WO2020013597A1 - 무선랜 시스템에서의 ps 모드를 기반으로 신호 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서의 ps 모드를 기반으로 신호 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2020013597A1
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방세희
김진민
류기선
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to a technique for transmitting and receiving a signal in a WLAN system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving a signal by setting a PS mode according to a TDD SP structure.
  • IEEE 802.11a and b are described in 2.4. Using unlicensed band at GHz or 5 GHz, IEEE 802.11b provides a transmission rate of 11 Mbps and IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11g applies orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11n applies multiple input multiple output OFDM (MIMO-OFDM) to provide a transmission rate of 300 Mbps for four spatial streams. IEEE 802.11n supports channel bandwidths up to 40 MHz, in this case providing a transmission rate of 600 Mbps.
  • the WLAN standard uses a maximum of 160MHz bandwidth, supports eight spatial streams, and supports IEEE 802.11ax standard through an IEEE 802.11ac standard supporting a speed of up to 1Gbit / s.
  • IEEE 802.11ad defines performance enhancement for ultra-high throughput in the 60 GHz band, and IEEE 802.11ay for channel bonding and MIMO technology is introduced for the first time in the IEEE 802.11ad system.
  • the present specification proposes a method and apparatus for transmitting and receiving a signal by setting a PS mode according to a TDD SP structure in a WLAN system.
  • the present specification proposes a method and apparatus for transmitting and receiving a signal based on a power saving (PS) mode.
  • PS power saving
  • This embodiment proposes a method of transmitting and receiving a signal by performing MIMO beamforming during TDD-SP to achieve a transmission rate required by 802.11ay.
  • the first STA may correspond to a responder for performing beamforming
  • the second STA may correspond to an initiator for performing beamforming
  • the first STA may be a non-AP STA or a non-PCP (Personal basic service set control point) STA
  • the second STA may be an AP STA or a PCP STA.
  • MIMO beamforming described in this embodiment is performed between the first STA and the second STA. If there is one first STA, it may be performed by single user (SU) -MIMO beamforming. If there are a plurality of first STAs, it may be performed by multi-user (MU) -MIMO beamforming.
  • SU single user
  • MU multi-user
  • a first station determines the PS mode in a service division (SP) based on a time division duplex (TDD).
  • SP service division
  • TDD time division duplex
  • the first STA transmits the signal to or receives from the second STA based on the PS mode.
  • the SP includes a plurality of TDD slots.
  • the first STA may receive a beacon frame or an announce frame from the second STA.
  • the beacon frame or the announce frame may include a TDD Slot Structure element.
  • the plurality of TDD slots may be determined by the TDD slot structure element.
  • the plurality of TDD slots include an unassigned TDD slot, an assigned Tx TDD slot and an assigned Rx TDD slot. That is, the signal is not transmitted and received in the unassigned TDD slot.
  • the signal may be received from the second STA in the assigned receive TDD slot and transmitted to the second STA in the allocated transmit TDD slot.
  • the PS mode of the first STA is determined to be in a doze state, and the PS mode of the second STA is determined to be in an awake or doze state. Since the unassigned TDD slot is not allocated to the first STA, the first STA may be in a doze state, but the second STA may determine to be awake.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake state.
  • the second STA (AP) since the second STA (AP) needs to send a signal to the first STA (STA), both the first and second STAs must be awake.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake or a doze state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the first STA is determined to be awake, and the signal is transmitted to the second STA in the allocated transmission TDD slot. Can be. If there is no signal to be transmitted by the first STA in the allocated TDD slot, the PS mode of the first STA may be determined to be in a doze state. That is, since the first STA (STA) needs to signal to the second STA (AP) in the allocated transmission TDD slot, the second STA must be awake unconditionally, but only when there is something to send the signal. If you are awake and nothing to signal, you can be in a doze state.
  • the first STA may receive a TDD Slot Schedule element from the second STA.
  • the allocated transmission TDD slot and the allocated receiving TDD slot may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the PS mode may be determined after the TDD slot schedule element is received.
  • the beacon frame or the announce frame and the signal may be transmitted and received within a beacon interval.
  • the beacon period may include a Beacon Header Interval (BHI) and a Data Transfer Interval (DTI).
  • BHI Beacon Header Interval
  • DTI Data Transfer Interval
  • the BHI may include a Beacon Transmission Interval (BTI), an Association Beamforming Training (A-BFT), and an Announcement Transmission Interval (ATI).
  • BTI Beacon Transmission Interval
  • A-BFT Association Beamforming Training
  • ATI Announcement Transmission Interval
  • the DTI may include at least one Contention Based Access Period (CBAP) and the SP.
  • CBAP Contention Based Access Period
  • the beacon frame may be transmitted in the BTI.
  • the announce frame may be transmitted in the ATI. Beamforming training between the first STA and the second STA may be performed in the A-BFT.
  • the PS mode of the first STA may be determined as an awake or a doze state, and the PS mode of the second STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the first STA may be determined as an awake or a doze state, and the PS mode of the second STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the first STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the second STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the first STA is not defined (N / A), and the PS mode of the second STA may be determined to be an awake or a doze state.
  • the PS mode of the first STA is not defined (N / A), and the PS mode of the second STA may be determined as an awake or a doze state.
  • the PS mode of the first STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the second STA may be determined as an awake state.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a channel in a 60 GHz band for explaining a channel bonding operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a basic method of performing channel bonding in a WLAN system.
  • 5 is a view for explaining the configuration of the beacon interval.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a physical configuration of an existing radio frame.
  • FIG. 7 and 8 are views for explaining the configuration of the header field of the radio frame of FIG.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a PPDU structure applicable to the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on one channel according to an embodiment of the present invention.
  • SLS sector level sweep
  • 15 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on a plurality of channels according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on a plurality of channels according to another embodiment of the present invention.
  • 17 is a diagram illustrating an extended schedule element applicable to the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a slot structure control field and a slot structure field included in a TDD slot structure element.
  • FIG. 20 illustrates a slot schedule control field included in a TDD slot schedule element and a TDD slot schedule element.
  • 21 shows an example of a SU-MIMO beamforming process applicable to the present invention.
  • FIG. 22 shows an example of a MU-MIMO power save (PS) applicable to the present invention.
  • 23 is a flowchart illustrating a procedure for transmitting and receiving a signal based on a PS mode from an STA perspective according to the present embodiment.
  • FIG. 24 illustrates a procedure of transmitting and receiving a signal based on a PS mode from an AP perspective according to the present embodiment.
  • 25 shows a procedure of transmitting and receiving a signal based on the PS mode according to the present embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram for describing an apparatus for implementing the method as described above.
  • WLAN system will be described in detail as an example of the mobile communication system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • the WLAN system includes one or more basic service sets (BSSs).
  • BSS is a set of stations (STAs) that can successfully synchronize and communicate with each other.
  • An STA is a logical entity that includes a medium access control (MAC) and a physical layer interface to a wireless medium.
  • the STA is an access point (AP) and a non-AP STA (Non-AP Station). Include.
  • the portable terminal operated by the user among the STAs is a non-AP STA, and when referred to simply as an STA, it may also refer to a non-AP STA.
  • a non-AP STA may be a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, or a mobile subscriber. It may also be called another name such as a mobile subscriber unit.
  • the AP is an entity that provides an associated station (STA) coupled to the AP to access a distribution system (DS) through a wireless medium.
  • STA station
  • DS distribution system
  • the AP may be called a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), a personal basic service set central point / access point (PCP / AP), or a site controller.
  • BSS can be divided into infrastructure BSS and Independent BSS (IBSS).
  • IBSS Independent BSS
  • the BBS shown in FIG. 1 is an IBSS.
  • the IBSS means a BSS that does not include an AP. Since the IBSS does not include an AP, access to the DS is not allowed, thereby forming a self-contained network.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • the BSS shown in FIG. 2 is an infrastructure BSS.
  • Infrastructure BSS includes one or more STAs and APs.
  • communication between non-AP STAs is performed via an AP.
  • AP access point
  • a plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a DS.
  • a plurality of BSSs connected through a DS is called an extended service set (ESS).
  • STAs included in the ESS may communicate with each other, and a non-AP STA may move from one BSS to another BSS while communicating seamlessly within the same ESS.
  • the DS is a mechanism for connecting a plurality of APs.
  • the DS is not necessarily a network, and there is no limitation on the form if it can provide a predetermined distribution service.
  • the DS may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects APs to each other.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a channel in a 60 GHz band for explaining a channel bonding operation according to an embodiment of the present invention.
  • channel 2 of the channels shown in FIG. 3 may be used in all regions and may be used as a default channel.
  • Channels 2 and 3 can be used in most of the designations except Australia, which can be used for channel bonding.
  • a channel used for channel bonding may vary, and the present invention is not limited to a specific channel.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a basic method of performing channel bonding in a WLAN system.
  • FIG. 4 illustrates the operation of 40 MHz channel bonding by combining two 20 MHz channels in an IEEE 802.11n system.
  • 40/80/160 MHz channel bonding will be possible.
  • the two exemplary channels of FIG. 4 include a primary channel and a secondary channel, so that the STA may examine the channel state in a CSMA / CA manner for the primary channel of the two channels. If the secondary channel is idle for a predetermined time (e.g. PIFS) at the time when the primary channel idles for a constant backoff interval and the backoff count becomes zero, the STA is assigned to the primary channel and Auxiliary channels can be combined to transmit data.
  • PIFS a predetermined time
  • channel bonding when channel bonding is performed based on contention as illustrated in FIG. 4, channel bonding may be performed only when the auxiliary channel is idle for a predetermined time at the time when the backoff count for the primary channel expires. Therefore, the use of channel bonding is very limited, and it is difficult to flexibly respond to the media situation.
  • an aspect of the present invention proposes a method in which an AP transmits scheduling information to STAs to perform access on a scheduling basis. Meanwhile, another aspect of the present invention proposes a method of performing channel access based on the above-described scheduling or on a contention-based basis independently of the above-described scheduling. In addition, another aspect of the present invention proposes a method for performing communication through a spatial sharing technique based on beamforming.
  • 5 is a view for explaining the configuration of the beacon interval.
  • the time of the medium may be divided into beacon intervals. Lower periods within the beacon interval may be referred to as an access period. Different connection intervals within one beacon interval may have different access rules.
  • the information about the access interval may be transmitted to the non-AP STA or the non-PCP by an AP or a personal basic service set control point (PCP).
  • PCP personal basic service set control point
  • one beacon interval may include one beacon header interval (BHI) and one data transfer interval (DTI).
  • BHI may include a Beacon Transmission Interval (BTI), an Association Beamforming Training (A-BFT), and an Announcement Transmission Interval (ATI).
  • BTI Beacon Transmission Interval
  • A-BFT Association Beamforming Training
  • ATI Announcement Transmission Interval
  • the BTI means a section in which one or more DMG beacon frames can be transmitted.
  • A-BFT refers to a section in which beamforming training is performed by an STA that transmits a DMG beacon frame during a preceding BTI.
  • ATI means a request-response based management access interval between PCP / AP and non-PCP / non-AP STA.
  • one or more Content Based Access Period (CBAP) and one or more Service Periods (SPs) may be allocated as data transfer intervals (DTIs).
  • CBAP Content Based Access Period
  • SPs Service Periods
  • DTIs data transfer intervals
  • the TDD SP consists of one or more consecutive and adjacent TDD intervals specified by TDD slot structure elements (TDD interval 1, TDD interval 2, ..., TDD interval Q).
  • TDD interval includes one or more TDD slots. Adjacent TDD slots are shown in FIG. 5 and must be separated in time by the Guard Time (GT) defined by the TDD slot structure element (according to FIG. 5, in time separated by GT1, GT2, GT3). . If the STA operations are all the same, transmission and reception of adjacent TDD slots assigned to the same STA pair may continue between adjacent TDD slots.
  • GT Guard Time
  • an STA that wants to transmit data through a beamforming operation is called an initiator, and an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • the initiator transmits data (or frames) in TX TDD slots (TDD slot 0, TDD slot 1, ..., TDD slot i) to the responder, and the responder sends an RX TDD slot (TDD slot) from the initiator.
  • TX TDD slots TDD slot 0, TDD slot 1, ..., TDD slot i
  • the responder sends an RX TDD slot (TDD slot) from the initiator.
  • i + 1, TDD slot i + 2, ..., TDD slot M) may receive data (or a frame).
  • PHY MCS Note Control PHY 0 Single carrier PHY (SC PHY) 1 ... 1225 ... 31 (low power SC PHY) OFDM PHY 13 ... 24
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a physical configuration of an existing radio frame.
  • DMG Directional Multi-Gigabit
  • the preamble of the radio frame may include a Short Training Field (STF) and a Channel Estimation (CE).
  • the radio frame may include a header and a data field as a payload and optionally a training field for beamforming.
  • FIG. 7 and 8 are views for explaining the configuration of the header field of the radio frame of FIG.
  • FIG. 7 illustrates a case in which a single carrier mode is used.
  • the header includes information indicating the initial value of scrambling, modulation and coding scheme (MCS), information indicating the length of data, information indicating the presence or absence of additional physical protocol data units (PPDUs), packet type, training length, and aggregation.
  • MCS modulation and coding scheme
  • PPDUs physical protocol data units
  • HCS header check sequence
  • the header has 4 bits of reserved bits, which may be used in the following description.
  • the OFDM header includes information indicating the initial value of scrambling, MCS, information indicating the length of data, information indicating the presence or absence of additional PPDU, packet type, training length, aggregation, beam training request, last RSSI, truncation, HCS (Header Check Sequence) may be included.
  • MCS Modulation Coding Coding
  • HCS Header Check Sequence
  • the header has 2 bits of reserved bits, and in the following description, such reserved bits may be utilized as in the case of FIG. 7.
  • the IEEE 802.11ay system is considering introducing channel bonding and MIMO technology for the first time in the existing 11ad system.
  • a new PPDU structure is needed. That is, the existing 11ad PPDU structure has limitations in supporting legacy terminals and implementing channel bonding and MIMO.
  • a new field for the 11ay terminal may be defined after the legacy preamble and the legacy header field for supporting the legacy terminal.
  • channel bonding and MIMO may be supported through the newly defined field.
  • FIG. 9 illustrates a PPDU structure according to one preferred embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis may correspond to the time domain and the vertical axis may correspond to the frequency domain.
  • a frequency band (eg, 400 MHz band) of a predetermined size may exist between frequency bands (eg, 1.83 GHz) used in each channel.
  • legacy preambles legacy STFs, legacy CEs
  • a new STF and CE simultaneously with the legacy preambles through a 400 MHz band between each channel. Gap filling may be considered.
  • the PPDU structure according to the present invention transmits ay STF, ay CE, ay header B, and payload in a broadband manner after legacy preamble, legacy header, and ay header A.
  • ay header, ay Payload field, and the like transmitted after the header field may be transmitted through channels used for bonding.
  • the ay header may be referred to as an enhanced directional multi-gigabit (EDMG) header to distinguish the ay header from the legacy header, and the name may be used interchangeably.
  • EDMG enhanced directional multi-gigabit
  • a total of six or eight channels may exist in 11ay, and a single STA may bond and transmit up to four channels.
  • the ay header and ay Payload may be transmitted through 2.16 GHz, 4.32 GHz, 6.48 GHz, 8.64 GHz bandwidth.
  • the PPDU format when repeatedly transmitting the legacy preamble without performing the gap-filling as described above may also be considered.
  • ay STF, ay CE, and ay header B are replaced by a legacy preamble, legacy header, and ay header A without a GF-Filling and thus without the GF-STF and GF-CE fields shown by dotted lines in FIG. 8. It has a form of transmission.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a PPDU structure applicable to the present invention. Briefly summarizing the above-described PPDU format can be represented as shown in FIG.
  • the PPDU format applicable to the 11ay system includes L-STF, L-CEF, L-Header, EDMG-Header-A, EDMG-STF, EDMG-CEF, EDMG-Header-B, Data, It may include a TRN field, which may be selectively included according to the type of the PPDU (eg, SU PPDU, MU PPDU, etc.).
  • a portion including the L-STF, L-CEF, and L-header fields may be referred to as a non-EDMG portion, and the remaining portion may be referred to as an EDMG region.
  • the L-STF, L-CEF, L-Header, and EDMG-Header-A fields may be named pre-EDMG modulated fields, and the rest may be named EDMG modulated fields.
  • a beamforming operation may be applied to transmit and receive a signal with high frequency by using a signal of a high frequency band.
  • the conventional 11ad system only discloses a beamforming method for one channel, and does not suggest any beamforming method applicable to a plurality of channels. Accordingly, the present invention proposes a beamforming procedure applicable to a data transmission method (eg, channel bonding, channel combining, FDMA, etc.) through a plurality of channels according to the 11ay system.
  • a data transmission method eg, channel bonding, channel combining, FDMA, etc.
  • the STA performs beamforming on only one channel prior to data transmission in order to perform data transmission through beamforming (section 3.1) and beamforming on a plurality of continuous or discontinuous channels.
  • Each method is described in detail in Section 3.2.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on one channel according to an embodiment of the present invention.
  • an STA that wants to transmit data through a beamforming operation is called an initiator, and an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • CH1 and CH2 channels that are disclosed in FIG. 11, the configuration of the present invention may be extended to channel bonding and channel combining through three or more channels.
  • the beamforming procedure includes a SLS (Sector Level Sweep) phase, a channel bonding setup phase, and a channel bonding transmission phase. It can be composed of).
  • SLS System Level Sweep
  • channel bonding setup phase a channel bonding setup phase
  • channel bonding transmission phase a channel bonding transmission phase.
  • a directional transmission scheme may be applied instead of an omni transmission scheme to more reliably transmit data and control information.
  • STAs that want to transmit / receive data may know the TX or RX best sectors for the initiator and the responder through the SLS process.
  • BF training that occurs within an Association BeamForming Training (A-BFT) assignment the AP or PCP / AP is an initiator and the non-AP and non-PCP / AP STAs are responders.
  • A-BFT Association BeamForming Training
  • the source (EDMG) STA of the SP is the initiator and the destination STA of the SP becomes a responder.
  • TXOP Transmission Opportunity
  • the link from the initiator to the responder is called an initiator link and the link from the responder to the initiator is called a responder link.
  • BF training begins with SLS (Sector Level Sweep) from the initiator.
  • SLS System Level Sweep
  • the purpose of the SLS phase is to enable communication between two STAs at the control PHY rate or higher MCS.
  • the SLS phase only provides for transmitting BF training.
  • the SLS may be followed by the BRP (Beam Refinement Protocol or Beam Refinement Phase) if requested by the initiator or responder.
  • BRP Beam Refinement Protocol or Beam Refinement Phase
  • the purpose of the BRP phase is to enable receive training and to enable iterative refinement of the antenna weight vector (AWV) of all transmitters and receivers at all STAs. If one of the STAs participating in the beam training chooses to use only one transmit antenna pattern, the reception training may be performed as part of the SLS step.
