomes idle again, STA1 and STA5 wait for DIFS and then resume the stopped backoff count. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of STA5 is shorter than STA1, STA5 starts frame transmission. On the other hand, data to be transmitted may also occur in the STA 4 while the STA 2 occupies the medium. At this time, in STA4, if the medium becomes idle, it can wait for DIFS, count down according to an arbitrary backoff count value selected by the STA4, and start frame transmission. In the example of FIG. 6, the remaining backoff time of STA5 coincides with the arbitrary backoff count value of STA4, in which case a collision may occur between STA4 and STA5. If a collision occurs, neither STA4 nor STA5 receive an ACK, and data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 can double the CW value, then select an arbitrary backoff count value and perform a countdown. On the other hand, the STA1 waits while the medium is occupied due to the transmission of the STA4 and the STA5, waits for the DIFS when the medium becomes idle, and starts frame transmission after the remaining backoff time.
STA의 센싱 동작STA sensing behavior
전술한 바와 같이 CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다. 가상 캐리어 센싱은 숨겨진 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 액세스에서 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, 무선랜 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector; NAV)를 이용할 수 있다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시(indicate)하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 "duration" 필드의 값에 따라 설정될 수 있다. As described above, the CSMA / CA mechanism includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly senses the medium. Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as hidden node problems. For the virtual carrier sensing, the MAC of the wireless LAN system may use a network allocation vector (NAV). NAV is a value indicating to another AP and / or STA the time remaining until the media and / or the STA that is currently using or authorized to use the media are available. Therefore, the value set to NAV corresponds to the period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or the STA that transmits the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the corresponding period. The NAV may be set according to the value of the " duration " field of the MAC header of the frame, for example.
또한, 충돌 가능성을 감소시키기 위해서 강인한 충돌 검출(robust collision detect) 메커니즘이 도입되었다. 이에 대해서 도 5 및 도 7을 참조하여 설명한다. 실제 캐리어 센싱 범위와 전송 범위는 동일하지 않을 수도 있지만, 설명의 편의를 위해서 동일한 것으로 가정한다. In addition, a robust collision detection mechanism has been introduced to reduce the probability of collision. This will be described with reference to Figs. 5 and 7. Fig. The actual carrier sensing range and the transmission range may not be the same, but are assumed to be the same for convenience of explanation.
도 5는 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
도 5(a)는 숨겨진 노드에 대한 예시이며, STA A와 STA B는 통신 중에 있고 STA C가 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 구체적으로 STA A가 STA B에 정보를 전송하고 있는 상황이지만, STA C가 STA B로 데이터를 보내기 전에 캐리어 센싱을 수행할 때에 매체가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이는 STA A의 전송(즉, 매체 점유)을 STA C의 위치에서는 센싱하지 못할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우에, STA B는 STA A와 STA C의 정보를 동시에 받기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 이 때 STA A는 STA C의 숨겨진 노드라고 할 수 있다.FIG. 5A is an example of a hidden node, and STA A and STA B are in communication and STA C has information to be transmitted. Specifically, STA A is transmitting information to STA B, but it can be determined that STA C is idle when performing carrier sensing before sending data to STA B. This is because the STA A transmission (ie, media occupancy) may not be sensed at the STA C location. In this case, STA B receives information of STA A and STA C at the same time, so that collision occurs. In this case, STA A is a hidden node of STA C.
도 5(b)는 노출된 노드(exposed node)에 대한 예시이며, STA B는 STA A에 데이터를 전송하고 있는 상황에서, STA C가 STA D에서 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우에 STA C가 캐리어 센싱을 수행하면, STA B의 전송으로 인하여 매체가 점유된 상태라고 판단할 수 있다. 이에 따라, STA C가 STA D에 전송할 정보가 있더라도 매체 점유 상태라고 센싱되기 때문에 매체가 유휴 상태가 될 때까지 기다려야 한다. 그러나, 실제로는 STA A는 STA C의 전송 범위 밖에 있으므로, STA C로부터의 전송과 STA B로부터의 전송은 STA A의 입장에서는 충돌하지 않을 수도 있으므로, STA C는 STA B가 전송을 멈출 때까지 불필요하게 대기하는 것이 된다. 이 때 STA C를 STA B의 노출된 노드라고 할 수 있다. FIG. 5B is an example of an exposed node, and STA B is a case of transmitting data to STA A, and STA C has information to be transmitted in STA D. FIG. In this case, if the STA C carries out the carrier sensing, it can be determined that the medium is occupied due to the transmission of the STA B. Accordingly, even if STA C has information to be transmitted to STA D, it is sensed that the media is occupied, and therefore, it is necessary to wait until the medium becomes idle. However, since the STA A is actually out of the transmission range of the STA C, the transmission from the STA C and the transmission from the STA B may not collide with each other in the STA A. Therefore, the STA C is not necessary until the STA B stops transmitting It is to wait. In this case, STA C can be regarded as an exposed node of STA B.
도 6은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram for explaining RTS and CTS.
도 5와 같은 예시적인 상황에서 충돌 회피(collision avoidance) 메커니즘을 효율적으로 이용하기 위해서, RTS(request to send)와 CTS(clear to send)등의 짧은 시그널링 패킷(short signaling packet)을 이용할 수 있다. 두 STA 간의 RTS/CTS는 주위의 STA(들)이 오버히어링(overhearing)할 수 있도록 하여, 상기 주위의 STA(들)이 상기 두 STA 간의 정보 전송 여부를 고려하도록 할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 전송하려는 STA이 데이터를 받는 STA에 RTS 프레임을 전송하면, 데이터를 받는 STA은 CTS 프레임을 주위의 STA들에게 전송함으로써 자신이 데이터를 받을 것임을 알릴 수 있다.5, short signaling packets such as RTS (request to send) and CTS (clear to send) can be used in order to efficiently use the collision avoidance mechanism. The RTS / CTS between the two STAs may allow the surrounding STA (s) to overhear, allowing the surrounding STA (s) to consider whether to transmit information between the two STAs. For example, if the STA to which data is to be transmitted transmits an RTS frame to the STA receiving the data, the STA receiving the data can notify that it will receive the data by transmitting the CTS frame to surrounding STAs.
도 6(a)는 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA C가 모두 STA B에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정한다. STA A가 RTS를 STA B에 보내면 STA B는 CTS를 자신의 주위에 있는 STA A와 STA C에 모두 전송을 한다. 그 결과 STA C는 STA A와 STA B의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다리게 되어 충돌을 피할 수 있게 된다. FIG. 6A is an example of a method for solving a hidden node problem, and it is assumed that both STA A and STA C attempt to transmit data to STA B. FIG. When STA A sends RTS to STA B, STA B transmits CTS to both STA A and STA C around it. As a result, STA C waits until the data transmission of STA A and STA B is completed, thereby avoiding collision.
도 6(b)는 노출된 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA B 간의 RTS/CTS 전송을 STA C가 오버히어링함으로써, STA C는 자신이 다른 STA(예를 들어, STA D)에게 데이터를 전송하더라도 충돌이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 즉, STA B는 주위의 모든 STA들에게 RTS를 전송하고, 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A만 CTS를 전송하게 된다. STA C는 RTS만을 받고 STA A의 CTS를 받지 못했기 때문에 STA A는 STC C의 캐리어 센싱 밖에 있다는 것을 알 수 있다. 6 (b) is an illustration of a method for solving the exposed node problem, where STA C overrides the RTS / CTS transmission between STA A and STA B, D, the collision does not occur. That is, STA B transmits RTS to all surrounding STAs, and only STA A having data to be transmitted transmits CTS. Since STA C only receives RTS and does not receive CTS of STA A, it can be seen that STA A is outside the carrier sensing of STC C.
전력 관리Power Management
전술한 바와 같이 무선랜 시스템에서는 STA이 송수신을 수행하기 전에 채널 센싱을 수행해야 하는데, 채널을 항상 센싱하는 것은 STA의 지속적인 전력 소모를 야기한다. 수신 상태에서의 전력 소모는 송신 상태에서의 전력 소모에 비하여 크게 차이가 나지 않으며, 수신 상태를 계속 유지하는 것도 전력이 제한된(즉, 배터리에 의해 동작하는) STA에게 큰 부담이 된다. 따라서, STA이 지속적으로 채널을 센싱하기 위해서 수신 대기 상태를 유지하면, 무선랜 처리율 측면에서 특별한 이점 없이 전력을 비효율적으로 소모하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 무선랜 시스템에서는 STA의 전력 관리(power management; PM) 모드를 지원한다. As described above, in the wireless LAN system, the STA must perform channel sensing before performing transmission / reception, and always sensing the channel causes continuous power consumption of the STA. The power consumption in the reception state does not differ much from the power consumption in the transmission state, and maintaining the reception state is also a large burden on the STA which is limited in power (that is, operated by the battery). Thus, if the STA keeps listening for sustained channel sensing, it will inefficiently consume power without special benefits in terms of WLAN throughput. To solve this problem, the wireless LAN system supports the power management (PM) mode of the STA.
STA의 전력 관리 모드는 액티브(active) 모드 및 전력 절약(power save; PS) 모드로 나뉘어 진다. STA은 기본적으로 액티브 모드로 동작한다. 액티브 모드로 동작하는 STA은 어웨이크 상태(awake state)를 유지한다. 어웨이크 상태는, 프레임 송수신이나 채널 스캐닝 등 정상적인 동작이 가능한 상태이다. 한편, PS 모드로 동작하는 STA은 슬립 상태(sleep state) (또는 도즈(doze) 상태)와 어웨이크 상태(awake state)를 전환(switch)해가며 동작한다. 슬립 상태로 동작하는 STA은 최소한의 전력으로 동작하며, 프레임 송수신은 물론 채널 스캐닝도 수행하지 않는다.The STA's power management mode is divided into an active mode and a power save (PS) mode. STA basically operates in active mode. An STA operating in active mode maintains an awake state. The awake state is a state in which normal operation such as frame transmission / reception and channel scanning is possible. Meanwhile, the STA operating in the PS mode operates by switching between a sleep state (or a doze state) and an awake state. The STA operating in the sleep state operates with minimal power and does not perform frame scanning nor transmission and reception of frames.
