WO2023075386A1 - 무선랜 시스템에서 센싱 절차를 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서 센싱 절차를 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2023075386A1
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csi
sta
scaling factor
ppdu
matrix
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임동국
최진수
장인선
김상국
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
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    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present disclosure relates to a method and apparatus for performing communication in a wireless local area network (WLAN) system, and more particularly, to a method and apparatus for performing a sensing procedure in a next-generation wireless LAN system. .
  • WLAN wireless local area network
  • Wi-Fi wireless local area network
  • technologies recently introduced to wireless LANs include enhancements for VHT (Very High-Throughput) of the 802.11ac standard, and enhancements for HE (High Efficiency) of the IEEE 802.11ax standard. do.
  • VHT Very High-Throughput
  • HE High Efficiency
  • An improvement technique for providing sensing for a device using a WLAN signal is being discussed.
  • an object eg, a person, Standard technology development for performing sensing on objects, etc.
  • Object sensing based on a WLAN signal has the advantage of being able to utilize an existing frequency band and having a lower possibility of invasion of privacy compared to existing sensing technologies.
  • the frequency range used in WLAN technology increases, precise sensing information can be obtained, and along with this, technology for reducing power consumption to efficiently support precise sensing procedures is being studied.
  • a technical problem of the present disclosure is to provide a method and apparatus for performing a sensing procedure in a wireless LAN system.
  • An additional technical problem of the present disclosure is to provide a method and apparatus for setting a scaling factor related to CSI information obtained through sensing measurement in a WLAN system.
  • An object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for transmitting and receiving encoded CSI feedback based on a set scaling factor and decoding the transmitted and received CSI feedback.
  • a method for performing a procedure by a first station (STA) in a wireless LAN system includes a channel CSI (channel) based on a null data physical protocol data unit (PPDU) (NDP) received from a second STA. obtaining a state information) matrix; obtaining a scaling factor based on a 2's complement value associated with the maximum value of the CSI matrix; obtaining CSI feedback by performing scaling and quantization on the CSI matrix based on the scaling factor; and transmitting a CSI report field including the scaling factor and the CSI feedback to the second STA.
  • PPDU physical protocol data unit
  • a method for performing a sensing procedure by a second station (STA) in a wireless LAN system includes transmitting a null data physical protocol data unit (NDP) to a first STA; Receiving a CSI report field including a scaling factor and CSI feedback from a first STA; And decoding the CSI feedback based on the scaling factor, wherein the scaling factor is based on a 2's complement related to a maximum value of a channel state information (CSI) matrix obtained through the NDP, ,
  • the CSI feedback may be obtained by performing scaling and quantization on the CSI matrix by the first STA based on the scaling factor.
  • a method and apparatus for performing a sensing procedure in a wireless LAN system may be provided.
  • a method and apparatus for setting a scaling factor related to CSI information obtained through sensing measurement in a WLAN system may be provided.
  • a method and apparatus for transmitting and receiving encoded CSI feedback based on a set scaling factor and decoding the transmitted and received CSI feedback may be provided.
  • FIG. 1 illustrates a block configuration diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system to which the present disclosure may be applied.
  • FIG 3 is a diagram for explaining a link setup process to which the present disclosure may be applied.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a backoff process to which the present disclosure may be applied.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a frame transmission operation based on CSMA/CA to which the present disclosure may be applied.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in a WLAN system to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating examples of PPDUs defined in the IEEE 802.11 standard to which the present disclosure may be applied.
  • 8 to 10 are diagrams for explaining examples of resource units of a WLAN system to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 11 shows an exemplary structure of a HE-SIG-B field.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a MU-MIMO method in which a plurality of users/STAs are allocated to one RU.
  • FIG. 13 shows an example of a PPDU format to which the present disclosure can be applied.
  • FIG 14 shows an example of an NDP announcement frame to which the present disclosure can be applied.
  • 15 is a diagram for explaining a process in which a first STA performs a sensing procedure according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a diagram for explaining a process in which a second STA performs a sensing procedure according to an embodiment of the present disclosure.
  • first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from another component and are not used to limit the components, unless otherwise specified. The order or importance among them is not limited. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment may be referred to as a first component in another embodiment. can also be called
  • Examples of the present disclosure may be applied to various wireless communication systems.
  • examples of the present disclosure may be applied to a wireless LAN system.
  • examples of the present disclosure may be applied to an IEEE 802.11a/g/n/ac/ax standards-based wireless LAN.
  • examples of the present disclosure may be applied to a wireless LAN based on the newly proposed IEEE 802.11be (or EHT) standard.
  • Examples of the present disclosure may be applied to a wireless LAN based on the IEEE 802.11be Release-2 standard corresponding to an additional improvement technology of the IEEE 802.11be Release-1 standard.
  • examples of the present disclosure may be applied to a next-generation standards-based wireless LAN after IEEE 802.11be.
  • examples of this disclosure may be applied to a cellular wireless communication system.
  • a cellular wireless communication system based on Long Term Evolution (LTE)-based technology and 5G New Radio (NR)-based technology of the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standard.
  • LTE Long Term Evolution
  • NR 5G New Radio
  • FIG. 1 illustrates a block configuration diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the first device 100 and the second device 200 illustrated in FIG. 1 are a terminal, a wireless device, a wireless transmit receive unit (WTRU), a user equipment (UE), and a mobile station (MS). ), UT (user terminal), MSS (Mobile Subscriber Station), MSS (Mobile Subscriber Unit), SS (Subscriber Station), AMS (Advanced Mobile Station), WT (Wireless terminal), or simply user. term can be replaced.
  • the first device 100 and the second device 200 include an access point (AP), a base station (BS), a fixed station, a Node B, a base transceiver system (BTS), a network, It can be replaced with various terms such as AI (Artificial Intelligence) system, RSU (road side unit), repeater, router, relay, and gateway.
  • AP access point
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • AI Artificial Intelligence
  • RSU road side unit
  • repeater router, relay, and gateway.
  • the devices 100 and 200 illustrated in FIG. 1 may also be referred to as stations (STAs).
  • the devices 100 and 200 illustrated in FIG. 1 may be referred to by various terms such as a transmitting device, a receiving device, a transmitting STA, and a receiving STA.
  • the STAs 110 and 200 may perform an access point (AP) role or a non-AP role. That is, in the present disclosure, the STAs 110 and 200 may perform functions of an AP and/or a non-AP.
  • AP access point
  • the STAs 110 and 200 may perform functions of an AP and/or a non-AP.
  • an AP may also be indicated as an AP STA.
  • the first device 100 and the second device 200 may transmit and receive wireless signals through various wireless LAN technologies (eg, IEEE 802.11 series).
  • the first device 100 and the second device 200 may include an interface for a medium access control (MAC) layer and a physical layer (PHY) conforming to the IEEE 802.11 standard.
  • MAC medium access control
  • PHY physical layer
  • the first device 100 and the second device 200 may additionally support various communication standards (eg, 3GPP LTE series, 5G NR series standards, etc.) technologies other than wireless LAN technology.
  • the device of the present disclosure may be implemented in various devices such as a mobile phone, a vehicle, a personal computer, augmented reality (AR) equipment, and virtual reality (VR) equipment.
  • the STA of the present specification includes voice call, video call, data communication, autonomous-driving, machine-type communication (MTC), machine-to-machine (M2M), device-to-device (D2D), Various communication services such as IoT (Internet-of-Things) may be supported.
  • MTC machine-type communication
  • M2M machine-to-machine
  • D2D device-to-device
  • IoT Internet-of-Things
  • the first device 100 includes one or more processors 102 and one or more memories 104, and may additionally include one or more transceivers 106 and/or one or more antennas 108.
  • the processor 102 controls the memory 104 and/or the transceiver 106 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or flowcharts of operations set forth in this disclosure.
  • the processor 102 may process information in the memory 104 to generate first information/signal, and transmit a radio signal including the first information/signal through the transceiver 106 .
  • the processor 102 may receive a radio signal including the second information/signal through the transceiver 106, and then store information obtained from signal processing of the second information/signal in the memory 104.
  • the memory 104 may be connected to the processor 102 and may store various information related to the operation of the processor 102 .
  • memory 104 may perform some or all of the processes controlled by processor 102, or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this disclosure. (instructions) may be stored.
  • the processor 102 and the memory 104 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless LAN technology (eg, IEEE 802.11 series).
  • the transceiver 106 may be coupled to the processor 102 and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 108 .
  • the transceiver 106 may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver 106 may be used interchangeably with a radio frequency (RF) unit.
  • a device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • the second device 200 includes one or more processors 202, one or more memories 204, and may further include one or more transceivers 206 and/or one or more antennas 208.
  • the processor 202 controls the memory 204 and/or the transceiver 206 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or flowcharts of operations set forth in this disclosure.
  • the processor 202 may process information in the memory 204 to generate third information/signal, and transmit a radio signal including the third information/signal through the transceiver 206 .
  • the processor 202 may receive a radio signal including the fourth information/signal through the transceiver 206 and store information obtained from signal processing of the fourth information/signal in the memory 204 .
  • the memory 204 may be connected to the processor 202 and may store various information related to the operation of the processor 202 .
  • memory 204 may perform some or all of the processes controlled by processor 202, or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or flowcharts of operations disclosed in this disclosure. It may store software codes including them.
  • the processor 202 and the memory 204 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless LAN technology (eg, IEEE 802.11 series).
  • the transceiver 206 may be coupled to the processor 202 and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 208 .
  • the transceiver 206 may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver 206 may be used interchangeably with an RF unit.
  • a device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors 102, 202.
  • one or more processors 102, 202 may implement one or more layers (eg, functional layers such as PHY, MAC).
  • One or more processors (102, 202) may generate one or more Protocol Data Units (PDUs) and/or one or more Service Data Units (SDUs) in accordance with the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flow charts disclosed herein.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • One or more processors 102, 202 may generate messages, control information, data or information in accordance with the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flow diagrams set forth in this disclosure.
  • One or more processors 102, 202 may process PDUs, SDUs, messages, control information, data or signals containing information (e.g., baseband signals) according to the functions, procedures, proposals and/or methods disclosed herein. generated and provided to one or more transceivers (106, 206).
  • One or more processors 102, 202 may receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers 106, 206, the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or described in this disclosure.
  • PDUs, SDUs, messages, control information, data or information may be acquired according to the operational flowcharts.
  • One or more processors 102, 202 may be referred to as a controller, microcontroller, microprocessor or microcomputer.
  • One or more processors 102, 202 may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flow charts disclosed in this disclosure may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, and the like.
  • Firmware or software configured to perform the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flow diagrams disclosed in this disclosure may be included in one or more processors (102, 202) or stored in one or more memories (104, 204). It can be driven by the above processors 102 and 202.
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flow diagrams disclosed in this disclosure may be implemented using firmware or software in the form of codes, instructions and/or sets of instructions.
  • One or more memories 104, 204 may be coupled with one or more processors 102, 202 and may store various types of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions and/or instructions.
  • One or more memories 104, 204 may be comprised of ROM, RAM, EPROM, flash memory, hard drives, registers, cache memory, computer readable storage media, and/or combinations thereof.
  • One or more memories 104, 204 may be located internally and/or external to one or more processors 102, 202. Additionally, one or more memories 104, 204 may be coupled to one or more processors 102, 202 through various technologies, such as wired or wireless connections.
  • One or more transceivers 106, 206 may transmit user data, control information, radio signals/channels, etc., as referred to in the methods and/or operational flow charts of this disclosure, to one or more other devices.
  • the one or more transceivers 106, 206 may receive user data, control information, radio signals/channels, etc. referred to in the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flow charts, etc. disclosed in this disclosure from one or more other devices. there is.
  • one or more transceivers 106 and 206 may be connected to one or more processors 102 and 202 and transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to transmit user data, control information, or radio signals to one or more other devices. Additionally, one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to receive user data, control information, or radio signals from one or more other devices. In addition, one or more transceivers 106, 206 may be coupled with one or more antennas 108, 208, and one or more transceivers 106, 206 may be connected to one or more antennas 108, 208, as described herein. , procedures, proposals, methods and / or operation flowcharts, etc. can be set to transmit and receive user data, control information, radio signals / channels, etc.
  • one or more antennas may be a plurality of physical antennas or a plurality of logical antennas (eg, antenna ports).
  • One or more transceivers (106, 206) convert the received radio signals/channels from RF band signals in order to process the received user data, control information, radio signals/channels, etc. using one or more processors (102, 202). It can be converted into a baseband signal.
  • One or more transceivers 106 and 206 may convert user data, control information, and radio signals/channels processed by one or more processors 102 and 202 from baseband signals to RF band signals.
  • one or more of the transceivers 106, 206 may include (analog) oscillators and/or filters.
  • one of the STAs 100 and 200 may perform an intended operation of an AP, and the other of the STAs 100 and 200 may perform an intended operation of a non-AP STA.
  • the transceivers 106 and 206 of FIG. 1 transmit and receive signals (eg, packets conforming to IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be or PPDU (Physical Layer Protocol Data Unit)). action can be performed.
  • signals eg, packets conforming to IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be or PPDU (Physical Layer Protocol Data Unit)
  • PPDU Physical Layer Protocol Data Unit
  • an operation in which various STAs generate transmission/reception signals or perform data processing or calculation in advance for transmission/reception signals may be performed by the processors 102 and 202 of FIG. 1 .
  • an example of an operation of generating a transmission/reception signal or performing data processing or calculation in advance for the transmission/reception signal is, 1) a field included in the PPDU (SIG (signal), STF (short training field), LTF (long training field), Data, etc.) operation of determining/acquiring/constructing/operating/decoding/encoding, 2) time resource or frequency used for fields (SIG, STF, LTF, Data, etc.) included in the PPDU Operation of determining/constructing/acquiring resources (eg, subcarrier resources), etc.
  • SIG signal
  • STF short training field
  • LTF long training field
  • Data etc.
  • time resource or frequency used for fields SIG, STF, LTF, Data, etc.
  • ACK signal may include operations related to / calculation / decoding / encoding.
  • various information eg, information related to fields / subfields / control fields / parameters / power, etc. used by various STAs to determine / acquire / configure / calculate / decode / encode transmission and reception signals may be stored in the memories 104 and 204 of FIG. 1 .
  • downlink refers to a link for communication from an AP STA to a non-AP STA, and a downlink PPDU/packet/signal may be transmitted and received through the downlink.
  • a transmitter may be part of an AP STA, and a receiver may be part of a non-AP STA.
  • Uplink refers to a link for communication from non-AP STAs to AP STAs, and UL PPDUs/packets/signals may be transmitted and received through uplink.
  • a transmitter may be part of a non-AP STA, and a receiver may be part of an AP STA.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system to which the present disclosure may be applied.
  • the structure of the WLAN system may be composed of a plurality of components.
  • a wireless LAN supporting STA mobility transparent to an upper layer may be provided by interaction of a plurality of components.
  • a Basic Service Set (BSS) corresponds to a basic building block of a wireless LAN.
  • BSS1 and BSS2 there are two BSSs (BSS1 and BSS2), and two STAs are included as members of each BSS (STA1 and STA2 are included in BSS1, and STA3 and STA4 are included in BSS2) by way of example.
  • An ellipse representing a BSS in FIG. 2 may also be understood as representing a coverage area in which STAs included in the corresponding BSS maintain communication. This area may be referred to as a Basic Service Area (BSA).
  • BSA Basic Service Area
  • the most basic type of BSS in a wireless LAN is an independent BSS (Independent BSS, IBSS).
  • IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs.
  • BSS1 composed of only STA1 and STA2 or BSS2 composed of only STA3 and STA4 may respectively correspond to representative examples of IBSS.
  • This configuration is possible when STAs can communicate directly without an AP.
  • this type of wireless LAN it is not configured in advance, but may be configured when a LAN is required, and this may be referred to as an ad-hoc network.
  • IBSS does not include an AP, there is no centralized management entity. That is, in IBSS, STAs are managed in a distributed manner. In the IBSS, all STAs can be made up of mobile STAs, and access to the distributed system (DS) is not allowed, forming a self-contained network.
  • DS distributed system
  • the STA's membership in the BSS may be dynamically changed by turning on or off the STA, entering or exiting the BSS area, and the like.
  • the STA may join the BSS using a synchronization process.
  • the STA In order to access all services of the BSS infrastructure, the STA must be associated with the BSS. This association may be dynamically established and may include the use of a Distribution System Service (DSS).
  • DSS Distribution System Service
  • Direct STA-to-STA distance in a WLAN may be limited by PHY performance. In some cases, this distance limit may be sufficient, but in some cases, communication between STAs at a longer distance may be required.
  • a distributed system (DS) may be configured to support extended coverage.
  • DS means a structure in which BSSs are interconnected.
  • a BSS may exist as an extended form of a network composed of a plurality of BSSs.
  • DS is a logical concept and can be specified by the characteristics of Distributed System Media (DSM).
  • DSM Distributed System Media
  • WM wireless medium
  • DSM may be logically separated.
  • Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components. These media are not limited to being the same, nor are they limited to being different.
  • the flexibility of the WLAN structure (DS structure or other network structure) can be explained in that a plurality of media are logically different. That is, the WLAN structure may be implemented in various ways, and the corresponding WLAN structure may be independently specified by the physical characteristics of each embodiment.
  • a DS can support a mobile device by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services needed to address addresses to destinations.
  • the DS may further include a component called a portal that serves as a bridge for connection between the wireless LAN and other networks (eg, IEEE 802.X).
  • An AP means an entity that enables access to a DS through a WM for coupled non-AP STAs and also has the functionality of an STA. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP.
  • STA2 and STA3 shown in FIG. 2 have the functionality of STAs, and provide a function allowing combined non-AP STAs (STA1 and STA4) to access the DS.
  • all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities.
  • the address used by the AP for communication on the WM and the address used by the AP for communication on the DSM are not necessarily the same.
  • a BSS composed of an AP and one or more STAs may be referred to as an infrastructure BSS.
  • Data transmitted from one of the STA(s) coupled to an AP to an STA address of that AP is always received on an uncontrolled port and may be processed by an IEEE 802.1X port access entity.
  • transmission data or frames can be delivered to the DS.
  • An extended service set may be set to provide wide coverage in addition to the above-described DS structure.
  • ESS refers to a network in which a network having an arbitrary size and complexity is composed of DS and BSS.
  • An ESS may correspond to a set of BSSs connected to one DS. However, ESS does not include DS.
  • An ESS network is characterized by being seen as an IBSS in the LLC (Logical Link Control) layer. STAs included in the ESS can communicate with each other, and mobile STAs can move from one BSS to another BSS (within the same ESS) transparently to the LLC.
  • APs included in one ESS may have the same service set identification (SSID).
  • the SSID is distinguished from the BSSID, which is an identifier of the BSS.
  • BSSs can partially overlap, which is a form commonly used to provide continuous coverage.
  • BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit on the distance between BSSs.
  • the BSSs may be physically located in the same location, which may be used to provide redundancy.
  • one (or more than one) IBSS or ESS networks may physically exist in the same space as one (or more than one) ESS network. This is when an ad-hoc network operates in a location where an ESS network exists, when physically overlapping wireless networks are configured by different organizations, or when two or more different access and security policies are required in the same location. It may correspond to the form of an ESS network in the like.