  • ADV antenna weight vector
  • the SLS step may include four elements: an initiator sweep (ISS) for training an initiator link and a responder sector sweep (RSS) for training a responder link. , SSW feedback, SSW ACK.
  • ISS initiator sweep
  • RSS responder sector sweep
  • the initiator begins the SLS phase by sending the frame (s) of the ISS.
  • the Responder does not begin sending the frame (s) of RSS before the ISS completes successfully. However, there may be an exception if the ISS occurs within the BTI.
  • the initiator does not start SSW feedback before the RSS phase completes successfully. However, there may be an exception when the RSS is generated within the A-BFT.
  • the Responder does not initiate the SSW ACK of the Initiator within the A-BFT.
  • the Responder starts the SSW ACK of the initiator immediately after successful completion of the SSW feedback of the initiator.
  • the BF frame transmitted by the initiator during the SLS phase may include an (EDMG) beacon frame, an SSW frame, and an SSW feedback frame.
  • the BF frame transmitted by the responder may include an SSW frame and an SSW-ACK frame.
  • TXSS Transmit Sector Sweep
  • the initiator and responder poses their own sector of transport at the end of the SLS phase. If the ISS or RSS uses a receive sector sweep, each responder or initiator has its own receive sector.
  • the STA does not change the transmit power during sector sweep.
  • FIG. 13 and 14 show examples of an SLS step.
  • the branch office has many sectors, and the responder has one transmitting sector and one receiving sector used in RSS.
  • the responder transmits all responder SSW frames on the same transmission sector, while the initiator switches the receive antenna.
  • the initiator has many transmission sectors and the responder has one transmission sector.
  • receive training for the initiator may be performed at the BRP stage.
  • SLS is a protocol for performing link detection in an 802.11ay system to which the present invention is applicable.
  • network nodes continuously transmit and receive frames including the same information while changing only the direction of the beam, and successfully receive the frames.
  • the indicators indicating the performance of the reception channel link for example, Signal to Ratio (SNR), Received Signal Strength Indicator (RSSI), etc.
  • SNR Signal to Ratio
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • beam training method for selecting the best beam direction.
  • BRP can be summarized as follows.
  • BRP is a protocol for finely adjusting the beam direction that can maximize the data rate in the beam direction determined by SLS or other means, and can be performed as necessary.
  • Such a BRP performs beam training using a BRP frame including beam training information and information for reporting a training result defined for the BRP protocol.
  • the BRP transmits and receives a BRP frame using a beam determined by previous beam training, and performs beam training substantially using a beam training sequence included at the end of the successfully transmitted and received BRP frame.
  • Beam training method. SLS uses the frame itself for beam training, but BRP may differ in that it uses only the beam training sequence.
  • SLS step may be performed in a Beacon Header Interval (BHI) and / or a Data Transfer Interval (DTI).
  • BHI Beacon Header Interval
  • DTI Data Transfer Interval
  • the SLS step performed during BHI may be the same as the SLS step defined in the 11ad system for coexistence with the 11ad system.
  • the SLS step performed during the DTI may be performed when the beamforming training between the initiator and the responder is not performed or the beamforming link (BF link) is lost.
  • the initiator and the responder may transmit a short SSW frame instead of the SSW frame for the SLS step.
  • the short SSW frame may be defined as a frame including a short SSW packet in a data field of a DMG control PHY or a DMG control mode PPDU.
  • a specific format of the short SSW packet may be set differently according to a purpose (eg, I-TXSS, R-TXSS, etc.) for transmitting the short SSW packet.
  • STAs for data communication in this step exchange channel setup, channel combining, FDMA transmission, etc. while transmitting and receiving a setup frame (RTS) and a DMG CTS (feedback frame) Control information can be transmitted and received.
  • RTS setup frame
  • DMG CTS feedback frame
  • Control information can be transmitted and received.
  • information transmitted / received from each other information for a transmission method using a plurality of channels, such as channel bonding, channel bandwidth, channel bonding, and FDMA, may be applied.
  • the beamforming training for one channel is performed through the above-described SLS step, and the initiator and the responder perform beamforming results (eg, best sector) for the one channel.
  • Direction is equally applicable to other channels. Accordingly, when the initiator and the responder transmit the RTS and the DMG CTS through a plurality of channels, the initiator and the responder may transmit the RTS and the DMG CTS by applying the best sector direction determined through the SLS step to all channels.
  • the initiator receives a DMG CTS, which is a response to the transmitted RTS, and then uses a plurality of idle channels using information such as channel information and channel bandwidth negotiated with the responder. Actual data can be transferred.
  • the initiator may transmit and receive an RTS and a DMG CTS with a responder through the above-described channel bonding setting step, and may transmit and receive information on an actual channel to which a channel bonding (or channel combining) method is applied.
  • the initiator may transmit the RTS through a total of four channels, the initiator may receive DMG CTS for two channels from the responder. This is because the Responder has determined that the remaining two channels are currently busy or unavailable.
  • the initiator and the responder may obtain information about the channels that are available for data transmission, and the initiator may transmit data over the channels that are substantially available.
  • the initiator and the responder perform beamforming training on one channel (eg, CH1, primary channel), and thus, all the channels are obtained from the beamforming training result (eg, best sector direction) obtained through the one channel. It can be applied to send and receive data signals.
  • one channel eg, CH1, primary channel
  • the beamforming training result eg, best sector direction
  • the initiator may transmit data in a channel combining method.
  • the responder may send an ACK frame on the channel through which the initiator sent data.
  • the ACK frame may be duplicated and transmitted through each channel through which the initiator transmits data, or may be transmitted by channel bonding.
  • the beamforming training operation for one channel described above may not be optimized for channel bonding using a plurality of channels for the following reasons.
  • the characteristics of one channel may not always be the same as the characteristics of another channel.
  • the beamforming training result for one channel may be different from the beamforming training result for the entire bandwidth.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on a plurality of channels according to another embodiment of the present invention.
  • an STA that intends to transmit data through a beamforming operation is called an initiator, and an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • CH1 and CH2 channels that are disclosed in FIG. 15
  • the configuration of the present invention may be extended to channel bonding and channel combining through three or more channels.
  • an operation of performing beamforming on a plurality of channels may include an SLS step, a channel bonding setting step, a wideband SLS step, and a channel bonding transmission step.
  • the wideband SLS step is not limited to the conventional SLS configuration, and may include all beamforming training methods that can be extended to wideband beamforming training.
  • the wideband SLS step may be replaced with a wideband BRP step that extends the conventional BRP step or may include the wideband BRP step.
  • 16 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on a plurality of channels according to another embodiment of the present invention.
  • the wideband SLS step of FIG. 15 may be replaced with the wideband BRP step of FIG. 16.
  • the wideband SLS step of FIG. 15 may be configured as a wideband beamforming training step further including a wideband BRP step.
  • the initiator and the responder may perform the SLS step. This step allows the initiator and the responder to perform beamforming training for one channel (eg, primary cahnnel).
  • one channel eg, primary cahnnel
  • the SLS step will be described in detail above, and a description thereof will be omitted.
  • the initiator and the responder transmit and receive an RTS frame (Setup frame) and a DMG CTS frame (Feedback frame) through the channel bonding setting step, and transmit and receive information for channel bonding, channel combining, and FDMA transmission. Can be.
  • the initiator and the responder may transmit and receive information on a method of simultaneously beamforming training other than the information.
  • the initiator may inform the responder whether to perform beamforming training on a plurality of channels through a setup frame or an RTS frame. To this end, the initiator may transmit the configuration frame or the RTS frame including information indicating whether or not beamforming training for a plurality of channels to the responder.
  • the responder may inform the initiator whether beamforming training for the plurality of channels is possible through a feedback frame or a DMG CTS frame. To this end, the responder may transmit the feedback frame or DMG CTS frame including information indicating whether or not beamforming training for a plurality of channels to the initiator.
  • the Responder may have a wideband SLS stage Initiator TX Sector Sweep (I-TXSS), Initiator RX Sector Sweep (I-RXSS), Responder TX Sector Sweep (R-TXSS), or R-RXSS that is followed by a feedback frame or a DMG CTS frame.
  • I-TXSS Initiator TX Sector Sweep
  • I-RXSS Initiator RX Sector Sweep
  • R-TXSS Responder TX Sector Sweep
  • R-TXSS Responder TX Sector Sweep
  • the responder may indicate whether to perform TX beamforming training or RX beamforming training in a wideband BRP step through a feedback frame or a DMG CTS frame.
  • the responder may inform whether to simultaneously beam-train TX and RX through a feedback frame or a DMG CTS frame.
  • the beamforming training related information exchanged between the initiator and the responder in the channel bonding setting step may be included in any one of a setup frame and a feedback frame.
  • the initiator when the initiator wants to transmit data to the responder in an FDMA manner, the initiator may perform FDMA transmission setting through the channel bonding setting step.
  • the initiator may signal a resource unit (RU) allocation, a channel feedback request, a reporting method, etc. through a configuration frame (or an RTS frame).
  • RU resource unit
  • the responder may inform a Signal to Noise Ratio (SNR) or Signal to Interference & Noise Ratio (SINR) as a feedback value for available channels through a feedback frame.
  • SNR Signal to Noise Ratio
  • SINR Signal to Interference & Noise Ratio
  • the initiator and the responder may transmit and receive the RTS frame and the DMG CTS frame to each other during the channel bonding setting step.
  • the initiator and the responder perform beamforming training on one channel (for example, primary channel) through the above-described SLS step, and applies the best sector direction of the one channel to the other channel.
  • the RTS frame and the DMG CTS frame may be transmitted and received.
  • the RTS frame and the DMG CTS frame transmitted through each channel may be duplicated and transmitted for each channel.
  • the beamforming process for MIMO during the SP or CBAP is performed through continuous bi-directional transmission and reception at intervals of medium beamforming inter-frame space (MBIFS).
  • MIFS medium beamforming inter-frame space
  • the beamforming process for general MIMO cannot be used because the UL and DL sections are strictly separated. The reason is that it takes a very long time before the beamforming is completed, which is an inefficient beamforming process, making it difficult to meet the performance demanded by the system.
  • the present invention proposes a beamforming process for MIMO transmission during TDD-SP in a fast and efficient manner in accordance with TDD-SP characteristics.
  • the EDMG extended schedule element of FIG. 17 defines channel scheduling for the EDMG BSS and includes an indicator for the channels for which allocation is scheduled.
  • FIG. 18 illustrates a TDD slot structure element applicable to the present invention.
  • 19 illustrates a slot structure control field and a slot structure field included in a TDD slot structure element.
  • a value obtained by adding 1 to the value of the subfield (4 bits) of the number of TDD slots per TDD interval is 4 TDD of each TDD interval. It indicates the number of slots.
  • the subfields of the GT1 duration, the GT2 duration, and the GT3 duration indicate the duration of the GT1, GT2, and GT3 protection time shown in FIG. 5 in microseconds.
  • the Allocation ID field is set to the same value as the Allocation ID field of the Allocation Control field of the extended schedule element of FIG. 17 indicating TDD allocation.
  • the subfield of the slot structure start time of FIG. 18 indicates the lower 4 octets of the TSF timer at the starting point of the first TDD SP in which the slot structure becomes effective.
  • the subfield of the TDD SP Block Duration of FIG. 18 indicates the duration of the TDD SP in microseconds.
  • the octet number M of the slot structure field 1920 of FIG. 19 is equal to a subfield value of the number of TDD slots per TDD interval of FIG. 19.
  • the subfield of the TDD slot i duration (1 ⁇ i ⁇ M) indicates the duration of the i th TDD slot of each TDD interval in microseconds.
  • FIG. 20 illustrates a slot schedule control field included in a TDD slot schedule element and a TDD slot schedule element.
  • the TDD slot schedule element 2000 of FIG. 20 defines the access allocation of the DMG STA for the TDD slot in the TDD-SP.
  • the TDD slot schedule control field 2010 of FIG. 20 is as follows.
  • the subfield of Slot Schedule Start Time indicates the lower four octets of the TSF timer at the start of the first TDD SP at which the schedule takes effect.
  • the subfield of the Number of TDD Intervals in the Bitmap is included in the bitmap and access type schedule after the time indicated by the subfield of the slot schedule start time. The number of TDD intervals described in the subfield is indicated.
  • the Allocation ID field is set to the same value as the Allocation ID field of the Allocation Control field of the extended schedule element of FIG. 17 indicating TDD allocation.
  • the subfield of TDD Slot Schedule Duration indicates the duration in microseconds from the start of the first TDD interval to the end of the last TDD interval in which the schedule takes effect.
  • the subfields of the Bitmap and Access Type Schedule define the type of TDD slot and access permission of the DMG STA to the TDD slot covered by the bitmap.
  • PCP / AP informs STA (CN / DN) of the structure of TDD-SP by using Extended Schedule element and TDD Slot Structure element.
  • the PCP / AP informs STAs of which TDD slot within a TDD interval by using a TDD Slot Schedule element. Accordingly, an STA allocated to a specific TDD slot may only perform one operation of transmission or reception during the corresponding TDD slot.
  • the parameters of the TDD structure in the TDD SP are defined by the TDD slot structure element.
  • Non-AP and non-PCP STAs should not transmit TDD slot structure elements.
  • the DMG AP or DMG PCP must transmit the TDD slot structure element to each non-AP and non-PCP DMG STA expected to transmit or receive during the TDD SP.
  • the TDD slot structure element may be included in a DMG Beacon or Announce frame transmitted by the DMG AP or the DMG PCP.
  • the DMG STA Upon receipt of a TDD slot structure element corresponding to the assignment identified by the assignment ID subfield value in the element, the DMG STA is assigned by the same assignment ID subfield value at the time indicated by the Slot Structure Start Time subfield value in the element.
  • TDD slot structure For all identified TDD SPs, a TDD slot structure must be adopted within this element.
  • the DMG STA must keep the current TDD structure valid from the time it receives the updated TDD slot structure element until the TDD structure is adopted.
  • the repetition period for each TDD section in the TDD SP from one beacon section to the next beacon section is the same fixed number as the beacon section.
  • TDD slot schedule element Allocation of TDD slots in the TDD SP is made through the TDD slot schedule element. Except for the transmission of the TDD beamforming frame before association, the DMG STA is allocated by the DMG AP or DMG PCP to at least one TDD slot in the TDD SP having a bitmap and access type schedule field for the same STA as the TX. It should not be transmitted during the TDD SP unless a TDD slot schedule element is received indicating that it is. The DMG AP or DMG PCP shall transmit the TDD Slot Schedule element conveyed through the MLME-TDD-SLOT-SCHEDULE.request primitive to each DMG STA assigned to access the TDD SP.
  • This transmission shall be performed using an Announce frame or an Association Response frame before the time indicated by the value of the Slot Schedule Start Time subfield in the element.
  • the DMG STA Upon receipt of the TDD slot schedule element corresponding to the assignment identified by the assignment ID subfield value in the element, the DMG STA must adopt the schedule in the element at the time indicated by the value of the Slot Schedule Start Time subfield in the element.
  • Non-AP and non-PCP DMG STA may transmit the TDD Slot Schedule element of the Announce frame or (Re) Association Request frame to the DMG AP or DMG PCP.
  • the bitmap and the access type schedule field of the element indicate the availability of the STA and may be used for inputting an AP or one PCP schedule.
  • TDD slots must not overlap in time.
  • the TDD slot may be a simplex TDD slot, an unavailable TDD slot or three unassigned TDD slots.
  • the STA shall not transmit in an unassigned TDD slot or an unavailable TDD slot.
  • RX and TX operation during the simplex TDD slot depends on the STA operation indicated in the bitmap and access type schedule fields defined in Table 2 below.
  • the STA should not transmit in the simplex TDD slot if the bitmap and access type schedule fields indicate different values than the TX for the STA for the TDD slot.
  • the STA In a simplex TDD slot in which the STA has the same bitmap and access type schedule field as TX, the STA must initiate transmission to a peer STA allocated to the TDD slot at the beginning of the TDD slot.
  • the STA In a simplex TDD slot in which the STA has the same bitmap and access type schedule field as the RX, the STA must be beamformed toward the peer STA assigned to the TDD slot and remain in the reception state for the duration of the TDD slot. To receive a transmission from a peer STA.
  • the AP or the PCP When the AP or the PCP receives the TDD slot schedule element from the STA indicating that the TDD slot is a unavailable TDD slot for the STA, the AP or the PCP does not schedule transmission or reception in the TDD slot for the STA.
  • a beamforming (BF) method that can apply SU (Single User) -MIMO is proposed to achieve a transmission rate required by 802.11ay.
  • 21 shows an example of a SU-MIMO beamforming process applicable to the present invention.
  • the SU-MIMO beamforming process when channel access is CBAP and SP in the DTI interval of FIG. 5 may be applied to the TDD-SP.
  • the PCP / AP informs a specific STA (CN) of the TDD-SP structure and allocates specific slots for SU-MIMO beamforming.
  • the Responder operates in the receive mode.
  • the Initiator operates in the receive mode.
  • FIG. 22 shows an example of a MU-MIMO power save (PS) applicable to the present invention.
  • PS MU-MIMO power save
  • FIG. 22 illustrates an example in which MU-MIMO power save is performed in an MU group including three EDMG STAs.
  • the MU-MIMO PS mechanism allows non-AP and non-PCP EDMG STAs of the infrastructure BSS or PBSS to proceed in PS mode during the TXOP where the STA is involved in the MU-MIMO transmission and verification procedure.
  • the EDMG STA receiving the A-MPDU in the EDMG MU PPDU may proceed to the PS mode for the following two periods.
  • Second cycle The time at which the BA or RD response burst started at the end of the EDMG MU PPDU and returned to the time indicated in the Next PPDU Start Offset subfield of the Block Ack Schedule frame.
  • An STA that has not received a Block Ack Schedule frame within a received MU PPDU must stay awake in receive mode, whichever is earlier, until either it receives a BlockAckReq or Block Ack Schedule frame from the initiator, or until the end of TXOP. .
  • the EDMG STA After waking up after the second period, the EDMG STA must remain awake until either the first EDMG MU PPDU is received from the initiator or until the end of the current TXOP is reached first.
  • the power save (PS) mechanism allows the non-AP STA to go to sleep during one or more beacon periods or a portion of the beacon periods.
  • the non-AP and non-PCP STA PS mechanisms may cause the non-AP and non-PCP STAs to sleep after AP or PCP signaling or to sleep on a periodic schedule negotiated with the AP or PCP.
  • Non-AP and non-PCP STAs can use both mechanisms together to increase PS opportunities.
  • the PCP PS mechanism may cause the PCP to sleep after signaling at least one non-AP and non-PCP STA or according to a wakeup schedule available to all STAs associated with the PCP.
  • the non-AP STA may be in one of two power management modes.