STA이 슬립 상태로 가능한 오래 동작할수록 전력 소모가 줄어들기 때문에, STA은 동작 기간이 증가한다. 하지만 슬립 상태에서는 프레임 송수신이 불가능하기 때문에 무조건적으로 오래 동작할 수는 없다. 슬립 상태로 동작하는 STA이 AP에게 전송할 프레임이 존재하는 경우 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 송신할 수 있다. 한편, AP가 STA에게 전송할 프레임이 있는 경우, 슬립 상태의 STA은 이를 수신할 수 없으며 수신할 프레임이 존재하는 것도 알 수 없다. 따라서, STA은 자신에게 전송될 프레임의 존재 여부를 알기 위해(또한 존재한다면 이를 수신하기 위해) 특정 주기에 따라 어웨이크 상태로 전환하는 동작이 필요할 수 있다. As the STA sleeps for as long as possible, power consumption is reduced, which increases the operating time of the STA. However, since it is impossible to transmit / receive frames in the sleep state, it can not be operated unconditionally for a long time. If the STA operating in the sleep state exists in the frame to be transmitted to the AP, it can switch to the awake state and transmit the frame. On the other hand, when there is a frame to be transmitted to the STA by the AP, the STA in the sleep state can not receive it, and it is unknown that there is a frame to receive. Therefore, the STA may need to switch to the awake state according to a certain period to know whether there is a frame to be transmitted to it (and to receive it if it exists).
AP는 일정한 주기로 비콘 프레임(beacon frame)을 BSS 내의 STA들에게 전송할 수 있다. 비콘 프레임에는 TIM(Traffic Indication Map) 정보 요소(Information Element)가 포함될 수 있다. TIM 정보 요소는 AP가 자신과 연관된 STA들에 대한 버퍼된 트래픽이 존재하며, 프레임을 전송할 것임을 알려주는 정보를 포함할 수 있다. TIM 요소에는 유니캐스트(unicast) 프레임을 알려주는데 사용되는 TIM과 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast) 프레임을 알려주는데 사용되는 DTIM(delivery traffic indication map)이 있다.The AP may transmit a beacon frame to the STAs in the BSS at regular intervals. The beacon frame may include a Traffic Indication Map (TIM) information element. The TIM information element may include information that indicates that the AP has buffered traffic for the STAs associated with it and will transmit the frame. The TIM element includes a TIM used for indicating a unicast frame and a delivery traffic indication map (DTIM) used for indicating a multicast or broadcast frame.
도 7 내지 9는 TIM을 수신한 STA의 동작을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 7 to 9 are views for explaining the operation of the STA receiving the TIM in detail.
도 7을 참조하면, STA은 AP로부터 TIM을 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하고, 수신한 TIM 요소를 해석하여 자신에게 전송될 버퍼된 트래픽이 있음을 알 수 있다. STA은 PS-Poll 프레임 전송을 위한 매체 액세스를 위해 다른 STA들과 경쟁(contending)을 수행한 후에, AP에게 데이터 프레임 전송을 요청하기 위하여 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다. STA에 의해 전송된 PS-Poll 프레임을 수신한 AP는 STA에게 프레임을 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 수신하고 이에 대한 확인응답(ACK) 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. 이후 STA은 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다. Referring to FIG. 7, in order to receive a beacon frame including a TIM from an AP, the STA changes from a sleep state to an awake state, and analyzes the received TIM element to find that there is buffered traffic to be transmitted to the STA . After the STA performs contending with other STAs for medium access for PS-Poll frame transmission, it may transmit a PS-Poll frame to request AP to transmit data frame. The AP receiving the PS-Poll frame transmitted by the STA can transmit the frame to the STA. The STA may receive a data frame and send an acknowledgment (ACK) frame to the AP. The STA can then be switched to the sleep state again.
도 7과 같이 AP는 STA으로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 소정의 시간(예를 들어, SIFS(Short Inter-Frame Space)) 후에 데이터 프레임을 전송하는 즉시 응답(immediate response) 방식에 따라 동작할 수 있다. 한편, AP가 PS-Poll 프레임을 수신한 후에 STA에게 전송할 데이터 프레임을 SIFS 시간 동안에 준비하지 못한 경우에는 지연된 응답(deferred response) 방식에 따라 동작할 수 있으며, 이에 대해서 도 8를 참조하여 설명한다.As shown in FIG. 7, the AP operates according to an immediate response scheme for transmitting a data frame after a predetermined time (for example, SIFS (Short Inter-Frame Space)) after receiving the PS-Poll frame from the STA . On the other hand, if the AP does not prepare the data frame to be transmitted to the STA after receiving the PS-Poll frame for the SIFS time, the AP can operate according to a deferred response method, which will be described with reference to FIG.
도 8의 예시에서 STA이 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP로부터 TIM을 수신하고 경쟁을 거쳐 PS-Poll 프레임을 AP로 전송하는 동작은 도 7의 예시와 동일하다. AP가 PS-Poll 프레임을 수신하고도 SIFS 동안 데이터 프레임을 준비하지 못한 경우, 데이터 프레임을 전송하는 대신 ACK 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. AP는 ACK 프레임 전송 후 데이터 프레임이 준비되면, 컨텐딩을 수행한 후 데이터 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK 프레임을 AP에게 전송하고, 슬립 상태로 전환될 수 있다. In the example of FIG. 8, the operation of switching the STA from the sleep state to the awake state, receiving the TIM from the AP, competing, and transmitting the PS-Poll frame to the AP is the same as the example of FIG. If the AP receives the PS-Poll frame and fails to prepare the data frame for SIFS, it can send an ACK frame to the STA instead of transmitting the data frame. After the AP transmits the ACK frame and the data frame is ready, it can transmit the data frame to the STA after performing the contention. The STA transmits an ACK frame indicating that the data frame has been successfully received to the AP, and can be switched to the sleep state.
도 9는 AP가 DTIM을 전송하는 예시에 대한 것이다. STA들은 AP로부터 DTIM 요소를 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환할 수 있다. STA들은 수신한 DTIM을 통해 멀티캐스트/브로드캐스트 프레임이 전송될 것임을 알 수 있다. AP는 DTIM을 포함하는 비콘 프레임 전송 후 PS-Poll 프레임의 송수신 동작 없이 바로 데이터(즉, 멀티캐스트/브로드캐스트 프레임)를 전송할 수 있다. STA들은 DTIM을 포함하는 비콘 프레임을 받은 후에 계속하여 어웨이크 상태를 유지하는 중에 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료된 후에 다시 슬립 상태로 전환할 수 있다. Figure 9 is an example of an AP transmitting a DTIM. STAs may transition from the sleep state to the awake state to receive a beacon frame containing the DTIM element from the AP. STAs can know that a multicast / broadcast frame will be transmitted through the received DTIM. The AP can transmit data (i.e., multicast / broadcast frame) directly without transmitting / receiving a PS-Poll frame after transmitting a beacon frame including DTIM. The STAs may receive data while continuing to hold the awake state after receiving the beacon frame including the DTIM, and may switch to the sleep state again after the data reception is completed.
프레임 구조 일반Frame structure general
도 10은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in the IEEE 802.11 system.
PPDU(Physical Layer Protocol Data Unit) 프레임 포맷은, STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 가장 기본적인(예를 들어, non-HT(High Throughput)) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다. The Physical Layer Protocol Data Unit (PPDU) frame format may include a Short Training Field (STF) field, a Long Training Field (LTF) field, a SIGN (SIGNAL) field, and a Data field. The most basic (e.g., non-HT (High Throughput)) PPDU frame format may consist of L-STF (Legacy-STF), L-LTF (Legacy-LTF), SIG field and data field only.
STF는 신호 검출, AGC(Automatic Gain Control), 다이버시티 선택, 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호이고, LTF는 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 신호이다. STF와 LTF를 합쳐서 PLCP 프리앰블(preamble)이라고 칭할 수 있고, PLCP 프리앰블은 OFDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정을 위한 신호라고 할 수 있다. STF is a signal for signal detection, AGC (Automatic Gain Control), diversity selection, precise time synchronization, etc., and LTF is a signal for channel estimation and frequency error estimation. STF and LTF may be collectively referred to as a PLCP preamble, and the PLCP preamble may be a signal for synchronization and channel estimation of the OFDM physical layer.
SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, SIG 필드는 패리티(parity) 비트, SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다. The SIG field may include a RATE field and a LENGTH field. The RATE field may contain information on the modulation and coding rate of the data. The LENGTH field may contain information on the length of the data. Additionally, the SIG field may include a parity bit, a SIG TAIL bit, and the like.
데이터 필드는 SERVICE 필드, PSDU(Physical layer Service Data Unit), PPDU TAIL 비트를 포함할 수 있고, 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다. SERVICE 필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의 동기화를 위해 사용될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MPDU(MAC Protocol Data Unit)에 대응하며, 상위 계층에서 생성/이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다. The data field may include a SERVICE field, a physical layer service data unit (PSDU), a PPDU TAIL bit, and may also include a padding bit if necessary. Some bits in the SERVICE field may be used for synchronization of the descrambler at the receiving end. The PSDU corresponds to an MPDU (MAC Protocol Data Unit) defined in the MAC layer and may include data generated / used in an upper layer. The PPDU TAIL bit can be used to return the encoder to the 0 state. The padding bits may be used to match the length of the data field to a predetermined unit.
MPDU는 다양한 MAC 프레임 포맷에 따라서 정의되며, 기본적인 MAC 프레임은 MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS(Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC 프레임은 MPDU로 구성되어 PPDU 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU를 통하여 송신/수신될 수 있다. The MPDU is defined according to various MAC frame formats, and the basic MAC frame is composed of a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS). The MAC frame is composed of MPDUs and can be transmitted / received via the PSDU of the data part of the PPDU frame format.
MAC 헤더는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 기간(Duration)/ID 필드, 주소(Address) 필드 등을 포함한다. 프레임 제어 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다. 기간/ID 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다. The MAC header includes a Frame Control field, a Duration / ID field, an Address field, and the like. The frame control field may contain control information necessary for frame transmission / reception. The period / ID field may be set to a time for transmitting the frame or the like.