  • FIG 3 is a diagram for explaining a link setup process to which the present disclosure may be applied.
  • the STA In order for the STA to set up a link with respect to the network and transmit/receive data, it first discovers the network, performs authentication, establishes an association, and authenticates for security have to go through
  • the link setup process may also be referred to as a session initiation process or a session setup process.
  • the processes of discovery, authentication, association, and security setting of the link setup process may be collectively referred to as an association process.
  • the STA may perform a network discovery operation.
  • the network discovery operation may include a scanning operation of the STA. That is, in order for the STA to access the network, it needs to find a network in which it can participate.
  • the STA must identify a compatible network before participating in a wireless network, and the process of identifying a network existing in a specific area is called scanning.
  • FIG. 3 exemplarily illustrates a network discovery operation including an active scanning process.
  • active scanning an STA performing scanning transmits a probe request frame to discover which APs exist around it while moving channels and waits for a response thereto.
  • a responder transmits a probe response frame as a response to the probe request frame to the STA that has transmitted the probe request frame.
  • the responder may be an STA that last transmitted a beacon frame in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP since the AP transmits the beacon frame, the AP becomes a responder.
  • the STAs in the IBSS rotate to transmit the beacon frame, so the responder is not constant.
  • an STA that transmits a probe request frame on channel 1 and receives a probe response frame on channel 1 stores BSS-related information included in the received probe response frame and transmits the probe request frame on the next channel (e.g., channel 2).
  • channel e.g., channel 2
  • scanning ie, probe request/response transmission/reception on channel 2
  • the scanning operation may be performed in a passive scanning manner.
  • passive scanning an STA performing scanning waits for a beacon frame while moving channels.
  • a beacon frame is one of the management frames defined in IEEE 802.11, and is periodically transmitted to notify the existence of a wireless network and to allow an STA performing scanning to find a wireless network and participate in the wireless network.
  • the AP serves to transmit beacon frames periodically, and in the IBSS, STAs within the IBSS rotate to transmit beacon frames.
  • an STA performing scanning receives a beacon frame, it stores information about the BSS included in the beacon frame and records beacon frame information in each channel while moving to another channel.
  • the STA receiving the beacon frame may store BSS-related information included in the received beacon frame, move to the next channel, and perform scanning in the next channel in the same way. Comparing active scanning and passive scanning, active scanning has an advantage of having less delay and less power consumption than passive scanning.
  • step S320 After the STA discovers the network, an authentication process may be performed in step S320.
  • This authentication process may be referred to as a first authentication process in order to be clearly distinguished from the security setup operation of step S340 to be described later.
  • the authentication process includes a process in which the STA transmits an authentication request frame to the AP, and in response, the AP transmits an authentication response frame to the STA.
  • An authentication frame used for authentication request/response corresponds to a management frame.
  • the authentication frame includes authentication algorithm number, authentication transaction sequence number, status code, challenge text, RSN (Robust Security Network), finite cyclic group Group), etc. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request/response frame, and may be replaced with other information or additional information may be further included.
  • the STA may transmit an authentication request frame to the AP.
  • the AP may determine whether to allow authentication of the corresponding STA based on information included in the received authentication request frame.
  • the AP may provide the result of the authentication process to the STA through an authentication response frame.
  • an association process may be performed in step S330.
  • the association process includes a process in which the STA transmits an association request frame to the AP, and in response, the AP transmits an association response frame to the STA.
  • the association request frame includes information related to various capabilities, beacon listen interval, service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, RSN, mobility It may include information about domain, supported operating classes, TIM broadcast request (Traffic Indication Map Broadcast request), interworking service capability, and the like.
  • the combined response frame includes information related to various capabilities, status code, association ID (AID), supported rate, enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set, received channel power indicator (RCPI), received signal to RSNI (received signal to Noise Indicator), mobility domain, timeout interval (e.g., association comeback time), overlapping BSS scan parameters, TIM broadcast response, Quality of Service (QoS) map, etc. can do. This corresponds to some examples of information that may be included in the association request/response frame, and may be replaced with other information or additional information may be further included.
  • AID association ID
  • EDCA enhanced distributed channel access
  • RCPI received channel power indicator
  • RSNI received signal to Noise Indicator
  • timeout interval
  • a security setup process may be performed in step S340.
  • the security setup process of step S340 may be referred to as an authentication process through RSNA (Robust Security Network Association) request/response, and the authentication process of step S320 is referred to as a first authentication process, and the security setup process of step S340 may also simply be referred to as an authentication process.
  • RSNA Robot Security Network Association
  • the security setup process of step S340 may include, for example, a process of setting up a private key through 4-way handshaking through an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame.
  • the security setup process may be performed according to a security method not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a backoff process to which the present disclosure may be applied.
  • a basic access mechanism of medium access control is a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) mechanism.
  • the CSMA/CA mechanism is also called Distributed Coordination Function (DCF) of IEEE 802.11 MAC, and basically adopts a "listen before talk" access mechanism.
  • DCF Distributed Coordination Function
  • the AP and / or STA senses a radio channel or medium for a predetermined time interval (eg, DCF Inter-Frame Space (DIFS)) prior to starting transmission
  • a predetermined time interval eg, DCF Inter-Frame Space (DIFS)
  • DIFS DCF Inter-Frame Space
  • the medium is determined to be in an idle state, frame transmission is started through the corresponding medium, while the medium is occupied or If it is detected that it is busy, the corresponding AP and/or STA does not start its own transmission and waits by setting a delay period (eg, random backoff period) for medium access.
  • Frame transmission may be attempted later, and since several STAs are expected to attempt frame transmission after waiting for different periods of time due to the application of the random backoff period, collision may be minimized.
  • HCF Hybrid Coordination Function
  • HCF is based on the DCF and Point Coordination Function (PCF).
  • PCF is a polling-based synchronous access method and refers to a method in which all receiving APs and/or STAs periodically poll to receive data frames.
  • HCF has Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and HCF Controlled Channel Access (HCCA).
  • EDCA is a contention-based access method for a provider to provide data frames to multiple users, and HCCA uses a non-contention-based channel access method using a polling mechanism.
  • the HCF includes a medium access mechanism for improving WLAN QoS (Quality of Service), and can transmit QoS data in both a Contention Period (CP) and a Contention Free Period (CFP). .
  • the random backoff count has a pseudo-random integer value and may be determined as one of values ranging from 0 to CW.
  • CW is a contention window parameter value.
  • the CW parameter is given CWmin as an initial value, but may take a value twice as large in case of transmission failure (for example, when an ACK for the transmitted frame is not received).
  • CW parameter value When the CW parameter value reaches CWmax, data transmission may be attempted while maintaining the CWmax value until data transmission is successful, and when data transmission is successful, the CWmin value is reset.
  • the STA continuously monitors the medium while counting down the backoff slots according to the determined backoff count value.
  • the medium is monitored for occupancy, it stops counting down and waits, and resumes the rest of the countdown when the medium becomes idle.
  • STA3 when a packet to be transmitted arrives at the MAC of STA3, STA3 can transmit the frame immediately after confirming that the medium is idle as much as DIFS. The remaining STAs monitor and wait for the medium to be occupied/occupied. In the meantime, data to be transmitted may also occur in each of STA1, STA2, and STA5, and each STA waits as long as DIFS when the medium is monitored as idle, and then counts down the backoff slot according to the random backoff count value selected by each STA. can be performed. Assume that STA2 selects the smallest backoff count value and STA1 selects the largest backoff count value.
  • STA1 and STA5 temporarily stop counting down and wait while STA2 occupies the medium.
  • STA1 and STA5 wait for DIFS and resume the stopped backoff count. That is, frame transmission may be started after counting down the remaining backoff slots for the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of STA5 is shorter than that of STA1, STA5 starts frame transmission. While STA2 occupies the medium, data to be transmitted may also occur in STA4.
  • the STA4 may perform a countdown according to the random backoff count value selected by the STA4 and start transmitting frames.
  • the example of FIG. 4 shows a case where the remaining backoff time of STA5 coincides with the random backoff count value of STA4 by chance. In this case, a collision may occur between STA4 and STA5. When a collision occurs, both STA4 and STA5 do not receive an ACK, so data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 may double the CW value, select a random backoff count value, and perform a countdown.
  • STA1 waits while the medium is occupied due to transmission of STA4 and STA5, waits for DIFS when the medium becomes idle, and then starts frame transmission after the remaining backoff time has elapsed.
  • the data frame is a frame used for transmission of data forwarded to a higher layer, and may be transmitted after a backoff performed after DIFS elapses from when the medium becomes idle.
  • the management frame is a frame used for exchange of management information that is not forwarded to a higher layer, and is transmitted after a backoff performed after an IFS such as DIFS or Point Coordination Function IFS (PIFS). Beacon, association request/response, re-association request/response, probe request/response, authentication request/response as subtype frames of management frame. request/response), etc.
  • a control frame is a frame used to control access to a medium.
  • control frame is not a response frame of the previous frame, it is transmitted after backoff performed after DIFS elapses, and if it is a response frame of the previous frame, it is transmitted without performing backoff after SIFS (short IFS) elapses.
  • the type and subtype of the frame may be identified by a type field and a subtype field in a frame control (FC) field.
  • QoS (Quality of Service) STA is AIFS (arbitration IFS) for the access category (AC) to which the frame belongs, that is, AIFS[i] (where i is a value determined by AC) Backoff performed after elapsed After that, the frame can be transmitted.
  • AIFS[i] may be used for a data frame, a management frame, or a control frame other than a response frame.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a frame transmission operation based on CSMA/CA to which the present disclosure may be applied.
  • the CSMA/CA mechanism includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which an STA directly senses a medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in medium access, such as a hidden node problem.
  • the STA's MAC may use a Network Allocation Vector (NAV).
  • NAV Network Allocation Vector
  • the STA's MAC may use a Network Allocation Vector (NAV).
  • NAV Network Allocation Vector
  • NAV is a value that indicates to other STAs the remaining time until the medium is available for use by an STA currently using or having the right to use the medium.
  • the value set as the NAV corresponds to a period in which the medium is scheduled to be used by the STA transmitting the frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the corresponding period.
  • the NAV may be set based on the value of the “duration” field of the MAC header of the frame.
  • STA1 intends to transmit data to STA2, and STA3 is in a position capable of overhearing some or all of frames transmitted and received between STA1 and STA2.
  • a mechanism using RTS/CTS frames may be applied.
  • STA1 while transmission of STA1 is being performed, as a result of carrier sensing of STA3, it may be determined that the medium is in an idle state. That is, STA1 may correspond to a hidden node to STA3.
  • STA2 it may be determined that the carrier sensing result medium of STA3 is in an idle state while transmission of STA2 is being performed. That is, STA2 may correspond to a hidden node to STA3.
  • STA1 may determine whether a channel is being used through carrier sensing. In terms of physical carrier sensing, STA1 may determine a channel occupation idle state based on an energy level or signal correlation detected in a channel. In addition, in terms of virtual carrier sensing, STA1 may use a network allocation vector (NAV) timer to determine a channel occupancy state.
  • NAV network allocation vector
  • STA1 may transmit an RTS frame to STA2 after performing a backoff when the channel is in an idle state during DIFS.
  • STA2 may transmit a CTS frame as a response to the RTS frame to STA1 after SIFS.
  • STA3 uses duration information included in the RTS frame to transmit frames continuously transmitted thereafter
  • a NAV timer for (eg, SIFS + CTS frame + SIFS + data frame + SIFS + ACK frame) may be set.
  • STA3 uses duration information included in the CTS frame to transmit frames that are subsequently transmitted continuously
  • a NAV timer for a period (eg, SIFS + data frame + SIFS + ACK frame) may be set.
  • STA3 can overhear one or more of the RTS or CTS frames from one or more of STA1 or STA2, it can set the NAV accordingly.
  • the STA3 may update the NAV timer using duration information included in the new frame. STA3 does not attempt channel access until the NAV timer expires.
  • STA1 When STA1 receives the CTS frame from STA2, it may transmit a data frame to STA2 after SIFS from the time when reception of the CTS frame is completed. When the STA2 successfully receives the data frame, it may transmit an ACK frame as a response to the data frame to the STA1 after SIFS.
  • STA3 may determine whether the channel is being used through carrier sensing when the NAV timer expires. When the STA3 determines that the channel is not used by other terminals during DIFS after expiration of the NAV timer, the STA3 may attempt channel access after a contention window (CW) according to a random backoff has passed.
  • CW contention window
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in a WLAN system to which the present disclosure can be applied.
  • the PHY layer may prepare an MPDU (MAC PDU) to be transmitted. For example, when a command requesting transmission start of the PHY layer is received from the MAC layer, the PHY layer switches to the transmission mode and configures information (eg, data) provided from the MAC layer in the form of a frame and transmits it. . In addition, when the PHY layer detects a valid preamble of the received frame, it monitors the header of the preamble and sends a command notifying the start of reception of the PHY layer to the MAC layer.
  • MPDU MPDU
  • PPDU PHY layer protocol data unit
  • a basic PPDU frame may include a Short Training Field (STF), a Long Training Field (LTF), a SIGNAL (SIG) field, and a Data field.
  • the most basic (eg, non-high throughput (HT)) PPDU frame format may consist of only legacy-STF (L-STF), legacy-LTF (L-LTF), SIG field, and data field.
  • L-STF legacy-STF
  • L-LTF legacy-LTF
  • SIG field legacy-LTF
  • data field e.g, legacy-STF
  • L-LTF legacy-LTF
  • data field e.g., HT-mixed format PPDU, HT-greenfield format PPDU, VHT (Very High Throughput) PPDU, etc.
  • an additional (or different type) STF, LTF, and SIG fields may be included (this will be described later with reference to FIG. 7).
  • the STF is a signal for signal detection, automatic gain control (AGC), diversity selection, precise time synchronization, and the like
  • the LTF is a signal for channel estimation and frequency error estimation.
  • the STF and LTF may be referred to as signals for synchronization and channel estimation of the OFDM physical layer.
  • the SIG field may include a RATE field and a LENGTH field.
  • the RATE field may include information on modulation and coding rates of data.
  • the LENGTH field may include information about the length of data. Additionally, the SIG field may include a parity bit, a SIG TAIL bit, and the like.
  • the data field may include a SERVICE field, a physical layer service data unit (PSDU), and a PPDU TAIL bit, and may also include padding bits if necessary.
  • Some bits of the SERVICE field may be used for synchronization of the descrambler at the receiving end.
  • the PSDU corresponds to the MAC PDU defined in the MAC layer, and may include data generated/used in the upper layer.
  • the PPDU TAIL bit can be used to return the encoder to a 0 state.
  • Padding bits may be used to adjust the length of a data field in a predetermined unit.
  • a MAC PDU is defined according to various MAC frame formats, and a basic MAC frame is composed of a MAC header, a frame body, and a Frame Check Sequence (FCS).
  • the MAC frame may be composed of MAC PDUs and transmitted/received through the PSDU of the data part of the PPDU frame format.
  • the MAC header includes a frame control field, a duration/ID field, an address field, and the like.
  • the frame control field may include control information required for frame transmission/reception.
  • the duration/ID field may be set to a time for transmitting a corresponding frame or the like.
  • a null-data packet (NDP) frame format means a frame format that does not include a data packet. That is, the NDP frame refers to a frame format that includes a physical layer convergence procedure (PLCP) header part (ie, STF, LTF, and SIG fields) in a general PPDU frame format and does not include the remaining parts (ie, data field). do.
  • PLCP physical layer convergence procedure
  • An NDP frame may also be referred to as a short frame format.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating examples of PPDUs defined in the IEEE 802.11 standard to which the present disclosure may be applied.
  • the basic PPDU format (IEEE 802.11a/g) includes L-LTF, L-STF, L-SIG and Data fields.
  • the basic PPDU format may also be referred to as a non-HT PPDU format.
  • the HT PPDU format (IEEE 802.11n) additionally includes HT-SIG, HT-STF, and HT-LFT(s) fields to the basic PPDU format.
  • the HT PPDU format shown in FIG. 7 may be referred to as an HT-mixed format.
  • an HT-greenfield format PPDU may be defined, which does not include L-STF, L-LTF, and L-SIG, but includes HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG, one or more HT-LTF, Data Corresponds to a format composed of fields (not shown).
  • VHT PPDU format (IEEE 802.11ac) includes VHT SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, and VHT-SIG-B fields in addition to the basic PPDU format.
  • HE PPDU format IEEE 802.11ax
  • R-SIG Repeated L-SIG
  • HE-SIG-A HE-SIG-B
  • HE-STF HE-LTF(s)
  • PE Packet Extension
  • Some fields may be excluded or their length may vary according to detailed examples of the HE PPDU format.
  • the HE-SIG-B field is included in the HE PPDU format for multi-user (MU), and the HE-SIG-B is not included in the HE PPDU format for single user (SU).
  • the HE trigger-based (TB) PPDU format does not include HE-SIG-B, and the length of the HE-STF field may vary to 8us.
  • the HE ER (Extended Range) SU PPDU format does not include the HE-SIG-B field, and the length of the HE-SIG-A field may vary to 16us.
  • 8 to 10 are diagrams for explaining examples of resource units of a WLAN system to which the present disclosure can be applied.
  • An RU may include a plurality of subcarriers (or tones).
  • the RU may be used when transmitting signals to multiple STAs based on the OFDMA technique.
  • an RU may be defined even when a signal is transmitted to one STA.
  • RU may be used for STF, LTF, data fields, etc. of the PPDU.
  • RUs corresponding to different numbers of tones are used to select some fields of a 20 MHz, 40 MHz, or 80 MHz X-PPDU (X is HE, EHT, etc.) can be configured.
  • resources may be allocated in RU units shown for the X-STF, X-LTF, and Data fields.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an exemplary arrangement of resource units (RUs) used on a 20 MHz band.
  • 26-units ie, units corresponding to 26 tones
  • 6 tones may be used as a guard band in the leftmost band of the 20 MHz band
  • 5 tones may be used as a guard band in the rightmost band of the 20 MHz band.
  • 7 DC tones are inserted in the center band, that is, the DC band
  • 26-units corresponding to each of the 13 tones may exist on the left and right sides of the DC band.
  • 26-unit, 52-unit, and 106-unit may be allocated to other bands. Each unit may be allocated for STAs or users.
  • the RU arrangement of FIG. 8 is utilized not only in a situation for multiple users (MU) but also in a situation for a single user (SU), and in this case, as shown at the bottom of FIG. 8, using one 242-unit it is possible In this case, three DC tones may be inserted.
  • RUs of various sizes that is, 26-RU, 52-RU, 106-RU, and 242-RU are exemplified, but the specific size of these RUs may be reduced or expanded. Therefore, in the present disclosure, the specific size of each RU (ie, the number of corresponding tones) is exemplary and not restrictive. In addition, within a predetermined bandwidth (eg, 20, 40, 80, 160, 320 MHz, ...) in the present disclosure, the number of RUs may vary according to the size of the RU. In the examples of FIGS. 9 and/or 10 to be described below, the fact that the size and/or number of RUs can be changed is the same as the example of FIG. 8 .