  • the STA does not use the scheduled or unscheduled PS mechanism defined here and operates in an awake state except for a time interval that determines that it is not a target of transmission by another STA. In this case, the STA may operate in a doze state.
  • Power Save (PS) mode The STA uses at least one of the scheduled or unscheduled PS mechanisms defined in this embodiment and switches state between the awake state and the doze state.
  • the non-AP STA must be in active mode upon (re) association.
  • the DMG wakeup schedule element is used to communicate the dormant and wakeup patterns of the DMG STA, called STA Wakeup Schedule (WS).
  • STA wakeup schedule defines a cycling period between a series of consecutive beacon intervals called awake beacon intervals (BI) and a series of consecutive beacon intervals referred to as dose BIs.
  • BI awake beacon intervals
  • dose BIs dose beacon intervals
  • the STA in the PS mode following the wakeup schedule and performing the unscheduled power save should follow the dose BI rule of the present embodiment and the ATIM rule for the non-AP STA that is not scheduled to wake up.
  • the AP or PCP tracks the wake up schedules of all associated non-AP and non-PCP STAs.
  • Non-AP and non-PCP STAs keep track of wake-up schedules of all non-AP and non-PCP STAs with which they communicate.
  • the wake-up schedule is endless.
  • the STA enters the PS mode according to the wake-up schedule, the STA stays in the PS mode indefinitely until the PS mode is terminated through the mechanism defined in the present embodiment. If the STA learns the wake-up schedule of another STA, it can keep tracking.
  • the wake-up schedule itself transmits traffic to the peer STA only when the peer STA is in an awake state.
  • An STA that sends a frame to an AP or a PCP that is not associated with an AP and expects a response must remain awake until such a response is received or the procedure times out.
  • Table 3 above lists power states for non-AP and non-PCP STAs in PS mode and PCPs in PS mode during Awake BI. Each item represents an awake state or dormant state for a PCP in a non-AP and non-PCP STA or PS mode at various points during the awake BI.
  • Table 4 lists power states for non-AP and non-PCP STAs in PS mode and PCPs in PS mode during dose BI. Each item represents an awake state or dormant state for a PCP in non-AP and non-PCP STA or PS mode at different time points during dose BI.
  • Table 5 above lists power states for non-AP and non-PCP STAs in PS mode and PCPs in PS mode during awake BI (or dose BI). That is, Table 5 shows power states of the non-AP and non-PCP STAs in the PS mode and the PCPs in the PS mode in the TDD slot, the allocated simplex Rx TDD slot, and the assigned simplex Tx TDD slot during the DTI.
  • a method of operating in a TDD scheduling method of transmitting a DL (downlink) / UL (uplink) by dividing an existing SP (Service Period) section by time is possible.
  • the TDD scheduling scheme there may be no special operation other than the allocated DL / UL slot.
  • power saving technology is introduced to enable more efficient power management than conventional systems. This specification proposes a method for efficient power saving when operating a TDD scheme in ay.
  • TDD SP TX / RX slots are allocated and scheduled according to STAs.
  • the STA / AP does not perform a special operation in a section other than the allocated slot and the slot that actually transmits data.
  • an efficient power save should also be operated through power control in the non-allocated slot and the slot that actually transmits data.
  • the present specification proposes a method for efficiently operating a power save in the TDD SP.
  • TDD slot of DN / CN is allocated in advance through TDD slot scheduling.
  • the STA and the AP may know whether the TDD slot is allocated at what time and the allocated time.
  • power saving intervals in the TDD SP can be set and predicted. We propose a method for efficient power saving in TDD SP.
  • power saving may be operated in the following units (see FIG. 5).
  • the start and end times or hold times of power savings in the TDD SP can be operated with one or several of the following options:
  • Unsaved TDD slots can be operated on conditional power savings.
  • the applicable condition may be one of the following.
  • N (positive integer) bits can be reported and N bits can be included in one of the following.
  • N bits may be expressed as follows.
  • the power savings expressed by this value may be applied until the next indication, or may be set to be valid only for a certain period of time.
  • the slot start time indicated in the slot schedule element can be started.
  • Embodiment 3 An embodiment in which power saving occurs in TDD slot units is as follows.
  • the source DMG STA and the destination DMG STA of a nontruncatable SP, allocated Content Based Access Point (CBAP) or allocated TDD slot with individually addressed destination AID may go to doze state within the SP, within the CBAP or within the TDD slot, respectively , after the source DMG STA transmitted a frame to the destination DMG STA of the SP, the CBAP or the TDD slot, respectively, with the EOSP subfield set to 1 and received the following response frame from the destination DMG STA of the SP, the CBAP or the TDD slot, respectively.
  • CBAP Content Based Access Point
  • 23 is a flowchart illustrating a procedure for transmitting and receiving a signal based on a PS mode from an STA perspective according to the present embodiment.
  • This embodiment proposes a method of transmitting and receiving a signal by performing MIMO beamforming during TDD-SP to achieve a transmission rate required by 802.11ay.
  • the first STA may correspond to a responder for performing beamforming
  • the second STA may correspond to an initiator for performing beamforming
  • the first STA may be a non-AP STA or a non-PCP (Personal basic service set control point) STA
  • the second STA may be an AP STA or a PCP STA.
  • MIMO beamforming described in this embodiment is performed between the first STA and the second STA. If there is one first STA, it may be performed by single user (SU) -MIMO beamforming. If there are a plurality of first STAs, it may be performed by multi-user (MU) -MIMO beamforming.
  • SU single user
  • MU multi-user
  • the first STA determines the PS mode in a service period (SP) based on a time division duplex (TDD).
  • SP service period
  • TDD time division duplex
  • step S2320 the first STA transmits the signal to or receives from the second STA based on the PS mode.
  • the SP includes a plurality of TDD slots.
  • the first STA may receive a beacon frame or an announce frame from the second STA.
  • the beacon frame or the announce frame may include a TDD Slot Structure element.
  • the plurality of TDD slots may be determined by the TDD slot structure element.
  • the plurality of TDD slots include an unassigned TDD slot, an assigned Tx TDD slot and an assigned Rx TDD slot. That is, the signal is not transmitted and received in the unassigned TDD slot.
  • the signal may be received from the second STA in the assigned receive TDD slot and transmitted to the second STA in the allocated transmit TDD slot.
  • the PS mode of the first STA is determined to be in a doze state, and the PS mode of the second STA is determined to be in an awake or doze state. Since the unassigned TDD slot is not allocated to the first STA, the first STA may be in a doze state, but the second STA may determine to be awake.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake state.
  • the second STA (AP) since the second STA (AP) needs to send a signal to the first STA (STA), both the first and second STAs must be awake.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake or a doze state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the first STA is determined to be awake, and the signal is transmitted to the second STA in the allocated transmission TDD slot. Can be. If there is no signal to be transmitted by the first STA in the allocated TDD slot, the PS mode of the first STA may be determined to be in a doze state. That is, since the first STA (STA) needs to signal to the second STA (AP) in the allocated transmission TDD slot, the second STA must be awake unconditionally, but only when there is something to send the signal. If you are awake and nothing to signal, you can be in a doze state.
  • the first STA may receive a TDD Slot Schedule element from the second STA.
  • the allocated transmission TDD slot and the allocated receiving TDD slot may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the PS mode may be determined after the TDD slot schedule element is received.
  • the beacon frame or the announce frame and the signal may be transmitted and received within a beacon interval.
  • the beacon period may include a Beacon Header Interval (BHI) and a Data Transfer Interval (DTI).
  • BHI Beacon Header Interval
  • DTI Data Transfer Interval
  • the BHI may include a Beacon Transmission Interval (BTI), an Association Beamforming Training (A-BFT), and an Announcement Transmission Interval (ATI).
  • BTI Beacon Transmission Interval
  • A-BFT Association Beamforming Training
  • ATI Announcement Transmission Interval
  • the DTI may include at least one Contention Based Access Period (CBAP) and the SP.
  • CBAP Contention Based Access Period
  • the beacon frame may be transmitted in the BTI.
  • the announce frame may be transmitted in the ATI. Beamforming training between the first STA and the second STA may be performed in the A-BFT.
  • the PS mode of the first STA may be determined as an awake or a doze state, and the PS mode of the second STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the first STA may be determined as an awake or a doze state, and the PS mode of the second STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the first STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the second STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the first STA is not defined (N / A), and the PS mode of the second STA may be determined to be an awake or a doze state.
  • the PS mode of the first STA is not defined (N / A), and the PS mode of the second STA may be determined as an awake or a doze state.
  • the PS mode of the first STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the second STA may be determined as an awake state.
  • FIG. 24 illustrates a procedure of transmitting and receiving a signal based on a PS mode from an AP perspective according to the present embodiment.
  • This embodiment proposes a method of transmitting and receiving a signal by performing MIMO beamforming during TDD-SP to achieve a transmission rate required by 802.11ay.
  • the first STA may correspond to an initiator for performing beamforming
  • the second STA may correspond to a responder for performing beamforming
  • the first STA may be an AP or a personal basic service set control point (PCP)
  • the second STA may be a non-AP STA or a non-PCP STA.
  • MIMO beamforming described in this embodiment is performed between the first STA and the second STA. If there is one second STA, it may be performed by single user (SU) -MIMO beamforming, and if there are a plurality of second STAs, it may be performed by multi user (MU) -MIMO beamforming.
  • SU single user
  • MU multi user
  • the first STA determines the PS mode in a service period (SP) based on a time division duplex (TDD).
  • SP service period
  • TDD time division duplex
  • step S2420 the first STA transmits the signal to or receives from the second STA based on the PS mode.
  • the SP includes a plurality of TDD slots.
  • the first STA may transmit a beacon frame or an announce frame to the second STA.
  • the beacon frame or the announce frame may include a TDD Slot Structure element.
  • the plurality of TDD slots may be determined by the TDD slot structure element.
  • the plurality of TDD slots include an unassigned TDD slot, an assigned Tx TDD slot and an assigned Rx TDD slot. That is, the signal is not transmitted and received in the unassigned TDD slot.
  • the signal may be transmitted to the second STA in the assigned receive TDD slot and received from the second STA in the allocated transmit TDD slot.
  • the PS mode of the first STA is determined to be in an awake or doze state
  • the PS mode of the second STA is determined to be in a doze state. Since the unassigned TDD slot is not allocated to the second STA, the second STA (STA) may be in a doze state, but the first STA (AP) may be in an awake state by judging itself.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake state. Since the first STA (AP) needs to send a signal to the second STA (STA) in the allocated TDD slot, both the first and second STAs must be awake.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA is determined to be awake, and the signal is transmitted to the first STA in the allocated transmission TDD slot. Can be. If there is no signal to be transmitted by the second STA in the allocated TDD slot, the PS mode of the second STA may be determined to be in a doze state. That is, since the second STA (STA) must send a signal to the first STA (AP) in the allocated transmission TDD slot, the first STA must be awake unconditionally, but only when there is something to send the signal. If you are awake and nothing is signaled, you can be in the doze state.
  • the first STA may transmit a TDD Slot Schedule element from the second STA.
  • the allocated transmission TDD slot and the allocated receiving TDD slot may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the PS mode may be determined after the TDD slot schedule element is received.
  • the beacon frame or the announce frame and the signal may be transmitted and received within a beacon interval.
  • the beacon period may include a Beacon Header Interval (BHI) and a Data Transfer Interval (DTI).
  • BHI Beacon Header Interval
  • DTI Data Transfer Interval
  • the BHI may include a Beacon Transmission Interval (BTI), an Association Beamforming Training (A-BFT), and an Announcement Transmission Interval (ATI).
  • BTI Beacon Transmission Interval
  • A-BFT Association Beamforming Training
  • ATI Announcement Transmission Interval
  • the DTI may include at least one Contention Based Access Period (CBAP) and the SP.
  • CBAP Contention Based Access Period
  • the beacon frame may be transmitted in the BTI.
  • the announce frame may be transmitted in the ATI. Beamforming training between the first STA and the second STA may be performed in the A-BFT.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake or a doze state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake state or a doze state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA is not defined (N / A), and the PS mode of the first STA may be determined to be an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA is not defined (N / A), and the PS mode of the first STA may be determined as an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • 25 shows a procedure of transmitting and receiving a signal based on the PS mode according to the present embodiment.
  • the first STA may correspond to an initiator for performing beamforming
  • the second STA may correspond to a responder for performing beamforming
  • the first STA may be an AP or PCP 100
  • the second STA may be a non-AP STA or a non-PCP STA 150.
  • MIMO beamforming described in this embodiment is performed between the first STA and the second STA. If there is one second STA, it may be performed by single user (SU) -MIMO beamforming, and if there are a plurality of second STAs, it may be performed by multi user (MU) -MIMO beamforming.
  • SU single user
  • MU multi user
  • the AP transmits a TDD Slot Structure element to the STA.
  • the AP may transmit a beacon frame or an announce frame to the STA.
  • the beacon frame or the announcement frame may include the TDD slot structure element.
  • the plurality of TDD slots may be determined by the TDD slot structure element.
  • step S2520 the AP transmits a TDD slot schedule element to the STA.
  • the allocated transmission TDD slot and the allocated receiving TDD slot to be described later may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the PS mode may be determined after the TDD slot schedule element is received.
  • step S2530 the AP determines the PS mode in a service period (SP) based on TDD (Time Division Duplex).
  • SP service period
  • TDD Time Division Duplex
  • step S2540 the AP transmits the signal to or receives from the STA based on the PS mode.
  • the AP is referred to as a first STA
  • the STA is referred to as a second STA.
  • the SP includes a plurality of TDD slots.
  • the plurality of TDD slots include an unassigned TDD slot, an assigned Tx TDD slot and an assigned Rx TDD slot. That is, the signal is not transmitted and received in the unassigned TDD slot.
  • the signal may be transmitted to the second STA in the assigned receive TDD slot and received from the second STA in the allocated transmit TDD slot.
  • the PS mode of the first STA is determined to be in an awake or doze state
  • the PS mode of the second STA is determined to be in a doze state. Since the unassigned TDD slot is not allocated to the second STA, the second STA (STA) may be in a doze state, but the first STA (AP) may be in an awake state by judging itself.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake state. Since the first STA (AP) needs to send a signal to the second STA (STA) in the allocated TDD slot, both the first and second STAs must be awake.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA is determined to be awake, and the signal is transmitted to the first STA in the allocated transmission TDD slot. Can be. If there is no signal to be transmitted by the second STA in the allocated TDD slot, the PS mode of the second STA may be determined to be in a doze state. That is, since the second STA (STA) must send a signal to the first STA (AP) in the allocated transmission TDD slot, the first STA must be awake unconditionally, but only when there is something to send the signal. If you are awake and nothing is signaled, you can be in the doze state.
  • the beacon frame or the announce frame and the signal may be transmitted and received within a beacon interval.
  • the beacon period may include a Beacon Header Interval (BHI) and a Data Transfer Interval (DTI).
  • BHI Beacon Header Interval
  • DTI Data Transfer Interval
  • the BHI may include a Beacon Transmission Interval (BTI), an Association Beamforming Training (A-BFT), and an Announcement Transmission Interval (ATI).
  • BTI Beacon Transmission Interval
  • A-BFT Association Beamforming Training
  • ATI Announcement Transmission Interval
  • the DTI may include at least one Contention Based Access Period (CBAP) and the SP.
  • CBAP Contention Based Access Period
  • the beacon frame may be transmitted in the BTI.
  • the announce frame may be transmitted in the ATI. Beamforming training between the first STA and the second STA may be performed in the A-BFT.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake or a doze state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake or a doze state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA is not defined (N / A), and the PS mode of the first STA may be determined to be an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA is not defined (N / A), and the PS mode of the first STA may be determined as an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • FIG. 26 is a diagram for describing an apparatus for implementing the method as described above.
  • the wireless device 100 of FIG. 26 is a transmission device capable of implementing the above-described embodiment and may operate as an AP STA.
  • the wireless device 150 of FIG. 26 is a receiving device capable of implementing the above-described embodiment and may operate as a non-AP STA.
  • the transmitter 100 may include a processor 110, a memory 120, and a transceiver 130
  • the receiver device 150 may include a processor 160, a memory 170, and a transceiver 180. can do.
  • the transceiver 130 and 180 may transmit / receive a radio signal and may be executed in a physical layer such as IEEE 802.11 / 3GPP.
  • the processors 110 and 160 are executed in the physical layer and / or the MAC layer and are connected to the transceivers 130 and 180.
  • the processors 110 and 160 and / or the transceivers 130 and 180 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processors.
  • the memory 120, 170 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage unit.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory card
  • storage medium storage medium and / or other storage unit.
  • the method described above can be executed as a module (eg, process, function) that performs the functions described above.
  • the module may be stored in the memories 120 and 170 and may be executed by the processors 110 and 160.
  • the memories 120 and 170 may be disposed inside or outside the processes 110 and 160, and may be connected to the processes 110 and 160 by well-known means.
  • the processors 110 and 160 may implement the functions, processes, and / or methods proposed herein.
  • the processors 110 and 160 may perform operations according to the above-described embodiment.
  • the operation of the processor 110 of the transmitter is specifically as follows.
  • the processor 110 of the transmitting apparatus determines the PS mode in a time division duplex (SPD) based service period (SP), and transmits a signal to or receives a signal from the STA based on the PS mode.
  • SPD time division duplex
  • SP service period
  • the operation of the processor 160 of the receiving apparatus is as follows.
  • the processor 160 of the receiving apparatus determines the PS mode in a time division duplex (SPD) based service period (SP), and transmits a signal to or receives a signal from the AP based on the PS mode.
  • SPD time division duplex
  • SP service period
  • FIG. 27 illustrates a more detailed wireless device implementing an embodiment of the present invention.
  • the present invention described above with respect to the transmitting apparatus or the receiving apparatus can be applied to this embodiment.
  • the wireless device includes a processor 610, a power management module 611, a battery 612, a display 613, a keypad 614, a subscriber identification module (SIM) card 615, a memory 620, a transceiver 630. ), One or more antennas 631, speakers 640, and microphones 641.
  • SIM subscriber identification module
  • Processor 610 may be configured to implement the proposed functions, procedures, and / or methods described herein. Layers of the air interface protocol may be implemented in the processor 610.
  • the processor 610 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and / or a data processing device.
  • the processor may be an application processor (AP).
  • the processor 610 may include at least one of a digital signal processor (DSP), a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), and a modem (modulator and demodulator).
  • DSP digital signal processor
  • CPU central processing unit
  • GPU graphics processing unit
  • modem modulator and demodulator
  • processor 610 examples include SNAPDRAGONTM series processors manufactured by Qualcomm®, EXYNOSTM series processors manufactured by Samsung®, A Series processors manufactured by Apple®, HELIOTM series processors manufactured by MediaTek®, INTEL® It may be an ATOMTM series processor or a corresponding next generation processor manufactured by.