MAC 헤더에 포함된 기간/ID 필드는 16 비트 길이(e.b., B0~B15)로 설정될 수 있다. 기간/ID 필드에 포함되는 콘텐츠는 프레임 타입 및 서브타입, CFP(contention free period) 동안 전송되는지, 송신 STA의 QoS 캐퍼빌리티 등에 따라서 달라질 수 있다. (i) 서브타입이 PS-Poll인 제어 프레임에서, 기간/ID 필드는 송신 STA의 AID를 포함할 수 있으며(e.g., 14 LSB 비트들을 통해), 2 MSB 비트들은 1로 설정될 수 있다. (ii) PC(point coordinator) 또는 non-QoS STA에 의해 CFP 동안 전송되는 프레임들에서, 기간/ID 필드는 고정된 값(e.g., 32768)로 설정될 수 있다. (iii) 그 밖에 non-QoS STA에 의해 전송되는 다른 프레임들 또는 QoS STA에 의해 전송되는 제어 프레임들에서, 기간/ID 필드는 각 프레임 타입별로 정의된 duration 값을 포함할 수 있다. QoS STA에 의해 전송되는 데이터 프레임 또는 매니지먼트 프레임에서, 기간/ID 필드는 각 프레임 타입에 대하서 정의된 duration 값을 포함할 수 있다. 예컨대, 기간/ID 필드의 B15=0으로 설정되면 기간/ID 필드가 TXOP Duration 을 지시하는데 사용된다는 것을 나타내며, B0~B14는 실제 TXOP Duration을 지시하는데 사용될 수 있다. B0~B14에 의해 지시되는 실제 TXOP Duration은 0~32767 중 어느 하나일 수 있으며, 그 단위는 마이크로 세컨드(us)일 수 있다. 다만, 기간/ID 필드가 고정된 TXOP Duration 값(e.g., 32768)을 지시하는 경우에는 B15=1이고, B0~B14=0으로 설정될 수 있다. 그 밖에 B14=1, B15=1로 설정되면 기간/ID 필드가 AID를 지시하기 위하여 사용되고, B0~B13은 1~2007 중 하나의 AID를 지시한다. MAC 헤더의 Sequence Control, QoS Control, HT Control 서브필드들의 구체적인 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다. The period / ID field included in the MAC header can be set to a 16-bit length (e.b., B0 to B15). The content included in the period / ID field may vary depending on the frame type and subtype, whether it is transmitted during the contention free period (CFP), the QoS capability of the transmitting STA, and the like. (i) In a control frame whose subtype is PS-Poll, the period / ID field may contain the AID of the transmitting STA (e.g., via 14 LSB bits) and 2 MSB bits may be set to one. (ii) In frames transmitted during the CFP by a point coordinator (PC) or a non-QoS STA, the duration / ID field may be set to a fixed value (e.g., 32768). (iii) In other frames transmitted by other non-QoS STAs or control frames transmitted by the QoS STA, the duration / ID field may include a duration value defined for each frame type. In a data frame or a management frame transmitted by the QoS STA, the duration / ID field may include a duration value defined for each frame type. For example, if B15 = 0 in the duration / ID field indicates that the duration / ID field is used to indicate TXOP Duration, B0-B14 can be used to indicate the actual TXOP duration. The actual TXOP Duration indicated by B0 to B14 may be any of 0 to 32767, and the unit may be microseconds (us). However, when the period / ID field indicates a fixed TXOP Duration value (e.g., 32768), B15 = 1 and B0 to B14 = 0. In addition, if B14 = 1 and B15 = 1 are set, the period / ID field is used to indicate AID, and B0 to B13 indicate one of AIDs from 1 to 2007. The specific contents of the Sequence Control, QoS Control, and HT Control subfields of the MAC header can refer to the IEEE 802.11 standard document.
MAC 헤더의 프레임 제어 필드는, Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order 서브필드들을 포함할 수 있다. 프레임 제어 필드의 각각의 서브필드의 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다. The frame control field of the MAC header may include Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order subfields. The contents of each subfield of the frame control field may reference an IEEE 802.11 standard document.
도 11은 CF(contention free)-END 프레임을 예시한다. FIG. 11 illustrates a contention free (CF) -END frame.
설명의 편의상 CF-END 프레임이 non-DMG(directional multi-gigabit, 11ad) STA에 의해 전송된다고 가정한다. CF-END 프레임은 TXOP duration을 절단(truncation)하기 위하여 전송될 수 있다. 따라서 CF-END 프레임에서 기간(duration) 필드는 0으로 설정된다. RA (Receiver Address) 필드는 브로드캐스트 그룹 주소로 설정될 수 있다. BSSID 필드는 AP에 포함된 STA의 주소로 설정될 수 있다. 다만, VHT STA이 VHT AP로 전송하는 non-HT 또는 non-HT duplicate 포맷의 CF-END 프레임의 경우, BSSID 필드의 Individual/Group 비트는 1로 설정될 수 있다.For convenience of explanation, it is assumed that a CF-END frame is transmitted by a non-DMG (directional multi-gigabit, 11ad) STA. The CF-END frame may be sent to truncate the TXOP duration. Therefore, the duration field in the CF-END frame is set to zero. The Receiver Address (RA) field may be set to a broadcast group address. The BSSID field may be set to the address of the STA included in the AP. However, in the case of a non-HT or non-HT duplicate CF-END frame transmitted by the VHT STA to the VHT AP, the Individual / Group bit of the BSSID field may be set to one.
HE PPDU 구조의 예시Example of HE PPDU structure
이하에서는 11ax를 지원하는 무선랜 시스템에서의 HE PPDU (High Efficiency Physical layer Protocol Data Unit) 포맷의 일례들을 살펴본다. Hereinafter, an example of a HE PPDU (High Efficiency Physical Layer Protocol Data Unit) format in a wireless LAN system supporting 11ax will be described.
도 12 내지 도 15는 HE PPDU들을 예시한다.Figures 12-15 illustrate HE PPDUs.
HE-SIG A 필드는 L-Part (e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG) 다음에 위치하며, L-Part와 마찬가지로 20MHz 단위로 반복(duplication) 된다. HE-SIG A는 모든 HE PPDU에 포함될 수 있는데 비하여, HE-SIG B는 SU PPDU 및 UL 트리거 기반의 PPDU (e.g., 트리거 프레임에 기반하여 전송되는 UL PPDU)에서 생략될 수 있다.The HE-SIG A field is located after the L-Part (e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG) and is duplicated in 20MHz units as in the L-Part. HE-SIG A may be included in all HE PPDUs, whereas HE-SIG B may be omitted from SU PPDUs and UL trigger based PPDUs (e.g., UL PPDUs transmitted based on trigger frames).
HE-SIG A는 STA들에 대한 공통 제어 정보 (common control information) (e.g., BW, GI 길이, BSS Color, CRC, Tail 등)를 포함한다. HE-SIG A 필드는 HE PPDU를 해석하기 위한 정보를 포함하며, 따라서 HE-SIG A 필드에 포함되는 정보는 HE PPDU의 포맷(e.g., SU PPDU, MU PPDU 또는 트리거 기반의 PPDU 등)에 따라서 달라질 수 있다.HE-SIG A contains common control information (e.g., BW, GI length, BSS Color, CRC, Tail, etc.) for STAs. The HE-SIG A field contains information for interpreting the HE PPDU, so the information contained in the HE-SIG A field will vary depending on the format of the HE PPDU (eg, SU PPDU, MU PPDU, or trigger-based PPDU) .
예컨대, (i) HE SU PPDU 포맷에서, HE-SIG A 필드는, DL/UL 지시자, HE PPDU 포맷 지시자, BSS Color, TXOP Duration, BW(bandwidth), MCS, CP + LTF 길이, 코딩 정보, 스트림 수, STBC (e.g., STBC 사용 여부), 송신빔포밍(TxBF) 정보, CRC 및 Tail 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. HE SU PPDU 포맷의 경우, HE-SIG B 필드가 생략될 수 있다. (ii) HE MU PPDU 포맷에서, HE-SIG A 필드는, DL/UL 지시자, BSS Color, TXOP Duration, BW(bandwidth), SIG B 필드의 MCS 정보, SIG B 필드의 심볼 수, HE LTF 심볼 수, 전 대역 MU-MIMO 사용 여부 지시자, CP + LTF 길이, 송신빔포밍(TxBF) 정보, CRC 및 Tail 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. (iii) HE 트리거 기반의 PPDU 포맷에서, HE-SIG A 필드는, 포맷 지시자(e.g., SU PPDU인지 트리거 기반 PPDU인지), BSS Color, TXOP Duration, BW, CRC 및 Tail 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, (i) in the HE SU PPDU format, the HE-SIG A field includes a DL / UL indicator, an HE PPDU format indicator, a BSS Color, a TXOP Duration, a BW (bandwidth), an MCS, a CP + LTF length, Number, STBC (eg, STBC use), transmission beamforming (TxBF) information, CRC, and Tail. For HE SU PPDU format, the HE-SIG B field may be omitted. (ii) HE MU In the PPDU format, the HE-SIG A field includes the DL / UL indicator, the BSS Color, the TXOP Duration, the bandwidth, the MCS information of the SIG B field, the number of symbols of the SIG B field, , A full band MU-MIMO use indicator, a CP + LTF length, transmission beamforming (TxBF) information, CRC and Tail. (iii) In the HE trigger based PPDU format, the HE-SIG A field may include at least one of a format indicator (e.g., SU PPDU or trigger based PPDU), BSS Color, TXOP Duration, BW, CRC, and Tail have.
HE-SIG A에는 상술한 공통 제어 정보(common information) 이외에, 사용자 할당 정보(user allocation information) 예컨대, PAID 또는 GID 등의 STA 식별자, 할당된 자원 정보 및 스트림 수(Nsts) 중 적어도 하나가 포함될 수도 있다. In addition to the common control information, the HE-SIG A may include at least one of user allocation information such as STA identifier such as PAID or GID, allocated resource information, and the number of streams Nsts have.