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an exemplary arrangement of resource units (RUs) used on a 40 MHz band.
  • 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU, 484-RU, and the like may also be used in the example of FIG.
  • 5 DC tones may be inserted at the center frequency, 12 tones are used as a guard band in the leftmost band of the 40MHz band, and 11 tones are used in the rightmost band of the 40MHz band. This can be used as a guard band.
  • a 484-RU when used for a single user, a 484-RU may be used.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an exemplary arrangement of resource units (RUs) used on an 80 MHz band.
  • RUs resource units
  • RUs of various sizes are used, in the example of FIG. 10, 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU, 484-RU, 996-RU, etc. can be used. there is.
  • RU arrangements of HE PPDUs and EHT PPDUs may be different, and the example of FIG. 10 shows an example of RU arrangements for 80 MHz EHT PPDUs.
  • 12 tones are used as the guard band in the leftmost band of the 80 MHz band and 11 tones are used as the guard band in the rightmost band of the 80 MHz band.
  • EHT PPDU EHT PPDU.
  • the EHT PPDU Unlike the HE PPDU in which 7 DC tones are inserted into the DC band and there is one 26-RU corresponding to each of the 13 tones on the left and right sides of the DC band, in the EHT PPDU, 23 DC tones are inserted into the DC band, There is one 26-RU on the left and right side of the DC band. Unlike the HE PPDU where one null subcarrier exists between 242-RUs rather than the center band, there are five null subcarriers in the EHT PPDU. In the HE PPDU, one 484-RU does not include null subcarriers, but in the EHT PPDU, one 484-RU includes 5 null subcarriers.
  • 996-RU when used for a single user, 996-RU may be used, and in this case, the insertion of 5 DC tones is common to HE PPDU and EHT PPDU.
  • EHT PPDUs of 160 MHz or higher may be set to a plurality of 80 MHz subblocks in FIG. 10 .
  • the RU arrangement for each 80 MHz subblock may be the same as that of the 80 MHz EHT PPDU of FIG. 10 . If the 80 MHz subblock of the 160 MHz or 320 MHz EHT PPDU is not punctured and the entire 80 MHz subblock is used as part of RU or Multiple RU (MRU), the 80 MHz subblock may use 996-RU of FIG. 10 .
  • MRU Multiple RU
  • the MRU corresponds to a group of subcarriers (or tones) composed of a plurality of RUs
  • the plurality of RUs constituting the MRU may be RUs of the same size or RUs of different sizes.
  • single MRUs are: 52+26-ton, 106+26-ton, 484+242-ton, 996+484-ton, 996+484+242-ton, 2 ⁇ 996+484-ton, 3 ⁇ 996-ton, or 3 ⁇ 996+484-tons.
  • the plurality of RUs constituting one MRU may correspond to small-sized (eg, 26, 52, or 106) RUs or large-sized (eg, 242, 484, or 996) RUs.
  • one MRU including a small size RU and a large size RU may not be set/defined.
  • a plurality of RUs constituting one MRU may or may not be consecutive in the frequency domain.
  • the 80 MHz subblock may use RU arrangements other than the 996-tone RU.
  • the RU of the present disclosure may be used for uplink (UL) and/or downlink (DL) communication.
  • an STA eg, an AP
  • a trigger may include trigger information (eg, a trigger frame or a triggered response scheduling (TRS) ), a first RU (eg, 26/52/106/242-RU, etc.) is allocated to the first STA, and a second RU (eg, 26/52/106/242-RU, etc.) is allocated to the second STA.
  • RU, etc. can be allocated.
  • the first STA may transmit a first trigger-based (TB) PPDU based on the first RU
  • the second STA may transmit a second TB PPDU based on the second RU.
  • the first/second TB PPDUs may be transmitted to the AP in the same time period.
  • an STA transmitting the DL MU PPDU sends a first RU (eg, 26/52/106/242-RU, etc.) to the first STA.
  • a second RU eg, 26/52/106/242-RU, etc.
  • the transmitting STA may transmit HE-STF, HE-LTF, and Data fields for the first STA through the first RU within one MU PPDU, and through the second RU HE-STF, HE-LTF, and Data fields for 2 STAs may be transmitted.
  • Information on the arrangement of RUs may be signaled through HE-SIG-B in HE PPDU format.
  • FIG. 11 shows an exemplary structure of a HE-SIG-B field.
  • the HE-SIG-B field may include a common field and a user-specific field. If HE-SIG-B compression is applied (eg, full-bandwidth MU-MIMO transmission), the common field may not be included in HE-SIG-B, and HE-SIG-B content A content channel may contain only user-specific fields. If HE-SIG-B compression is not applied, the common field may be included in HE-SIG-B.
  • the common field may include information on RU allocation (eg, RU assignment, RUs allocated for MU-MIMO, the number of MU-MIMO users (STAs), etc.) .
  • RU allocation eg, RU assignment, RUs allocated for MU-MIMO, the number of MU-MIMO users (STAs), etc.
  • the common field may include N*8 RU allocation subfields.
  • One 8-bit RU allocation subfield may indicate the size (26, 52, 106, etc.) and frequency location (or RU index) of RUs included in the 20 MHz band.
  • the value of the 8-bit RU allocation subfield is 00000000
  • nine 26-RUs are sequentially arranged from the leftmost to the rightmost in the example of FIG.
  • the value is 00000010
  • five 26-RUs, one 52-RU, and two 26-RUs are arranged in order from leftmost to rightmost.
  • the value of the 8-bit RU allocation subfield is 01000y 2 y 1 y 0 , it indicates that one 106-RU and five 26-RUs are sequentially arranged from the leftmost to the rightmost in the example of FIG. 8 can In this case, multiple users/STAs may be allocated to the 106-RU in the MU-MIMO scheme. Specifically, up to 8 users/STAs can be allocated to the 106-RU, and the number of users/STAs allocated to the 106-RU is determined based on 3-bit information (ie, y 2 y 1 y 0 ). For example, when 3-bit information (y 2 y 1 y 0 ) corresponds to a decimal value N, the number of users/STAs allocated to the 106-RU may be N+1.
  • one user/STA may be allocated to each of a plurality of RUs, and different users/STAs may be allocated to different RUs.
  • a predetermined size e.g, 106, 242, 484, 996-tones, .
  • a plurality of users/STAs may be allocated to one RU, and for the plurality of users/STAs, MU -MIMO scheme can be applied.
  • the set of user-specific fields includes information on how all users (STAs) of the PPDU decode their payloads.
  • User-specific fields may include zero or more user block fields.
  • the non-final user block field includes two user fields (ie, information to be used for decoding in two STAs).
  • the final user block field contains one or two user fields.
  • the number of user fields may be indicated by the RU allocation subfield of HE-SIG-B, the number of symbols of HE-SIG-B, or the MU-MIMO user field of HE-SIG-A there is.
  • User-specific fields may be encoded separately from or independently of common fields.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a MU-MIMO method in which a plurality of users/STAs are allocated to one RU.
  • HE-SIG-B may include 8 user fields (ie, 4 user block fields). Eight user fields may be assigned to an RU as shown in FIG. 12 .
  • User fields can be constructed based on two formats.
  • the user field for MU-MIMO assignments may be in a first format
  • the user field for non-MU-MIMO assignments may be in a second format.
  • user fields 1 to 3 may be based on a first format
  • user fields 4 to 8 may be based on a second format.
  • the first format and the second format may include bit information of the same length (eg, 21 bits).
  • the user field of the first format may be configured as follows. For example, among all 21 bits of one user field, B0-B10 includes identification information (e.g., STA-ID, AID, partial AID, etc.) of the corresponding user, and B11-14 contains information about the corresponding user. It includes spatial configuration information such as the number of spatial streams, B15-B18 includes Modulation and Coding Scheme (MCS) information applied to the Data field of the corresponding PPDU, and B19 is a reserved field. defined, and B20 may include information on a coding type (eg, binary convolutional coding (BCC) or low-density parity check (LDPC)) applied to the Data field of the corresponding PPDU.
  • BCC binary convolutional coding
  • LDPC low-density parity check
  • the user field of the second format (ie format for non-MU-MIMO assignment) may be configured as follows.
  • B0-B10 includes identification information (e.g., STA-ID, AID, partial AID, etc.) of the user, and B11-13 applies to the corresponding RU.
  • B14 includes information indicating the number of spatial streams to be used (NSTS), B14 includes information indicating whether beamforming is performed (or whether a beamforming steering matrix is applied), and B15-B18 include MCS (Modulation and coding scheme) information, B19 includes information indicating whether dual carrier modulation (DCM) is applied, and B20 includes coding type (eg, BCC or LDPC) information applied to the Data field of the PPDU.
  • DCM dual carrier modulation
  • B20 includes coding type (eg, BCC or LDPC) information applied to the Data field of the PPDU.
  • coding type eg, BCC or LDPC
  • MCS MCS information
  • MCS index MCS field, etc. used in this disclosure may be indicated by a specific index value.
  • MCS information may be displayed as index 0 to index 11.
  • MCS information includes information on constellation modulation type (eg, BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, 1024-QAM, etc.), and coding rate (eg, 1/2, 2/ 3, 3/4, 5/6, etc.)
  • coding rate eg, 1/2, 2/ 3, 3/4, 5/6, etc.
  • Information on a channel coding type eg, BCC or LDPC
  • FIG. 13 shows an example of a PPDU format to which the present disclosure can be applied.
  • the PPDU of FIG. 13 may be called various names such as EHT PPDU, transmitted PPDU, received PPDU, first type or Nth type PPDU.
  • the PPDU or EHT PPDU of the present disclosure may be called various names such as a transmission PPDU, a reception PPDU, a first type or an Nth type PPDU.
  • the EHT PPU may be used in an EHT system and/or a new wireless LAN system in which the EHT system is improved.
  • the EHT MU PPDU of FIG. 13 corresponds to a PPDU carrying one or more data (or PSDUs) for one or more users. That is, the EHT MU PPDU can be used for both SU transmission and MU transmission.
  • the EHT MU PPDU may correspond to a PPDU for one receiving STA or a plurality of receiving STAs.
  • the EHT-SIG is omitted compared to the EHT MU PPDU.
  • the STA may perform UL transmission based on the EHT TB PPDU format.
  • L-STF to EHT-LTF correspond to a preamble or a physical preamble, and can be generated/transmitted/received/acquired/decoded in the physical layer.
  • Subcarrier frequency spacing of L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, Universal SIGNAL (U-SIG), EHT-SIG fields (these are referred to as pre-EHT modulated fields) (subcarrier frequency spacing) may be set to 312.5 kHz.
  • the subcarrier frequency interval of the EHT-STF, EHT-LTF, Data, and PE fields (these are referred to as EHT modulated fields) may be set to 78.125 kHz.
  • the tone/subcarrier index of the L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, U-SIG, and EHT-SIG fields is displayed in units of 312.5 kHz, and the EHT-STF, EHT-LTF, Data,
  • the tone/subcarrier index of the PE field may be displayed in units of 78.125 kHz.
  • the L-LTF and L-STF of FIG. 13 may have the same configuration as the corresponding fields of the PPDU described in FIGS. 6 to 7.
  • the L-SIG field of FIG. 13 consists of 24 bits and can be used to communicate rate and length information.
  • the L-SIG field includes a 4-bit Rate field, a 1-bit Reserved bit, a 12-bit Length field, a 1-bit Parity field, and a 6-bit tail (Tail) field may be included.
  • the 12-bit Length field may include information about the length or time duration of the PPDU.
  • the value of the 12-bit Length field may be determined based on the type of PPDU. For example, for a non-HT, HT, VHT, or EHT PPDU, the value of the Length field may be determined as a multiple of 3.
  • the value of the Length field may be determined as a multiple of 3 + 1 or a multiple of 3 + 2.
  • the transmitting STA may apply BCC encoding based on a coding rate of 1/2 to 24-bit information of the L-SIG field. Thereafter, the transmitting STA may obtain 48-bit BCC coded bits. BPSK modulation may be applied to 48-bit coded bits to generate 48 BPSK symbols. The transmitting STA transmits 48 BPSK symbols, pilot subcarriers (eg, ⁇ subcarrier index -21, -7, +7, +21 ⁇ ) and DC subcarriers (eg, ⁇ subcarrier index 0 ⁇ ) It can be mapped to any location except for .
  • pilot subcarriers eg, ⁇ subcarrier index -21, -7, +7, +21 ⁇
  • DC subcarriers eg, ⁇ subcarrier index 0 ⁇
  • the transmitting STA may additionally map the signals of ⁇ -1, -1, -1, 1 ⁇ to the subcarrier index ⁇ -28, -27, +27, +28 ⁇ .
  • the above signal may be used for channel estimation in the frequency domain corresponding to ⁇ -28, -27, +27, +28 ⁇ .
  • the transmitting STA may generate the same RL-SIG as the L-SIG.
  • BPSK modulation is applied.
  • the receiving STA may know that the received PPDU is a HE PPDU or an EHT PPDU based on the existence of the RL-SIG.
  • U-SIG Universal SIG
  • the U-SIG may be called various names such as a first SIG field, a first SIG, a first type SIG, a control signal, a control signal field, and a first (type) control signal.
  • the U-SIG may include N bits of information and may include information for identifying the type of EHT PPDU.
  • U-SIG may be configured based on two symbols (eg, two consecutive OFDM symbols).
  • Each symbol (eg, OFDM symbol) for U-SIG may have a duration of 4us, and the U-SIG may have a duration of 8us in total.
  • Each symbol of U-SIG can be used to transmit 26 bits of information.
  • each symbol of U-SIG can be transmitted and received based on 52 data tones and 4 pilot tones.
  • a bit information (eg, 52 uncoded bits) may be transmitted through the U-SIG (or U-SIG field), and the first symbol of the U-SIG (eg, U-SIG-1) transmits the first X bit information (eg, 26 un-coded bits) of the total A bit information, and transmits the second symbol of U-SIG (eg, U-SIG -2) may transmit the remaining Y-bit information (eg, 26 un-coded bits) of the total A-bit information.
  • the transmitting STA may obtain 26 un-coded bits included in each U-SIG symbol.
  • the transmitting STA may generate 52 BPSK symbols allocated to each U-SIG symbol by performing BPSK modulation on the interleaved 52-coded bits.
  • One U-SIG symbol may be transmitted based on 56 tones (subcarriers) from subcarrier index -28 to subcarrier index +28, except for DC index 0.
  • the 52 BPSK symbols generated by the transmitting STA may be transmitted based on the remaining tones (subcarriers) excluding pilot tones -21, -7, +7, and +21 tones.
  • the A-bit information (e.g., 52 un-coded bits) transmitted by U-SIG includes a CRC field (e.g., a 4-bit field) and a tail field (e.g., a 6-bit field). ) may be included.
  • the CRC field and the tail field may be transmitted through the second symbol of U-SIG.
  • the CRC field may be generated based on 26 bits allocated to the first symbol of U-SIG and 16 bits remaining except for the CRC/tail field in the second symbol, and may be generated based on a conventional CRC calculation algorithm.
  • the tail field may be used to terminate the trellis of the convolution decoder, and may be set to 0, for example.
  • a bit information (eg, 52 un-coded bits) transmitted by U-SIG may be divided into version-independent bits and version-dependent bits.
  • the size of version-independent bits can be fixed or variable.
  • version-independent bits may be allocated only to the first symbol of the U-SIG, or version-independent bits may be allocated to both the first symbol and the second symbol of the U-SIG.
  • version-independent bits and version-dependent bits may be called various names such as a first control bit and a second control bit.
  • the version-independent bits of the U-SIG may include a 3-bit physical layer version identifier (PHY version identifier).
  • the 3-bit PHY version identifier may include information related to the PHY version of the transmitted/received PPDU.
  • the first value of the 3-bit PHY version identifier may indicate that the transmission/reception PPDU is an EHT PPDU.
  • the transmitting STA may set the 3-bit PHY version identifier to a first value.
  • the receiving STA may determine that the received PPDU is an EHT PPDU based on the PHY version identifier having the first value.
  • the version-independent bits of the U-SIG may include a 1-bit UL/DL flag field.
  • a first value of the 1-bit UL/DL flag field is related to UL communication, and a second value of the UL/DL flag field is related to DL communication.
  • the version-independent bits of the U-SIG may include information about the length of a transmission opportunity (TXOP) and information about a BSS color ID.
  • TXOP transmission opportunity
  • EHT PPDUs are classified into various types (e.g., EHT PPDU related to SU mode, EHT PPDU related to MU mode, EHT PPDU related to TB mode, EHT PPDU related to extended range transmission, etc.)
  • information on the type of EHT PPDU may be included in version-dependent bits of the U-SIG.
  • U-SIG includes 1) a bandwidth field including information about bandwidth, 2) a field including information about MCS scheme applied to EHT-SIG, 3) whether DCM scheme is applied to EHT-SIG
  • Preamble puncturing may be applied to the PPDU of FIG. 13 .
  • Preamble puncturing means applying puncturing to a partial band (eg, a secondary 20 MHz band) among all bands of the PPDU. For example, when an 80 MHz PPDU is transmitted, the STA applies puncturing to the secondary 20 MHz band of the 80 MHz band and transmits the PPDU only through the primary 20 MHz band and the secondary 40 MHz band. there is.
  • a preamble puncturing pattern may be set in advance. For example, when the first puncturing pattern is applied, puncturing may be applied only to a secondary 20 MHz band within an 80 MHz band. For example, when the second puncturing pattern is applied, puncturing may be applied only to one of two secondary 20 MHz bands included in a secondary 40 MHz band within an 80 MHz band. For example, when the third puncturing pattern is applied, puncturing may be applied only to a secondary 20 MHz band included in a primary 80 MHz band within a 160 MHz band (or 80+80 MHz band).
  • the primary 40 MHz band included in the primary 80 MHz band within the 160 MHz band (or 80+80 MHz band) is present and does not belong to the primary 40 MHz band. Puncture can be applied to at least one 20 MHz channel that does not
  • Information on preamble puncturing applied to the PPDU may be included in the U-SIG and/or the EHT-SIG.
  • the first field of the U-SIG includes information about the contiguous bandwidth of the PPDU
  • the second field of the U-SIG includes information about preamble puncturing applied to the PPDU. there is.
  • U-SIG and EHT-SIG may include information about preamble puncturing based on the following method. If the bandwidth of the PPDU exceeds 80 MHz, the U-SIG may be individually configured in units of 80 MHz. For example, if the bandwidth of the PPDU is 160 MHz, the PPDU may include a first U-SIG for a first 80 MHz band and a second U-SIG for a second 80 MHz band. In this case, the first field of the first U-SIG includes information about the 160 MHz bandwidth, and the second field of the first U-SIG includes information about preamble puncturing applied to the first 80 MHz band (ie, preamble information on a puncturing pattern).
  • the first field of the second U-SIG includes information about the 160 MHz bandwidth
  • the second field of the second U-SIG includes information about preamble puncturing applied to the second 80 MHz band (ie, preamble fung information about the processing pattern).
  • the EHT-SIG following the first U-SIG may include information on preamble puncturing applied to the second 80 MHz band (ie, information on the preamble puncturing pattern), and
  • the EHT-SIG may include information on preamble puncturing applied to the first 80 MHz band (ie, information on a preamble puncturing pattern).