  • the power management module 611 manages power of the processor 610 and / or the transceiver 630.
  • the battery 612 supplies power to the power management module 611.
  • the display 613 outputs the result processed by the processor 610.
  • Keypad 614 receives input to be used by processor 610. Keypad 614 may be displayed on display 613.
  • SIM card 615 is an integrated circuit used to securely store an international mobile subscriber identity (IMSI) and its associated keys used to identify and authenticate subscribers in mobile phone devices such as mobile phones and computers. You can also store contact information on many SIM cards.
  • IMSI international mobile subscriber identity
  • the memory 620 is operatively coupled with the processor 610 and stores various information for operating the processor 610.
  • the memory 620 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory card
  • storage medium storage medium
  • / or other storage device When an embodiment is implemented in software, the techniques described herein may be implemented as modules (eg, procedures, functions, etc.) that perform the functions described herein.
  • the module may be stored in the memory 620 and executed by the processor 610.
  • the memory 620 may be implemented inside the processor 610. Alternatively, the memory 620 may be implemented outside the processor 610 and communicatively connected to the processor 610 through various means known in the art.
  • the transceiver 630 is operatively coupled with the processor 610 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the transceiver 630 includes a transmitter and a receiver.
  • the transceiver 630 may include a baseband circuit for processing radio frequency signals.
  • the transceiver controls one or more antennas 631 to transmit and / or receive wireless signals.
  • the speaker 640 outputs a sound related result processed by the processor 610.
  • the microphone 641 receives a sound related input to be used by the processor 610.
  • the processor 610 determines the PS mode in a service division (SP) based on a time division duplex (TDD), and transmits a signal to or receives a signal from an STA based on the PS mode. do.
  • SP service division
  • TDD time division duplex
  • the processor 610 determines the PS mode in a service division (SP) based on a time division duplex (TDD), and transmits a signal to or receives a signal from an AP based on the PS mode. do.
  • SP service division
  • TDD time division duplex
  • the STA is called a first STA and the AP is a second STA, it can be described as follows.
  • the SP includes a plurality of TDD slots.
  • the first STA may transmit a beacon frame or an announce frame to the second STA.
  • the beacon frame or the announce frame may include a TDD Slot Structure element.
  • the plurality of TDD slots may be determined by the TDD slot structure element.
  • the plurality of TDD slots include an unassigned TDD slot, an assigned Tx TDD slot and an assigned Rx TDD slot. That is, the signal is not transmitted and received in the unassigned TDD slot.
  • the signal may be transmitted to the second STA in the assigned receive TDD slot and received from the second STA in the allocated transmit TDD slot.
  • the PS mode of the first STA is determined to be in an awake or doze state
  • the PS mode of the second STA is determined to be in a doze state. Since the unassigned TDD slot is not allocated to the second STA, the second STA (STA) may be in a doze state, but the first STA (AP) may be in an awake state by judging itself.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake state. Since the first STA (AP) needs to send a signal to the second STA (STA) in the allocated TDD slot, both the first and second STAs must be awake.
  • the PS mode of the first STA is determined to be an awake state
  • the PS mode of the second STA is determined to be an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA is determined to be awake, and the signal is transmitted to the first STA in the allocated transmission TDD slot. Can be. If there is no signal to be transmitted by the second STA in the allocated TDD slot, the PS mode of the second STA may be determined to be in a doze state. That is, since the second STA (STA) must send a signal to the first STA (AP) in the allocated transmission TDD slot, the first STA must be awake unconditionally, but only when there is something to send the signal. If you are awake and nothing is signaled, you can be in the doze state.
  • the first STA may transmit a TDD Slot Schedule element from the second STA.
  • the allocated transmission TDD slot and the allocated receiving TDD slot may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the PS mode may be determined after the TDD slot schedule element is received.
  • the beacon frame or the announce frame and the signal may be transmitted and received within a beacon interval.
  • the beacon period may include a Beacon Header Interval (BHI) and a Data Transfer Interval (DTI).
  • BHI Beacon Header Interval
  • DTI Data Transfer Interval
  • the BHI may include a Beacon Transmission Interval (BTI), an Association Beamforming Training (A-BFT), and an Announcement Transmission Interval (ATI).
  • BTI Beacon Transmission Interval
  • A-BFT Association Beamforming Training
  • ATI Announcement Transmission Interval
  • the DTI may include at least one Contention Based Access Period (CBAP) and the SP.
  • CBAP Contention Based Access Period
  • the beacon frame may be transmitted in the BTI.
  • the announce frame may be transmitted in the ATI. Beamforming training between the first STA and the second STA may be performed in the A-BFT.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake or a doze state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake state or a doze state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.
  • the PS mode of the second STA is not defined (N / A), and the PS mode of the first STA may be determined to be an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA is not defined (N / A), and the PS mode of the first STA may be determined as an awake or a doze state.
  • the PS mode of the second STA may be determined as an awake state, and the PS mode of the first STA may be determined as an awake state.

Abstract

무선랜 시스템에서 PS(Power Saving) 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치가 제안된다. 구체적으로, 제1 STA은 TDD 기반의 SP에서 PS 모드를 결정하고, PS 모드를 기반으로 신호를 제2 STA으로 송신하거나 제2 STA으로부터 수신한다. SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯, 할당된 전송 TDD 슬롯 및 할당된 수신 TDD 슬롯을 포함한다. 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 제1 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정되고, 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정된다. 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다. 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다.

Description

무선랜 시스템에서의 PS 모드를 기반으로 신호 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
본 명세서는 무선랜 시스템에서 신호를 송수신하는 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, TDD SP 구조에 따른 PS 모드를 설정하여 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.
상술한 무선랜 표준은 최대 160MHz 대역폭을 사용하고, 8개의 공간 스트림을 지원하여 최대 1Gbit/s의 속도를 지원하는 IEEE 802.11ac 표준을 거쳐, IEEE 802.11ax 표준화에 대한 논의가 이루어지고 있다.
한편, IEEE 802.11ad에서는 60 GHz 대역에서의 초고속 처리율을 위한 성능향상을 규정하고 있으며, 이러한 IEEE 802.11ad 시스템에 처음으로 채널 본딩 및 MIMO 기술을 도입하기 위한 IEEE 802.11ay에 대한 논의가 이루어지고 있다.
본 명세서는 무선랜 시스템에서 TDD SP 구조에 따른 PS 모드를 설정하여 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 명세서는 PS(Power Saving) 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 실시예는, 802.11ay에서 요구하고 있는 전송 속도를 달성하기 위해 TDD-SP 동안에 MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 송수신하는 방법을 제안한다.
먼저, 용어를 정리하면, 제1 STA은 빔포밍을 수행하는 응답자(responder)에 대응할 수 있고, 제2 STA은 빔포밍을 수행하는 개시자(initiator)에 대응할 수 있다. 또한, 제1 STA은 non-AP STA 또는 non-PCP(Personal basic service set Control Point) STA일 수 있고, 제2 STA은 AP STA 또는 PCP STA일 수 있다. 본 실시예에서 기술하는 MIMO 빔포밍은 제1 STA과 제2 STA간에 수행된다. 제1 STA이 하나면, SU(single user)-MIMO 빔포밍으로 수행되고, 제1 STA이 복수 개이면, MU(multi user)-MIMO 빔포밍으로 수행될 수 있다.
제1 STA(station)은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정한다.
상기 제1 STA은 상기 PS 모드를 기반으로 상기 신호를 제2 STA으로 송신하거나 제2 STA으로부터 수신한다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 비콘 프레임(beacon frame) 또는 어나운스 프레임(announce frame)을 수신할 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임은 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯(unassigned TDD slot), 할당된 전송 TDD 슬롯(assigned Tx TDD slot) 및 할당된 수신 TDD 슬롯(assigned Rx TDD slot)을 포함한다. 즉, 상기 신호는 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서 송수신되지 않는다. 상기 신호는 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로부터 수신되고, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 전송될 수 있다.
상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 도즈(doze) 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크(awake) 또는 도즈 상태로 결정된다. 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯은 상기 제1 STA에게 할당되지 않았으므로 상기 제1 STA(STA)은 도즈 상태이나, 상기 제2 STA(AP)은 스스로 판단을 해서 어웨이크 상태가 될 수도 있다.
상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다. 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서는 상기 제2 STA(AP)이 상기 제1 STA(STA)으로 신호를 보내야 하므로, 상기 제1 및 제2 STA 모두 어웨이크 상태여야 한다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA이 송신할 신호가 존재하면, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 신호는 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 전송될 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA이 송신할 신호가 존재하지 않으면, 상기 제1 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 즉, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서는 상기 제1 STA(STA)이 상기 제2 STA(AP)로 신호를 보내야 하므로, 제2 STA은 무조건 깨어 있어야 하지만, 제1 STA은 신호를 보낼 것이 있을 때만 어웨이크 상태가 되고 신호를 보낼 것이 없으면 도즈 상태가 될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 수신할 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯 및 상기 할당된 수신 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 PS 모드는 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소가 수신된 이후에 결정될 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임 및 상기 신호는 비콘 구간(beacon interval) 내에서 송수신될 수 있다. 상기 비콘 구간은 BHI (Beacon Header Interval) 및 DTI (Data Transfer Interval)를 포함할 수 있다.
상기 BHI는 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함할 수 있다. 상기 DTI는 적어도 하나의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 상기 SP를 포함할 수 있다. 상기 비콘 프레임은 상기 BTI에서 송신될 수 있다. 상기 어나운스 프레임은 상기 ATI에서 송신될 수 있다. 상기 제1 STA 및 상기 제2 STA 간 빔포밍 트레이닝은 상기 A-BFT에서 수행될 수 있다.
상기 비콘 구간이 어웨이크 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 A-BFT에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 ATI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
상기 비콘 구간이 도즈 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 A-BFT에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 ATI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
본 명세서에서 제안된 실시예에 따르면, 할당된 슬롯 및 실제로 신호를 송수신하는 슬롯이 아닌 슬롯에서 전력을 제어하는 파워 세이빙 기술을 도입하여, TDD SP 구조에서 효율적으로 파워 세이빙을 운영할 수 있다. 이로써, MIMO 빔포밍에 따른 파워 소모를 최소화 할 수 있다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 채널 본딩 동작 설명을 위한 60GHz 대역에서의 채널을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 무선랜 시스템에서 채널 본딩을 수행하는 기본적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 비콘 간격의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 기존 무선 프레임의 물리 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 무선 프레임의 헤더 필드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 간단히 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따라 하나의 채널에 대해서 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 과정의 일 예를 나타낸다.
도 13 및 도 14는 SLS (Sector Level Sweep) 단계의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명에 적용 가능한 확장 스케줄 요소를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명에 적용 가능한 TDD 슬롯 구조 요소를 도시한 도면이다.
도 19는 TDD 슬롯 구조 요소에 포함된 슬롯 구조 제어 필드 및 슬롯 구조 필드를 도시한 도면이다.
도 20은 TDD 슬롯 스케줄 요소와 TDD 슬롯 스케줄 요소에 포함된 슬롯 스케줄 제어 필드를 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명에 적용 가능한 SU-MIMO 빔포밍 과정의 일례를 나타낸다.
도 22는 본 발명에 적용 가능한 MU-MIMO 파워 세이브(PS)의 일례를 나타낸다.
도 23은 본 실시예에 따른 STA 관점에서 PS 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 절차흐름도이다.
도 24는 본 실시예에 따른 AP 관점에서 PS 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 절차를 나타낸다.
도 25는 본 실시예에 따른 PS 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 절차를 도시한다.
도 26은 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예를 구현하는 보다 상세한 무선장치를 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다.
본 발명이 적용되는 이동통신 시스템은 다양하게 존재할 수 있으나, 이하에서는 이동통신 시스템의 일례로서 무선랜 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
1. 무선랜(Wireless LAN, WLAN ) 시스템
1-1. 무선랜 시스템 일반
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다.
STA는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP)와 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. STA 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP STA로써, 단순히 STA라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA는 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.
그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), PCP/AP(personal basic service set central point/access point) 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.
BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.
도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 STA 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP STA 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서 직접 통신도 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA는 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.
이상을 바탕으로 무선랜 시스템에서 채널 본딩 방식에 대해 설명한다.
1-2. 무선랜 시스템에서의 채널 본딩
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 채널 본딩 동작 설명을 위한 60GHz 대역에서의 채널을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 60GHz 대역에서는 4개의 채널이 구성될 수 있으며, 일반 채널 대역폭은 2.16GHz일 수 있다. 60 GHz에서 사용 가능한 ISM 대역 (57 GHz ~ 66 GHz)은 각국 상황에 따라 다르게 규정될 수 있다. 일반적으로 도 3에 도시된 채널 중 채널 2는 모든 지역에서 사용 가능하여 default 채널로 사용될 수 있다. 호주를 제외한 대부분의 지적에서 채널 2 및 채널 3을 사용할 수 있으며, 이를 채널 본딩에 활용할 수 있다. 다만, 채널 본딩에 활용되는 채널은 다양할 수 있으며, 본 발명은 특정 채널에 한정되지 않는다.
도 4는 무선랜 시스템에서 채널 본딩을 수행하는 기본적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 예는 IEEE 802.11n 시스템에서 2개의 20MHz 채널을 결합하여 40 MHz 채널 본딩으로 동작하는 것을 예를 들어 설명한다. IEEE 802.11ac 시스템의 경우 40/80/160 MHz 채널 본딩이 가능할 것이다.
도 4의 예시적인 2개의 채널은 주 채널(Primary Channel) 및 보조 채널(Secondary Channel)을 포함하여, STA는 상기 2개의 채널 중 주 채널에 대해 CSMA/CA 방식으로 채널 상태를 검토할 수 있다. 만일 주 채널이 일정한 백오프 간격(backoff interval) 동안 유휴(idle)하여 백오프 카운트가 0이 되는 시점에서, 보조 채널이 소정 시간(예를 들어, PIFS) 동안 유휴인 경우, STA는 주 채널 및 보조 채널을 결합하여 데이터를 전송할 수 있다.
다만, 도 4와 같이 경쟁 기반으로 채널 본딩을 수행하는 경우 상술한 바와 같이 주 채널에 대한 백오프 카운트가 만료되는 시점에서 보조 채널이 일정 시간 동안 유휴 상태를 유지한 경우에 한하여 채널 본딩이 가능하기 때문에 채널 본딩의 활용이 매우 제한적이며, 매체 상황에 유연하게 대응하기 어려운 측면이 있다.
이에 따라 본 발명의 일 측면에서는 AP가 STA들에게 스케줄링 정보를 전송하여 스케줄링 기반으로 접속을 수행하는 방안을 제안한다. 한편, 본 발명의 다른 일 측면에서는 상술한 스케줄링에 기반하여 또는 상술한 스케줄링과 독립적으로 경쟁 기반으로 채널 접속을 수행하는 방안을 제안한다. 아울러, 본 발명의 다른 일 측면에서는 빔포밍(beamforming)에 기반하여 공간 공유(Spatial Sharing) 기법을 통해 통신을 수행하는 방법에 대해 제안한다.
1-3. 비콘 간격 구성
도 5는 비콘 간격의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
11ad 기반 DMG BSS 시스템에서 매체의 시간은 비콘 간격들로 나누어질 수 있다. 비콘 간격 내의 하위 구간들은 접속 구간(Access Period)로 지칭될 수 있다. 하나의 비콘 간격 내의 서로 다른 접속 구간은 상이한 접속 규칙을 가질 수 있다. 이와 같은 접속 구간에 대한 정보는 AP 또는 PCP (Personal basic service set Control Point)에 의해 non-AP STA 또는 non-PCP에게 전송될 수 있다.
도 5에 도시된 예와 같이 하나의 비콘 간격은 하나의 BHI (Beacon Header Interval)과 하나의 DTI (Data Transfer Interval)을 포함할 수 있다. BHI는 도 4에 도시된 바와 같이 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함할 수 있다.
BTI는 하나 이상의 DMG 비콘 프레임이 전송될 수 있는 구간을 의미한다. A-BFT는 선행하는 BTI 동안 DMG 비콘 프레임을 전송한 STA에 의한 빔포밍 트레이닝이 수행되는 구간을 의미한다. ATI는 PCP/AP와 non-PCP/non-AP STA 사이에 요청-응답 기반의 관리 접속 구간을 의미한다.
한편, DTI(Data Transfer Interval)는 STA들 사이의 프레임 교환이 이루어지는 구간으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 하나 이상의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 하나 이상의 SP(Service Period)가 할당될 수 있다. 도 5에서는 2개의 CBAP과 2개의 SP가 할당되는 예를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서 이에 한정될 필요는 없다.
도 5는 TDD SP(Service Period)의 구조도 도시하고 있다. TDD SP는 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 구체화된 하나 이상의 연속적이고 인접한 TDD 간격(TDD interval)로 구성된다(TDD interval 1, TDD interval 2, ..., TDD interval Q). TDD 간격은 하나 이상의 TDD 슬롯을 포함한다. 인접한 TDD 슬롯은 도 5에서 도시되고, TDD 슬롯 구조 요소에 의해 정의된 보호시간(Guard Time, GT)만큼 시간적으로 분리되어야 한다(도 5에 따르면, GT1, GT2, GT3 만큼 시간적으로 분리되어있다). STA 동작이 모두 동일하다면, 동일한 STA 쌍에 할당된 인접한 TDD 슬롯의 송신 및 수신은 인접한 TDD 슬롯 사이에서 계속될 수 있다.
빔포밍 동작을 통해 데이터를 전송하고자 하는 STA은 개시자 (initiator)라 명명하고, 상기 개시자로부터 데이터를 전송 받는 STA은 응답자 (responder)라 명명한다. 도 5에 따르면, 개시자는 응답자에게 TX TDD 슬롯(TDD slot 0, TDD slot 1, ..., TDD slot i)에서 데이터(또는 프레임)를 전송하고, 응답자는 개시자로부터 RX TDD 슬롯(TDD slot i+1, TDD slot i+2, ..., TDD slot M)에서 데이터(또는 프레임)를 수신할 수 있다.
이하에서는 본 발명이 적용될 무선랜 시스템에서의 물리계층 구성에 대해 구체적으로 살펴본다.
1-4. 물리계층 구성
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선랜 시스템에서는 다음과 같은 3가지 다른 변조 모드를 제공할 수 있는 것을 가정한다.
PHY MCS Note
Control PHY 0
Single carrier PHY(SC PHY) 1...1225...31 (low power SC PHY)
OFDM PHY 13...24
이와 같은 변조 모드들은 서로 상이한 요구조건(예를 들어, 높은 처리율 또는 안정성)을 만족시키기 위해 이용될 수 있다. 시스템에 따라 이들 중 일부 모드만 지원할 수도 있다.도 6은 기존 무선 프레임의 물리 구성을 설명하기 위한 도면이다.