HE-SIG A 필드에 포함된 BSS color 정보는 BSS를 식별하기 위한 정보로서, BSSID 보다 짧은 길이를 갖는다. 예컨대 BSSID는 48비트 길이를 갖는데 비하여, BSS color 정보는 6 비트 길이를 가질 수 있다. STA은 BSS color 정보를 이용하여 intra-BSS 프레임인지 여부를 판단할 수 있다. 즉, STA은 HE PPDU 전체를 디코딩할 필요 없이 HE-SIG A 필드만 디코딩하더라도, BSS color 정보를 통해서 intra BSS PPDU와 inter BSS PPDU를 구분할 수 있다.The BSS color information included in the HE-SIG A field is information for identifying the BSS, and has a length shorter than the BSSID. For example, the BSSID may have a length of 48 bits, whereas the BSS color information may have a length of 6 bits. The STA can determine whether it is an intra-BSS frame using the BSS color information. That is, even if only the HE-SIG A field is decoded, the STA can distinguish the intra BSS PPDU from the inter BSS PPDU through the BSS color information without decoding the entire HE PPDU.
HE-SIG B는 20MHz 채널 단위마다 독립적으로 인코딩 될 수 있다. 20 MHz 채널 단위 마다 인코딩 된 HE-SIG B는 HE-SIG-B 콘텐트 채널이라고 지칭될 수 있다.HE-SIG B can be independently encoded every 20 MHz channel unit. The HE-SIG B encoded per 20 MHz channel unit may be referred to as the HE-SIG-B content channel.
일 실시예에 따르면 대역폭이 20 MHz 보다 크지 않은 경우, 하나의 HE-SIG B 콘텐트 채널이 전송될 수 있다. 대역폭이 20 MHz 보다 큰 경우 20 MHz 크기의 채널들은 각각 제1 HE-SIG B 콘텐트 채널(이하, HE-SIG B [1]) 또는 제2 HE-SIG B 콘텐트 채널(이하, HE-SIG B [2]) 중 어느 하나를 전송할 수 있다. 예컨대, HE-SIG B [1]와 HE-SIG B [2]가 번갈아 가며 전송될 수 있다. 홀수 번째 20 MHz 채널은 HE-SIG B [1]를 전송하고, 짝수 번째 20 MHz 채널은 HE-SIG B [2]를 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 40 MHz 대역폭의 경우 HE-SIG B [1]가 첫 번째 20 MHz 채널 상에서 전송되고, HE-SIG B [2]가 두 번째 20 MHz 채널 상에서 전송된다. 80 MHz 대역폭의 경우 HE-SIG B [1]가 첫 번째 20 MHz 채널 상에서 전송되고, HE-SIG B [2]가 두 번째 20 MHz 채널 상에서 전송되고, 동일한 HE-SIG B [1]가 세 번째 20 MHz 채널 상에서 반복 전송되고, 동일한 HE-SIG B [2]가 네 번째 20 MHz 채널 상에서 반복 전송된다. 160 MHz 대역폭에서도 이와 유사하게 전송된다.According to one embodiment, if the bandwidth is not greater than 20 MHz, one HE-SIG B content channel may be transmitted. When the bandwidth is greater than 20 MHz, the channels of the 20 MHz size are allocated to the first HE-SIG B content channel (HE-SIG B [1]) or the second HE-SIG B content channel (HE-SIG B [ 2]) can be transmitted. For example, HE-SIG B [1] and HE-SIG B [2] can be transmitted alternately. The odd 20 MHz channel transmits HE-SIG B [1] and the even 20 MHz channel can transmit HE-SIG B [2]. More specifically, for a 40 MHz bandwidth, HE-SIG B [1] is transmitted on the first 20 MHz channel and HE-SIG B [2] is transmitted on the second 20 MHz channel. SIG B [1] is transmitted on the first 20 MHz channel, HE-SIG B [2] is transmitted on the second 20 MHz channel, and the same HE-SIG B [1] 20 MHz channel, and the same HE-SIG B [2] is repeatedly transmitted on the fourth 20 MHz channel. The 160 MHz bandwidth is similarly transmitted.
한편, HE-SIG B [1]와 HE-SIG B [2] 각각의 컨텐츠는 상이할 수 있다. 단, HE-SIG-B [1] 들은 모두 동일한 컨텐츠를 갖는다. 마찬가지로, HE-SIG B [2] 들은 모두 동일한 컨텐츠를 갖는다. On the other hand, the content of each of HE-SIG B [1] and HE-SIG B [2] may be different. However, HE-SIG-B [1] all have the same contents. Similarly, HE-SIG B [2] all have the same content.
HE-SIG B는 공통 필드(Common field) 및 사용자 특정 필드(User specific field)를 포함할 수 있다. 공통 필드는 사용자 특정 필드에 선행할 수 있다. 공통 필드와 사용자 특정 필드는 OFDM 심볼 단위가 아니라, 비트 단위로 구분될 수 있다.HE-SIG B may include a common field and a user specific field. The common field may precede the user specific field. The common field and the user-specific field may be divided into bits, not OFDM symbols.
HE-SIG B의 공통 필드는 해당 대역폭에서 PPDU를 수신하도록 지정된 STA들 모두에 대한 정보를 포함한다. 공통 필드는 RU(resource unit) 할당 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 80 MHz를 구성하는 4개의 20 MHz 채널들을 [LL, LR, RL, RR]로 구분할 때, HE-SIG B [1]의 공통 필드에 LL 및 RL 에 대한 공통 블록이 포함되고, HE-SIG B [2]의 공통 필드에 LR 및 RR 에 대한 공통 블록이 포함될 수 있다.The common field of HE-SIG B contains information for all of the STAs designated to receive PPDUs in that bandwidth. The common field may include resource unit (RU) allocation information. For example, when dividing the four 20 MHz channels constituting 80 MHz into [LL, LR, RL, RR], a common block for LL and RL is included in the common field of HE-SIG B [ A common block for LR and RR may be included in the common field of SIG B [2].
HE-SIG B의 사용자 특정 필드는 다수의 사용자 필드(user field)들을 포함할 수 있으며, 각 사용자 필드들은 PPDU를 수신하도록 지정된 개별 STA에 특정적인 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 사용자 필드는 스테이션 ID, STA 별 MCS, 스트림 수(Nsts), Coding(e.g., LDPC 사용에 대한 지시), DCM 지시자 및 송신 빔포밍 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.The user-specific field of HE-SIG B may include a plurality of user fields, and each user field may include information specific to the individual STA designated to receive PPDUs. In one example, the user field may include, but is not limited to, at least one of station ID, MCS per STA, number of streams (Nsts), Coding (e.g., instructions for using LDPC), DCM indicator, and transmit beamforming information.
Trigger FrameTrigger Frame
도 16은 트리거 프레임에 기반한 상향링크 다중 사용자 전송 상황을 설명하기 위한 도면이다.16 is a diagram for explaining an uplink multi-user transmission situation based on a trigger frame.
상술한 바와 같이 802.11ax 시스템에서는 UL MU 전송 방식이 사용될 수 있으며, 이는 도 16에 도시된 바와 같이 AP가 복수의 STA (예를 들어, STA 1 내지 STA 4)에게 트리거 프레임(Trigger Frame)을 전송함으로써 시작될 수 있다. AP는 매체에 접속하기 위해 경쟁 과정을 거쳐 트리거 프레임을 전송할 TXOP를 획득할 수 있다.As described above, in the 802.11ax system, the UL MU transmission scheme can be used. This is because the AP transmits a trigger frame to a plurality of STAs (for example, STA 1 to STA 4) ≪ / RTI > The AP may acquire a TXOP to transmit the trigger frame through a contention process to access the medium.
트리거 프레임은 UL MU 할당 정보를 포함할 수 있다. UL MU 할당 정보는 예컨대, 자원 위치 및 크기, STA ID들 또는 수신 STA 주소들, MCS 및 MU 타입(MIMO, OFDMA 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적인 트리거 프레임의 컨텐츠는 후술한다.The trigger frame may include UL MU assignment information. The UL MU allocation information may include, for example, at least one of resource location and size, STA IDs or receiving STA addresses, MCS and MU type (MIMO, OFDMA, etc.). The contents of the specific trigger frame will be described later.
STA들은 트리거 프레임을 포함하는 PPDU로부터 SIFS 이후 HE trigger based PPDU 포맷으로 UL 데이터 프레임을 전송할 수 있다.  STAs can transmit UL data frames from the PPDU including the trigger frame in SIFS and HE trigger based PPDU format.
AP는 BA (Block ACK) 프레임을 통해 UL MU 데이터 프레임에 대해 확인 응답을 수행할 수 있다.The AP may acknowledge the UL MU data frame over a BA (Block ACK) frame.
도 17은 일 실시예에 따른 트리거 프레임 포맷을 도시한다. 구체적으로, 도 17의 (a)는 전체 트리거 프레임을 도시하고, (b)는 트리거 프레임의 공통 정보 필드를 도시하고, (c)는 트리거 프레임의 사용자 정보 필드를 도시한다.17 shows a trigger frame format according to one embodiment. Specifically, FIG. 17A shows the entire trigger frame, FIG. 17B shows the common information field of the trigger frame, and FIG. 17C shows the user information field of the trigger frame.
도 17의 (a)를 참조하면, 트리거 프레임은 프레임 제어(frame control) 필드, 길이(duration) 필드, RA(recipient STA address) 필드, TA(transmitting STA address) 필드, 공통 정보(common information) 필드, 하나 또는 둘 이상의 개별 사용자 정보(Per User Info) 필드들, 패딩(padding) 및 FCS(Frame Check Sequence) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. RA 필드는 수신 STA의 주소 또는 ID를 나타내며, 실시예에 따라서 생략될 수도 있다. TA 필드는 송신 STA의 주소를 나타낸다. Referring to FIG. 17A, a trigger frame includes a frame control field, a duration field, a recipient STA address field, a transmitting STA address field, a common information field, , One or more Per User Info fields, padding, and a Frame Check Sequence (FCS). The RA field indicates the address or ID of the receiving STA, and may be omitted depending on the embodiment. The TA field indicates the address of the transmitting STA.