  • the U-SIG and EHT-SIG may include information about preamble puncturing based on the method below.
  • the U-SIG may include information on preamble puncturing for all bands (ie, information on a preamble puncturing pattern). That is, EHT-SIG does not include information on preamble puncturing, and only U-SIG may include information on preamble puncturing (ie, information on preamble puncturing patterns).
  • U-SIG may be configured in units of 20 MHz. For example, if an 80 MHz PPDU is configured, the U-SIG may be duplicated. That is, the same 4 U-SIGs may be included in the 80 MHz PPDU. PPDUs exceeding 80 MHz bandwidth may include different U-SIGs.
  • the EHT-SIG of FIG. 13 may include control information for the receiving STA.
  • EHT-SIG may be transmitted through at least one symbol, and one symbol may have a length of 4us.
  • Information on the number of symbols used for EHT-SIG may be included in U-SIG.
  • EHT-SIG may include technical features of HE-SIG-B described with reference to FIGS. 11 and 12 .
  • EHT-SIG like the example of FIG. 8, may include a common field and a user-specific field. Common fields of EHT-SIG may be omitted, and the number of user-specific fields may be determined based on the number of users.
  • the common field of EHT-SIG and the user-specific field of EHT-SIG may be individually coded.
  • One user block field included in the user-specific field contains information for two user fields, but the last user block field included in the user-specific field contains information for one or two user fields. May contain fields. That is, one user block field of the EHT-SIG may include up to two user fields.
  • each user field may be related to MU-MIMO allocation or non-MU-MIMO allocation.
  • the common field of EHT-SIG may include a CRC bit and a Tail bit
  • the length of the CRC bit may be determined as 4 bits
  • the length of the Tail bit may be determined as 6 bits and set to 000000.
  • the common field of EHT-SIG may include RU allocation information.
  • RU allocation information may mean information about the location of an RU to which a plurality of users (ie, a plurality of receiving STAs) are allocated.
  • RU allocation information may be configured in units of 8 bits (or N bits).
  • a mode in which the common field of EHT-SIG is omitted may be supported.
  • a mode in which the common field of the EHT-SIG is omitted may be called a compressed mode.
  • a plurality of users (ie, a plurality of receiving STAs) of the EHT PPDU may decode the PPDU (eg, the data field of the PPDU) based on non-OFDMA. That is, a plurality of users of the EHT PPDU can decode a PPDU (eg, a data field of the PPDU) received through the same frequency band.
  • multiple users of the EHT PPDU can decode the PPDU (eg, the data field of the PPDU) based on OFDMA. That is, a plurality of users of the EHT PPDU may receive the PPDU (eg, the data field of the PPDU) through different frequency bands.
  • EHT-SIG can be configured based on various MCS techniques. As described above, information related to the MCS scheme applied to the EHT-SIG may be included in the U-SIG. EHT-SIG may be configured based on the DCM technique. For example, among N data tones (eg, 52 data tones) allocated for EHT-SIG, the first modulation scheme is applied to half of the continuous tones, and the second modulation scheme is applied to the remaining half of the tones. techniques can be applied.
  • N data tones eg, 52 data tones
  • the transmitting STA modulates specific control information into a first symbol based on a first modulation scheme and allocates to consecutive half tones, modulates the same control information into a second symbol based on a second modulation scheme, and modulates the remaining consecutive can be assigned to half a ton.
  • information related to whether the DCM technique is applied to the EHT-SIG eg, a 1-bit field
  • the EHT-STF of FIG. 13 can be used to improve automatic gain control (AGC) estimation in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • the EHT-LTF of FIG. 13 may be used to estimate a channel in a MIMO environment or an OFDMA environment.
  • Information about the type of STF and/or LTF may be included in the U-SIG field and/or the EHT-SIG field of FIG. 13 .
  • GI guard interval
  • the PPDU (ie, EHT PPDU) of FIG. 13 may be configured based on examples of RU arrangements of FIGS. 8 to 10 .
  • an EHT PPDU transmitted on a 20 MHz band may be configured based on the RU of FIG. 8 . That is, the location of the EHT-STF, EHT-LTF, and RU of the data field included in the EHT PPDU may be determined as shown in FIG. 8 .
  • An EHT PPDU transmitted on a 40 MHz band, that is, a 40 MHz EHT PPDU may be configured based on the RU of FIG. 9 . That is, the location of the EHT-STF, EHT-LTF, and RU of the data field included in the EHT PPDU may be determined as shown in FIG. 9 .
  • the EHT PPDU transmitted on the 80 MHz band may be configured based on the RU of FIG. 10 . That is, the location of the EHT-STF, EHT-LTF, and RU of the data field included in the EHT PPDU may be determined as shown in FIG. 10 .
  • the tone-plan for 80 MHz in FIG. 10 may correspond to two repetitions of the tone-plan for 40 MHz in FIG.
  • the tone-plan for 160/240/320 MHz may be configured in the form of repeating the pattern of FIG. 9 or 10 several times.
  • the PPDU of FIG. 13 can be identified as an EHT PPDU based on the following method.
  • the receiving STA may determine the type of the received PPDU as the EHT PPDU based on the following items. For example, 1) the first symbol after the L-LTF signal of the received PPDU is BPSK, 2) RL-SIG in which the L-SIG of the received PPDU is repeated is detected, and 3) the L-LTF signal of the received PPDU is detected. When a result of applying a modulo 3 operation to the value of the Length field of the SIG (ie, a remainder after dividing by 3) is detected as 0, the received PPDU may be determined as an EHT PPDU.
  • the receiving STA may determine the type of the EHT PPDU based on bit information included in symbols subsequent to the RL-SIG of FIG. 13 .
  • the receiving STA is 1) the first symbol after the L-LTF signal that is BSPK, 2) the RL-SIG that is consecutive to the L-SIG field and the same as the L-SIG, and 3) the result of applying modulo 3 is 0
  • the received PPDU may be determined as an EHT PPDU.
  • the receiving STA may determine the type of the received PPDU as the HE PPDU based on the following. For example, 1) the first symbol after the L-LTF signal is BPSK, 2) RL-SIG in which L-SIG is repeated is detected, and 3) the result of applying modulo 3 to the length value of L-SIG is If 1 or 2 is detected, the received PPDU may be determined as a HE PPDU.
  • the receiving STA may determine the type of the received PPDU as non-HT, HT, and VHT PPDU based on the following items. For example, if 1) the first symbol after the L-LTF signal is BPSK and 2) RL-SIG in which L-SIG is repeated is not detected, the received PPDU is determined to be non-HT, HT, and VHT PPDU. can In addition, even if the receiving STA detects repetition of the RL-SIG, if the result of applying modulo 3 to the Length value of the L-SIG is detected as 0, the received PPDU can be determined as non-HT, HT, and VHT PPDUs there is.
  • the PPDU of FIG. 13 can be used to transmit and receive various types of frames.
  • the PPDU of FIG. 13 may be used for (simultaneous) transmission and reception of one or more of a control frame, a management frame, or a data frame.
  • An NDP announcement (NDPA) frame may have a plurality of types/variants.
  • the NDP announcement frame may be configured in various formats such as a VHT NDP announcement frame, a HE NDP announcement frame, and an EHT NDP announcement frame. These formats can be distinguished by the NDP Known Variant subfield in the sounding dialog token field.
  • FIG. 14 shows an exemplary format of an NDP announcement frame to which the present disclosure may be applied.
  • the NDP announcement frame may include one or more STA information (Info) fields.
  • a receiver address (RA) field may be set to an address of an STA capable of providing feedback.
  • the RA field may be set to a broadcast address.
  • a transmitter address (TA) field may be set to an address of an STA transmitting an NDP announcement frame or may be set to a bandwidth signaling TA (bandwidth signaling TA) of an STA transmitting an NDP announcement frame.
  • TA bandwidth signaling TA
  • the TA field may be set to bandwidth signaling TA. there is.
  • the sounding dialog token field may be configured as shown in FIG. 14 (b).
  • the first two bits (B0 and B1) may be used to indicate the type/variant of the NDP announcement frame.
  • B0 has a value of 0, and if the value of B1 is 0, the VHT NDP announcement frame may be indicated, and if the value of B1 is 1, the HE NDP announcement frame may be indicated.
  • the EHT NDP notification frame may correspond to a case where both values of B0 and B1 are set to 1. If the value of B0 is 1 and the value of B1 is 0, this may correspond to a ranging NDP announcement frame.
  • the VHT STA since the first two bits (B0 and B1) of the sounding dialog token field are defined as reserved, the VHT STA is a sounding dialog token of B2-B7 bits regardless of the values of B0 and B1. A number field can be recognized.
  • the first two bits (B0 and B1) of the sounding dialog token field are defined as reserved. Accordingly, the VHT STA can recognize the sounding dialog token number field of bits B2-B7 regardless of the values of B0 and B1.
  • the first one bit (B0) of the sounding dialog token field is defined as reserved, and if the value of the second bit (B1) is 0, it indicates a VHT NDP announcement frame, and the value of B1 is If 1, it is defined as indicating a HE NDP announcement frame. Accordingly, the HE STA can recognize the sounding dialog token number field of bits B2-B7 when the value of B1 is 1 regardless of the value of B0.
  • the sounding dialog token number subfield may include a value for identifying an NDP announcement frame selected by the beamformer.
  • the NDP announcement frame may include n (n is an integer greater than or equal to 1) STA Info fields.
  • Beamforming refers to a technique in which a beamformer generates a steering matrix to improve reception in a beamformee by utilizing knowledge of a MIMO channel.
  • Beamforming may be divided into implicit feedback beamforming and explicit feedback beamforming.
  • implicit feedback beamforming means a method of estimating a channel to be transmitted by a device based on a MIMO reference received from a device to transmit depending on reciprocity of a time division duplex channel. do.
  • STA B measures a channel matrix and uses an effective channel (H) so that STA A can determine a steering matrix (Q steer,k ). eff,k ) or a beamforming feedback matrix (V k ) may be transmitted to STA A.
  • H effective channel
  • Q k means an orthogonal spatial mapping matrix used to transmit the sounding PPDU that derives the feedback (V k ).
  • An effective channel (H K *Q k ) may be obtained by multiplying a channel matrix and a spatial mapping matrix used for transmission.
  • Q steer,k When a new steering matrix (Q steer,k ) is found, Q steer,k may be replaced with Q K for the next beamformed data transmission.
  • the beamformer may receive the quantized MIMO channel matrix (H eff ) from the beamformer.
  • the beamformer may calculate a transmission steering matrix set (Q K ) using the matrix.
  • the CSI matrix H eff can be determined at the sender spatial mapper input to the receiver FFT output.
  • Beamformie can remove cyclic shift diversity (CSD) from the measured channel matrix.
  • the matrix H eff k may be encoded, and the matrix may be optimally reconstructed based on a CSI matrix feedback decoding procedure described later.
  • k may mean a subcarrier index.
  • the received quantized matrix H q eff k may be decoded according to a method described later.
  • the real part of each element of the matrix ( ) and the imaginary part ( ) can be decoded as a pair of two's complement numbers to make a complex element.
  • m may be a value greater than or equal to 1 and less than N r (ie, the number of rows), and l may be a value greater than or equal to 1 and less than N c (ie, the number of columns).
  • each element of the matrix of subcarrier k may be scaled in decibel units using the value of the carrier matrix amplitude field (eg, 3 bits) (M H (k)) interpreted as a positive integer.
  • M H (k) the carrier matrix amplitude field
  • a linear value can be calculated as defined in Equation 1 below.
  • decoded values of the real part and the imaginary part of the matrix element may be calculated.
  • Equation 4 the maximum value of the real part and the imaginary part of each element of the matrix can be found in each subcarrier.
  • a scaling ratio may be calculated and quantized with 3 bits, as defined by Equation 5 below.
  • a linear scaler may be defined as in Equation 6 below.
  • the real part and the imaginary part of each element of the matrix H eff(m,l) (k) may be quantized into N b bits by 2's complement encoding method, as defined in Equations 7 and 8.
  • Each matrix may be encoded using 3+2*N b *N r *N c bits, and N r and N c respectively mean the number of rows and columns in the estimated channel matrix calculated by the receiving station.
  • N b can have a 4, 5, 6, or 8 bit value.
  • a scaling factor may be set based on the maximum value of CSI measured in the CSI feedback process.
  • linear to dB conversion is required as shown in Equations 1 and 6, and implementation complexity may increase accordingly.
  • a scaling factor for CSI is set and indicated in a next-generation WLAN system.
  • 15 is a flowchart for explaining a method in which a first STA performs a sensing procedure according to an embodiment of the present disclosure.
  • the sensing procedure refers to a procedure of obtaining recognition information about a surrounding environment based on information about a channel environment (or state) included in a signal transmitted from a transmitter to a receiver.
  • Each STA may provide additional services that can be applied to real life in various forms based on information about the surrounding environment acquired through a sensing procedure.
  • the information on the surrounding environment for example, gesture recognition information, fall detection information, intrusion detection information, user motion detection, health monitoring information information), or pet movement detection.
  • the sensing procedure includes an association phase (or capability advertisement and negotiation phase), a setup phase, a sensing (measurement) phase, and a termination phase (or tear down). step).
  • the first STA may be at least one of a non-AP STA and a sensing responder
  • the second STA may be at least one of an AP and a sensing initiator.
  • the sensing initiator means an STA that initiates a sensing procedure
  • the sensing responder means an STA that participates in a sensing session initiated by the sensing initiator.
  • a sensing session may be defined as one cycle of receiving/measuring a sensing signal after the sensing signal is transmitted, and may include one or more sensing measurement instances.
  • the first STA may obtain a channel state information (CSI) matrix based on a null data physical protocol data unit (PPDU) (NDP) received from the second STA (S1510).
  • CSI channel state information
  • NDP null data physical protocol data unit
  • the first STA may receive the NDP from the second STA in a sensing measurement.
  • the first STA may measure/obtain CSI information (eg, CSI matrix, etc.) for each subcarrier through NDP.
  • CSI information eg, CSI matrix, etc.
  • the first STA may obtain a scaling factor based on a 2's complement value related to the maximum value of the CSI matrix (S1520).
  • the maximum value of the CSI matrix may mean the maximum value of the CSI matrix for all subcarriers obtained based on the NDP.
  • the first STA may obtain the maximum value of the real part and the imaginary part of each element of the CSI matrix as the maximum value of the CSI matrix.
  • the first STA applies the obtained maximum value to Equations 9 and 14 to be described later to obtain a gamma ( ⁇ ) value or/and alpha ( ) value can be obtained.
  • the first STA determines the obtained gamma ( ⁇ ) value or/and alpha ( ) value to obtain a scaling factor.
  • the scaling factor may be determined/obtained based on the maximum scaling factor capability field indicating the maximum value of the scaling factor received from the second STA.
  • the maximum scaling factor capability field is a field indicating the maximum value (or limit value) of a scaling factor, and may be included in a sensing request frame (eg, a sensing session setup request frame/sensing measurement setup request frame, etc.). That is, the maximum scaling factor capability field may be transmitted from the second STA to the first STA in the setup phase.
  • the setup step may be divided into a sensing session setup step and a sensing measurement setup step, and the sensing session setup step may precede the sensing measurement setup step.
  • the sensing session setup step means a step of forming a sensing session between STAs.
  • the sensing measurement setup step may negotiate specific operating parameters (eg, measurement setup ID, role, etc.) related to sensing measurement.
  • the maximum scaling factor capability field may be included in a sensing response frame (eg, sensing session setup response frame/sensing measurement setup response frame, etc.) transmitted by the first STA.
  • a sensing response frame eg, sensing session setup response frame/sensing measurement setup response frame, etc.
  • the first STA may determine the scaling factor based on the maximum value of the scaling factor indicated by the maximum scaling factor capability field in the measuring step. For example, when a scaling factor obtained based on a 2's complement value related to the maximum value of the CSI matrix exceeds the maximum value of the scaling factor, the first STA may determine the maximum value of the scaling factor as the scaling factor. .
  • the first STA may obtain CSI feedback by performing scaling and quantization on the CSI matrix based on a scaling factor (S1530).
  • the first STA may perform scaling using a value corresponding to 2 scaling factors for the CSI matrix (or the value/information included in the CSI matrix for each subcarrier).
  • the first STA may quantize the CSI matrix scaled based on the scaling factor using a bit size (N b ) determined by a coefficient size.
  • the first STA may receive the coefficient size from the second STA through a report control field or a multiple-input multiple-output (MIMO) control field.
  • MIMO multiple-input multiple-output
  • the first STA may transmit a CSI report field (or sensing measurement report field) including a scaling factor and CSI feedback to the second STA (S1540).
  • the first STA may transmit the scaling factor to the second STA through the scaling factor field included in the CSI report field. Since the scaling factor is equally applied to the CSI matrix for each subcarrier, the first STA may transmit information indicating the scaling factor to the second STA only once.
  • LSB least significant bit
  • MSB most significant bit
  • the CSI report field may include a CSI encoding indication mode subfield indicating a method of performing scaling and quantization on the CSI matrix for each subcarrier.
  • the CSI encoding indication mode subfield may indicate that scaling and quantization based on 2's complement are performed on the CSI matrix for each subcarrier.
  • 16 is a flowchart illustrating a method for performing a sensing procedure by a second STA according to an embodiment of the present disclosure.
  • the second STA may transmit the NDP to the first STA (S1610). Specifically, the second STA may transmit an NDP announcement frame (or trigger frame) to the first STA in the sensing measurement step. And, the second STA may transmit the NDP to the first STA.
  • the second STA may receive a CSI report field including a scaling factor and CSI feedback from the first STA (S1620).
  • the scaling factor may be based on a 2's complement associated with the maximum value of the CSI matrix obtained through the NDP.
  • the CSI feedback may be obtained by performing scaling and quantization on the CSI matrix by the first STA based on the scaling factor. Since the configuration/operation of the scaling factor, CSI feedback, and CSI reporting field has been described with reference to FIG. 15, duplicate descriptions will be omitted.
  • the second STA may decode the CSI feedback based on the scaling factor (S1630).
  • the second STA may decode the CSI feedback based on the bit size (N b ) determined by the scaling factor and coefficient size included in the CSI report field. Since the second STA can simply decode the CSI feedback without dB-linear conversion, implementation complexity can be reduced.
  • Embodiment 1 relates to a method of setting a scaling factor and a method of configuring a (feedback) report field based on the set scaling factor.
  • the STA may measure/obtain the maximum value (M H (k)) by applying Equation 4 to the measured CSI matrix for setting the scaling factor.
  • the maximum value may be a positive value.
  • the STA performs a process of obtaining a maximum value based on Equation 4 for all subcarriers, so that the maximum CSI value (ie max( ) can be measured / obtained.
  • Max(M H ) The 2's complement value that satisfies the positive (maximum) value of the maximum value of CSI (that is, Max(M H )) obtained by considering all subcarriers for the measured CSI matrix or CSI value is obtained through Equation 9 below.
  • Max(M H ) means the maximum value considering both imaginary and real parts of all carrier frequencies.