모든 DMG (Directional Multi-Gigabit) 물리계층은 도 6에 도시된 바와 같은 필드들을 공통적으로 포함하는 것을 가정한다. 다만, 각각의 모드에 따라 개별적인 필드의 규정 방식 및 사용되는 변조/코딩 방식에 있어서 차이를 가질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 무선프레임의 프리엠블은 STF (Short Training Field) 및 CE (Channel Estimation)을 포함할 수 있다. 또한, 무선 프레임은 헤더, 및 패이로드로서 데이터 필드와 선택적으로 빔포밍을 위한 TRN(Training) 필드를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 6의 무선 프레임의 헤더 필드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로 도 7은 SC(Single Carrier) 모드가 이용되는 경우를 도시하고 있다. SC 모드에서 헤더는 스크램블링의 초기값을 나타내는 정보, MCS (Modulation and Coding Scheme), 데이터의 길이를 나타내는 정보, 추가적인 PPDU(Physical Protocol Data Unit)의 존재 여부를 나타내는 정보, 패킷 타입, 트레이닝 길이, Aggregation 여부, 빔 트레이닝 요청 여부, 마지막 RSSI (Received Signal Strength Indicator), 절단(truncation) 여부, HCS (Header Check Sequence) 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 헤더는 4 비트의 유보 비트들(reserved bits)을 가지고 있으며, 이하의 설명에서는 이와 같은 유보 비트들을 활용할 수도 있다.
또한, 도 8은 OFDM 모드가 적용되는 경우의 헤더의 구체적인 구성을 도시하고 있다. OFDM 헤더는 스크램블링의 초기값을 나타내는 정보, MCS, 데이터의 길이를 나타내는 정보, 추가적인 PPDU의 존재 여부를 나타내는 정보, 패킷 타입, 트레이닝 길이, Aggregation 여부, 빔 트레이닝 요청 여부, 마지막 RSSI, 절단 여부, HCS (Header Check Sequence) 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 헤더는 2 비트의 유보 비트들을 가지고 있으며, 이하의 설명에서는 도 7의 경우와 마찬가지로 이와 같은 유보 비트들을 활용할 수도 있다.
상술한 바와 같이 IEEE 802.11ay 시스템은 기존 11ad 시스템에 처음으로 채널본딩 및 MIMO 기술의 도입을 고려하고 있다. 11ay에서 채널본딩 및 MIMO를 구현하기 위해서는 새로운 PPDU 구조가 필요하다. 즉, 기존 11ad PPDU 구조로는 레거시 단말을 지원함과 동시에 채널본딩과 MIMO를 구현하기에는 한계가 있다.
이를 위해 레거시 단말을 지원하기 위한 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 필드 뒤에 11ay 단말을 위한 새로운 필드를 정의할 수 있으며, 여기서 새롭게 정의된 필드를 통하여 채널본딩과 MIMO를 지원할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 PPDU 구조를 도시한 도면이다. 도 9에서 가로축은 시간 영역에 세로축은 주파수 영역에 대응할 수 있다.
2개 이상의 채널을 본딩 하였을 때, 각 채널에서 사용되는 주파수 대역(예: 1.83GHz) 사이에는 일정 크기의 주파수 대역(예:400MHz 대역)이 존재할 수 있다. Mixed mode의 경우, 각 채널을 통하여 레거시 프리엠블 (레거시 STF, 레거시 CE)이 duplicate로 전송되는데, 본 발명의 일 실시형태에서는 각 채널 사이의 400MHz 대역을 통하여 레거시 프리엠블과 함께 동시에 새로운 STF와 CE 필드의 전송(gap filling)을 고려할 수 있다.
이 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PPDU 구조는 ay STF, ay CE, ay 헤더 B, 페이로드(payload)를 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 및 ay 헤더 A 이후에 광대역으로 전송하는 형태를 가진다. 따라서, 헤더 필드 다음에 전송되는 ay 헤더, ay Payload 필드 등은 본딩에 사용되는 채널들을 통하여 전송할 수 있다. 이하, ay 헤더를 레거시 헤더와 구분하기 위해 EDMG (enhanced directional multi-gigabit) 헤더라 명명할 수도 있으며, 해당 명칭은 혼용하여 사용될 수 있다.
일 예로, 11ay에는 총 6개 또는 8개의 채널(각 2.16 GHz)이 존재 할 수 있으며, 단일 STA으로는 최대 4개의 채널을 본딩하여 전송할 수 있다. 이에, ay 헤더와 ay Payload는 2.16GHz, 4.32GHz, 6.48GHz, 8.64GHz 대역폭을 통하여 전송할 수 있다.
또는, 상술한 바와 같은 Gap-Filling을 수행하지 않고 레거시 프리엠블을 반복하여 전송할 때의 PPDU 포맷 역시 고려할 수 있다.
이 경우, Gap-Filling을 수행하지 않아 도 8에서 점선으로 도시된 GF-STF 및 GF-CE 필드 없이 ay STF, ay CE 및 ay 헤더 B를 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 및 ay 헤더 A 이후에 광대역으로 전송하는 형태를 가진다.
도 10은 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 간단히 도시한 도면이다. 상술한 PPDU 포맷을 간단히 정리하면 도 10과 같이 나타낼 수 있다
도 10에 도시된 바와 같이, 11ay 시스템에 적용 가능한 PPDU 포맷은 L-STF, L-CEF, L-Header, EDMG-Header-A, EDMG-STF, EDMG-CEF, EDMG-Header-B, Data, TRN 필드를 포함할 수 있으며, 상기 필드들은 PPDU의 형태 (예: SU PPDU, MU PPDU 등)에 따라 선택적으로 포함될 수 있다.
여기서, L-STF, L-CEF, L-header 필드를 포함하는 부분은 비 EDMG 영역 (Non-EDMG portion)이라 명명할 수 있고, 나머지 부분은 EDMG 영역이라 명명할 수 있다. 또한, L-STF, L-CEF, L-Header, EDMG-Header-A 필드들은 pre-EDMG modulated fields라 명명될 수 있고, 나머지 부분은 EDMG modulated fields라 명명될 수 있다.
3. 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 절차
앞서 상술한 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서는 복수의 채널을 동시에 이용하여 데이터를 전송하는 채널 본딩 (channel bonding), 채널 결합 (channel aggregation), FDMA 등의 방법이 적용될 수 있다. 특히, 본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서는 고주파 대역의 신호를 활용하는 바, 신뢰성 높게 신호를 송수신하기 위해서는 빔포밍 동작이 적용될 수 있다.
다만, 종래의 11ad 시스템에서는 하나의 채널에 대한 빔포밍 방법만을 개시하고 있을 뿐, 복수의 채널에 대해 적용 가능한 빔포밍 방법에 대해서는 전혀 시사하고 있지 않다. 이에, 본 발명에서는 11ay 시스템에 따라 복수의 채널을 통한 데이터 전송 방법(예: 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 등)에 적용 가능한 빔포밍 절차를 제안한다.
보다 구체적으로, 이하에서는 STA이 빔포밍을 통한 데이터 전송을 수행하기 위해 데이터 전송에 앞서 하나의 채널에 대해서만 빔포밍을 수행하는 방법 (3.1. 절)과 복수 개의 연속적 또는 불연속적인 채널에 대해 빔포밍을 수행하는 방법 (3.2. 절)에 대해 각각 상세히 설명한다.
3.1. 하나의 채널에 대해서만 빔포밍을 수행
도 11은 본 발명의 일 예에 따라 하나의 채널에 대해서 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다. 도 11에 있어, 빔포밍 동작을 통해 데이터를 전송하고자 하는 STA은 개시자 (initiator)라 명명하고, 상기 개시자로부터 데이터를 전송 받는 STA은 응답자 (responder)라 명명한다. 또한, 도 11에서는 총 2개의 채널 (예: CH1, CH2)만을 개시하였으나, 본 발명의 구성은 3개 이상의 채널을 통한 채널 본딩, 채널 결합 등에도 확장 적용될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 빔포밍 절차는 SLS (Sector Level Sweep) 단계 (phase), 채널 본딩 설정 단계 (channel bonding setup phase), 채널 본딩 전송 단계 (channel bonding transmission phase)로 구성될 수 있다. 이하, 각 단계별 특징에 대해 상세히 설명한다.
3.1.1. SLS 단계 ( SLS phase)
본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서 지원하는 60 GHz 대역에서는 데이터, 제어 정보 등을 보다 신뢰성 높게 전달하기 위해 옴니 (omni) 전송 방식이 아닌 지향적 (directional) 전송 방식이 적용될 수 있다.
이를 위한 과정으로써, 데이터를 송수신하고자 하는 STA들은 SLS 과정을 통해 개시자 및 응답자에 대한 TX 또는 RX 베스트 섹터 (best sector)를 서로 알 수 있다.
보다 구체적인 설명을 위해, 상기 SLS 단계에 적용 가능한 구성들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 12는 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 과정의 일 예를 나타낸다.
A-BFT (Association BeamForming Training) 할당 내 발생하는 BF 트레이닝에 있어, AP 또는 PCP/AP는 개시자이고, 비-AP 및 비-PCP/AP STA은 응답자가 된다. SP 할당 내 발생하는 BF 트레닝에 있어, 상기 SP의 소스 (EDMG) STA은 개시자이고, 상기 SP의 목적지 STA은 응답자가 된다. TXOP (Transmission Opportunity) 할당 내 BF 트레이닝에 있어, TXOP 홀더(holder)는 개시자이고, TXOP 응답자는 응답자가 된다.
상기 개시자로부터 상기 응답자로의 링크(link)는 개시자 링크 (initiator link)라 명명하고, 상기 응답자로부터 상기 개시자로의 링크는 응답자 링크 (responder link)라 명명한다.
BF 트레이닝은 개시자로부터의 SLS(Sector Level Sweep)와 함께 시작한다. SLS 단계의 목적은 제어 PHY 레이트 또는 상위 MCS 에서 두 STA들 사이의 통신을 가능하게 하는 것이다. 특히, SLS 단계는 오직 BF 트레이닝을 전송하는 것만을 제공한다.
추가적으로, 개시자 또는 응답자의 요청이 있으면 상기 SLS에 이어 BRP (Beam Refinement Protocol 또는 Beam Refinement Phase)이 이어질 수 있다.
BRP 단계(phase)의 목적은 수신 트레이닝을 가능케 하고 모든 STA들에서 모든 송신기 및 수신기의 AWV (Antenna Weight Vector)의 반복적인 정제(iterative refinement)를 가능케 하는 것이다. 만약 빔 트레이닝에 참여하는 STA들 중 하나가 단 하나의 전송 안테나 패턴을 이용하기로 선택하면, 수신 트레이닝은 SLS 단계의 일부로 수행될 수 있다.
SLS 단계에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상기 SLS 단계는 다음의 네 요소를 포함할 수 있다: 개시자 링크를 트레이닝하기 위한 ISS(Initiator Sector Sweep), 응답자 링크를 트레이닝하기 위한 RSS(Responder Sector Sweep), SSW 피드백, SSW ACK.
개시자는 ISS의 프레임(들)을 전송함으로써 SLS 단계를 시작한다.
응답자는 상기 ISS가 성공적으로 완료되기 전에 RSS의 프레임(들)의 전송을 시작하지 않는다. 다만, ISS가 BTI 내에서 발생하는 경우에는 예외일 수 있다.
개시자는 RSS 단계(phase)가 성공적으로 완료되기 전에 SSW 피드백을 시작하지 않는다. 다만, 상기 RSS가 A-BFT 내에서 발생하는 경우에는 예외일 수 있다. 응답자는 상기 A-BFT 내에서 개시자의 SSW ACK을 시작하지 않는다.
응답자는 개시자의 SSW 피드백의 성공적인 완료 이후에 즉시 상기 개시자의 SSW ACK을 시작한다.
SLS 단계 동안 개시자가 전송하는 BF 프레임은 (EDMG) 비콘 프레임, SSW 프레임 및 SSW 피드백 프레임을 포함할 수 있다. 상기 SLS 단계 동안, 응답자가 전송하는 BF 프레임은 SSW 프레임 및 SSW-ACK 프레임을 포함할 수 있다.
SLS 동안 개시자 및 응답자가 각각 TXSS (Transmit Sector Sweep)을 실시하게 되면, 상기 SLS 단계의 끝에 상기 개시자 및 응답자는 그들 자신의 전송 섹터를 보유(posess)하게 된다. 만약 ISS 또는 RSS가 수신 섹터 스윕 (receive sector sweep)을 사용하면(employ), 응답자 또는 개시자 각각은 그들 자신의 수신 섹터를 보유하게 된다.
STA은 섹터 스윕 동안 전송 전력을 변경하지 않는다.
도 13 및 도 14는 SLS 단계의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 13에서, 개지사는 많은 섹터들을 가지고 있고, 응답자는 RSS에서 사용되는 하나의 전송 섹터 및 수신 섹터를 갖는다. 이에, 응답자는 모든 응답자 SSW 프레임들을 동일한 전송 섹터를 통해 전송하고, 동시에 개시자는 수신 안테나를 변경(switching)한다.
도 14에서 개시자는 많은 전송 섹터를 가지고 있고, 응답자는 하나의 전송 섹터를 갖는다. 이 경우, 개시자를 위한 수신 트레이닝은 BRP 단계에서 수행될 수 있다.
이와 같은 SLS는 다음과 같이 정리할 수 있다.
SLS는 본 발명이 적용 가능한 802.11ay 시스템에서 링크 감지(link detection)를 수행하는 프로토콜로서, 네트워크 노드들이 빔의 방향만을 변경하면서 동일한 정보를 포함하는 프레임을 연속적으로 송수신하고, 성공적으로 수신된 프레임들 중에서 수신 채널 링크의 성능을 나타내는 지표(예: SNR(Signal to Ratio), RSSI(Received Signal Strength Indicator) 등)이 가장 좋은 빔 방향을 선택하는 빔 훈련 방식이다.
이어, BRP는 다음과 같이 정리할 수 있다.
BRP는 SLS 또는 다른 수단에 의해 결정된 빔 방향에서 데이터 전송율을 최대화할 수 있는 빔 방향을 세밀하게 조절하는 프로토콜로서, 필요에 따라 수행될 수 있다. 이러한 BRP는 BRP 프로토콜을 위해 정의된, 빔 훈련 정보와 훈련 결과를 보고하는 정보를 포함하는 BRP 프레임을 이용하여 빔 훈련을 수행한다. 예컨대, BRP는 이전 빔 훈련에 의해 결정된 빔을 이용하여 BRP 프레임을 송수신하고, 성공적으로 송수신된 BRP 프레임의 끝 부분에 포함된 빔 훈련 시퀀스(beam training sequence)를 이용하여 실질적으로 빔 훈련을 수행하는 빔 훈련 방식이다. SLS는 빔 훈련을 위해서 프레임 자체를 이용하나, BRP는 빔 훈련 시퀀스만을 이용한다는 점에서 상이할 수 있다.
이러한, SLS 단계는 BHI (Beacon Header Interval) 및/또는 DTI (Data Transfer Interval) 내 수행될 수 있다.
먼저, BHI 동안 수행되는 SLS 단계는, 11ad 시스템과의 공존을 위해 11ad 시스템에서 정의된 SLS 단계와 동일할 수 있다.
이어, DTI 동안 수행되는 SLS 단계는, 개시자 및 응답자간 빔포밍 트레이닝이 수행되지 않았거나 빔포밍 링크 (BF link)을 잃어버린 경우, 수행될 수 있다. 이때, 상기 개시자 및 응답자가 11ay STA이면, 상기 개시자 및 응답자는 SLS 단계를 위해 SSW 프레임 대신 짧은 SSW (Short SSW) 프레임을 전송할 수 있다.
여기서, 상기 짧은 SSW (Short SSW) 프레임은 DMG 제어 PHY 또는 DMG 제어 모드 PPDU의 데이터 필드 내 짧은 SSW 패킷 (packet)이 포함된 프레임으로 정의될 수 있다. 이때, 상기 짧은 SSW (Short SSW) 패킷의 구체적인 포맷은 상기 짧은 SSW 패킷이 전송되는 용도 (예: I-TXSS, R-TXSS 등)에 따라 달리 설정될 수 있다.
상기 상술한 SLS 단계의 특징은 이후 설명하는 모든 SLS 단계에도 적용될 수 있다.
3.1.2. 채널 본딩 설정 단계 (Channel bonding Setup Phase)
도 11을 참고하면, 상기 단계에서 데이터 통신을 하고자 하는 STA들 (예: 개시자, 응답자 등)은 RTS(setup frame)와 DMG CTS(feedback frame)를 주고 받으면서 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 전송 등을 위한 제어 정보를 송수신할 수 있다. 이때, 서로가 송수신하는 정보로는 채널 정보, 채널 대역폭 등 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 등 복수의 채널을 사용한 전송 방법을 위한 정보가 적용될 수 있다.
본 실시예에서는 앞서 상술한 SLS 단계를 통해 하나의 채널 (예: primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 개시자 및 응답자는 상기 하나의 채널에 대한 빔포밍 결과 (예: 베스트 섹터의 방향)이 다른 채널들에도 동일하게 적용 가능하다고 가정할 수 있다. 이에 따라, 상기 개시자 및 응답자는 복수의 채널을 통해 RTS, DMG CTS를 전송할 때, 앞서 SLS 단계를 통해 결정된 베스트 섹터 방향을 모든 채널에 대해 적용하여 상기 RTS, DMG CTS를 전송할 수 있다.
3.1.3. 채널 본딩 전송 단계 (Channel bonding transmission Phase)
도 11에 도시된 바와 같이, 개시자는 전송한 RTS에 대한 응답인 DMG CTS를 수신한 뒤, 응답자와 협상된 채널 정보, 채널 대역폭 등의 정보를 이용하여 유휴한 (idle) 복수 개의 채널을 사용하여 실제 데이터를 전송할 수 있다.
보다 구체적으로, 개시자는 앞서 상술한 채널 본딩 설정 단계를 통해 응답자와 RTS, DMG CTS를 송수신하며 채널 본딩 (또는 채널 결합) 방법을 적용할 실제 채널에 대한 정보를 송수신할 수 있다.
일 예로, 도 11에는 도시되지 않았지만, 개시자는 총 4개의 채널을 통해 RTS를 송신하였으나, 응답자로부터 2개의 채널에 대한 DMG CTS를 수신할 수 있다. 왜냐하면, 응답자는 나머지 2개의 채널이 현재 비지 (busy) 상태 또는 사용 불가능한 상태라 판단했기 때문이다.
이와 같은 방법을 통해, 개시자 및 응답자는 실질적으로 데이터 전송에 활용 가능한 채널에 대한 정보를 획득할 수 있고, 개시자는 실질적으로 활용 가능한 채널들을 통해 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 개시자 및 응답자는 하나의 채널 (예: CH1, primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 상기 하나의 채널을 통해 획득한 빔포밍 트레이닝 결과 (예: 베스트 섹터 방향)을 모든 채널에 적용하여 데이터 신호를 송수신할 수 있다.