도 17의 (b)를 참조하면, 공통 정보 필드는, 트리거 타입, 길이(length), 캐스캐이드 지시자(Cascade Indication), CS (carrier sensing) Required, 대역폭(BW), GI(guard interval) & LTF(long training field) 모드, MU-MIMO LTF 모드, HE-LTF 심볼의 수, STBC, LDPC Extra 심볼 세그먼트, AP TX power, 패킷 확장, 공간 재사용(spatial reuse), 도플러, HE-SIG A 정보, Reserved 및 트리거-의존 공통 정보(trigger-dependent Common Info) 서브필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 트리거 타입 서브필드는 트리거 프레임의 타입을 지시한다. 트리거 타입은, 예컨대, 베이직 트리거 타입(e.g., 타입 0), 빔포밍 보고 폴 트리거(Beamforming Report Poll Trigger) 타입(e.g., 타입 1), MU-BAR(Multi-user Block Ack Request) 타입(e.g., 타입 2), MU-RTS(multi-user ready to send) 타입(e.g., 타입 3), 버퍼 상태 보고 Poll(e.g., 타입 4), GCR MU BAR (e.g., 타입 5), 또는 BW Query Report Poll 중 어느 하나로 설정될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 길이 서브필드는 HE 트리거 기반 PPDU(e.g., UL MU PPDU)의 L-SIG 길이를 지시한다. 캐스캐이드 지시자는 현재 트리거 프레임 다음에 후속하는 트리거 프레임의 전송이 있는지 여부를 지시한다. CS Required 서브필드는 해당 STA이 매체 센싱 결과와 NAV를 고려하여 응답 여부를 결정하여야 하는지를 지시한다. BW 서브필드는 HE 트리거 기반 PPDU의 HE SIG A에 대역폭을 지시한다. Referring to FIG. 17B, the common information field includes a trigger type, a length, a cascade indicator, a carrier sensing required, a bandwidth (BW), a guard interval (GI) The number of HE-LTF symbols, the number of HE-LTF symbols, the STBC, the LDPC Extra symbol segment, the AP TX power, the packet extension, the spatial reuse, the Doppler, the HE- Reserved and Trigger-dependent Common Info subfields. The trigger type subfield indicates the type of the trigger frame. The trigger type may be, for example, a basic trigger type (eg, type 0), a beamforming report poll trigger type (eg, type 1), a multi-user block ack request (eg, Type 2), MU-RTS (eg, Type 3), Buffer Status Report Poll (eg, Type 4), GCR MU BAR (eg, Type 5), or BW Query Report Poll But the present invention is not limited thereto. The length subfield indicates the L-SIG length of the HE trigger-based PPDU (e.g., UL MU PPDU). The cascade indicator indicates whether there is a transmission of a subsequent trigger frame following the current trigger frame. The CS Required subfield indicates whether the corresponding STA should determine whether to respond based on the medium sensing result and the NAV. The BW subfield indicates the bandwidth to the HE SIG A of the HE trigger-based PPDU.
도 17의 (c)를 참조하면, 사용자 정보 필드는 AID 12 서브필드, RU(resource unit) 할당 서브필드, 코딩 타입 서브필드, MCS 필드, DCM(dual sub-carrier modulation) 서브필드, SS(spatial stream) 할당 서브필드, 목표 RSSI 서브필드, Reserved 및 트리거 의존 개별 사용자 정보(Trigger dependent Per User Info) 서브필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. AID12 서브필드는 해당 사용자 정보 필드를 수신할 STA의 AID의 LSB 12 비트를 나타낸다. AID12 서브필드=0 또는 2045는 해당 사용자 정보 필드가 랜덤 엑세스를 위한 RU 할당임을 나타낸다. AID12 서브필드=4095는 트리거 프레임에서 패딩 필드가 시작됨을 나타낸다. Referring to FIG. 17C, the user information field includes an AID 12 subfield, an RU (resource unit) allocation subfield, a coding type subfield, an MCS field, a dual sub-carrier modulation (DCM) field, an RSSI sub-field, a target RSSI sub-field, a Reserved, and a Trigger-dependent Per User Info sub-field. The AID12 subfield indicates the LSB 12 bits of the AID of the STA to receive the corresponding user information field. AID12 subfield = 0 or 2045 indicates that the corresponding user information field is an RU allocation for random access. AID12 Subfield = 4095 indicates that the padding field is started in the trigger frame.
패딩 필드는 트리거 프레임에 옵셔널하게 제공될 수 있다. 패딩 필드는 트리거 프레임의 길이를 확장시킴으로써 수신자 STA이 트리거 프레임을 수신한 후 SIFS 응답을 준비할 수 있는 시간을 준다. 패딩 필드가 제공되는 경우 패딩 필드는 적어도 2 옥텟 이상의 길이를 가지며, 모두 1로 설정된다. The padding field may optionally be provided in the trigger frame. The padding field extends the length of the trigger frame to give the receiver STA time to prepare the SIFS response after receiving the trigger frame. If a padding field is provided, the padding field has a length of at least two octets and is all set to one.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리거 프레임의 사용자 정보 필드를 나타낸다. 18 shows a user information field of a trigger frame according to an embodiment of the present invention.
앞서 설명된 바와 같이, 도 17에 도시된 트리거 프레임의 사용자 정보 필드의 AID 12 필드는 트리거 프레임에서 할당되는 자원을 사용할 STA의 AID의 LSB 12 bits를 가리킨다. As described above, the AID 12 field of the user information field of the trigger frame shown in FIG. 17 indicates the LSB 12 bits of the AID of the STA to use resources allocated in the trigger frame.
한편, 기존의 AID 범위는 1~2007이므로, 11 bits 크기의 AID 필드로도 1~2007의 값을 충분히 나타낼 수 있다. 따라서, 도 18의 예에 따르면 트리거 프레임의 사용자 정보 필드에서 AID 12 필드를 AID 11 필드로 1 비트 줄이고, 잔여 1 비트는 다른 목적을 위해서 사용될 수 있다. 예컨대, B0~B10이 AID 11을 나타내고, 나머지 한 비트 B11은 reserved에 해당한다. On the other hand, since the existing AID range is from 1 to 2007, the values of 1 to 2007 can be sufficiently represented by the AID field of 11 bits. Thus, according to the example of FIG. 18, the AID 12 field in the user information field of the trigger frame is reduced by one bit to the AID 11 field, and the remaining one bit can be used for another purpose. For example, B0 to B10 denote AID11, and the other bit B11 corresponds to reserved.
일 예로, AID 가 AID 11 필드로 감축되는 경우로서, 사용자 정보 필드가 트리거 프레임 패딩을 지시하는 경우 해당 사용자 정보 필드의 AID 11 필드에 해당하는 11 비트(B0~B10)를 2047로 설정될 수 있다. AID 12 필드 방식에서 AID 12 필드 = 4095가 패딩의 시작을 지시하였다면, AID 11 필드 방식에서는 AID 11 필드 = 2047이 패딩의 시작을 지시하는 것으로 변경될 수 있다.For example, when the AID is reduced to the AID 11 field, the 11 bits (B0 to B10) corresponding to the AID 11 field of the corresponding user information field may be set to 2047 if the user information field indicates trigger frame padding . In the AID 12 field scheme, if the AID 12 field = 4095 indicates the start of padding, then in the AID 11 field scheme, the AID 11 field = 2047 may be changed to indicate the start of padding.
잔여 1비트 (B11)의 Reserved 필드를 설정하는 예시는 다음과 같을 수 있다.An example of setting the Reserved field of the remaining 1 bit (B11) may be as follows.
- 예시 1: AID11의 값과 상관 없이, Reserved 필드는 기본적으로 1로 설정될 수 있다. 만약, B11의 Reserved field가 다른 목적을 위해서 사용된다면, 이를 지시하기 위하여 예외적으로 0으로 설정될 수 있다. - Example 1: Regardless of the value of AID11, the Reserved field can be set to 1 by default. If the Reserved field of B11 is used for other purposes, it can be set to 0 as an exception to indicate this.
- 예시 2: AID 11이 all 1s (i.e., 2047)로 설정되었을 때만, Reserved field가 1로 설정될 수 있다. 예컨대, AID11이 2047이 아닌 다른 값으로 설정되면 Reserved field는 0으로 설정된다.- Example 2: The Reserved field can be set to 1 only when AID 11 is set to all 1s (i.e., 2047). For example, if AID11 is set to a value other than 2047, the Reserved field is set to zero.
- 예시 3: B11값에 상관없이, AID 11([B0:B10])이 all 1s (i.e., 2047)로 설정되었을 때, 트리거 프레임 패딩이 지시될 수도 있다.- Example 3: Trigger frame padding may be indicated when AID 11 ([B0: B10]) is set to all 1s (ie, 2047), regardless of the B11 value.
In-band Simultaneous Transmission and Reception (STR)In-band Simultaneous Transmission and Reception (STR)
In-band STR(Simultaneous Transmission and Reception)이란 같은 주파수 대역에서 동시에 전송 및 수신을 할 수 있는 기법으로 FDR(full-duplex radio)이라고도 한다. In-band STR (Simultaneous Transmission and Reception) is a technique that allows simultaneous transmission and reception in the same frequency band. It is also called FDR (full-duplex radio).
도 19는 STR의 종류를 설명하는 도면이다. 도 19에서 클라이언트는 STA일 수 있다.19 is a view for explaining the type of STR. In Fig. 19, the client may be an STA.
STR에는 도 19의 (a)와 같이 AP와 STA가 pair를 맺어 서로 동시에 송수신하는 방법이 있고, 도 19의 (b)와 같이 STA들은 송신 혹은 수신만 하고, AP는 송신과 수신을 동시에 하는 기법이 있다. 후자의 경우 STA들 간의 간섭(interference)가 발생하게 되어 별도의 간섭 제거(interference cancellation) 기법이 필요할 수 있다. As shown in FIG. 19A, there is a method in which an AP and a STA pair transmit and receive at the same time, as shown in FIG. 19A. As shown in FIG. 19B, STAs transmit or receive only, . In the latter case, an interference cancellation between the STAs may occur and a separate interference cancellation technique may be required.
도 20은 STR의 자기 간섭을 설명하기 위한 도면이다. 20 is a diagram for explaining the magnetic interference of the STR.
STR을 위해서는 TX 안테나와 RX 안테나가 인접하기 때문에 수신시 자신의 송신 신호가 간섭을 야기할 수 있다. 따라서 자기 간섭 제거(Self-interference cancellation)가 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. Since the TX antenna and the RX antenna are adjacent to each other, the transmission signal may cause interference on reception. Therefore, self-interference cancellation can be performed by various methods.