  • 8 may be set as a gamma ( ⁇ ) value that satisfies the maximum value of CSI measured in Equation 9.
  • the scaling factor may be set/defined as 'gamma( ⁇ )+1' in consideration of the range for the negative value.
  • the scaling factor may be set/defined to 9. And, it may be scaled by 2 8 (ie, 256) for the measured CSI values.
  • Information (or field) for indication of the scaling factor may consist of 3 to 6 bits.
  • the LSB or MSB (ie, 1 bit) of the information (or field) for indicating the scaling factor may be used to indicate whether the scaled CSI value is negative (or positive). That is, a value representing a value used for scaling the measured actual CSI value may be 2 (scaling factor-1) .
  • the size of the scaling factor may be determined during sensing session setup or sensing measurement setup.
  • the maximum scaling factor capability may be determined/exchanged/configured through the sensing request frame and the sensing response frame.
  • the maximum scaling factor may be determined through a maximum scaling factor capability field included in the sensing request/response frame. Specifically, the scaling factor may be determined based on the maximum scaling factor capability/scaling factor field exchanged through the sensing setup request/response frame in the setup step. The determined scaling factor may be used in the measurement step.
  • the maximum scaling factor may be determined through another field in the sensing request/response frame.
  • the measured CSI information may be scaled and quantized using a scaling factor.
  • CSI information quantized based on N b transmitted through the report control field or the MIMO control field may be expressed as Equations 10 and 11.
  • N b is the number of bits determined by the coefficient size, and may be a bit size used to feedback each CSI information.
  • N b is the number of bits determined by the coefficient size, and may be a bit size used to feedback each CSI information.
  • scaling and quantization of the measured CSI may be performed by using a scaling factor corresponding to a 2's complement value that satisfies the maximum value of the measured CSI.
  • Implementation complexity can be reduced by performing scaling and quantization on the measured CSI without using conventional dB-linear transformation or linear-dB transformation.
  • the STA receiving the scaled and quantized CSI matrix information may decode the CSI value as shown in Equations 12 and 13 using the received scaling factor information and N b information, such as feedback information.
  • the STA receiving the scaled and quantized CSI matrix information can reduce implementation complexity by decoding the CSI information with a simple calculation without dB-linear transformation.
  • Embodiment 2 relates to another method of setting a scaling factor and constructing a report field based on the set scaling factor.
  • An STA that has measured/obtained CSI information using NDP may obtain a maximum CSI value (Max(M H )) using CSI values or CSI matrix values for all measured carriers.
  • the maximum CSI value is max( ) can be expressed as
  • the STA that has obtained Max(M H ) may calculate a 2's complement value that satisfies Equation 14 below. That is, the alpha obtained through Equation 14 ( ) value can be used as a scaling factor.
  • the information representing the alpha value (or the scaling factor field) may consist of 3 to 5 bits. And, the information indicating the alpha value (or the scaling factor field) may be transmitted (to the STA that transmitted the NDP) through a measurement report field or a CSI feedback report field.
  • Scaling (or normalization) and quantization may be performed using a scaling factor obtained for the measured CSI matrix (or CSI information/CSI value).
  • the STA may perform scaling or normalization for each carrier on the measured CSI matrix (or CSI information/CSI value) using the scaling value (ie, 2 ⁇ ).
  • CSI information obtained through scaling or normalization may be quantized based on the feedback bit size (N b ) for each carrier.
  • CSI information may be encoded as in Equations 15 and 16.
  • the obtained quantized CSI information may be transmitted (to the STA that has transmitted the NDP) through a CSI feedback report field or a measurement report field as a scaling factor (ie, an alpha value).
  • a scaling factor ie, an alpha value
  • the scaling factor may be equally applied to all carriers. Therefore, unlike the existing method of transmitting information on scaling factors for each carrier, information on scaling factors may be indicated/configured only once according to the present disclosure.
  • the STA receiving the scaled and quantized CSI matrix (or CSI feedback) information can decode the CSI value as shown in Equations 17 and 18 based on the scaling factor information and N b information received together with the feedback information. there is. That is, the STA can reduce complexity by decoding CSI information with a simple calculation without performing dB-linear transformation.
  • CSI information quantized using a scaling factor may be transmitted using a measurement report field or a CSI feedback report field, which will be described later.
  • Embodiment 3 relates to the configuration of a CSI feedback reporting field (or measurement reporting field).
  • CSI information to be fed back may be calculated by applying the same scaling factor and N b value. Accordingly, the indication of the scaling factor may be transmitted/performed only once through the report field for feeding back the CSI information.
  • the feedback report field may be configured as shown in Table 1.
  • Nsr may represent a maximum carrier index.
  • the scaling factor field is only an example and may be expressed as a different field name.
  • the feedback report field described in Embodiment 3 may include a field for indicating an encoding mode for feeding back measured CSI information (ie, a CSI encoding mode indication field) (eg, 1 to 2 bits). there is. That is, a field for indicating a type of scaling and quantization method for configuring CSI information may be included in the feedback report field.
  • a field for indicating an encoding mode for feeding back measured CSI information ie, a CSI encoding mode indication field
  • a field for indicating a type of scaling and quantization method for configuring CSI information may be included in the feedback report field.
  • the CSI encoding mode indication field consists of 1 bit. If the value of the CSI encoding mode indication field is set to 0 (or 1), it may mean that the CSI encoding mode (or method) defined in the basic WLAN system is used. If the value of the CSI encoding mode indication field is set to 1 (or 0), it may mean that the CSI encoding mode (or method) described in Embodiments 1 and 2 is used.
  • the CSI encoding mode indication field when the CSI encoding mode indication field is composed of 2 bits, the CSI encoding mode indication field may be composed as shown in Table 2.
  • the value of the scaling factor may be set differently and the size of the CSI may also be configured differently.
  • the embodiments described above are those in which elements and features of the present disclosure are combined in a predetermined form. Each component or feature should be considered optional unless explicitly stated otherwise. Each component or feature may be implemented in a form not combined with other components or features.
  • the scope of the present disclosure is software or machine-executable instructions (eg, operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause operations in accordance with the methods of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or It includes a non-transitory computer-readable medium in which instructions and the like are stored and executable on a device or computer. Instructions that may be used to program a processing system that performs the features described in this disclosure may be stored on/in a storage medium or computer-readable storage medium and may be viewed using a computer program product that includes such storage medium. Features described in the disclosure may be implemented.
  • the storage medium may include, but is not limited to, high speed random access memory such as DRAM, SRAM, DDR RAM or other random access solid state memory devices, one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash memory devices, or It may include non-volatile memory, such as other non-volatile solid state storage devices.
  • the memory optionally includes one or more storage devices located remotely from the processor(s).
  • the memory, or alternatively, the non-volatile memory device(s) within the memory includes non-transitory computer readable storage media.
  • Features described in this disclosure may be stored on any one of the machine readable media to control hardware of a processing system and to allow the processing system to interact with other mechanisms that utilize results according to embodiments of the present disclosure. It may be integrated into software and/or firmware.
  • Such software or firmware may include, but is not limited to, application code, device drivers, operating systems, and execution environments/containers.
  • the method proposed in the present disclosure has been described focusing on an example applied to an IEEE 802.11 based system, but it can be applied to various wireless LANs or wireless communication systems other than the IEEE 802.11 based system.

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Abstract

무선랜 시스템에서 센싱 절차를 수행하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 본 개시의 일 실시예로, 무선랜 시스템에서 제1 스테이션(STA)에 의해 센싱 절차를 수행하는 방법은, 제2 STA로부터 수신된 NDP에 기초하여 CSI 행렬을 획득하는 단계; 상기 CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수 값에 기초하여 스케일링 요소를 획득하는 단계; 상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초한 스케일링 및 양자화를 수행하여 CSI 피드백을 획득하는 단계; 및 상기 스케일링 요소 및 상기 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 상기 제2 STA으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 센싱 절차를 수행하는 방법 및 장치
본 개시는 무선랜(Wireless Local Area Network, WLAN) 시스템에서의 통신 수행 방법 및 장치에 대한 것이며, 보다 상세하게는 차세대 무선랜 시스템에서의 센싱 절차(sensing procedure)를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선랜(WLAN)에 대해서 전송 레이트 향상, 대역폭 증가, 신뢰성 향상, 에러 감소, 레이턴시 감소 등을 위한 새로운 기술이 도입되어 왔다. 무선랜 기술 중에서, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 계열의 표준을 Wi-Fi라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 최근에 무선랜에 도입된 기술은, 802.11ac 표준의 VHT(Very High-Throughput)를 위한 개선사항(enhancement), IEEE 802.11ax 표준의 HE(High Efficiency)를 위한 개선사항 등을 포함한다.
무선랜 신호를 이용하여 디바이스에 대한 센싱을 제공하기 위한 개선 기술(즉, 무선랜 센싱(sensing))이 논의되고 있다. 예를 들어, IEEE 802.11 태스크 그룹(task group, TG) bf에서는, 7GHz 아래의 주파수 대역 및 60Hz 주파수 대역에서 동작하는 디바이스들 간의 무선랜 신호를 이용한 채널 추정에 기반하여 객체(예를 들어, 사람, 사물 등)에 대한 센싱을 수행하기 위한 표준 기술 개발이 진행되고 있다. 무선랜 신호에 기반한 객체 센싱은 기존 주파수 대역을 활용할 수 있는 장점과 기존 감지 기술에 비하여 프라이버시 침해 가능성이 낮은 장점을 가진다. 무선랜 기술에서 활용하는 주파수 범위가 증대됨에 따라서 정밀한 센싱 정보를 획득할 수 있으며, 이와 함께 정밀한 센싱 절차를 효율적으로 지원하기 위한 전력 소모 감소를 위한 기술도 연구되고 있다.
본 개시의 기술적 과제는, 무선랜 시스템에서 센싱 절차를 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 추가적인 기술적 과제는, 무선랜 시스템에서 센싱 측정(sensing measurement)을 통해 획득된 CSI 정보와 관련된 스케일링 요소(scaling factor)를 설정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 기술적 과제는, 설정된 스케일링 요소에 기초하여 인코딩된 CSI 피드백을 송수신하고, 송수신된 CSI 피드백을 디코딩하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 무선랜 시스템에서 제1 스테이션(STA)에 의해 절차를 수행하는 방법은, 제2 STA로부터 수신된 NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))에 기초하여 CSI(channel state information) 행렬을 획득하는 단계; 상기 CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement) 값에 기초하여 스케일링 요소(scaling factor)를 획득하는 단계; 상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초한 스케일링 및 양자화(quantization)을 수행하여 CSI 피드백을 획득하는 단계; 및 상기 스케일링 요소 및 상기 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 상기 제2 STA으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 추가적인 양상에 따른 무선랜 시스템에서 제2 스테이션(STA)에 의해 센싱 절차를 수행하는 방법은, NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))를 제1 STA으로 전송하는 단계; 스케일링 요소 및 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 제1 STA으로부터 수신하는 단계; 및 상기 스케일링 요소에 기초하여 상기 CSI 피드백을 디코딩하는 단계를 포함하고, 상기 스케일링 요소는, 상기 NDP를 통해 획득된 CSI(channel state information) 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement)에 기초하고, 상기 CSI 피드백은, 상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초하여 스케일링 및 양자화가 상기 제1 STA에 의해 수행되어 획득될 수 있다.
본 개시에 따르면, 무선랜 시스템에서 센싱 절차를 수행하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에 따르면, 무선랜 시스템에서 센싱 측정을 통해 획득된 CSI 정보와 관련된 스케일링 요소(scaling factor)을 설정하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에 따르면, 설정된 스케일링 요소에 기초하여 인코딩된 CSI 피드백을 송수신하고, 송수신된 CSI 피드백을 디코딩하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 개시에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 개시의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 CSMA/CA 기반 프레임 전송 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 IEEE 802.11 표준에서 정의되는 PPDU의 예시들을 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템의 자원 유닛의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 HE-SIG-B 필드의 예시적인 구조를 나타낸다.
도 12는 복수의 사용자/STA이 하나의 RU에 할당되는 MU-MIMO 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 PPDU 포맷의 예시를 나타낸다.
도 14는 본 개시가 적용될 수 있는 NDP 공지(announcement) 프레임의 예시를 나타낸다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 STA이 센싱 절차를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 제2 STA이 센싱 절차를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 개시의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 개시가 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 개시의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계 뿐만 아니라, 그 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 본 개시에서 용어 "포함한다" 또는 "가진다"는 언급된 특징, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 개시에 있어서, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되고 구성요소들을 제한하기 위해서 사용되지 않으며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들 간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제 1 구성요소는 다른 실시예에서 제 2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제 2 구성요소를 다른 실시예에서 제 1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에서 사용된 용어는 특정 실시예에 대한 설명을 위한 것이며 청구범위를 제한하려는 것이 아니다. 실시예의 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도한 것이다. 본 개시에 사용된 용어 "및/또는"은 관련된 열거 항목 중의 하나를 지칭할 수도 있고, 또는 그 중의 둘 이상의 임의의 및 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함하는 것을 의미한다. 또한, 본 개시에서 단어들 사이의 "/"는 달리 설명되지 않는 한 "및/또는"과 동일한 의미를 가진다.
본 개시의 예시들은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 예시들은 무선랜 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 예시들은 IEEE 802.11a/g/n/ac/ax 표준 기반 무선랜에 적용될 수 있다. 나아가, 본 개시의 예시들은 새롭게 제안되는 IEEE 802.11be (또는 EHT) 표준 기반 무선랜에 적용될 수도 있다. 본 개시의 예시들은 IEEE 802.11be 릴리즈(release)-1 표준의 추가적인 개선기술에 해당하는 IEEE 802.11be 릴리즈-2 표준 기반 무선랜에 적용될 수도 있다. 추가적으로, 본 개시의 예시들은 IEEE 802.11be 후의 차세대 표준 기반 무선랜에 적용될 수도 있다. 또한, 본 개시의 예시들은 셀룰러 무선 통신 시스템에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준의 LTE(Long Term Evolution) 계열의 기술 및 5G NR(New Radio) 계열의 기술에 기반하는 셀룰러 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.
이하 본 개시의 예시들이 적용될 수 있는 기술적 특징에 대해서 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 1에 예시된 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는, 단말(Terminal), 무선 기기(wireless device), WTRU(Wireless Transmit Receive Unit), UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Unit), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), 또는 단순히 사용자(user) 등의 다양한 용어로 대체될 수 있다. 또한, 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는, 액세스 포인트(Access Point, AP), BS(Base Station), 고정국(fixed station), Node B, BTS(base transceiver system), 네트워크, AI(Artificial Intelligence) 시스템, RSU(road side unit), 리피터, 라우터, 릴레이(relay), 게이트웨이 등의 다양한 용어로 대체될 수 있다.
도 1에 예시된 디바이스(100, 200)는 스테이션(station, STA)이라 칭할 수도 있다. 예를 들어, 도 1에 예시된 디바이스(100, 200)는 송신 디바이스, 수신 디바이스, 송신 STA, 수신 STA 등의 다양한 용어로 칭할 수 있다. 예를 들어, STA(110, 200)은 AP(access Point) 역할을 수행하거나 non-AP 역할을 수행할 수 있다. 즉, 본 개시에서 STA(110, 200)은 AP 및/또는 non-AP의 기능을 수행할 수 있다. STA(110, 200)이 AP 기능을 수행하는 경우 단순히 AP라고 칭할 수도 있고, STA(110, 200)이 non-AP 기능을 수행하는 경우 단순히 STA라고 칭할 수도 있다. 또한, 본 개시에서 AP는 AP STA으로도 표시될 수 있다.
도 1을 참조하면, 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는 다양한 무선랜 기술(예를 들어, IEEE 802.11 계열)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC) 계층 및 물리 계층(physical layer, PHY)에 대한 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는 무선랜 기술 이외의 다양한 통신 표준(예를 들어, 3GPP LTE 계열, 5G NR 계열의 표준 등) 기술을 추가적으로 지원할 수도 있다. 또한 본 개시의 디바이스는 휴대 전화, 차량(vehicle), 개인용 컴퓨터, AR(Augmented Reality) 장비, VR(Virtual Reality) 장비 등의 다양한 장치로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 STA은 음성 통화, 영상 통화, 데이터 통신, 자율 주행(Autonomous-Driving), MTC(Machine-Type Communication), M2M(Machine-to-Machine), D2D(Device-to-Device), IoT(Internet-of-Things) 등의 다양한 통신 서비스를 지원할 수 있다.
제 1 디바이스(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(transceiver)(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제 1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제 1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제 2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제 2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령어(instruction)들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선랜 기술(예를 들어, IEEE 802.11 계열)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 디바이스는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제 2 디바이스(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제 3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제 3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제 4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제 4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선랜 기술(예를 들어, IEEE 802.11 계열)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 디바이스는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 디바이스(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예를 들어, PHY, MAC과 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예를 들어, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예를 들어, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령어를 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 개시의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 개시에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예를 들어, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
예를 들어, STA(100, 200)의 하나는 AP의 의도된 동작을 수행하고, STA(100, 200)의 다른 하나는 non-AP STA의 의도된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 송수신기(106, 206)는 신호(예를 들어, IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be 등에 따르는 패킷 또는 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit))의 송수신 동작을 수행할 수 있다. 또한, 본 개시에서 다양한 STA이 송수신 신호를 생성하거나 송수신 신호를 위해 사전에 데이터 처리나 연산을 수행하는 동작은 도 1의 프로세서(102, 202)에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 송수신 신호를 생성하거나 송수신 신호를 위해 사전에 데이터 처리나 연산을 수행하는 동작의 일례는, 1) PPDU 내에 포함되는 필드(SIG(signal), STF(short training field), LTF(long training field), Data 등)의 비트 정보를 결정/획득/구성/연산/디코딩/인코딩하는 동작, 2) PPDU 내에 포함되는 필드(SIG, STF, LTF, Data 등)를 위해 사용되는 시간 자원이나 주파수 자원(예를 들어, 서브캐리어 자원) 등을 결정/구성/획득하는 동작, 3) PPDU 내에 포함되는 필드(SIG, STF, LTF, Data 등)를 위해 사용되는 특정한 시퀀스(예를 들어, 파일럿 시퀀스, STF/LTF 시퀀스, SIG에 적용되는 엑스트라 시퀀스) 등을 결정/구성/획득하는 동작, 4) STA에 대해 적용되는 전력 제어 동작 및/또는 파워 세이빙 동작, 5) ACK 신호의 결정/획득/구성/연산/디코딩/인코딩 등에 관련된 동작을 포함할 수 있다. 또한, 이하의 일례에서 다양한 STA이 송수신 신호의 결정/획득/구성/연산/디코딩/인코딩을 위해 사용하는 다양한 정보(예를 들어, 필드/서브필드/제어필드/파라미터/파워 등에 관련된 정보)는 도 1의 메모리(104, 204)에 저장될 수 있다.