도 11에서는, 개시자가 채널 본딩을 통해 데이터를 전송하는 동작만을 개시하였으나, 상기 개시자는 채널 결합 방법으로 데이터를 전송할 수도 있다.
이에 대응하여, 응답자는 상기 개시자가 데이터를 전송한 채널을 통해 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 이때, 상기 ACK 프레임은 상기 개시자가 데이터를 전송한 각 채널을 통해 복제 (duplicate)되어 전송되거나, 채널 본딩되어 전송될 수 있다.
3.2. 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행
이하에서는, 상기 설명한 빔포밍 동작이 복수의 채널 (바람직하게는, 개시자 및 응답자가 데이터를 송수신할 채널)에 대해 수행되는 빔포밍 절차에 대해 상세히 설명한다.
앞서 상술한 하나의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 동작은 다음과 같은 이유들로 복수의 채널들을 이용한 채널 본딩에 최적화되지 않을 수 있다.
- 하나의 채널의 특성은 항상 다른 채널의 특성들과 동일하지 않을 수 있다.
- 하나의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 결과는 전체 대역폭에 대한 빔포밍 트레이닝 결과와 상이할 수 있다.
이에, 본 절에서는 채널 본딩에 따른 성능 이득을 최대화하기 위한 방안으로써 채널 본딩을 위해 사용되는 전체 대역폭에 대해 빔포밍 트레이닝을 수행하는 구체적인 방안에 대해 상세히 설명한다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다. 도 11의 경우와 같이, 도 15에 있어 빔포밍 동작을 통해 데이터를 전송하고자 하는 STA은 개시자 (initiator)라 명명하고, 상기 개시자로부터 데이터를 전송 받는 STA은 응답자 (responder)라 명명한다. 또한, 도 15에서는 총 2개의 채널 (예: CH1, CH2)만을 개시하였으나, 본 발명의 구성은 3개 이상의 채널을 통한 채널 본딩, 채널 결합 등에도 확장 적용될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작은 SLS 단계, 채널 본딩 설정 단계, 광대역 SLS 단계, 및 채널 본딩 전송 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광대역 SLS 단계는 종래 SLS 구성으로 제한되지 않고, 광대역 빔포밍 트레이닝으로 확장 가능한 모든 빔포밍 트레이닝 방법을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 광대역 SLS 단계는 종래의 BRP 단계를 확장 적용한 광대역 BRP 단계로 대체되거나 상기 광대역 BRP 단계를 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
앞서 상술한 바와 같이, 도 15의 광대역 SLS 단계는 도 16의 광대역 BRP 단계로 대체될 수도 있다. 또는, 다른 실시예로 도 15의 광대역 SLS 단계는 광대역 BRP 단계를 더 포함하는 광대역 빔포밍 트레이닝 단계로 구성될 수도 있다.
3.2.1. SLS 단계 (SLS phase)
앞서 3.1.1. 절에서 상술한 동작과 동일하게, 개시자 및 응답자는 SLS 단계를 수행할 수 있다. 이 단계를 통해 개시자 및 응답자는 하나의 채널 (예: primary cahnnel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
상기 SLS 단계에 대해서는 앞서 상세히 설명한 바, 이하 설명은 생략한다.
3.2.2. 채널 본딩 설정 단계 (channel bonding setup phase)
앞서 3.1.2. 절에서 상술한 바와 같이, 개시자 및 응답자는 상기 채널 본딩 설정 단계를 통해 RTS 프레임 (Setup frame) 과 DMG CTS 프레임 (Feedback frame)을 송수신하며 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 전송을 위한 정보를 송수신할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 개시자 및 응답자는 상기 정보들 외 복수의 채널을 동시에 빔포밍 트레이닝하는 방법에 대한 정보를 서로 송수신할 수 있다.
- 개시자는 설정 프레임 (setup frame) 또는 RTS 프레임을 통해 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 여부를 응답자에게 알려줄 수 있다. 이를 위해, 상기 개시자는 상기 응답자에게 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 여부를 지시하는 정보를 포함하는 상기 설정 프레임 또는 RTS 프레임을 전송할 수 있다.
- 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 상기 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝이 가능한지 여부를 개시자에게 알려줄 수 있다. 이를 위해, 상기 응답자는 상기 개시자에게 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 가능 여부를 지시하는 정보를 포함하는 상기 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 전송할 수 있다.
- 또한, 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 이어지는 광대역 SLS 단계 I-TXSS (Initiator TX Sector Sweep), I-RXSS (Initiator RX Sector Sweep),R-TXSS (Responder TX Sector Sweep), R-RXSS (Responder RX Sector Sweep) 중 어느 것을 수행할지 여부를 상기 개시자에게 알려줄 수 있다. 또한, 상기 응답자는 상기 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 TX와 RX를 동시에 빔 트레이닝 할지 여부를 알려줄 수 있다.
- 또는, 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 광대역 BRP 단계에서 TX 빔포밍 트레이닝을 수행할지 또는 RX 빔포밍 트레이닝을 수행할지 여부를 알려 줄 수 있다. 또는, 상기 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 TX와 RX를 동시에 빔 트레이닝할지 여부를 알려 줄 수 있다.
상기와 같은 구성들과 같이, 채널 본딩 설정 단계에서 개시자 및 응답자가 서로 주고 받는 빔포밍 트레이닝 관련 정보는 설정 프레임, 피드백 프레임 중 어느 하나의 프레임에 포함될 수 있다.
추가적으로, 개시자가 응답자에게 FDMA 방식으로 데이터를 전송하고자 하는 경우, 상기 개시자는 상기 채널 본딩 설정 단계를 통해 FDMA 전송 설정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 개시자는 설정 프레임 (또는 RTS 프레임)을 통해 자원 단위 (Resource Unit, RU) 할당, 채널 피드백 요청 (channel feedback request), 보고 방법 등을 시그널링할 수 있다.
또한, 응답자는 피드백 프레임을 통해 가용 채널들에 대한 피드백 값으로써 SNR (Signal to Noise Ratio) 또는 SINR (Signal to Interference & Noise Ratio)를 알려줄 수 있다.
이처럼, 개시자 및 응답자는 상기 채널 본딩 설정 단계 동한 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임을 서로 송수신할 수 있다. 이때, 상기 개시자 및 응답자는 앞서 상술한 SLS 단계를 통해 하나의 채널 (예: primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 다른 채널에 대해서도 상기 하나의 채널에 대한 베스트 섹터 방향을 적용하여 상기 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임을 송수신할 수 있다. 이때, 각 채널들을 통해 전송되는 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임은 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송될 수 있다.
4. 제안하는 실시예
802.11ay에서 요구하고 있는 전송속도를 달성하기 위해서는 TDD-SP 동안에도 MIMO를 이용한 전송기술이 지원되어야 한다.
일반적으로 SP나 CBAP 동안의 MIMO를 위한 빔포밍 과정은 MBIFS(Medium Beamforming Inter-Frame Space) 간격으로 연속적으로 양방향 송수신을 통하여 이루어지게 된다. 하지만 TDD-SP 경우에는 UL 구간과 DL 구간이 엄격하게 구분되어 있기 때문에 일반적인 MIMO를 위한 빔포밍 과정을 사용할 수 없다. 그 이유는 빔포밍이 완료되기까지 매우 긴 시간이 필요하게 되어 비효율적인 빔포밍 과정이 되기 때문에 시스템에서 요구하는 성능을 충족시키기 어렵게 된다.
본 발명은 TDD-SP 동안 MIMO 전송을 위한 빔포밍 과정을 TDD-SP 특성에 맞게 빠르고 효율적인 방법으로 제안한다.
4.1 TDD-SP의 구성
도 17은 본 발명에 적용 가능한 확장 스케줄 요소를 도시한 도면이다. 도 17의 EDMG 확장 스케줄 요소는 EDMG BSS에 대한 채널 스케줄링을 정의하며, 할당이 예정된 채널들에 대한 지시자를 포함한다.
도 18은 본 발명에 적용 가능한 TDD 슬롯 구조 요소를 도시한 도면이다. 도 19는 TDD 슬롯 구조 요소에 포함된 슬롯 구조 제어 필드 및 슬롯 구조 필드를 도시한 도면이다.
도 19의 슬롯 구조 제어 필드(1910)를 참조하면, TDD 간격 당 TDD 슬롯의 개수(Number of TDD slot per TDD Interval)의 서브필드(4비트)의 값에 1을 더한 값은 각 TDD 간격의 TDD 슬롯의 개수를 지시한다. GT1 듀레이션(duration), GT2 듀레이션 및 GT3 듀레이션의 서브필드는 도 5에 도시된 GT1, GT2 및 GT3 보호 시간의 지속 시간을 마이크로 초(microsecond) 단위로 지시한다. 할당 ID(Allocation ID) 필드는 TDD 할당을 지시하는 도 17의 확장 스케줄 요소의 할당 제어 필드(Allocation Control field)의 할당 ID 필드와 동일한 값으로 설정된다.
도 18의 슬롯 구조 시작 시간(Slot Structure Start Time)의 서브필드는 슬롯 구조가 효력을 발생시키는 첫 번째 TDD SP의 시작점에서 TSF 타이머의 하위 4 옥텟을 지시한다. 도 18의 TDD SP 블록 듀레이션(TDD SP Block Duration)의 서브필드는 TDD SP의 지속 시간을 마이크로 초 단위로 지시한다.
도 19의 슬롯 구조 필드(1920)의 옥텟 수 M은 도 19의 TDD 간격 당 TDD 슬롯의 개수(Number of TDD slot per TDD Interval)의 서브필드 값과 같다. TDD 슬롯 i 듀레이션(1 ≤ i ≤ M)의 서브필드는 각 TDD 간격의 i 번째 TDD 슬롯의 지속 시간을 마이크로 초 단위로 지시한다.
도 20은 TDD 슬롯 스케줄 요소와 TDD 슬롯 스케줄 요소에 포함된 슬롯 스케줄 제어 필드를 도시한 도면이다.
도 20의 TDD 슬롯 스케줄 요소(2000)는 TDD-SP 내에 TDD 슬롯에 대해 DMG STA의 액세스 할당을 정의한다.
도 20의 TDD 슬롯 스케줄 제어 필드(2010)은 다음과 같다.
슬롯 스케줄 시작 시간(Slot Schedule Start Time)의 서브필드는 스케줄이 효력을 발생시키는 첫 번째 TDD SP의 시작점에서 TSF 타이머의 하위 4 옥텟을 지시한다.
비트맵에 포함된 TDD 구간의 개수(Number of TDD Intervals in the Bitmap)의 서브필드는 슬롯 스케줄 시작 시간의 서브필드에 의해 지시된 시간 이후에 비트맵 및 액세스 타입 스케줄(Bitmap and Access Type Schedule)의 서브필드에서 기술하는 TDD 구간의 개수를 지시한다.
할당 ID(Allocation ID) 필드는 TDD 할당을 지시하는 도 17의 확장 스케줄 요소의 할당 제어 필드(Allocation Control field)의 할당 ID 필드와 동일한 값으로 설정된다.
TDD 슬롯 스케줄 듀레이션(TDD Slot Schedule Duration)의 서브필드는 스케줄이 효력을 발생시키는 첫 번째 TDD 구간의 시작부터 마지막 TDD 구간의 마지막까지의 지속 시간을 마이크로 초 단위로 지시한다.
비트맵 및 액세스 타입 스케줄(Bitmap and Access Type Schedule)의 서브필드는 TDD 슬롯의 유형과 상기 비트맵에 의해 커버되는 TDD 슬롯에 대해 DMG STA의 액세스 허용을 정의한다.
PCP/AP(DN)은 확장 스케줄 요소(Extended Schedule element)와 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 이용하여 STA (CN/DN)에게 TDD-SP의 구조를 알려준다. 그리고 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 이용하여 PCP/AP는 STA들에게 어느 TDD interval 내의 어느 TDD slot에 할당 되는지를 알려준다. 따라서 특정 TDD slot에 할당 된 STA은 해당 TDD slot 동안 송신이나 수신 중 하나의 동작만 할 수 있다.
TDD SP 내의 TDD 구조의 파라미터는 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 정의된다. non-AP 및 non-PCP STA는 TDD 슬롯 구조 요소를 전송하지 않아야 한다. DMG AP 또는 DMG PCP는 TDD SP 동안 전송하거나 수신할 것으로 예상되는 각 non-AP 및 non-PCP DMG STA로 TDD 슬롯 구조 요소를 전송해야 한다. TDD 슬롯 구조 요소는 DMG AP 또는 DMG PCP가 전송한 DMG Beacon 또는 Announce 프레임에 포함될 수 있다. 상기 요소 내의 할당 ID 서브 필드 값으로 식별된 할당에 해당하는 TDD 슬롯 구조 요소를 수신하면, DMG STA는 상기 요소 내의 Slot Structure Start Time 서브 필드 값에 의해 지시된 시간에 동일한 할당 ID 서브 필드 값에 의해 식별된 모든 TDD SP에 대해 상기 요소 내에서 TDD 슬롯 구조를 채택해야 한다. DMG STA는 TDD 구조가 채택될 때까지 업데이트된 TDD 슬롯 구조 요소를 수신하는 시점부터 현재의 TDD 구조가 유효하게 유지되어야 한다. 하나의 비콘 구간에서 다음 비콘 구간으로의 TDD SP에서의 각 TDD 구간에 대한 반복 주기는 비콘 구간과 동일한 고정된 수이다.
TDD SP 내의 TDD 슬롯들의 할당은 TDD 슬롯 스케줄 요소를 통해 이루어진다. 연관(association) 전에 TDD 빔포밍 프레임의 전송을 제외하고, DMG STA는 DMG AP 또는 DMG PCP에 의해 TX와 동일한 STA에 대한 비트맵 및 액세스 유형 스케줄 필드를 갖는 TDD SP 내의 적어도 하나의 TDD 슬롯에 할당됨을 나타내는 TDD 슬롯 스케줄 요소를 수신하지 않는 한, TDD SP 동안 전송하지 않아야 한다. DMG AP 또는 DMG PCP는 MLME-TDD-SLOT-SCHEDULE.request 프리미티브를 통해 전달된 TDD Slot Schedule 요소를 TDD SP에 액세스하도록 할당된 각 DMG STA로 전송해야한다. 이 전송은 상기 요소 내의 Slot Schedule Start Time 서브 필드의 값에 의해 표시된 시간 이전에 Announce 프레임 또는 Association Response 프레임을 사용하여 수행되어야 한다. 요소 내의 할당 ID 서브 필드 값에 의해 식별된 할당에 대응하는 TDD 슬롯 스케줄 요소의 수신 시, DMG STA는 요소 내의 Slot Schedule Start Time 서브 필드의 값에 의해 지시된 시간에 요소 내의 스케줄을 채택해야 한다.
non-AP 및 non-PCP DMG STA는 Announce 프레임 또는 (Re) Association Request 프레임의 TDD Slot Schedule 요소를 DMG AP 또는 DMG PCP로 전송할 수 있다. 이 경우 상기 요소의 비트맵 및 액세스 유형 스케줄 필드는 STA의 가용성을 나타내며 AP 또는 1 개의 PCP 일정 입력에 사용할 수 있다.
TDD 슬롯은 시간이 겹치지 않아야 한다. TDD 슬롯은 simplex TDD 슬롯, unavailable TDD 슬롯 또는 3개의 unassigned TDD 슬롯일 수 있다. STA는 unassigned TDD 슬롯 또는 unavailable TDD 슬롯에서 전송하지 않아야 한다. simplex TDD 슬롯 동안의 RX 및 TX 동작은 다음 표 2에 정의된 비트맵 및 액세스 유형 스케줄 필드에 표시된 STA 동작에 따라 달라진다.
Figure PCTKR2019008485-appb-T000001
STA는 비트맵 및 액세스 유형 스케줄 필드가 TDD 슬롯에 대한 STA에 대한 TX와 다른 값을 나타내는 경우 simplex TDD 슬롯에서 전송하지 않아야 한다.
- STA가 TX와 동일한 비트맵 및 액세스 유형 스케줄 필드를 갖는 simplex TDD 슬롯에서, STA는 TDD 슬롯의 시작 시 TDD 슬롯에 할당된 피어 STA(peer STA)로의 전송을 초기화해야 한다.
- STA가 RX와 동일한 비트맵 및 액세스 유형 스케줄 필드를 갖는 simplex TDD 슬롯에서, STA는 TDD 슬롯에 할당 된 피어 STA를 향해 빔 포밍되어야 하고 TDD 슬롯의 지속 기간 동안 수신 상태를 유지해야 한다. 피어 STA로부터의 전송을 수신하기 위해서이다.
AP 또는 PCP는 TDD 슬롯이 해당 STA에 unavailable TDD 슬롯임을 나타내는 STA로부터 TDD 슬롯 스케줄 요소를 수신하면 AP 또는 PCP는 해당 STA에 대한 TDD 슬롯에서 전송 또는 수신을 스케줄링 하지 않는다.
이와 같은 TDD-SP 구조에서 802.11ay에서 요구하는 전송속도를 달성하기 위하여 SU(Single User)-MIMO를 적용할 수 있는 빔포밍(BF) 방법을 제안한다.
4.2 기존의 SU - MIMO 빔포밍 절차를 이용하는 방법
도 21은 본 발명에 적용 가능한 SU-MIMO 빔포밍 과정의 일례를 나타낸다.
도 21을 참조하면, 도 5의 DTI 구간에서 channel access 가 CBAP와 SP일 때의 SU-MIMO 빔포밍 과정을 TDD-SP에 적용할 수 있다.
PCP/AP(DN)이 특정 STA(CN)에게 TDD-SP구조를 알려주고, SU-MIMO 빔포밍을 위하여 특정 slot들에 할당을 한다. Initiator가 전송을 하는 TX TDD slot에서는 Responder는 수신모드로 동작한다. Responder가 전송을 하는 RX TDD slot에서는 Initiator가 수신모드로 동작을 한다.
도 21과 같은 방법으로 SU-MIMO 빔포밍을 하게 되면 다수개의 TDD slot이 필요하고 따라서 다수개의 TDD interval이 필요하다. 그렇게 때문에 빔포밍을 완료하기까지 오랜 시간이 필요하게 된다.
다만, 기존의 절차를 재사용한다고 해도 TDD slot 스케줄에 맞춰서 전송할 수밖에 없기 때문에 기존의 서브 절차 사이에 사용하였던 MIFS 후 전송에 대한 규칙은 더 이상 따르지 않고, DN에서 정해주는 TDD slot 스케줄에 따라서 SU-MIMO BF 절차를 수행하여야 한다.