본 발명에서는 WiFi 시스템에서 in-band STR 기법이 적용되는 경우, 필요한 PHY 또는 MAC 구조 (e.g., Frame 구조나 Operation 방법 등)에 대해 제안한다. STR은 기존 WiFi 시스템과의 Coexistence를 고려하여 설계되어야 한다.The present invention proposes a necessary PHY or MAC structure (e.g., a frame structure and an operation method) when an in-band STR scheme is applied to a WiFi system. STR should be designed considering coexistence with existing WiFi system.
이하에서는 도 19의 (a) 방식을 중심으로 설명하나, STA들 간에 간섭이 발생하지 않도록 충분히 떨어져있는 경우 본 발명은 도 19의 (b) 방식에 대해서도 적용이 가능하다Although the method of FIG. 19 (a) will be described below, the present invention can also be applied to the method of FIG. 19 (b) when the STAs are sufficiently spaced apart from each other so that interference does not occur
이하의 예시들에 다음과 같은 가정이 적용된다.The following assumptions apply to the following examples.
- 가정: 일반적으로 DL이라함은 AP에서 STA로의 전송, UL이라함은 STA에서 AP로의 전송을 뜻한다. 본 발명에서는 DL/UL은 설명의 편의를 위해 가정된 것이므로, AP를 AP, Mesh, Relay, STA등으로 해석할 수 있고, STA 또한 AP, Mesh, Relay, STA등으로 해석할 수 있다. 또한 STF, LTF등의 field는 논점을 흐리는 것을 방지하기 위하여 설명을 생략하였다.- Assumptions: In general DL means transmission from AP to STA, and UL means transmission from STA to AP. In the present invention, since the DL / UL is assumed for convenience of explanation, the AP can be interpreted as AP, Mesh, Relay, STA and the like, and the STA can also be interpreted as AP, Mesh, Relay, STA and the like. In addition, the fields such as STF and LTF are not described in order to prevent blurring of the problem.
본 발명에서는 AP가 STR 을 개시(initiation)하여 WiFi시스템에서 STR을 적용하는 방식에 대해 제안한다. The present invention proposes a method of applying an STR in a WiFi system by initiating an STR.
AP가 initiation하는 방식에는 크게 다음과 같이 두 가지가 있을 수 있다.There are two ways in which the AP initiates.
(a) AP는 STR을 initiation하기 위하여 DL frame의 전송시 DL frame 내에 UL frame을 위한 Signal 정보를 포함하는 방식 (a) In order to initiate the STR, the AP transmits a DL frame in a DL frame including signal information for an UL frame
(b) 별도의 Trigger frame을 이용하는 방식(b) a method using a separate trigger frame
도 21 및 도 22는 STR initiation을 위한 지시자를 포함하는 DL 프레임들을 도시한다. Figures 21 and 22 illustrate DL frames containing an indicator for STR initiation.
(a) 방식에 대해서, AP는 STR을 initiation하기 위하여 DL frame의 전송시 DL frame 내에 UL frame을 위한 Signal 정보를 포함하여 전송할 수 있다. STA은 UL frame을 위한 Signal 정보를 읽은 후 자신의 UL frame을 전송한다. STA이 UL frame을 위한 Signal 정보를 수신하고 decoding후 UL frame을 생성하기까지의 프로세싱 시간이 필요하므로, STA은 Signal 정보 수신 후 'gap'의 시간 후에 UL frame을 전송할 수 있다. 'gap'의 시간은 일례로 SIFS, DIFS 등 일 수 있다.For the (a) scheme, the AP may transmit signal information for the UL frame in the DL frame when the DL frame is transmitted to initiate the STR. The STA reads the signal information for the UL frame and transmits its UL frame. Since the STA needs processing time from receiving the signal information for the UL frame to decoding and generating the UL frame, the STA can transmit the UL frame after the gap time after receiving the signal information. The time of the 'gap' may be, for example, SIFS, DIFS, and the like.
UL frame을 위한 Signal 정보 (e.g., 도 21에서 UL SIG 부분)를 전송을 위하여 DL 프레임에 UL frame을 위한 SIG field가 새로이 추가될 수도 있고, 또는 DL 프레임의 기존 SIG에 UL Frame 할당 정보를 송신하기 위한 contents만 추가하는 것도 가능하다. A SIG field for a UL frame may be newly added to a DL frame for transmission of Signal information (e.g., UL SIG in FIG. 21) for an UL frame, or UL frame allocation information may be transmitted to an existing SIG of a DL frame It is also possible to add only the contents.
다만 UL SIG 정보(e.g., UL frame을 위한 Signal 정보)가 DL 프레임에 포함되었다는 것을 지시하는 정보(e.g., STR indication)은 UL SIG 전에 포함되어야 한다. STR indication은 DL 프레임의 기존 SIG field의 reserved bit을 재사용하여 송신되거나 또는 STR indication을 포함하는 새로운 frame type이 정의 될 수 있다. However, information indicating that UL SIG information (e.g., signal information for UL frame) is included in the DL frame (e.g., STR indication) should be included before UL SIG. The STR indication can be transmitted by reusing the reserved bits of the existing SIG field of the DL frame, or a new frame type including the STR indication can be defined.
혹은 STR indication을 위하여 새로운 PHY 구조가 정의될 수도 있다. SIG field에 포함되는 UL SIG에서는 기본적으로 UL frame을 전송할 STA ID가 포함될 수 있다. 또는 HE-SIG-B와 같이 STA ID를 포함한 SIG가 DL 프레임에 이미 포함되어 UL SIG에서 STA ID는 생략될 수 있다(e.g., DL frame의 data를 수신하는 모든 STA들이 STR로 UL을 전송하는 경우). Or a new PHY structure may be defined for the STR indication. The UL SIG included in the SIG field basically includes the STA ID to transmit the UL frame. Or a SIG including the STA ID, such as HE-SIG-B, is already included in the DL frame so that the STA ID may be omitted in the UL SIG (e.g., if all STAs receiving DL frame data transmit the UL to the STR ).
그 외에도 UL transmission을 위한 TXOP 값, RU allocation (e.g., MU OFDMA가 적용되는 경우), frame length, MCS 및/또는 Coding type 등 기존 SIG에 포함되어 있는 정보들이 모두 DL 프레임의 UL SIG에 포함될 수 있다. 하지만, DL frame과 TXOP, RU allocation이나 frame length가 UL 프레임에 대해서 동일하게 적용될 경우 이 값들은 UL SIG에서 생략될 수 있다. 또한, MCS, coding type 등은 UL frame 전송시 STA이 스스로 결정하는 경우 이 값들 역시 UL SIG에서 생략될 수 있다. In addition, information included in the existing SIG such as TXOP value for UL transmission, RU allocation (for example, when MU OFDMA is applied), frame length, MCS and / or coding type can all be included in the UL SIG of the DL frame . However, if the DL frame, the TXOP, the RU allocation, or the frame length are applied to the UL frame, these values may be omitted from the UL SIG. In addition, when the STA determines the MCS, the coding type, and the like when the UL frame is transmitted, these values may also be omitted from the UL SIG.
언급된 모든 값들이 UL SIG에서 생략될 수 있다면, AP는 STR indication 만으로 STR을 trigger할 수도 있다. If all of the mentioned values can be omitted from the UL SIG, the AP may trigger the STR with only the STR indication.
이와 달리 언급된 모든 값들이 필요하다면, 기존 frame format을 이용하는 일례로, AP는 HE SU PPDU 또는 HE ER SU PPDU로 전송되는 DL frame에서 HE-SIG-A의 reserved bit (e.g., B14)를 통해 STR을 지시하고, HE-SIG-B를 삽입하여 UL SIG 정보를 알려줄 수 있다. 이 경우 HE-SIG-B는 DL frame이 아닌 UL frame의 구성 방식을 알려주기 위하여 전송된다. Alternatively, if all values mentioned are required, the AP uses the reserved bit (eg, B14) of the HE-SIG-A in the DL frame transmitted to the HE SU PPDU or HE ER SU PPDU, And inserts HE-SIG-B to inform UL SIG information. In this case, the HE-SIG-B is transmitted to inform the UL frame configuration method, not the DL frame.
다른 일례로, HE MU PPDU 로 전송되는 DL frame에서 STR을 지원하기 위해서는 AP가 HE-SIG-A field의 reserved bit(e.g., B7)을 STR indication용으로 사용하고, DL frame을 위한 HE-SIG-B의 전송뒤에 UL frame을 위한 HE-SIG field를 추가로 전송할 수 있다. UL SIG field는 HE-SIG-B와 유사하게 설정될 수 있으나, 앞서 언급된 바와 같이 생략 가능한 값들이 있다면 UL SIG field는 해당 값들을 포함하지 않을 수 있다. In order to support the STR in the DL frame transmitted to the HE MU PPDU, the AP uses the reserved bit (eg, B7) of the HE-SIG-A field for the STR indication and the HE-SIG- After the transmission of B, an additional HE-SIG field for the UL frame can be transmitted. The UL SIG field may be set similar to HE-SIG-B, but the UL SIG field may not include the values if there are optional values as mentioned above.
또다른 방식으로, 도 22와 같이 UL Frame의 빠른 전송을 위해서 STR indication이 L-SIG의 reserved bit을 통해서 전송될 수도 있다. 이 경우, UL SIG field는 DL SIG field보다 앞서 전송될 수 있다. STA은 UL SIG field를 수신 후 'gap' 시간 후에 UL frame의 전송이 시작할 수 있다. STA들이 자신에 STR 송신이 지시되었는지 확인해야 하기 때문에, UL SIG field에는 STA ID 값이 포함되어야 한다. 이 외에도 BSS ID (e.g., BSS color), UL frame의 구성을 위한 RU allocation, BW, TXOP duration, UL PPDU length, MCS 및/또는 coding type 등이 UL SIG field에 포함될 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 22, a STR indication may be transmitted through a reserved bit of L-SIG for fast transmission of an UL frame. In this case, the UL SIG field may be transmitted before the DL SIG field. The STA can start transmitting UL frames after 'gap' time after receiving the UL SIG field. The UL SIG field shall include the STA ID value, since the STAs must verify that the STR transmission is directed to them. In addition, the UL SIG field may include a BSS ID (e.g., BSS color), RU allocation for configuring an UL frame, BW, TXOP duration, UL PPDU length, MCS, and / or coding type.