이하에서, 하향링크(downlink, DL)는 AP STA로부터 non-AP STA로의 통신을 위한 링크를 의미하며, 하향링크를 통해 하향링크 PPDU/패킷/신호 등의 송수신될 수 있다. 하향링크 통신에서 송신기는 AP STA의 일부이고, 수신기는 non-AP STA의 일부일 수 있다. 상향링크(uplink, UL)는 non-AP STA로부터 AP STA로의 통신을 위한 링크를 의미하며, 상향링크를 통해 상향링크 PPDU/패킷/신호 등의 송수신될 수 있다. 상향링크 통신에서 송신기는 non-AP STA의 일부이고, 수신기는 AP STA의 일부일 수 있다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
무선랜 시스템의 구조는 복수개의 구성요소(component)들로 구성될 수 있다. 복수의 구성요소들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 무선랜이 제공될 수 있다. BSS(Basic Service Set)는 무선랜의 기본적인 구성 블록에 해당한다. 도 2에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고, 각각의 BSS의 멤버로서 2 개의 STA이 포함되는 것(STA1 및 STA2는 BSS1에 포함되고, STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 2에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA이 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
도 2에서 도시하는 DS를 고려하지 않는다면, 무선랜에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(Independent BSS, IBSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 다른 구성요소들이 생략된 것을 가정하여, STA1 및 STA2만으로 구성된 BSS1 또는 STA3 및 STA4만으로 구성된 BSS2는 각각 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 AP 없이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 무선랜에서 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서 STA들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA들이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템(DS)으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA의 켜지거나 꺼짐, STA이 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA은 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA은 BSS에 결합(associated)되어야 한다. 이러한 결합(association)은 동적으로 설정될 수 있고, 분산 시스템 서비스(Distribution System Service, DSS)의 이용을 포함할 수 있다.
무선랜에서 직접적인 STA-대-STA의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 STA 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분산 시스템(DS)이 구성될 수 있다.
DS는 BSS들이 상호 연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 2와 같이 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다. DS는 논리적인 개념이며 분산 시스템 매체(DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, 무선 매체(Wireless Medium, WM)와 DSM는 논리적으로 구분될 수 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한되지도 않고 상이한 것으로 제한되지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, 무선랜 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, 무선랜 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 무선랜 구조가 특정될 수 있다.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 디바이스를 지원할 수 있다. 또한, DS는 무선랜과 다른 네트워크(예를 들어, IEEE 802.X)와의 연결을 위한 브리지 역할을 수행하는 포털(portal)이라는 구성요소를 더 포함할 수 있다.
AP는 결합된 non-AP STA들에 대해서 WM을 통해서 DS 로의 액세스를 가능하게 하고, STA의 기능성 또한 가지는 엔티티(entity)를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 도시하는 STA2 및 STA3은 STA의 기능성을 가지면서, 결합된 non-AP STA(STA1 및 STA4)이 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 엔티티이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스와, DSM 상에서의 통신을 위해 AP에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다. AP와 하나 이상의 STA으로 구성되는 BSS를 인프라스트럭쳐(infrastructure BSS)라고 칭할 수 있다.
AP에 결합된 STA(들) 중의 하나로부터 해당 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 엔티티에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 전송 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.
전술한 DS의 구조에 추가적으로 넓은 커버리지를 제공하기 위한 확장된 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)가 설정될 수도 있다.
ESS는 임의의(arbitrary) 크기 및 복잡도를 가지는 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성된 네트워크를 의미한다. ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다. 그러나, ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS 네트워크는 LLC(Logical Link Control) 계층에서 IBSS로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로(동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다. 하나의 ESS에 포함되는 AP들은 동일한 SSID(service set identification)을 가질 수 있다. SSID는 BSS의 식별자인 BSSID와 구별된다.
무선랜 시스템에서는 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. BSS들은 부분적으로 중첩될 수 있고, 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한, BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고, 논리적으로는 BSS들 간의 거리에 제한은 없다. 또한, BSS들은 물리적으로 동일한 위치에 위치할 수 있고, 이는 리던던시를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 (또는 하나 이상의) ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 애드-혹 네트워크가 동작하는 경우나, 상이한 기관(organizations)에 의해서 물리적으로 중첩되는 무선 네트워크들이 구성되는 경우나, 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하고, 인증(authentication)을 수행하고, 결합(association)을 맺고(establish), 보안(security)을 위한 인증 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 과정을 세션 개시 과정, 세션 셋업 과정이라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 과정의 발견, 인증, 결합, 보안 설정의 과정을 통칭하여 결합 과정이라고 칭할 수도 있다.
단계 S310에서 STA은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA의 스캐닝(scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉, STA이 네트워크에 액세스하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데, 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.
스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝(active scanning)과 수동적 스캐닝(passive scanning)이 있다. 도 3에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 전송한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어, 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1번 채널에서 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널(예를 들어, 2번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝(즉, 2번 채널 상에서 프로브 요청/응답 송수신)을 수행할 수 있다.
도 3에서 도시하고 있지 않지만, 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 정의되는 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다. 능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이(delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.
STA이 네트워크를 발견한 후에, 단계 S320에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S340의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 칭할 수 있다.
인증 과정은 STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다.
인증 프레임은 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number), 상태 코드(status code), 검문 텍스트(challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다.
STA이 성공적으로 인증된 후에, 단계 S330에서 결합 과정이 수행될 수 있다. 결합 과정은 STA이 결합 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 결합 응답 프레임(association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다.
예를 들어, 결합 요청 프레임은 다양한 캐퍼빌리티(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 브로드캐스트 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 캐퍼빌리티 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 결합 응답 프레임은 다양한 캐퍼빌리티에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(예를 들어, 결합 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 브로드캐스트 응답, QoS(Quality of Service) 맵 등의 정보를 포함할 수 있다. 이는 결합 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
STA이 네트워크에 성공적으로 결합된 후에, 단계 S340에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S340의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청/응답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고, 상기 단계 S320의 인증 과정을 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 하고, 단계 S340의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.
단계 S340의 보안 셋업 과정은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이(way) 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 보안 셋업 과정은 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 보안 방식에 따라 수행될 수도 있다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
무선랜 시스템에서, MAC(Medium Access Control)의 기본 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(Distributed Coordination Function, DCF)이라고도 불리는데, 기본적으로 "말하기 전에 듣기(listen before talk)" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서, 소정의 시간구간(예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space) 동안 무선 채널 또는 매체(medium)를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유된(occupied) 또는 비지(busy) 상태인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간(예를 들어, 랜덤 백오프 기간(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 랜덤 백오프 기간의 적용으로, 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다.
또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 PCF(Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF는 폴링(polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및/또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한, HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 하는 것이고, HCCA는 폴링(polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 무선랜의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며, 경쟁 기간(Contention Period, CP)와 비경쟁 기간(Contention Free Period, CFP) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.
도 4를 참조하여 랜덤 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다. 점유된/비지 상태이던 매체가 유휴 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 랜덤 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에, 전송을 시도할 수 있다. 랜덤 백오프 카운트는 의사-랜덤 정수(pseudo-random integer) 값을 가지며, 0 내지 CW 범위의 값 중에서 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우(Contention Window) 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기값으로 CWmin이 주어지지만, 전송 실패의 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2 배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CWmin 값으로 리셋된다. CW, CWmin 및 CWmax 값은 2n-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다.
랜덤 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고, 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다.
도 4의 예시에서 STA3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 나머지 STA들은 매체가 점유/비지 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA1, STA2 및 STA5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 랜덤 백오프 카운트 값에 따라 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. STA2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 가정한다. 즉, STA2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA5의 잔여 백오프 시간은 STA1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. STA1 및 STA5는 STA2가 매체를 점유하는 동안에 잠시 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA2의 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA1 및 STA5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA5의 잔여 백오프 시간이 STA1보다 짧았으므로 STA5이 프레임 전송을 시작하게 된다. STA2가 매체를 점유하는 동안에 STA4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. STA4의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 자신이 선택한 랜덤 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 전송을 시작할 수 있다. 도 4의 예시에서는 STA5의 잔여 백오프 시간이 STA4의 랜덤 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우, STA4와 STA5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA4와 STA5 모두 ACK을 받지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA4와 STA5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 랜덤 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. STA1은 STA4와 STA5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다.
도 4의 예시에서와 같이, 데이터 프레임은 상위 레이어로 포워드되는 데이터의 전송을 위해 사용되는 프레임이며, 매체가 유휴 상태가 된 때로부터 DIFS 경과 후 수행되는 백오프 후 전송될 수 있다. 추가적으로, 관리 프레임은 상위 레이어에 포워드되지 않는 관리 정보의 교환을 위해 사용되는 프레임으로서, DIFS 또는 PIFS (Point coordination function IFS)와 같은 IFS 경과 후 수행되는 백오프 후 전송된다. 관리 프레임의 서브타입 프레임으로 비콘(Beacon), 결합 요청/응답(Association request/response), 재(re)-결합 요청/응답, 프로브 요청/응답(probe request/response), 인증 요청/응답(authentication request/response) 등이 있다. 제어 프레임은 매체에 액세스를 제어하기 위하여 사용되는 프레임이다. 제어 프레임의 서브 타입 프레임으로 RTS(Request-To-Send), CTS(Clear-To-Send), ACK(Acknowledgment), PS-Poll(Power Save-Poll), 블록 ACK(BlockAck), 블록 ACK 요청(BlockACKReq), NDP 공지(null data packet announcement), 트리거(Trigger) 등이 있다. 제어 프레임은 이전 프레임의 응답 프레임이 아닌 경우 DIFS 경과 후 수행되는 백오프 후 전송되고, 이전 프레임의 응답 프레임인 경우 SIFS(short IFS) 경과 후 백오프 수행 없이 전송된다. 프레임의 타입과 서브 타입은 프레임 제어(FC) 필드 내의 타입(type) 필드와 서브타입(subtype) 필드에 의해 식별될 수 있다.
QoS(Quality of Service) STA은 프레임이 속하는 액세스 카테고리(access category, AC)를 위한 AIFS(arbitration IFS), 즉 AIFS[i] (여기서, i는 AC에 의해 결정되는 값) 경과 후 수행되는 백오프 후 프레임을 전송할 수 있다. 여기서, AIFS[i]가 사용될 수 있는 프레임은 데이터 프레임, 관리 프레임이 될 수 있고, 또한 응답 프레임이 아닌 제어 프레임이 될 수 있다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 CSMA/CA 기반 프레임 전송 동작을 설명하기 위한 도면이다.
전술한 바와 같이 CSMA/CA 메커니즘은 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다. 가상 캐리어 센싱은 숨겨진 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 액세스에서 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, STA의 MAC은 NAV(Network Allocation Vector)를 이용할 수 있다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 STA에게 지시(indicate)하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간동안 매체 액세스가 금지된다. 예를 들어, NAV는 프레임의 MAC 헤더(header)의 "duration" 필드의 값에 기초하여 설정될 수 있다.
도 5의 예시에서, STA1은 STA2로 데이터를 전송하고자 하고, STA3는 STA1과 STA2 간에 송수신되는 프레임의 일부 또는 전부를 오버히어링(overhearing)할 수 있는 위치에 있는 것으로 가정한다.
CSMA/CA 기반 프레임 전송 동작에서 다수의 STA의 전송의 충돌 가능성을 감소시키기 위해서, RTS/CTS 프레임을 이용하는 메커니즘이 적용될 수 있다. 도 5의 예시에서 STA1의 전송이 수행되는 동안 STA3의 캐리어 센싱 결과 매체가 유휴 상태라고 결정할 수도 있다. 즉, STA1은 STA3에게 히든 노드에 해당할 수 있다. 또는, 도 5의 예시에서 STA2의 전송이 수행되는 동안 STA3의 캐리어 센싱 결과 매체가 유휴 상태라고 결정할 수도 있다. 즉, STA2는 STA3에게 히든 노드에 해당할 수 있다. STA1과 STA2 간의 데이터 송수신을 수행하기 전에 RTS/CTS 프레임의 교환을 통해, STA1 또는 STA2 중의 하나의 전송 범위 밖의 STA, 또는 STA1 또는 STA3로부터의 전송에 대한 캐리어 센싱 범위 밖의 STA이, STA1과 STA2 간의 데이터 송수신 동안 채널 점유를 시도하지 않도록 할 수 있다.
구체적으로, STA1은 캐리어 센싱(carrier sensing)을 통해 채널이 사용되고 있는지를 결정할 수 있다. 물리적 캐리어 센싱의 측면에서, STA1은 채널에서 검출되는 에너지 크기 또는 신호 상관도(correlation)에 기초하여 채널 점유 유휴 상태를 결정할 수 있다. 또한, 가상 캐리어 센싱 측면에서, STA1은 NAV(network allocation vector) 타이머(timer)를 사용하여 채널의 점유 상태를 판단할 수 있다.
STA1은 DIFS 동안 채널이 유휴 상태인 경우 백오프 수행 후 RTS 프레임을 STA2에게 전송할 수 있다. STA2은 RTS 프레임을 수신한 경우 SIFS 후에 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS 프레임을 STA1에게 전송할 수 있다.
STA3가 STA2으로부터의 CTS 프레임을 오버히어링할 수는 없지만 STA1으로부터의 RTS 프레임을 오버히어링할 수 있다면, STA3은 RTS 프레임에 포함된 듀레이션(duration) 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + CTS 프레임 + SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 또는, STA3가 STA3가 STA1으로부터의 RTS 프레임을 오버히어링할 수는 없지만 STA2로부터의 CTS 프레임을 오버히어링할 수 있다면, STA3는 CTS 프레임에 포함된 듀레이션 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 즉, STA3는 STA1 또는 STA2 중의 하나 이상으로부터의 RTS 또는 CTS 프레임 중의 하나 이상을 오버히어링할 수 있다면, 그에 따라 NAV를 설정할 수 있다. STA3은 NAV 타이머가 만료되기 전에 새로운 프레임을 수신한 경우 새로운 프레임에 포함된 듀레이션 정보를 사용하여 NAV 타이머를 갱신할 수 있다. STA3은 NAV 타이머가 만료되기 전까지 채널 액세스를 시도하지 않는다.
STA1은 STA2로부터 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임의 수신이 완료된 시점부터 SIFS 후에 데이터 프레임을 STA2에게 전송할 수 있다. STA2는 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 SIFS 후에 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 STA1에 전송할 수 있다. STA3는 NAV 타이머가 만료된 경우 캐리어 센싱을 통해 채널이 사용되고 있는지를 결정할 수 있다. STA3은 NAV 타이머의 만료 후부터 DIFS 동안 채널이 다른 단말에 의해 사용되지 않은 것으로 결정한 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우(CW)가 지난 후에 채널 액세스를 시도할 수 있다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
MAC 계층으로부터의 명령어(instruction) 또는 프리머티브(primitive)(명령어들 또는 파라미터들의 세트를 의미함)에 의해서, PHY 계층은 전송될 MPDU(MAC PDU)를 준비할 수 있다. 예를 들어, PHY 계층의 전송 시작을 요청하는 명령어를 MAC 계층으로부터 받으면, PHY 계층에서는 전송 모드로 스위치하고 MAC 계층으로부터 제공되는 정보(예를 들어, 데이터)를 프레임의 형태로 구성하여 전송할 수 있다. 또한, PHY 계층에서는 수신되는 프레임의 유효한 프리앰블(preamble)을 검출하게 되면, 프리앰블의 헤더를 모니터링하여 PHY 계층의 수신 시작을 알려주는 명령어를 MAC 계층으로 보낸다.
이와 같이, 무선랜 시스템에서의 정보 송신/수신은 프레임의 형태로 이루어지며, 이를 위해서 PHY 계층 프로토콜 데이터 유닛(Physical layer Protocol Data Unit, PPDU) 프레임 포맷이 정의된다.
기본적인 PPDU 프레임은 STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함할 수 있다. 가장 기본적인(예를 들어, non-HT(High Throughput)) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다. 또한, PPDU 프레임 포맷의 종류(예를 들어, HT-mixed 포맷 PPDU, HT-greenfield 포맷 PPDU, VHT(Very High Throughput) PPDU 등)에 따라서, SIG 필드와 데이터 필드 사이에 추가적인 (또는 다른 종류의) STF, LTF, SIG 필드가 포함될 수도 있다 (이에 대해서는 도 7을 참조하여 후술한다).
STF는 신호 검출, AGC(Automatic Gain Control), 다이버시티 선택, 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호이고, LTF는 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 신호이다. STF와 LTF는 OFDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정을 위한 신호라고 할 수 있다.
SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, SIG 필드는 패리티(parity) 비트, SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다.
데이터 필드는 SERVICE 필드, PSDU(Physical layer Service Data Unit), PPDU TAIL 비트를 포함할 수 있고, 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다. SERVICE 필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의 동기화를 위해 사용될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MAC PDU에 대응하며, 상위 계층에서 생성/이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다.
MAC PDU는 다양한 MAC 프레임 포맷에 따라서 정의되며, 기본적인 MAC 프레임은 MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS(Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC 프레임은 MAC PDU로 구성되어 PPDU 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU를 통하여 송신/수신될 수 있다.
MAC 헤더는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 듀레이션(Duration)/ID 필드, 주소(Address) 필드 등을 포함한다. 프레임 제어 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다. 듀레이션/ID 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다. MAC 헤더의 Sequence Control, QoS Control, HT Control 서브필드들의 구체적인 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다.
널-데이터 패킷(NDP) 프레임 포맷은 데이터 패킷을 포함하지 않는 형태의 프레임 포맷을 의미한다. 즉, NDP 프레임은, 일반적인 PPDU 프레임 포맷에서 PLCP(physical layer convergence procedure) 헤더 부분(즉, STF, LTF 및 SIG 필드)을 포함하고, 나머지 부분(즉, 데이터 필드)은 포함하지 않는 프레임 포맷을 의미한다. NDP 프레임은 짧은(short) 프레임 포맷이라고 칭할 수도 있다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 IEEE 802.11 표준에서 정의되는 PPDU의 예시들을 도시한 도면이다.
IEEE 802.11a/g/n/ac/ax 등의 표준에서는 다양한 형태의 PPDU가 사용되었다. 기본적인 PPDU 포맷(IEEE 802.11a/g)은 L-LTF, L-STF, L-SIG 및 Data 필드를 포함한다. 기본적인 PPDU 포맷을 non-HT PPDU 포맷이라 칭할 수도 있다.
HT PPDU 포맷(IEEE 802.11n)은 HT-SIG, HT-STF, HT-LFT(s) 필드를 기본적인 PPDU 포맷에 추가적으로 포함한다. 도 7에 도시된 HT PPDU 포맷은 HT-mixed 포맷이라고 칭할 수 있다. 추가적으로 HT-greenfield 포맷 PPDU가 정의될 수 있으며, 이는 L-STF, L-LTF, L-SIG를 포함하지 않고, HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG, 하나 이상의 HT-LTF, Data 필드로 구성되는 포맷에 해당한다 (미도시).
VHT PPDU 포맷(IEEE 802.11ac)의 일례는 VHT SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIG-B 필드를, 기본적인 PPDU 포맷에 추가적으로 포함한다.