4.3 MU- MIMO 파워 세이브(power save)
도 22는 본 발명에 적용 가능한 MU-MIMO 파워 세이브(PS)의 일례를 나타낸다. 구체적으로, 도 22는 3개의 EDMG STA이 포함된 MU 그룹에서 MU-MIMO 파워 세이브가 수행된 일례를 도시한다.
MU-MIMO PS 메커니즘은 STA가 MU-MIMO 전송 및 확인 절차에 관여하는 TXOP 동안 인프라 BSS 또는 PBSS의 non-AP 및 non-PCP EDMG STA가 PS 모드로 진행할 수 있게 한다.
EDMG MU PPDU 내에서 A-MPDU를 수신하는 EDMG STA는 다음 두 기간 동안 PS 모드로 진행할 수 있다.
첫 번째 주기: EDMG MU PPDU 내의 개별 A-MPDU의 끝에서 개시 자에게 BA 또는 RD 응답 버스트를 전송해야 하는 시점까지
두 번째 주기: BA 또는 RD 응답 버스트를 EDMG MU PPDU 끝에서 시작하여 Block Ack Schedule 프레임의 Next PPDU Start Offset 하위 필드에 표시된 시간까지 되돌려 보낸 시간.
수신된 MU PPDU 내에서 Block Ack Schedule 프레임을 수신하지 못한 STA는 개시자로부터 BlockAckReq 또는 Block Ack Schedule 프레임을 수신할 때까지 또는 TXOP가 끝날 때까지 둘 중 빠른 것부터 수신 모드(receive mode)에서 깨어 있어야 한다.
두 번째 기간이 끝나고 깨어난 후에는 EDMG STA는 개시자로부터 다음 EDMG MU PPDU를 수신할 때까지 또는 현재 TXOP가 끝날 때까지의 어느 것이 든 먼저 도달할 때까지 awake 상태를 유지해야 한다.
4.4 PBSS 및 DMG 인프라스트럭처 BSS에서 파워 관리
본 실시예에서 파워 세이브(PS) 메커니즘은 non-AP STA가 하나 이상의 비콘 구간 또는 비콘 구간의 일부분 동안 휴면(sleep) 상태가 될 수 있도록 한다.
non-AP 및 non-PCP STA PS 메커니즘은 non-AP 및 non-PCP STA이 AP 또는 PCP 시그널링 이후에 휴면하게 하거나 AP 또는 PCP와 협상한 주기적 스케줄에 따라 휴면하게 할 수 있다. non-AP 및 non-PCP STA는 PS 기회를 높이기 위해 두 가지 메커니즘을 함께 사용할 수 있다.
유사하게, PCP PS 메커니즘은 적어도 하나의 non-AP 및 non-PCP STA에 신호를 보낸 후 PCP를 휴면하게 하거나 PCP와 연관된 모든 STA에서 사용할 수 있는 wakeup 스케줄에 따라 휴면하게 할 수 있다.
non-AP STA는 두 가지 전원 관리 모드 중 하나에 있을 수 있다.
- 활성 모드 (Active mode): STA은 여기서 정의한 스케줄된 또는 스케줄 되지 않은 PS 메커니즘을 사용하지 않으며, 다른 STA에 의한 전송의 대상이 아니라는 것을 결정하는 시간 간격을 제외하고는 어웨이크 상태로 동작한다. 이때, STA은 도즈(doze) 상태에서 동작할 수 있다.
- 파워 세이브 (PS) 모드: STA는 본 실시예에 정의된 스케줄된 또는 스케줄되지 않은 PS 메커니즘 중 적어도 하나를 사용하고 어웨이크 상태와 도즈 상태 간에 상태를 전환한다.
non-AP STA는 (재)연관((re)association) 시 활성 모드에 있어야 한다.
스케줄된 PS를 위해 DMG 웨이크업 스케줄 요소는 STA 웨이크업 스케줄(WS)이라고하는 DMG STA의 휴면 및 웨이크업 패턴을 통신하는데 사용된다. STA 웨이크업 스케줄은 어웨이크 BI(beacon interval)로 지칭되는 일련의 연속 비콘 간격과 도즈 BI로 지칭되는 일련의 연속 비콘 간격 사이의 사이클링 주기를 정의한다. 어웨이크 BI 및 도즈 BI 동안의 어웨이크 및 도즈 전력 상태를 왔다갔다하는 규칙에 대한 개요는 표 3 및 표 4에 나와 있다.
Figure PCTKR2019008485-appb-T000002
Figure PCTKR2019008485-appb-T000003
웨이크업 스케줄을 따르고 스케줄되지 않은 파워 세이브를 수행한 PS 모드의 STA는 본 실시예의 도즈 BI 규칙을 따라야 하며 웨이크업 스케줄 되지 않은 non-AP STA에 대해서는 ATIM 규칙을 따라야 한다.
AP 또는 PCP는 연관된 모든 non-AP 및 non-PCP STA의 웨이크업 스케줄을 추적한다. non-AP 및 non-PCP STA는 통신하는 모든 non-AP 및 non-PCP STA의 웨이크업 스케줄을 추적한다. 웨이크업 스케줄은 끝이 없다. STA는 웨이크업 스케줄에 따라 PS 모드로 들어가면 본 실시예에서 정의된 메커니즘을 통해 PS 모드를 종료할 때까지 PS 모드에서 무기한 유지된다. STA가 다른 STA의 웨이크업 스케줄을 알게 되면 추적을 유지할 수 있다.
웨이크업 스케줄은 자체적으로 각 STA는 피어 STA가 어웨이크 상태 일 때만 피어 STA에 트래픽을 전달한다.
AP 또는 AP와 연관되지 않고 응답을 기대하는 PCP로 프레임을 전송한 STA는 그러한 응답이 수신되거나 절차가 타임아웃 될 때까지 깨어있는 상태를 유지해야 한다.
상기 표 3은 어웨이크 BI 동안 PS 모드의 non-AP 및 non-PCP STA 및 PS 모드의 PCP에 대한 전원 상태를 나열한다. 각 항목은 어웨이크 BI 동안 여러 시점에서 non-AP 및 non-PCP STA 또는 PS 모드의 PCP에 대해 어웨이크 상태 이거나 휴면 상태를 나타낸다.
상기 표 4에는 도즈 BI 동안 PS 모드의 non-AP 및 non-PCP STA 및 PS 모드의 PCP에 대한 전력 상태가 나열되어 있다. 각 항목은 도즈 BI 동안 여러 시점에서 non-AP 및 non-PCP STA 또는 PS 모드의 PCP에 대해 어웨이크 상태 이거나 휴면 상태를 나타낸다.
또한, 상기 표 3의 어웨이크 BI에 대한 전력 상태에서 아래 표를 더 추가할 수 있다.
Portion of the beacon interval PPS PCP PS non-AP and non-PCP STA
DTI Unassigned TDD Slot Awake or doze Doze
Assigned Simplex Rx TDD Slot Awake Awake
Assigned Simplex Tx TDD Slot Awake Awake or doze
상기 표 5에는 어웨이크 BI(또는 도즈 BI) 동안 PS 모드의 non-AP 및 non-PCP STA 및 PS 모드의 PCP에 대한 전력 상태가 나열되어 있다. 즉, 상기 표 5는 DTI 동안 할당되지 않은 TDD 슬롯, 할당된 simplex Rx TDD 슬롯 및 할당된 simplex Tx TDD 슬롯에서 PS 모드의 non-AP 및 non-PCP STA 및 PS 모드의 PCP의 전력 상태를 나타낸다.
11ay 에서는 기존의 SP(Service Period) 구간을 시간으로 나누어 DL(downlink)/UL(uplink) 전송하는 TDD 스케줄링 방식으로 운영하는 방법이 가능하다. TDD 스케줄링 방식에서는 할당된 DL/UL slot 이외에서는 특별한 동작이 없을 수 있다. 이 때 power saving기술을 도입하여 종래 시스템보다 효율적인 power관리를 할 수 있다. 본 명세서는 ay에서 TDD 방식 운영 시, 효율적인 power saving에 대한 방법을 제안한다.
본 명세서는 11ay에서 실질적인 TDD 스케줄링 방식에서 효율적인 power saving 방법에 대해 제안한다. TDD SP에서는 TX/RX slot을 STA에 맞게 할당 및 스케줄링 하여 운영한다. 이 때, 할당된 slot 및 실제로 data를 전송하는 slot이 아닌 구간에서는 STA/AP가 특별한 동작을 하지 않는 경우가 발생한다. 이 때, 할당된 slot 및 실제로 data를 전송하는 slot이 아닌 곳에서 power 제어를 통해 효율적인 power save 또한 운영되어야 한다. 본 명세서는 TDD SP에서 power save를 효율적으로 운영하기 위한 방법을 제안한다.
11ay TDD channel access에서는 TDD slot scheduling을 통해 미리 DN/CN의 TDD slot을 할당하여 운영한다. 이런 과정에서 STA와 AP는 어느 시점의 TDD slot의 할당 여부 및 할당되는 시간을 알 수 있다. 할당된 slot structure 및 start time, scheduling duration등을 이용하면, TDD SP에서 power saving하는 구간을 설정 및 예측할 수 있다. TDD SP에서 효율적인 power saving을 위한 방법을 제안한다.
TDD SP에서 power saving은 다음 단위로 운용 될 수 있다(도 5 참조).
- TDD slot
- 여러 개의 TDD slot 묶음
- TDD interval
- 여러 개의 TDD interval 묶음
- TDD SP
- Beacon interval
TDD SP에서 power saving 의 시작과 끝 시간 혹은 유지 시간에 대해서는 다음과 같은 옵션 중 하나 혹은 여러 개를 적용하여 운영할 수 있다.
- TDD interval이 시작되는 시점을 시작으로 할당된 최초의 TDD slot까지 유지
- 할당된 TDD slot이 끝나는 시점을 시작으로 다음에 할당된 TDD slot 의 시작 시점까지 유지
- 할당된 TDD slot이 끝나는 시점을 시작으로 다음 TDD interval 이 시작되는 시점까지 유지
- 마지막으로 수신 받은 Slot schedule element에서 할당된 마지막 TDD slot으로부터 다음 slot schedule element 혹은 slot structure element가 수신될 시점까지 유지
- Slot의 종류에 따라 power saving을 유지
TX / RX slot 중 하나 혹은 두 종류 모두 power saving 하지 않음
Unassigned 인 slot의 경우 power saving: Unassigned TDD slot에서도 조건에 따른 power saving 운영도 가능하다. 이 때, 적용 가능한 조건은 다음 중 하나가 될 수 있다.
-> Power saving을 하지 않도록 설정된 STA
-> Power saving을 하지 않도록 설정된 TDD slot
-> Power saving을 하지 않도록 설정된 TDD interval
-> Power saving을 하지 않도록 설정된 TDD SP
-> Power saving을 하지 않도록 설정된 BI
또한 power saving이 적용될지 여부에 대해서도 알려줄 수 있다. 알려주는 방법은 다음 중 하나의 field를 사용하여 알려 줄 수 있다. 이 때 N(양의 정수)bits를 사용해 알려줄 수 있고, N bits는 다음 중 하나에 포함될 수 있다.
- TDD slot structure element format
- Slot structure control field format
- TDD slot schedule element format
- Slot schedule control field format
이 때, N bit는 다음과 같이 표현될 수 있다.
- 0: power saving 룰 적용 / 1: power saving 룰을 적용하지 않음
- 1: power saving 룰 적용 / 0: power saving 룰을 적용하지 않음
이 값으로 표현된 power saving 여부는, 다음 indication 전까지 적용될 수도 있고, 일정기간을 설정하여 그 동안만 유효하도록 할 수도 있다.
실시 예1)
TDD SP 에서 power saving을 운영하는 실시 예이다. 이 경우 다음과 같은 옵션을 적용한다.
- TDD SP가 시작되는 시점부터 할당된 최초의 TDD slot까지 power saving 유지
혹은 slot schedule element에 표시된 slot start time을 시작으로 할 수 있음
- 할당된 TDD slot이 끝나는 시점을 시작으로 다음에 할당된 TDD slot 의 시작 시점까지 유지
- 실시예의 효과: 이러한 옵션을 적용하는 경우, 할당된 TDD slot에서 실질적인 TX/RX 작동이 아닌 시간 동안 power saving 하게 된다.
실시 예2)
다음과 같은 내용을 규칙으로 두고, 일부분을 optional하게 적용하여 운영할 수 있다.
1. TDD schedule element를 받은 시점부터 TDD scheduling start time까지 doze (공통 적용)
2. Interval / slot 단위 (optional)
A. allocate되지않은 것에서 doze
B. 처음 할당된 slot 또는 interval부터 마지막 할당된 slot 또는 interval까지 awake (나머지 doze)
3. Slot단위 운용씨 다음과 같은 option 적용 가능 (optional)
A. Rx slot에서 doze state 가능
4. MD (more data) / EOSP (end of service period) (공통 적용)
MD=0 혹은 EOSP=1이면 remain period는 doze
TDD SP에서 power saving은 다음 단위로 일어날 수 있다.
- TDD SP
- TDD interval
- TDD slot
실시 예3)TDD slot 단위로 power saving이 일어나는 실시 예는 다음과 같다.
- Unassigned TDD slot 에서는 doze
- Assigned TDD slot에서 EOSP가 1로 setting되는 시점부터 해당 TDD slot이 끝나는 시점까지
이를 기존 표준문서를 이용하여 정의하면 다음과 같이 표현할 수 있다.
The source DMG STA and the destination DMG STA of a nontruncatable SP, allocated CBAP(Contention Based Access Point) or allocated TDD slot with individually addressed destination AID may go to doze state within the SP, within the CBAP or within the TDD slot, respectively, after the source DMG STA transmitted a frame to the destination DMG STA of the SP, the CBAP or the TDD slot, respectively, with the EOSP subfield set to 1 and received the following response frame from the destination DMG STA of the SP, the CBAP or the TDD slot, respectively.
도 23은 본 실시예에 따른 STA 관점에서 PS 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 절차흐름도이다.
본 실시예는, 802.11ay에서 요구하고 있는 전송 속도를 달성하기 위해 TDD-SP 동안에 MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 송수신하는 방법을 제안한다.
먼저, 용어를 정리하면, 제1 STA은 빔포밍을 수행하는 응답자(responder)에 대응할 수 있고, 제2 STA은 빔포밍을 수행하는 개시자(initiator)에 대응할 수 있다. 또한, 제1 STA은 non-AP STA 또는 non-PCP(Personal basic service set Control Point) STA일 수 있고, 제2 STA은 AP STA 또는 PCP STA일 수 있다. 본 실시예에서 기술하는 MIMO 빔포밍은 제1 STA과 제2 STA간에 수행된다. 제1 STA이 하나면, SU(single user)-MIMO 빔포밍으로 수행되고, 제1 STA이 복수 개이면, MU(multi user)-MIMO 빔포밍으로 수행될 수 있다.
S2310 단계에서, 제1 STA(station)은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정한다.
S2320 단계에서, 상기 제1 STA은 상기 PS 모드를 기반으로 상기 신호를 제2 STA으로 송신하거나 제2 STA으로부터 수신한다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 비콘 프레임(beacon frame) 또는 어나운스 프레임(announce frame)을 수신할 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임은 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯(unassigned TDD slot), 할당된 전송 TDD 슬롯(assigned Tx TDD slot) 및 할당된 수신 TDD 슬롯(assigned Rx TDD slot)을 포함한다. 즉, 상기 신호는 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서 송수신되지 않는다. 상기 신호는 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로부터 수신되고, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 전송될 수 있다.
상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 도즈(doze) 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크(awake) 또는 도즈 상태로 결정된다. 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯은 상기 제1 STA에게 할당되지 않았으므로 상기 제1 STA(STA)은 도즈 상태이나, 상기 제2 STA(AP)은 스스로 판단을 해서 어웨이크 상태가 될 수도 있다.
상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다. 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서는 상기 제2 STA(AP)이 상기 제1 STA(STA)으로 신호를 보내야 하므로, 상기 제1 및 제2 STA 모두 어웨이크 상태여야 한다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA이 송신할 신호가 존재하면, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 신호는 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 전송될 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA이 송신할 신호가 존재하지 않으면, 상기 제1 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 즉, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서는 상기 제1 STA(STA)이 상기 제2 STA(AP)로 신호를 보내야 하므로, 제2 STA은 무조건 깨어 있어야 하지만, 제1 STA은 신호를 보낼 것이 있을 때만 어웨이크 상태가 되고 신호를 보낼 것이 없으면 도즈 상태가 될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 수신할 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯 및 상기 할당된 수신 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 PS 모드는 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소가 수신된 이후에 결정될 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임 및 상기 신호는 비콘 구간(beacon interval) 내에서 송수신될 수 있다. 상기 비콘 구간은 BHI (Beacon Header Interval) 및 DTI (Data Transfer Interval)를 포함할 수 있다.
상기 BHI는 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함할 수 있다. 상기 DTI는 적어도 하나의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 상기 SP를 포함할 수 있다. 상기 비콘 프레임은 상기 BTI에서 송신될 수 있다. 상기 어나운스 프레임은 상기 ATI에서 송신될 수 있다. 상기 제1 STA 및 상기 제2 STA 간 빔포밍 트레이닝은 상기 A-BFT에서 수행될 수 있다.
상기 비콘 구간이 어웨이크 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 A-BFT에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 ATI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
상기 비콘 구간이 도즈 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 A-BFT에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 ATI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
도 24는 본 실시예에 따른 AP 관점에서 PS 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 절차를 나타낸다.
본 실시예는, 802.11ay에서 요구하고 있는 전송 속도를 달성하기 위해 TDD-SP 동안에 MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 송수신하는 방법을 제안한다.
먼저, 용어를 정리하면, 제1 STA은 빔포밍을 수행하는 개시자(initiator) 에 대응할 수 있고, 제2 STA은 빔포밍을 수행하는 응답자(responder)에 대응할 수 있다. 또한, 제1 STA은 AP 또는 PCP(Personal basic service set Control Point)일 수 있고, 제2 STA은 non-AP STA 또는 non-PCP STA일 수 있다. 본 실시예에서 기술하는 MIMO 빔포밍은 제1 STA과 제2 STA간에 수행된다. 제2 STA이 하나면, SU(single user)-MIMO 빔포밍으로 수행되고, 제2 STA이 복수 개이면, MU(multi user)-MIMO 빔포밍으로 수행될 수 있다.
S2410 단계에서, 제1 STA(station)은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정한다.
S2420 단계에서, 상기 제1 STA은 상기 PS 모드를 기반으로 상기 신호를 제2 STA으로 송신하거나 제2 STA으로부터 수신한다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로 비콘 프레임(beacon frame) 또는 어나운스 프레임(announce frame)을 송신할 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임은 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯(unassigned TDD slot), 할당된 전송 TDD 슬롯(assigned Tx TDD slot) 및 할당된 수신 TDD 슬롯(assigned Rx TDD slot)을 포함한다. 즉, 상기 신호는 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서 송수신되지 않는다. 상기 신호는 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 송신되고, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로부터 수신될 수 있다.