다음으로 도 23을 참조하여 STR 방식으로 송신되는 UL frame에 대해 살펴본다. Next, referring to FIG. 23, a UL frame transmitted by the STR scheme will be described.
STR시 전송되는 UL Frame은 3rd party로부터의 Protection 및 송신 STA의 decoding & transmission 시간을 위해 L-preamble 및 common SIG (e.g., 11ax format일 경우 HE-SIG-A)를 포함할 수 있다. common SIG에는 TXOP duration 및 UL frame length등이 포함될 수 있다. 이 때 TXOP duration 값은 DL frame에 포함된 TXOP duration에서 DL frame의 L-preamble부터 UL frame의 L-preamble 전까지의 값을 뺀 값이 될 수 있다. The UL Frame transmitted in the STR may include an L-preamble and a common SIG (e.g., HE-SIG-A in case of 11ax format) for protection from the 3rd party and decoding and transmission time of the transmitting STA. The common SIG may include TXOP duration and UL frame length. In this case, the TXOP duration value may be a value obtained by subtracting the value of the L-preamble of the DL frame from the L-preamble of the UL frame in the TXOP duration included in the DL frame.
UL 프레임에 포함되는 UL SIG 정보는 DL frame에 포함된 UL SIG에 따라 달라질 수 있다. DL 프레임의 UL SIG 필드에서 UL frame의 MCS, coding type 등까지 지시한다면 이와 같은 정보들이 UL 프레임의 UL SIG에 다시 포함될 필요가 없다. 예를 들면, 11ax의 UL MU 절차(e.g., AP가 UL frame의 구조를 모두 정해주는 경우)와 비슷한 동작이 되므로 UL 프레임에는 추가적인 SIG 정보가 필요하지 않다. 따라서 예를 들어, STR을 위한 UL 프레임은 11ax의 TB PPDU 구조를 사용할 수 있다. The UL SIG information included in the UL frame may be changed according to the UL SIG included in the DL frame. If the MCS and the coding type of the UL frame are indicated in the UL SIG field of the DL frame, such information need not be included again in the UL SIG of the UL frame. For example, there is no need for additional SIG information in the UL frame since it is similar to the UL MU procedure of 11ax (e.g., when the AP determines the structure of the UL frame). Thus, for example, the UL frame for the STR can use the 11 PPs TB PPDU structure.
혹은 DL 프레임이 UL frame을 전송해야 하는 STA ID, RU 할당 정보만 알려준다면, 각 STA은 MCS, Coding type등을 UL frame의 data 전송에 앞서 알려주어야 하므로 추가 SIG 정보가 data 전송에 앞서 UL 프레임에서 전송되어야 한다. 11ax frame 구조가 이용되는 경우로써 MU OFDMA 전송이 수행되는 경우, RU allocation에 맞추어 전송되는 SIG 구조는 정의된 바 없기 때문에 새롭게 SIG구조가 정의되어야 한다. 혹은 STR 송신이 MU가 아닌 SU 구조라면 HE SU PPDU와 HE ER SU PPDU format을 사용될 수 있다. Or if the DL frame only informs the STA ID and RU allocation information to transmit the UL frame, each STA must inform the MCS and the Coding type prior to data transmission of the UL frame, so that the additional SIG information is transmitted in the UL frame Should be transmitted. When 11ax frame structure is used, when a MU OFDMA transmission is performed, a SIG structure to be transmitted according to RU allocation is not defined, so a new SIG structure must be defined. Or if the STR transmission is a SU structure other than an MU, HE SU PPDU and HE ER SU PPDU format can be used.
또는 새로운 STR UL frame 구조를 정의하는 경우에도, common SIG 이후, RU allocation에 맞추어 전송되는 SIG 구조가 정의될 필요가 있다. 새롭게 정의하는 SIG 구조에는 앞서 언급한 바와 같이, 각 STA당 data 전송을 위한 MCS, coding type등의 정보가 포함될 수 있다.Or a new STR UL frame structure, it is necessary to define a SIG structure to be transmitted in accordance with RU allocation after the common SIG. As described above, the newly defined SIG structure may include information such as MCS and coding type for data transmission per STA.
도 24는 트리거 프레임을 이용한 STR을 설명하기 위한 도면이다.24 is a diagram for explaining an STR using a trigger frame.
AP는 STR을 위한 Trigger frame을 별도로 송신할 수 있다. The AP can send a separate trigger frame for the STR.
기존 11ax에서 trigger frame을 이용하는 UL MU precedure와 달리, STR에서는 Trigger frame 후에 UL frame 뿐만 아니라 DL frame도 동시에 전송된다. 혹은 STA이 DL frame의 L-preamble 수신 후 'gap'의 시간 후에UL frame이 전송되거나 혹은 STA이 DL 프레임의 SIG 정보까지 수신 후 'gap'의 시간 후에 UL frame이 전송될 수도 있다.Unlike the UL MU precedence that uses the trigger frame in the existing 11ax, in the STR, not only the UL frame but also the DL frame are transmitted simultaneously after the trigger frame. Alternatively, the UL frame may be transmitted after a gap time after the STA receives the L-preamble of the DL frame, or after the STA receives the SIG information of the DL frame after the gap time.
Trigger frame을 이용하기 위해서는 STR indication이 Trigger frame에 포함되어야 한다. 예를 들어, Trigger frame type에 STR 지시자가 추가될 수 있다.To use a trigger frame, a STR indication must be included in the trigger frame. For example, the STR indicator can be added to the Trigger frame type.
혹은, Trigger frame type은 Basic Trigger variant으로 설정되고, STR indication을 위해 Trigger Dependent User Infor field의 reserved bit (e.g., B5)가 사용될 수도 있다.  Alternatively, the Trigger frame type is set to a basic Trigger variant, and a reserved bit (e.g., B5) of the Trigger Dependent User Infor field may be used for the STR indication.
MU OFDMA 구조에서 STR이 적용되는 경우, 1 STA에게 적용되는 DL 과 UL의 RU allocation이 같고, DL과 UL Frame 이 끝나는 시점이 같은 것이 Interference cancellation 및 hidden node 문제에 유리할 수 있다. 이 경우, Trigger frame 다음에 오는 DL frame에서 STA ID, RU allocation, TXOP duration이나 Frame length등의 SIG 정보가 생략되어 전송될 수 있다. 예컨대, 트리거 프레임을 통해 STA ID, RU allocation, TXOP duration이나 Frame length등의 정보가 UL 프레임 송신을 위해 지시되었고, 해당 정보가 DL 프레임에도 동일하게 적용될 경우 DL 프레임의 SIG 필드에서 해당 정보들이 생략될 수 있다. When STR is applied in the MU OFDMA structure, the same DL and UL RU allocation applied to one STA and the same DL and UL frame end points may be advantageous for interference cancellation and hidden node problems. In this case, SIG information such as STA ID, RU allocation, TXOP duration, or frame length may be omitted in the DL frame following the trigger frame. For example, when information such as STA ID, RU allocation, TXOP duration, or frame length is instructed to transmit UL frames through the trigger frame and the same information is also applied to the DL frame, corresponding information is omitted in the SIG field of the DL frame .
트리거 프레임을 이용하지 않는 STR 방식(e.g., 도 21~23)과 트리거 프레임을 이용하는 STR 방식(e.g., 도 24) 모두에 아래와 같은 규칙이 적용될 수 있다.The following rules can be applied to both an STR scheme (e.g., FIGS. 21 to 23) that does not use a trigger frame and an STR scheme that uses a trigger frame (e.g., FIG. 24).
(i) hidden node problem을 피하기 위해 DL 전송과 UL 전송이 끝나는 시점이 정렬될 수 있다. DL/UL 전송 후, 필요하다면 UL/DL Ack/BA frame도 STR 기반으로 전송될 수 있다.(i) In order to avoid the hidden node problem, the point at which DL transmission and UL transmission ends can be aligned. After DL / UL transmission, UL / DL Ack / BA frame can also be transmitted based on STR if necessary.
(ii) STR에서 MU OFDMA 가 사용되는 경우, 각 STA에게 할당된 DL RU와 같은 RU 혹은 DL RU의 일부를 사용해서 UL 전송이 수행될 수 있다. 일부 RU가 사용하는 경우, 타 STA의 packet으로부터의 interference mitigation을 위해 DL frame이 할당된 RU의 양끝 일부 subcarrier를 nulling하고 UL frame이 전송될 수도 있다.(ii) If MU OFDMA is used in the STR, the UL transmission may be performed using a portion of the RU or DL RU such as the DL RU assigned to each STA. When some RUs are used, some subcarriers of both ends of the RU to which a DL frame is allocated may be nulled and an UL frame may be transmitted for interference mitigation from other STA packets.
한편, DL frame을 수신하는 STA과 UL frame을 전송하는 STA이 달라질 수 있다. 이 경우에는 DL STR frame에 포함되는 DL SIG와 UL SIG 정보 각각에 STA ID 및 RU allocation 정보가 포함되어야 한다. 나머지 정보들은 위의 설명들과 같이 구성될 수 있다.Meanwhile, the STA receiving the DL frame and the STA transmitting the UL frame may be different. In this case, the DL SIG and UL SIG information included in the DL STR frame must include STA ID and RU allocation information, respectively. The remaining information can be configured as described above.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 DL/UL 프레임의 동시 송수신 방법을 흐름을 도시한다.FIG. 25 shows a flow of a method for simultaneously transmitting / receiving a DL / UL frame according to an embodiment of the present invention.
STA은 엑세스 포인트(AP)로부터 트리거 프레임을 수신한다(2505). The STA receives the trigger frame from the access point (AP) (2505).
STA은 트리거 프레임이 STR(simultaneous transmission and reception) 지시자를 포함하는지 여부를 체크한다(2510).The STA checks whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator (2510).
STA은 트리거 프레임이 STR 지시자를 포함하는 경우, 트리거 프레임에 의해 할당된 자원 유닛 (RU)을 통해 상향링크(UL) 프레임을 송신하는 동시에 하향링크 (DL) 프레임을 수신한다(2515).When the trigger frame includes the STR indicator, the STA transmits the UL frame through the resource unit (RU) allocated by the trigger frame and receives the DL frame (2515).