HE PPDU 포맷(IEEE 802.11ax)의 일례는 RL-SIG(Repeated L-SIG), HE-SIG-A, HE-SIG-B, HE-STF, HE-LTF(s), PE(Packet Extension) 필드를, 기본적인 PPDU 포맷에 추가적으로 포함한다. HE PPDU 포맷의 세부 예시들에 따라 일부 필드가 제외되거나 그 길이가 달라질 수도 있다. 예를 들어, HE-SIG-B 필드는 다중 사용자(MU)를 위한 HE PPDU 포맷에 포함되고, 단일 사용자(SU)를 위한 HE PPDU 포맷에는 HE-SIG-B가 포함되지 않는다. 또한, HE 트리거-기반(trigger-based, TB) PPDU 포맷은 HE-SIG-B를 포함하지 않고, HE-STF 필드의 길이가 8us로 달라질 수 있다. HE ER(Extended Range) SU PPDU 포맷은 HE-SIG-B 필드를 포함하지 않고, HE-SIG-A 필드의 길이가 16us로 달라질 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템의 자원 유닛의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참조하여 무선랜 시스템에서 정의되는 자원 유닛(resource unit, RU)에 대해서 설명한다. RU는 복수 개의 서브캐리어(또는 톤)을 포함할 수 있다. RU는 OFDMA 기법을 기초로 다수의 STA에게 신호를 송신하는 경우 사용될 수 있다. 또한 하나의 STA에게 신호를 송신하는 경우에도 RU가 정의될 수 있다. RU는 PPDU의 STF, LTF, 데이터 필드 등을 위해 사용될 수 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 서로 다른 개수의 톤(즉, 서브캐리어)에 대응되는 RU가 사용되어 20MHz, 40MHz, 또는 80MHz X-PPDU(X는 HE, EHT 등)의 일부 필드를 구성할 수 있다. 예를 들어, X-STF, X-LTF, Data 필드에 대해 도시된 RU 단위로 자원이 할당될 수 있다.
도 8은 20MHz 대역 상에서 사용되는 자원 유닛(RU)의 예시적인 배치를 나타내는 도면이다.
도 8의 최상단에 도시된 바와 같이, 26-유닛(즉, 26개의 톤에 상응하는 유닛)이 배치(allocate)될 수 있다. 20MHz 대역의 최좌측(leftmost) 대역에는 6개의 톤이 가드(Guard) 대역으로 사용되고, 20MHz 대역의 최우측(rightmost) 대역에는 5개의 톤이 가드 대역으로 사용될 수 있다. 또한 중심 대역, 즉 DC 대역에는 7개의 DC 톤이 삽입되고, DC 대역의 좌우측으로 각 13개의 톤에 상응하는 26-유닛이 존재할 수 있다. 또한, 기타 대역에는 26-유닛, 52-유닛, 106-유닛이 할당될 수 있다. 각 유닛은 STA 또는 사용자를 위해 할당될 수 있다.
도 8의 RU 배치는 다수의 사용자(MU)를 위한 상황뿐만 아니라, 단일 사용자(SU)를 위한 상황에서도 활용되며, 이 경우에는 도 8의 최하단에 도시된 바와 같이 1개의 242-유닛을 사용하는 것이 가능하다. 이 경우에는 3개의 DC 톤이 삽입될 수 있다.
도 8의 일례에서는 다양한 크기의 RU, 즉, 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU 등이 예시되지만, 이러한 RU의 구체적인 크기는 축소 또는 확장될 수도 있다. 따라서, 본 개시에서 각 RU의 구체적인 크기(즉, 상응하는 톤의 개수)는 제한적이지 않으며 예시적이다. 또한, 본 개시에서 소정의 대역폭(예를 들어, 20, 40, 80, 160, 320MHz, ...) 내에서, RU의 개수는 RU 크기에 따라서 달라질 수 있다. 이하에서 설명하는 도 9 및/또는 도 10의 예시에서 RU의 크기 및/또는 개수가 변경될 수 있다는 점은 도 8의 예시와 동일하다.
도 9는 40MHz 대역 상에서 사용되는 자원 유닛(RU)의 예시적인 배치를 나타내는 도면이다.
도 8의 일례에서 다양한 크기의 RU가 사용된 것과 마찬가지로, 도 9의 일례 역시 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU, 484-RU 등이 사용될 수 있다. 또한, 중심 주파수에는 5개의 DC 톤이 삽입될 수 있고, 40MHz 대역의 최좌측(leftmost) 대역에는 12개의 톤이 가드(Guard) 대역으로 사용되고, 40MHz 대역의 최우측(rightmost) 대역에는 11개의 톤이 가드 대역으로 사용될 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 단일 사용자를 위해 사용되는 경우, 484-RU가 사용될 수 있다.
도 10은 80MHz 대역 상에서 사용되는 자원 유닛(RU)의 예시적인 배치를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9의 일례에서 다양한 크기의 RU가 사용된 것과 마찬가지로, 도 10의 일례 역시 26-RU, 52-RU, 106-RU, 242-RU, 484-RU, 996-RU 등이 사용될 수 있다. 또한, 80MHz PPDU의 경우 HE PPDU와 EHT PPDU의 RU 배치가 상이할 수 있으며, 도 10의 예시는 80MHz EHT PPDU에 대한 RU 배치의 예시를 나타낸다. 도 10의 예시에서 80MHz 대역의 최좌측(leftmost) 대역에는 12개의 톤이 가드(Guard) 대역으로 사용되고, 80MHz 대역의 최우측(rightmost) 대역에는 11개의 톤이 가드 대역으로 사용되는 점은 HE PPDU와 EHT PPDU에서 동일하다. HE PPDU에서 DC 대역에 7개의 DC 톤이 삽입되고 DC 대역의 좌우측으로 각 13개의 톤에 상응하는 하나의 26-RU가 존재하는 것과 달리, EHT PPDU에서는 DC 대역은 23개의 DC 톤이 삽입되고, DC 대역 좌측 및 우측에 하나씩의 26-RU가 존재한다. HE PPDU에서 중심 대역이 아닌 242-RU 간에 하나의 널 서브캐리어가 존재하는 것과 달리, EHT PPDU에서는 5개의 널 서브캐리어가 존재한다. HE PPDU에서 하나의 484-RU는 널 서브캐리어를 포함하지 않지만, EHT PPDU에서는 하나의 484-RU가 5개의 널 서브캐리어를 포함한다.
또한, 도시된 바와 같이, 단일 사용자를 위해 사용되는 경우, 996-RU가 사용될 수 있으며 이 경우에는 5개의 DC 톤이 삽입되는 것은 HE PPDU와 EHT PPDU에서 공통된다.
160MHz 이상의 EHT PPDU는 도 10의 80MHz 서브블록의 다수개로 설정될 수 있다. 각각의 80MHz 서브블록에 대한 RU 배치는, 도 10의 80MHz EHT PPDU의 RU 배치와 동일할 수 있다. 160MHz 또는 320MHz EHT PPDU의 80MHz 서브블록이 펑처링(puncturing)되지 않고 전체 80MHz 서브블록이 RU 또는 MRU(Multiple RU)의 일부로서 사용되는 경우, 80MHz 서브블록은 도 10의 996-RU를 사용할 수 있다.
여기서, MRU는 복수의 RU로 구성되는 서브캐리어(또는 톤)의 그룹에 해당하여, MRU를 구성하는 복수의 RU는 동일한 크기의 RU일 수도 있고 상이한 크기의 RU일 수도 있다. 예를 들어, 단일 MRU는, 52+26-톤, 106+26-톤, 484+242-톤, 996+484-톤, 996+484+242-톤, 2Х996+484-톤, 3Х996-톤, 또는 3Х996+484-톤으로 정의될 수 있다. 여기서, 하나의 MRU를 구성하는 복수의 RU는, 작은 크기(예를 들어, 26, 52, 106) RU에 해당하거나, 또는 큰 크기(예를 들어, 242, 484, 996 등) RU에 해당할 수 있다. 즉, 작은 크기 RU와 큰 크기의 RU를 포함하는 하나의 MRU는 설정/정의되지 않을 수도 있다. 또한, 하나의 MRU를 구성하는 복수의 RU는 주파수 도메인에서 연속적일 수도 있고, 연속적이지 않을 수도 있다.
80MHz 서브블록이 996 톤보다 작은 RU들을 포함하거나, 80MHz 서브블록의 부분들이 펑처링된 경우, 80MHz 서브블록은 996-톤 RU를 제외한 RU 배치들을 사용할 수 있다.
본 개시의 RU는 상향링크(UL) 및/또는 하향링크(DL) 통신에 사용될 수 있다. 예를 들어, 트리거-기반(trigger-based) UL-MU 통신이 수행되는 경우, 트리거를 송신하는 STA(예를 들어, AP)은 트리거 정보(예를 들어, 트리거 프레임 또는 TRS(triggered response scheduling))를 통해서 제 1 STA에게는 제 1 RU(예를 들어, 26/52/106/242-RU 등)를 할당하고, 제 2 STA에게는 제 2 RU(예를 들어, 26/52/106/242-RU 등)를 할당할 수 있다. 이후, 제 1 STA은 제 1 RU를 기초로 제 1 트리거-기반(TB) PPDU를 송신할 수 있고, 제 2 STA은 제 2 RU를 기초로 제 2 TB PPDU를 송신할 수 있다. 제 1/제 2 TB PPDU는 동일한 시간 구간에 AP로 송신될 수 있다.
예를 들어, DL MU PPDU가 구성되는 경우, DL MU PPDU를 송신하는 STA(예를 들어, AP)은 제 1 STA에게는 제 1 RU(예를 들어, 26/52/106/242-RU 등)를 할당하고, 제 2 STA에게는 제 2 RU(예를 들어, 26/52/106/242-RU 등)를 할당할 수 있다. 즉, 송신 STA(예를 들어, AP)은 하나의 MU PPDU 내에서 제 1 RU를 통해 제 1 STA을 위한 HE-STF, HE-LTF, Data 필드를 송신할 수 있고, 제 2 RU를 통해 제 2 STA을 위한 HE-STF, HE-LTF, Data 필드를 송신할 수 있다.
RU의 배치에 관한 정보는 HE PPDU 포맷의 HE-SIG-B를 통해 시그널링될 수 있다.
도 11은 HE-SIG-B 필드의 예시적인 구조를 나타낸다.
도시된 바와 같이, HE-SIG-B 필드는 공통(common) 필드 및 사용자-특정(user-specific) 필드을 포함할 수 있다. HE-SIG-B 압축(compression)이 적용되는 경우(예를 들어, 전-대역폭 MU-MIMO 전송인 경우), 공통 필드는 HE-SIG-B에 포함되지 않을 수도 있고, HE-SIG-B 컨텐츠 채널(content channel)은 사용자-특정 필드만 포함할 수 있다. HE-SIG-B 압축이 적용되지 않는 경우, 공통 필드는 HE-SIG-B에 포함될 수 있다.
공통 필드는 RU 배치(allocation)에 대한 정보(예를 들어, RU 할당(assignment), MU-MIMO를 위해 배치되는 RU들, MU-MIMO 사용자(STA) 수 등)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
공통 필드는 N*8 개의 RU allocation 서브필드를 포함할 수 있다. 여기서, N은 서브필드의 개수이며, 20 또는 40MHz MU PPDU인 경우에 N=1, 80MHz MU PPDU인 경우에 N=2, 160MHz 또는 80+80MHz MU PPDU인 경우에 N=4, ... 의 값을 가질 수 있다. 하나의 8-비트 RU allocation 서브필드는 20MHz 대역에 포함되는 RU들의 크기(26, 52, 106 등) 및 주파수 위치(또는 RU 인덱스)를 지시할 수 있다.
예를 들어, 8-비트 RU allocation 서브필드의 값이 00000000이면 도 8의 예시의 최좌측부터 최우측까지 9개의 26-RU가 순서대로 배치되고, 그 값이 00000001이면 7개의 26-RU 및 1개의 52-RU가 최좌측부터 최우측까지 순서대로 배치되고, 그 값이 00000010이면 5개의 26-RU, 1개의 52-RU, 2개의 26-RU가 최좌측부터 최우측까지 순서대로 배치되는 것을 나타낼 수 있다.
추가적인 예시로서, 8-비트 RU allocation 서브필드의 값이 01000y2y1y0이면 도 8의 예시의 최좌측부터 최우측까지 1개의 106-RU, 5개의 26-RU가 순서대로 배치되는 것을 나타낼 수 있다. 이 경우, 106-RU에 대해서는 MU-MIMO 방식으로 다수의 사용자/STA이 할당될 수 있다. 구체적으로 106-RU에 대해서는 최대 8개의 사용자/STA이 할당될 수 있고, 106-RU에 할당되는 사용자/STA의 개수는 3비트 정보(즉, y2y1y0)를 기초로 결정된다. 예를 들어, 3비트 정보(y2y1y0)가 십진수 값 N에 해당하는 경우, 106-RU에 할당되는 사용자/STA의 개수는 N+1일 수 있다.
기본적으로 복수의 RU의 각각에 대해서 하나의 사용자/STA이 할당될 수 있고, 서로 다른 RU에 대해 서로 다른 사용자/STA이 할당될 수 있다. 소정의 크기 이상의 RU(예를 들어, 106, 242, 484, 996-톤, ...)에 대해서는 복수의 사용자/STA이 하나의 RU에 할당될 수도 있고, 해당 복수의 사용자/STA에 대해서 MU-MIMO 방식이 적용될 수 있다.
사용자-특정 필드들의 집합은 해당 PPDU의 모든 사용자(STA)가 자신의 페이로드를 어떻게 디코딩하는지에 대한 정보를 포함한다. 사용자-특정 필드는 0 이상의 사용자 블록 필드를 포함할 수 있다. 마지막이 아닌(non-final) 사용자 블록 필드는 두 개의 사용자 필드(즉, 두 개의 STA에서의 디코딩에 이용될 정보)를 포함한다. 마지막(final) 사용자 블록 필드는 하나 또는 두 개의 사용자 필드를 포함한다. 사용자 필드의 개수는 HE-SIG-B의 RU allocation 서브필드에 의해서 지시되거나, HE-SIG-B의 심볼 개수에 의해서 지시되거나, 또는 HE-SIG-A의 MU-MIMO 사용자 필드에 의해서 지시될 수도 있다. 사용자-특정 필드는 공통 필드와 별도로 또는 독립적으로 인코딩될 수 있다.
도 12는 복수의 사용자/STA이 하나의 RU에 할당되는 MU-MIMO 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12의 예시에서는 RU allocation 서브필드의 값이 01000010인 경우를 가정한다. 이는, 01000y2y1y0에서 y2y1y0=010인 경우에 해당한다. 010은 십진수로 2에 해당하고(즉, N=2), 3(=N+1)개의 사용자가 하나의 RU에 할당되는 것을 나타낼 수 있다. 이 경우, 특정 20MHz 대역/채널의 최좌측부터 최우측까지 1개의 106-RU, 및 5개의 26-RU가 순서대로 배치될 수 있다. 106-RU에는 3개의 사용자/STA이 MU-MIMO 방식으로 할당될 수 있다. 결과적으로 총 8개의 사용자/STA이 20MHz 대역/채널에 할당되고, HE-SIG-B의 사용자-특정 필드는 8개의 사용자 필드(즉, 4 개의 사용자 블록 필드)를 포함할 수 있다. 8개의 사용자 필드는 도 12에 도시된 바와 같이 RU에 할당(assign)될 수 있다.
사용자 필드는 2개의 포맷을 기초로 구성될 수 있다. MU-MIMO 할당에 대한 사용자 필드는 제 1 포맷으로 구성되고, 비-MU-MIMO 할당에 대한 사용자 필드는 제 2 포맷으로 구성될 수 있다. 도 12의 일례를 참조하면, 사용자 필드 1 내지 사용자 필드 3은 제 1 포맷에 기초할 수 있고, 사용자 필드 4 내지 사용자 필드 8은 제 2 포맷에 기초할 수 있다. 제 1 포맷 및 제 2 포맷은 동일한 길이(예를 들어, 21비트)의 비트 정보를 포함할 수 있다.
제 1 포맷(즉, MU-MIMO 할당에 대한 포맷)의 사용자 필드는 다음과 같이 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 사용자 필드의 전체 21 비트 중에서, B0-B10는 해당 사용자의 식별정보(예를 들어, STA-ID, AID, 부분 AID 등)를 포함하고, B11-14는 해당 사용자에 대한 공간 스트림의 개수 등의 공간 설정(spatial configuration) 정보를 포함하고, B15-B18는 해당 PPDU의 Data 필드에 적용되는 MCS(Modulation and coding scheme) 정보를 포함하고, B19는 유보된(reserved) 필드로 정의되고, B20은 해당 PPDU의 Data 필드에 적용되는 코딩 타입(예를 들어, BCC(binary convolutional coding) 또는 LDPC(low-density parity check)) 정보를 포함할 수 있다.
제 2 포맷(즉, 비-MU-MIMO 할당에 대한 포맷)의 사용자 필드는 다음과 같이 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 사용자 필드의 전체 21 비트 중에서, B0-B10는 해당 사용자의 식별정보(예를 들어, STA-ID, AID, 부분 AID 등)를 포함하고, B11-13은 해당 RU에 적용되는 공간 스트림의 개수(NSTS) 정보를 포함하고, B14는 빔포밍 여부(또는 빔포밍 스티어링 행렬 적용 여부)를 나타내는 정보를 포함하고, B15-B18는 해당 PPDU의 Data 필드에 적용되는 MCS(Modulation and coding scheme) 정보를 포함하고, B19는 DCM(dual carrier modulation) 적용 여부를 나타내는 정보를 포함하고, B20은 해당 PPDU의 Data 필드에 적용되는 코딩 타입(예를 들어, BCC 또는 LDPC) 정보를 포함할 수 있다.
본 개시에서 사용되는 MCS, MCS 정보, MCS 인덱스, MCS 필드 등은 특정한 인덱스 값으로 표시될 수 있다. 예를 들어, MCS 정보는 인덱스 0 내지 인덱스 11로 표시될 수 있다. MCS 정보는 성상 변조 타입(예를 들어, BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, 1024-QAM 등)에 관한 정보, 및 코딩 레이트(예를 들어, 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 등)에 관한 정보를 포함할 수 있다. MCS 정보에는 채널 코딩 타입(예를 들어, BCC 또는 LDPC)에 관한 정보가 제외될 수도 있다.
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 PPDU 포맷의 예시를 나타낸다.
도 13의 PPDU는 EHT PPDU, 송신 PPDU, 수신 PPDU, 제 1 타입 또는 제 N 타입 PPDU 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 PPDU 또는 EHT PPDU는, 송신 PPDU, 수신 PPDU, 제 1 타입 또는 제 N 타입 PPDU 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 또한, EHT PPU는 EHT 시스템 및/또는 EHT 시스템을 개선한 새로운 무선랜 시스템에서 사용될 수 있다.
도 13의 EHT MU PPDU는 하나 이상의 사용자에 대한 하나 이상의 데이터(또는 PSDU)를 나르는(carry) PPDU에 해당한다. 즉, EHT MU PPDU는 SU 전송 및 MU 전송 모두를 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, EHT MU PPDU는 하나의 수신 STA 또는 복수의 수신 STA을 위한 PPDU에 해당할 수 있다.