상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크(awake) 또는 도즈(doze) 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정된다. 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯은 상기 제2 STA에게 할당되지 않았으므로 상기 제2 STA(STA)은 도즈 상태이나, 상기 제1 STA(AP)은 스스로 판단을 해서 어웨이크 상태가 될 수도 있다.
상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다. 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서는 상기 제1 STA(AP)이 상기 제2 STA(STA)으로 신호를 보내야 하므로, 상기 제1 및 제2 STA 모두 어웨이크 상태여야 한다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정된다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA이 송신할 신호가 존재하면, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 신호는 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA으로 전송될 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA이 송신할 신호가 존재하지 않으면, 상기 제2 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 즉, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서는 상기 제2 STA(STA)이 상기 제1 STA(AP)로 신호를 보내야 하므로, 제1 STA은 무조건 깨어 있어야 하지만, 제2 STA은 신호를 보낼 것이 있을 때만 어웨이크 상태가 되고 신호를 보낼 것이 없으면 도즈 상태가 될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 송신할 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯 및 상기 할당된 수신 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 PS 모드는 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소가 수신된 이후에 결정될 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임 및 상기 신호는 비콘 구간(beacon interval) 내에서 송수신될 수 있다. 상기 비콘 구간은 BHI (Beacon Header Interval) 및 DTI (Data Transfer Interval)를 포함할 수 있다.
상기 BHI는 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함할 수 있다. 상기 DTI는 적어도 하나의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 상기 SP를 포함할 수 있다. 상기 비콘 프레임은 상기 BTI에서 송신될 수 있다. 상기 어나운스 프레임은 상기 ATI에서 송신될 수 있다. 상기 제1 STA 및 상기 제2 STA 간 빔포밍 트레이닝은 상기 A-BFT에서 수행될 수 있다.
상기 비콘 구간이 어웨이크 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 A-BFT에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 ATI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
상기 비콘 구간이 도즈 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 A-BFT에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 ATI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
도 25는 본 실시예에 따른 PS 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 절차를 도시한다.
먼저, 용어를 정리하면, 제1 STA은 빔포밍을 수행하는 개시자(initiator) 에 대응할 수 있고, 제2 STA은 빔포밍을 수행하는 응답자(responder)에 대응할 수 있다. 또한, 제1 STA은 AP 또는 PCP(100)일 수 있고, 제2 STA은 non-AP STA 또는 non-PCP STA(150)일 수 있다. 본 실시예에서 기술하는 MIMO 빔포밍은 제1 STA과 제2 STA간에 수행된다. 제2 STA이 하나면, SU(single user)-MIMO 빔포밍으로 수행되고, 제2 STA이 복수 개이면, MU(multi user)-MIMO 빔포밍으로 수행될 수 있다.
S2510 단계에서, AP는 STA으로 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 전송한다. AP는 STA으로 비콘 프레임(beacon frame) 또는 어나운스 프레임(announce frame)을 송신할 수 있다. 상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임은 상기 TDD 슬롯 구조 요소를 포함할 수 있다. 상기 복수의 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다.
S2520 단계에서, AP는 STA으로 TDD 슬롯 스케줄 요소를 전송한다. 후술할 할당된 전송 TDD 슬롯 및 할당된 수신 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다. PS 모드는 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소가 수신된 이후에 결정될 수 있다.
S2530 단계에서, AP는 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정한다.
S2540 단계에서, AP는 상기 PS 모드를 기반으로 상기 신호를 STA으로 송신하거나 STA으로부터 수신한다.
이하에서는, AP는 제1 STA으로, STA은 제2 STA으로 칭하여 설명하도록 한다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯(unassigned TDD slot), 할당된 전송 TDD 슬롯(assigned Tx TDD slot) 및 할당된 수신 TDD 슬롯(assigned Rx TDD slot)을 포함한다. 즉, 상기 신호는 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서 송수신되지 않는다. 상기 신호는 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 송신되고, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로부터 수신될 수 있다.
상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크(awake) 또는 도즈(doze) 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정된다. 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯은 상기 제2 STA에게 할당되지 않았으므로 상기 제2 STA(STA)은 도즈 상태이나, 상기 제1 STA(AP)은 스스로 판단을 해서 어웨이크 상태가 될 수도 있다.
상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다. 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서는 상기 제1 STA(AP)이 상기 제2 STA(STA)으로 신호를 보내야 하므로, 상기 제1 및 제2 STA 모두 어웨이크 상태여야 한다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정된다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA이 송신할 신호가 존재하면, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 신호는 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA으로 전송될 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA이 송신할 신호가 존재하지 않으면, 상기 제2 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 즉, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서는 상기 제2 STA(STA)이 상기 제1 STA(AP)로 신호를 보내야 하므로, 제1 STA은 무조건 깨어 있어야 하지만, 제2 STA은 신호를 보낼 것이 있을 때만 어웨이크 상태가 되고 신호를 보낼 것이 없으면 도즈 상태가 될 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임 및 상기 신호는 비콘 구간(beacon interval) 내에서 송수신될 수 있다. 상기 비콘 구간은 BHI (Beacon Header Interval) 및 DTI (Data Transfer Interval)를 포함할 수 있다.
상기 BHI는 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함할 수 있다. 상기 DTI는 적어도 하나의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 상기 SP를 포함할 수 있다. 상기 비콘 프레임은 상기 BTI에서 송신될 수 있다. 상기 어나운스 프레임은 상기 ATI에서 송신될 수 있다. 상기 제1 STA 및 상기 제2 STA 간 빔포밍 트레이닝은 상기 A-BFT에서 수행될 수 있다.
상기 비콘 구간이 어웨이크 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 A-BFT서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 ATI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
상기 비콘 구간이 도즈 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 A-BFT에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 ATI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
5. 장치 구성
도 26은 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 26의 무선 장치(100)은 상술한 실시예를 구현할 수 있는 송신장치로서, AP STA으로 동작할 수 있다. 도 26의 무선 장치(150)은 상술한 실시예를 구현할 수 있는 수신장치로서, non-AP STA으로 동작할 수 있다.
송신 장치 (100)는 프로세서(110), 메모리(120), 송수신부(130)를 포함할 수 있고, 수신 장치 (150)는 프로세서(160), 메모리(170) 및 송수신부(180)를 포함할 수 있다. 송수신부(130, 180)은 무선 신호를 송신/수신하고, IEEE 802.11/3GPP 등의 물리적 계층에서 실행될 수 있다. 프로세서(110, 160)은 물리 계층 및/또는 MAC 계층에서 실행되고, 송수신부(130, 180)와 연결되어 있다.
프로세서(110, 160) 및/또는 송수신부(130, 180)는 특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(120, 170)은 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시 예가 소프트웨어에 의해 실행될 때, 상기 기술한 방법은 상기 기술된 기능을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로세스, 기능)로서 실행될 수 있다. 상기 모듈은 메모리(120, 170)에 저장될 수 있고, 프로세서(110, 160)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리(120, 170)는 상기 프로세스(110, 160)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 수단으로 상기 프로세스(110, 160)와 연결될 수 있다.
상기 프로세서(110, 160)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110, 160)는 전술한 본 실시예에 따른 동작을 수행할 수 있다.
송신 장치의 프로세서(110)의 동작은 구체적으로 다음과 같다. 송신 장치의 프로세서(110)는 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정하고, 상기 PS 모드를 기반으로 STA에게 신호를 송신하거나 또는 STA으로부터 신호를 수신한다.
수신 장치의 프로세서(160)의 동작은 구체적으로 다음과 같다. 수신 장치의 프로세서(160)는 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정하고, 상기 PS 모드를 기반으로 AP에게 신호를 송신하거나 또는 AP로부터 신호를 수신한다.
도 27은 본 발명의 실시예를 구현하는 보다 상세한 무선장치를 나타낸다. 송신장치 또는 수신장치에 대해 전술한 본 발명이 이 실시예에 적용될 수 있다.
무선장치는 프로세서(610), 전력 관리 모듈(611), 배터리(612), 디스플레이(613), 키패드(614), SIM(subscriber identification module) 카드(615), 메모리(620), 송수신부(630), 하나 이상의 안테나(631), 스피커(640) 및 마이크(641)를 포함한다.
프로세서(610)는 본 명세서에서 설명된 제안된 기능, 절차 및/ 또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(610)에서 구현될 수 있다. 프로세서(610)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서는 AP(application processor)일 수 있다. 프로세서(610)는 DSP(digital signal processor), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), 모뎀(Modem; modulator and demodulator) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(610)의 예는 Qualcomm®에 의해 제조된 SNAPDRAGONTM 시리즈 프로세서, Samsung®에 의해 제조된 EXYNOSTM 시리즈 프로세서, Apple®에 의해 제조된 A 시리즈 프로세서, MediaTek®에 의해 제조된 HELIOTM 시리즈 프로세서, INTEL®에 의해 제조된 ATOMTM 시리즈 프로세서 또는 대응하는 차세대 프로세서일 수 있다.
전력 관리 모듈(611)은 프로세서(610) 및/또는 송수신부(630)에 대한 전력을 관리한다. 배터리(612)는 전력 관리 모듈(611)에 전력을 공급한다. 디스플레이(613)는 프로세서(610)에 의해 처리된 결과를 출력한다. 키패드(614)는 프로세서(610)에 의해 사용될 입력을 수신한다. 키패드(614)는 디스플레이(613) 상에 표시될 수 있다. SIM 카드(615)는 휴대 전화 및 컴퓨터와 같은 휴대 전화 장치에서 가입자를 식별하고 인증하는 데에 사용되는 IMSI(international mobile subscriber identity) 및 그와 관련된 키를 안전하게 저장하기 위하여 사용되는 집적 회로이다. 많은 SIM 카드에 연락처 정보를 저장할 수도 있다.
메모리(620)는 프로세서(610)와 동작 가능하게 결합되고, 프로세서(610)를 동작시키기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(620)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 명세서에서 설명된 기술들은 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하는 모듈(예컨대, 절차, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(620)에 저장될 수 있고 프로세서(610)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(620)는 프로세서(610) 내부에 구현될 수 있다. 또는, 메모리(620)는 프로세서(610) 외부에 구현될 수 있으며, 기술 분야에서 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서(610)에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
송수신부(630)는 프로세서(610)와 동작 가능하게 결합되고, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 송수신부(630)는 전송기와 수신기를 포함한다. 송수신부(630)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 기저 대역 회로를 포함할 수 있다. 송수신부는 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 하나 이상의 안테나(631)을 제어한다.
스피커(640)는 프로세서(610)에 의해 처리된 소리 관련 결과를 출력한다. 마이크(641)는 프로세서(610)에 의해 사용될 소리 관련 입력을 수신한다.
송신 장치의 경우, 상기 프로세서(610)는 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정하고, 상기 PS 모드를 기반으로 STA에게 신호를 송신하거나 또는 STA으로부터 신호를 수신한다.
수신 장치의 경우, 상기 프로세서(610)는 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정하고, 상기 PS 모드를 기반으로 AP에게 신호를 송신하거나 또는 AP로부터 신호를 수신한다.
상기 STA을 제1 STA이라 하고, 상기 AP를 제2 STA라고 하면 다음과 같이 설명할 수 있다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로 비콘 프레임(beacon frame) 또는 어나운스 프레임(announce frame)을 송신할 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임은 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯(unassigned TDD slot), 할당된 전송 TDD 슬롯(assigned Tx TDD slot) 및 할당된 수신 TDD 슬롯(assigned Rx TDD slot)을 포함한다. 즉, 상기 신호는 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서 송수신되지 않는다. 상기 신호는 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 송신되고, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로부터 수신될 수 있다.
상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크(awake) 또는 도즈(doze) 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정된다. 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯은 상기 제2 STA에게 할당되지 않았으므로 상기 제2 STA(STA)은 도즈 상태이나, 상기 제1 STA(AP)은 스스로 판단을 해서 어웨이크 상태가 될 수도 있다.
상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정된다. 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서는 상기 제1 STA(AP)이 상기 제2 STA(STA)으로 신호를 보내야 하므로, 상기 제1 및 제2 STA 모두 어웨이크 상태여야 한다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정된다.
상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA이 송신할 신호가 존재하면, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 신호는 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA으로 전송될 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA이 송신할 신호가 존재하지 않으면, 상기 제2 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 즉, 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서는 상기 제2 STA(STA)이 상기 제1 STA(AP)로 신호를 보내야 하므로, 제1 STA은 무조건 깨어 있어야 하지만, 제2 STA은 신호를 보낼 것이 있을 때만 어웨이크 상태가 되고 신호를 보낼 것이 없으면 도즈 상태가 될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 송신할 수 있다. 상기 할당된 전송 TDD 슬롯 및 상기 할당된 수신 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 PS 모드는 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소가 수신된 이후에 결정될 수 있다.
상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임 및 상기 신호는 비콘 구간(beacon interval) 내에서 송수신될 수 있다. 상기 비콘 구간은 BHI (Beacon Header Interval) 및 DTI (Data Transfer Interval)를 포함할 수 있다.
상기 BHI는 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함할 수 있다. 상기 DTI는 적어도 하나의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 상기 SP를 포함할 수 있다. 상기 비콘 프레임은 상기 BTI에서 송신될 수 있다. 상기 어나운스 프레임은 상기 ATI에서 송신될 수 있다. 상기 제1 STA 및 상기 제2 STA 간 빔포밍 트레이닝은 상기 A-BFT에서 수행될 수 있다.
상기 비콘 구간이 어웨이크 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 A-BFT에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다. 또한, 상기 ATI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.
상기 비콘 구간이 도즈 상태인 경우, 상기 BHI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 A-BFT에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 정의되지 않고(N/A), 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정될 수 있다. 상기 ATI에서, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정될 수 있다.

Claims (16)

  1. 무선랜(WLAN) 시스템에서 PS(Power Saving) 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서,
    제1 STA(station)이, TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 STA이, 상기 PS 모드를 기반으로 상기 신호를 제2 STA으로 송신하거나 제2 STA으로부터 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯, 할당된 전송 TDD 슬롯 및 할당된 수신 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 도즈(doze) 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크(awake) 또는 도즈 상태로 결정되고,
    상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 및
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호는 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서 송수신되지 않고,
    상기 신호는 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로부터 수신되는
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA이 송신할 신호가 존재하면, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 신호는 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 전송되고,
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA이 송신할 신호가 존재하지 않으면, 상기 제1 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정되는
    방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA으로부터 비콘 프레임(beacon frame) 또는 어나운스 프레임(announce frame)을 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임은 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 포함하고,
    상기 복수의 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정되는
    방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA으로부터 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯 및 상기 할당된 수신 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정되고,
    상기 PS 모드는 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소가 수신된 이후에 결정되는
    방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임 및 상기 신호는 비콘 구간(beacon interval) 내에서 송수신되고,
    상기 비콘 구간은 BHI (Beacon Header Interval) 및 DTI (Data Transfer Interval)를 포함하고,
    상기 BHI는 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함하고,
    상기 DTI는 적어도 하나의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 상기 SP를 포함하고,
    상기 비콘 프레임은 상기 BTI에서 송신되고,
    상기 어나운스 프레임은 상기 ATI에서 송신되고,
    상기 제1 STA 및 상기 제2 STA 간 빔포밍 트레이닝은 상기 A-BFT에서 수행되는
    방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비콘 구간이 어웨이크 상태인 경우,
    상기 BHI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고,
    상기 A-BFT에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고,
    상기 ATI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되는
    방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 비콘 구간이 도즈 상태인 경우,
    상기 BHI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 정의되지 않고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고,
    상기 A-BFT에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 정의되지 않고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고,
    상기 ATI에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되는
    방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 STA은 non-AP STA 또는 non-PCP(Personal basic service set Control Point) STA이고,
    상기 제2 STA은 AP 또는 PCP인
    방법.
  10. 무선랜(WLAN) 시스템에서 PS(Power Saving) 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 제1 STA(station)에 있어서, 상기 제1 STA은
    메모리;
    트랜시버; 및
    상기 메모리 및 상기 트랜시버와 동작 가능하게 결합된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는:
    TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정하고; 및
    상기 PS 모드를 기반으로 상기 신호를 제2 STA으로 송신하거나 제2 STA으로부터 수신하되,
    상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯, 할당된 전송 TDD 슬롯 및 할당된 수신 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 도즈(doze) 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크(awake) 또는 도즈 상태로 결정되고,
    상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 및
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되는
    제1 STA.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 신호는 상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서 송수신되지 않고,
    상기 신호는 상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로부터 수신되는
    제1 STA.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA이 송신할 신호가 존재하면, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 신호는 상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제2 STA으로 전송되고,
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서 상기 제1 STA이 송신할 신호가 존재하지 않으면, 상기 제1 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정되는
    제1 STA.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서가, 상기 제2 STA으로부터 비콘 프레임(beacon frame) 또는 어나운스 프레임(announce frame)을 수신하되,
    상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임은 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 포함하고,
    상기 복수의 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정되는
    제1 STA.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서가, 상기 제2 STA으로부터 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 수신하되,
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯 및 상기 할당된 수신 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정되고,
    상기 PS 모드는 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소가 수신된 이후에 결정되는
    제1 STA.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 비콘 프레임 또는 상기 어나운스 프레임 및 상기 신호는 비콘 구간(beacon interval) 내에서 송수신되고,
    상기 비콘 구간은 BHI (Beacon Header Interval) 및 DTI (Data Transfer Interval)를 포함하고,
    상기 BHI는 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함하고,
    상기 DTI는 적어도 하나의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 상기 SP를 포함하고,
    상기 비콘 프레임은 상기 BTI에서 송신되고,
    상기 어나운스 프레임은 상기 ATI에서 송신되고,
    상기 제1 STA 및 상기 제2 STA 간 빔포밍 트레이닝은 상기 A-BFT에서 수행되는
    제1 STA.
  16. 무선랜(WLAN) 시스템에서 PS(Power Saving) 모드를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서,
    제1 STA(station)이, TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period)에서 상기 PS 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 STA이, 상기 PS 모드를 기반으로 상기 신호를 제2 STA으로 송신하거나 제2 STA으로부터 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 복수의 TDD 슬롯은 할당되지 않은 TDD 슬롯, 할당된 전송 TDD 슬롯 및 할당된 수신 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 할당되지 않은 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크(awake) 또는 도즈(doze) 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 도즈 상태로 결정되고,
    상기 할당된 수신 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 및
    상기 할당된 전송 TDD 슬롯에서, 상기 제1 STA의 PS 모드는 어웨이크 상태로 결정되고, 상기 제2 STA의 PS 모드는 어웨이크 또는 도즈 상태로 결정되고,
    상기 제1 STA은 AP 또는 PCP(Personal basic service set Control Point)이고, 및
    상기 제2 STA은 non-AP STA 또는 non-PCP STA인
    방법.
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