STA은 트리거 프레임이 STR 지시자를 포함하지 않는 경우, 트리거 프레임에 의해 할당된 자원 유닛 (RU)을 통해 상향링크(UL) 프레임만을 송신한다(2520).If the trigger frame does not include the STR indicator, the STA transmits only the uplink (UL) frame (2520) through the resource unit (RU) allocated by the trigger frame.
UL 프레임의 끝과 DL 프레임의 끝은 시간 정렬될 수 있다.The end of the UL frame and the end of the DL frame may be time aligned.
UL 프레임은 DL 프레임의 L-프리앰블로부터 소정의 간격(gap) 이후 시작될 수 있다.The UL frame may start after a predetermined gap from the L-preamble of the DL frame.
STR 지시자는 트리거 프레임의 트리거 의존 사용자 정보 필드(Trigger Dependent User Information field)의 유보된(reserved) 비트를 통해 수신될 수 있다.The STR indicator may be received via the reserved bits of the Trigger Dependent User Information field of the trigger frame.
트리거 프레임이 지시하는 STA ID, RU 할당, TXOP(transmission opportunity) 기간 및 프레임 길이 중 적어도 하나를 포함하는 제어 정보가 DL 프레임 및 UL 프레임에 공통적으로 적용될 수 있다.Control information including at least one of STA ID, RU assignment, TXOP (transmission opportunity) duration, and frame length indicated by the trigger frame may be commonly applied to the DL frame and the UL frame.
DL 프레임의 시그널 (SIG) 필드에서는 제어 정보가 생략될 수 있다.In the signal (SIG) field of the DL frame, the control information may be omitted.
STA은 UL 프레임 송신시 RU의 양끝에 위치한 소정 개수의 서브캐리어들을 널링(nulling)할 수 있다.The STA may null a predetermined number of subcarriers located at both ends of the RU when transmitting an UL frame.
도 26은 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.26 is a view for explaining an apparatus for implementing the above-described method.
도 26의 무선 장치(800)은 상술한 설명의 특정 STA, 그리고 무선 장치(850)은 상술한 설명의 AP에 대응할 수 있다. The wireless device 800 of FIG. 26 may correspond to the specific STA of the above description, and the wireless device 850 of the above description.
STA (800)은 프로세서(810), 메모리(820), 송수신기(830)를 포함할 수 있고, AP (850)는 프로세서(860), 메모리(870) 및 송수신기(880)를 포함할 수 있다. 송수신기(830 및 880)은 무선 신호를 송신/수신하고, IEEE 802.11/3GPP 등의 물리적 계층에서 실행될 수 있다. 프로세서(810 및 860)은 물리 계층 및/또는 MAC 계층에서 실행되고, 송수신기(830 및 880)와 연결되어 있다. 프로세서(810 및 860)는 상기 언급된 UL MU 스케줄링 절차를 수행할 수 있다.The STA 800 may include a processor 810, a memory 820, a transceiver 830 and an AP 850 may include a processor 860, a memory 870, and a transceiver 880. The transceivers 830 and 880 transmit / receive radio signals and may be implemented in a physical layer such as IEEE 802.11 / 3GPP. Processors 810 and 860 are implemented in the physical and / or MAC layer and are coupled to transceivers 830 and 880. Processors 810 and 860 may perform the UL MU scheduling procedure described above.
프로세서(810 및 860) 및/또는 송수신기(830 및 880)는 특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(820 및 870)은 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시 예가 소프트웨어에 의해 실행될 때, 상기 기술한 방법은 상기 기술된 기능을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로세스, 기능)로서 실행될 수 있다. 상기 모듈은 메모리(820, 870)에 저장될 수 있고, 프로세서(810, 860)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리(820, 870)는 상기 프로세스(810, 860)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 수단으로 상기 프로세스(810, 860)와 연결될 수 있다. Processors 810 and 860 and / or transceivers 830 and 880 may include application specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processors. Memory 820 and 870 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage media and / or other storage units. When an embodiment is executed by software, the method described above may be executed as a module (e.g., process, function) that performs the functions described above. The module may be stored in memory 820, 870 and executed by processor 810, 860. The memory 820, 870 may be located inside or outside the processes 810, 860 and may be coupled to the processes 810, 860 by well known means.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 상술한 설명으로부터 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for those skilled in the art to make and use the invention. While the foregoing is directed to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made by those skilled in the art from the foregoing description. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
본 발명은 IEEE 802.11을 비롯한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to various wireless communication systems including IEEE 802.11.

Claims (14)

  1. 무선 랜(WLAN)에서 스테이션(STA)이 프레임을 송수신 하는 방법에 있어서, A method for a station (STA) transmitting and receiving a frame in a wireless local area network (WLAN)
    엑세스 포인트(AP)로부터 트리거 프레임을 수신하는 단계;Receiving a trigger frame from an access point (AP);
    상기 트리거 프레임이 STR(simultaneous transmission and reception) 지시자를 포함하는지 여부를 체크하는 단계; 및Checking whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator; And
    상기 트리거 프레임이 상기 STR 지시자를 포함하는 경우, 상기 트리거 프레임에 의해 할당된 자원 유닛 (RU)을 통해 상향링크(UL) 프레임을 송신하는 동시에 하향링크 (DL) 프레임을 수신하는 단계를 포함하는, 프레임 송수신 방법.(UL) frame through a resource unit (RU) allocated by the trigger frame and receiving a DL frame when the trigger frame includes the STR indicator. / RTI >
  2. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 UL 프레임의 끝과 상기 DL 프레임의 끝은 시간 정렬되는, 프레임 송수신 방법.Wherein an end of the UL frame and an end of the DL frame are time aligned.
  3. 제 2 항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 UL 프레임은 상기 DL 프레임의 L-프리앰블로부터 소정의 간격(gap) 이후 시작되는, 프레임 송수신 방법.Wherein the UL frame starts after a predetermined gap from the L-preamble of the DL frame.
  4. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 STR 지시자는 상기 트리거 프레임의 트리거 의존 사용자 정보 필드(Trigger Dependent User Information field)의 유보된(reserved) 비트를 통해 수신되는, 프레임 송수신 방법.Wherein the STR indicator is received via a reserved bit of a Trigger Dependent User Information field of the trigger frame.
  5. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 트리거 프레임이 지시하는 STA ID, RU 할당, TXOP(transmission opportunity) 기간 및 프레임 길이 중 적어도 하나를 포함하는 제어 정보가 상기 DL 프레임 및 상기 UL 프레임에 공통적으로 적용되는, 프레임 송수신 방법.Wherein control information including at least one of a STA ID, an RU assignment, a transmission opportunity (DTA) period, and a frame length indicated by the trigger frame is commonly applied to the DL frame and the UL frame.
  6. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 DL 프레임의 시그널 (SIG) 필드에서는 상기 제어 정보가 생략되는, 프레임 송수신 방법.Wherein the control information is omitted in a signal (SIG) field of the DL frame.
  7. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 STA은 상기 UL 프레임 송신시 상기 RU의 양끝에 위치한 소정 개수의 서브캐리어들을 널링(nulling)하는, 프레임 송수신 방법.Wherein the STA nulls a predetermined number of subcarriers located at both ends of the RU when transmitting the UL frame.
  8. 스테이션(STA)에 있어서, In the station (STA)
    송수신기; 및A transceiver; And
    상기 송수신기를 통해 엑세스 포인트(AP)로부터 트리거 프레임을 수신하고, 상기 트리거 프레임이 STR(simultaneous transmission and reception) 지시자를 포함하는지 여부를 체크하고, 상기 트리거 프레임이 상기 STR 지시자를 포함하는 경우, 상기 트리거 프레임에 의해 할당된 자원 유닛 (RU)을 통해 상향링크(UL) 프레임을 송신하는 동시에 하향링크 (DL) 프레임을 수신하는 프로세서를 포함하는, 스테이션.Receiving a trigger frame from an access point (AP) through the transceiver, checking whether the trigger frame includes a simultaneous transmission and reception (STR) indicator, and, if the trigger frame includes the STR indicator, (UL) frame through a resource unit (RU) allocated by a frame, and receives a downlink (DL) frame.
  9. 제 8 항에 있어서, 9. The method of claim 8,
    상기 UL 프레임의 끝과 상기 DL 프레임의 끝은 시간 정렬되는, 스테이션.Wherein an end of the UL frame and an end of the DL frame are time aligned.
  10. 제 9 항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 UL 프레임은 상기 DL 프레임의 L-프리앰블로부터 소정의 간격(gap) 이후 시작되는, 스테이션.Wherein the UL frame starts after a predetermined gap from an L-preamble of the DL frame.
  11. 제 8 항에 있어서, 9. The method of claim 8,
    상기 STR 지시자는 상기 트리거 프레임의 트리거 의존 사용자 정보 필드(Trigger Dependent User Information field)의 유보된(reserved) 비트를 통해 송신되는, 스테이션.Wherein the STR indicator is transmitted on a reserved bit of a Trigger Dependent User Information field of the trigger frame.
  12. 제 8 항에 있어서, 9. The method of claim 8,
    상기 트리거 프레임이 지시하는 STA ID, RU 할당, TXOP(transmission opportunity) 기간 및 프레임 길이 중 적어도 하나를 포함하는 제어 정보가 상기 DL 프레임 및 상기 UL 프레임에 공통적으로 적용되는, 스테이션.Wherein control information including at least one of a STA ID, an RU assignment, a transmission opportunity (DTA) period, and a frame length indicated by the trigger frame is commonly applied to the DL frame and the UL frame.
  13. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12,
    상기 DL 프레임의 시그널 (SIG) 필드에서는 상기 제어 정보가 생략되는, 스테이션.Wherein the control information is omitted in a signal (SIG) field of the DL frame.
  14. 제 8 항에 있어서, 9. The method of claim 8,
    상기 프로세서는 상기 UL 프레임 송신시 상기 RU의 양끝에 위치한 소정 개수의 서브캐리어들을 널링(nulling)하는, 스테이션.Wherein the processor nulls a predetermined number of subcarriers located at both ends of the RU when transmitting the UL frame.
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