도 13의 EHT TB PPDU는 EHT MU PPDU에 비하여 EHT-SIG가 생략된다. UL MU 전송을 위한 트리거(예를 들어, 트리거 프레임 또는 TRS)를 수신한 STA은, EHT TB PPDU 포맷에 기초하여 UL 전송을 수행할 수 있다.
도 13의 EHT PPDU 포맷의 예시에서 L-STF 내지 EHT-LTF는 프리앰블(preamble) 또는 물리 프리앰블(physical preamble)에 해당하고, 물리 계층에서 생성/송신/수신/획득/디코딩될 수 있다.
L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, U-SIG(Universal SIGNAL), EHT-SIG 필드(이들을 프리-EHT 변조(pre-EHT modulated) 필드들이라고 칭함)의 서브캐리어 주파수 간격(subcarrier frequency spacing)은 312.5kHz로 정해질 수 있다. EHT-STF, EHT-LTF, Data, PE 필드(이들을 EHT 변조(EHT modulated) 필드들이라고 칭함)의 서브캐리어 주파수 간격은 78.125kHz로 정해질 수 있다. 즉, L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, U-SIG, EHT-SIG 필드의 톤/서브캐리어 인덱스는 312.5kHz 단위로 표시되고, EHT-STF, EHT-LTF, Data, PE 필드의 톤/서브캐리어 인덱스는 78.125kHz 단위로 표시될 수 있다.
도 13의 L-LTF 및 L-STF는 도 6 내지 도 7에서 설명한 PPDU의 해당 필드와 동일하게 구성될 수 있다.
도 13의 L-SIG 필드는 24 비트로 구성되며, 레이트 및 길이 정보를 통신하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, L-SIG 필드는 4-비트 레이트(Rate) 필드, 1-비트 유보(Reserved) 비트, 12-비트 길이(Length) 필드, 1-비트 패리티(Parity) 필드, 및 6-비트 테일(Tail) 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 12-비트 Length 필드는 PPDU의 길이 또는 시간 듀레이션에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 12-비트 Length 필드의 값은 PPDU의 타입을 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, non-HT, HT, VHT, 또는 EHT PPDU에 대해서, Length 필드의 값은 3의 배수로 결정될 수 있다. 예를 들어, HE PPDU에 대해서, Length 필드의 값은 3의 배수 + 1 또는 3의 배수 + 2로 결정될 수 있다.
예를 들어, 송신 STA은 L-SIG 필드의 24 비트 정보에 대해 1/2의 코딩 레이트에 기초한 BCC 인코딩을 적용할 수 있다. 이후 송신 STA은 48 비트의 BCC 부호화 비트를 획득할 수 있다. 48 비트의 부호화 비트에 대해서는 BPSK 변조가 적용되어 48 개의 BPSK 심볼이 생성될 수 있다. 송신 STA은 48 개의 BPSK 심볼을, 파일럿 서브캐리어(예를 들어, {서브캐리어 인덱스 -21, -7, +7, +21}) 및 DC 서브캐리어(예를 들어, {서브캐리어 인덱스 0})를 제외한 위치에 매핑할 수 있다. 결과적으로 48 개의 BPSK 심볼은 서브캐리어 인덱스 -26 내지 -22, -20 내지 -8, -6 내지 -1, +1 내지 +6, +8 내지 +20, 및 +22 내지 +26에 매핑될 수 있다. 송신 STA은 서브캐리어 인덱스 {-28, -27, +27, +28}에 {-1, -1, -1, 1}의 신호를 추가로 매핑할 수 있다. 위의 신호는 {-28, -27, +27, +28}에 상응하는 주파수 영역에 대한 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.
송신 STA은 L-SIG와 동일하게 생성되는 RL-SIG를 생성할 수 있다. RL-SIG에 대해서는 BPSK 변조가 적용된다. 수신 STA은 RL-SIG의 존재를 기초로 수신 PPDU가 HE PPDU 또는 EHT PPDU임을 알 수 있다.
도 13의 RL-SIG 이후에는 U-SIG(Universal SIG)가 삽입될 수 있다. U-SIG는 제 1 SIG 필드, 제 1 SIG, 제 1 타입 SIG, 제어 시그널, 제어 시그널 필드, 제 1 (타입) 제어 시그널 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
U-SIG는 N 비트의 정보를 포함할 수 있고, EHT PPDU의 타입을 식별하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, U-SIG는 2개의 심볼(예를 들어, 연속하는 2 개의 OFDM 심볼)을 기초로 구성될 수 있다. U-SIG를 위한 각 심볼(예를 들어, OFDM 심볼)은 4us의 듀레이션을 가질 수 있고, U-SIG는 전체 8us의 듀레이션을 가질 수 있다. U-SIG의 각 심볼은 26 비트 정보를 송신하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 U-SIG의 각 심볼은 52개의 데이터 톤과 4 개의 파일럿 톤을 기초로 송수신될 수 있다.
U-SIG(또는 U-SIG 필드)를 통해서는 예를 들어 A 비트 정보(예를 들어, 52 코딩되지 않은 비트(un-coded bit))가 송신될 수 있고, U-SIG의 제 1 심볼(예를 들어, U-SIG-1)은 총 A 비트 정보 중 처음 X 비트 정보(예를 들어, 26 un-coded bit)를 송신하고, U-SIG의 제 2 심볼(예를 들어, U-SIG-2)은 총 A 비트 정보 중 나머지 Y 비트 정보(예를 들어, 26 un-coded bit)를 송신할 수 있다. 예를 들어, 송신 STA은 각 U-SIG 심볼에 포함되는 26 un-coded bit를 획득할 수 있다. 송신 STA은 R=1/2의 레이트를 기초로 컨볼루션 인코딩(예를 들어, BCC 인코딩)을 수행하여 52-coded bit를 생성하고, 52-coded bit에 대한 인터리빙을 수행할 수 있다. 송신 STA은 인터리빙된 52-coded bit에 대해 BPSK 변조를 수행하여 각 U-SIG 심볼에 할당되는 52개의 BPSK 심볼을 생성할 수 있다. 하나의 U-SIG 심볼은 DC 인덱스 0을 제외하고, 서브캐리어 인덱스 -28부터 서브캐리어 인덱스 +28까지의 56개 톤(서브캐리어)을 기초로 송신될 수 있다. 송신 STA이 생성한 52개의 BPSK 심볼은 파일럿 톤인 -21, -7, +7, +21 톤을 제외한 나머지 톤(서브캐리어)을 기초로 송신될 수 있다.
예를 들어, U-SIG에 의해 송신되는 A 비트 정보(예를 들어, 52 un-coded bit)는 CRC 필드(예를 들어 4비트 길이의 필드) 및 테일 필드(예를 들어 6비트 길이의 필드)를 포함할 수 있다. 상기 CRC 필드 및 테일 필드는 U-SIG의 제 2 심볼을 통해 송신될 수 있다. 상기 CRC 필드는 U-SIG의 제 1 심볼에 할당되는 26 비트와 제 2 심볼 내에서 상기 CRC/테일 필드를 제외한 나머지 16 비트를 기초로 생성될 수 있고, 종래의 CRC 계산 알고리즘을 기초로 생성될 수 있다. 또한, 상기 테일 필드는 컨볼루션 디코더의 트렐리스(trellis)를 종료(terminate)하기 위해 사용될 수 있고, 예를 들어 0으로 설정될 수 있다.
U-SIG(또는 U-SIG 필드)에 의해 송신되는 A 비트 정보(예를 들어, 52 un-coded bit)는 버전-독립적(version-independent) 비트와 버전-종속적(version-dependent) 비트로 구분될 수 있다. 예를 들어, version-independent bits의 크기는 고정적이거나 가변적일 수 있다. 예를 들어, version-independent bits는 U-SIG의 제 1 심볼에만 할당되거나, version-independent bits는 U-SIG의 제 1 심볼 및 제 2 심볼 모두에 할당될 수 있다. 예를 들어, version-independent bits와 version-dependent bits는 제 1 제어 비트 및 제 2 제어 비트 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
예를 들어, U-SIG의 version-independent bits는 3비트의 물리계층 버전 식별자(PHY version identifier)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 3 비트의 PHY version identifier는 송수신 PPDU의 PHY version에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 3-비트 PHY version identifier의 제 1 값은 송수신 PPDU가 EHT PPDU임을 지시할 수 있다. 달리 표현하면, 송신 STA은 EHT PPDU를 송신하는 경우, 3-비트 PHY version identifier를 제 1 값으로 설정할 수 있다. 달리 표현하면, 수신 STA은 제 1 값을 가지는 PHY version identifier를 기초로, 수신 PPDU가 EHT PPDU임을 판단할 수 있다.
예를 들어, U-SIG의 version-independent bits는 1 비트의 UL/DL 플래그(flag) 필드를 포함할 수 있다. 1-비트 UL/DL flag 필드의 제 1 값은 UL 통신에 관련되고, UL/DL flag 필드의 제 2 값은 DL 통신에 관련된다.
예를 들어, U-SIG의 version-independent bits는 TXOP(transmission opportunity)의 길이에 관한 정보, BSS 컬러(color) ID에 관한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어 EHT PPDU가 다양한 타입(예를 들어, SU 모드에 관련된 EHT PPDU, MU 모드에 관련된 EHT PPDU, TB 모드에 관련된 EHT PPDU, Extended Range 송신에 관련된 EHT PPDU 등의 다양한 타입)으로 구분되는 경우, EHT PPDU의 타입에 관한 정보는 U-SIG의 version-dependent bits에 포함될 수 있다.
예를 들어, U-SIG는 1) 대역폭에 관한 정보를 포함하는 대역폭 필드, 2) EHT-SIG에 적용되는 MCS 기법에 관한 정보를 포함하는 필드, 3) EHT-SIG에 DCM 기법이 적용되는지 여부에 관련된 정보를 포함하는 지시 필드, 4) EHT-SIG를 위해 사용되는 심볼의 개수에 관한 정보를 포함하는 필드, 5) EHT-SIG가 전 대역에 걸쳐 생성되는지 여부에 관한 정보를 포함하는 필드, 6) EHT-LTF/STF의 타입에 관한 정보를 포함하는 필드, 7) EHT-LTF의 길이 및 CP 길이를 지시하는 필드에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 13의 PPDU에는 프리앰블 펑처링(puncturing)이 적용될 수 있다. 프리앰블 펑처링은 PPDU의 전체 대역 중에서 일부 대역(예를 들어, 세컨더리(secondary) 20 MHz 대역)에 대한 펑처링을 적용하는 것을 의미한다. 예를 들어, 80 MHz PPDU가 송신되는 경우, STA은 80 MHz 대역 중 secondary 20 MHz 대역에 대해 펑처링을 적용하고, 프라이머리(primary) 20 MHz 대역과 secondary 40 MHz 대역을 통해서만 PPDU를 송신할 수 있다.
예를 들어 프리앰블 펑처링의 패턴은 사전에 설정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 펑처링 패턴이 적용되는 경우, 80 MHz 대역 내에서 secondary 20 MHz 대역에 대해서만 펑처링이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 펑처링 패턴이 적용되는 경우, 80 MHz 대역 내에서 secondary 40 MHz 대역에 포함된 2개의 secondary 20 MHz 대역 중 어느 하나에 대해서만 펑처링이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제 3 펑처링 패턴이 적용되는 경우, 160 MHz 대역(또는 80+80 MHz 대역) 내에서 primary 80 MHz 대역에 포함된 secondary 20 MHz 대역에 대해서만 펑처링이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제 4 펑처링 패턴이 적용되는 경우, 160 MHz 대역(또는 80+80 MHz 대역) 내에서 primary 80 MHz 대역에 포함된 primary 40 MHz 대역은 존재(present)하고 primary 40 MHz 대역에 속하지 않는 적어도 하나의 20 MHz 채널에 대해 펑처링이 적용될 수 있다.
PPDU에 적용되는 프리앰블 펑처링에 관한 정보는 U-SIG 및/또는 EHT-SIG에 포함될 수 있다. 예를 들어, U-SIG의 제 1 필드는 PPDU의 연속하는 대역폭(contiguous bandwidth)에 관한 정보를 포함하고, U-SIG의 제 2 필드는 PPDU에 적용되는 프리앰블 펑처링에 관한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, U-SIG 및 EHT-SIG는 아래의 방법을 기초로 프리앰블 펑처링에 관한 정보를 포함할 수 있다. PPDU의 대역폭이 80 MHz를 초과하는 경우, U-SIG는 80 MHz 단위로 개별적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, PPDU의 대역폭이 160 MHz인 경우, 해당 PPDU에는 첫 번째 80 MHz 대역을 위한 제 1 U-SIG 및 두 번째 80 MHz 대역을 위한 제 2 U-SIG가 포함될 수 있다. 이 경우, 제 1 U-SIG의 제 1 필드는 160 MHz 대역폭에 관한 정보를 포함하고, 제 1 U-SIG의 제 2 필드는 첫 번째 80 MHz 대역에 적용된 프리앰블 펑처링에 관한 정보(즉, 프리앰블 펑처링 패턴에 관한 정보)를 포함할 수 있다. 또한, 제 2 U-SIG의 제 1 필드는 160 MHz 대역폭에 관한 정보를 포함하고, 제 2 U-SIG의 제 2 필드는 두 번째 80 MHz 대역에 적용된 프리앰블 펑처링에 관한 정보(즉, 프리앰블 펑처링 패턴에 관한 정보)를 포함할 수 있다. 제 1 U-SIG에 연속하는 EHT-SIG는 두 번째 80 MHz 대역에 적용된 프리앰블 펑처링에 관한 정보(즉, 프리앰블 펑처링 패턴에 관한 정보)를 포함할 수 있고, 제 2 U-SIG에 연속하는 EHT-SIG는 첫 번째 80 MHz 대역에 적용된 프리앰블 펑처링에 관한 정보(즉, 프리앰블 펑처링 패턴에 관한 정보)를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대체적으로, U-SIG 및 EHT-SIG는 아래의 방법을 기초로 프리앰블 펑처링에 관한 정보를 포함할 수 있다. U-SIG는 모든 대역에 관한 프리앰블 펑처링에 관한 정보(즉, 프리앰블 펑처링 패턴에 관한 정보)를 포함할 수 있다. 즉, EHT-SIG는 프리앰블 펑처링에 관한 정보를 포함하지 않고, U-SIG 만이 프리앰블 펑처링에 관한 정보(즉, 프리앰블 펑처링 패턴에 관한 정보)를 포함할 수 있다.
U-SIG는 20 MHz 단위로 구성될 수 있다. 예를 들어, 80 MHz PPDU가 구성되는 경우, U-SIG가 복제될 수 있다. 즉, 80 MHz PPDU 내에 동일한 4개의 U-SIG가 포함될 수 있다. 80 MHz 대역폭을 초과하는 PPDU는 서로 다른 U-SIG를 포함할 수 있다.
도 13의 EHT-SIG는 수신 STA을 위한 제어 정보를 포함할 수 있다. EHT-SIG는 적어도 하나의 심볼을 통해 송신될 수 있고, 하나의 심볼은 4us의 길이를 가질 수 있다. EHT-SIG를 위해 사용되는 심볼의 개수에 관한 정보는 U-SIG에 포함될 수 있다.
EHT-SIG는 도 11 내지 도 12를 통해 설명된 HE-SIG-B의 기술적 특징을 포함할 수 있다. 예를 들어 EHT-SIG는, 도 8의 일례와 동일하게, 공통필드(common field) 및 사용자-특정 필드(user-specific field)를 포함할 수 있다. EHT-SIG의 공통 필드는 생략될 수 있고, 사용자-특정 필드의 개수는 사용자(user)의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
도 11의 일례와 동일하게, EHT-SIG의 공통 필드 및 EHT-SIG의 사용자-특정 필드는 개별적으로 코딩될 수 있다. 사용자-특정 필드에 포함되는 하나의 사용자 블록 필드(User block field)는 2 개의 사용자(user) 필드를 위한 정보를 포함하지만, 사용자-특정 필드에 포함되는 마지막 사용자 블록 필드는 1 개 또는 2 개의 사용자 필드를 포함할 수 있다. 즉, EHT-SIG의 하나의 사용자 블록 필드는 최대 2개의 사용자 필드(user field)를 포함할 수 있다. 도 12의 일례와 동일하게, 각 사용자 필드(user field)는 MU-MIMO 할당에 관련되거나, non-MU-MIMO 할당에 관련될 수 있다.
도 11의 일례와 동일하게, EHT-SIG의 공통 필드는 CRC 비트와 Tail 비트를 포함할 수 있고, CRC 비트의 길이는 4 비트로 결정될 수 있고, Tail 비트의 길이는 6 비트로 결정되고 000000으로 설정될 수 있다.
도 11의 일례와 동일하게, EHT-SIG의 공통 필드는 RU 할당 정보(RU allocation information)를 포함할 수 있다. RU allocation information은 복수의 사용자(즉, 복수의 수신 STA)이 할당되는 RU의 위치(location)에 관한 정보를 의미할 수 있다. RU allocation information은 8 비트(또는 N 비트) 단위로 구성될 수 있다.
EHT-SIG의 공통 필드가 생략되는 모드가 지원될 수 있다. EHT-SIG의 공통 필드가 생략되는 모드는 압축 모드(compressed mode)라 불릴 수 있다. compressed mode가 사용되는 경우, EHT PPDU의 복수의 사용자(즉, 복수의 수신 STA)은 non-OFDMA를 기초로 PPDU(예를 들어, PPDU의 데이터 필드)를 디코딩할 수 있다. 즉, EHT PPDU의 복수의 사용자는 동일한 주파수 대역을 통해 수신되는 PPDU(예를 들어, PPDU의 데이터 필드)를 디코딩할 수 있다. 비-압축 모드(non-compressed mode)가 사용되는 경우, EHT PPDU의 복수의 사용자는 OFDMA를 기초로 PPDU(예를 들어, PPDU의 데이터 필드)를 디코딩할 수 있다. 즉, EHT PPDU의 복수의 사용자는 상이한 주파수 대역을 통해 PPDU(예를 들어, PPDU의 데이터 필드)를 수신할 수 있다.
EHT-SIG는 다양한 MCS 기법을 기초로 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이 EHT-SIG에 적용되는 MCS 기법에 관련된 정보는 U-SIG에 포함될 수 있다. EHT-SIG는 DCM 기법을 기초로 구성될 수 있다. 예를 들어, EHT-SIG를 위해 할당된 N 개의 데이터 톤(예를 들어, 52개의 데이터 톤) 중에 연속하는 절반의 톤에는 제 1 변조 기법이 적용되고, 나머지 연속하는 절반의 톤에는 제 2 변조 기법이 적용될 수 있다. 즉, 송신 STA은 특정한 제어 정보를 제 1 변조 기법을 기초로 제 1 심볼로 변조하고 연속하는 절반의 톤에 할당하고, 동일한 제어 정보를 제 2 변조 기법을 기초로 제 2 심볼로 변조하고 나머지 연속하는 절반의 톤에 할당할 수 있다. 상술한 바와 같이 EHT-SIG에 DCM 기법이 적용되는지 여부에 관련된 정보(예를 들어 1 비트 필드)는 U-SIG에 포함될 수 있다. 도 13의 EHT-STF는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 자동 이득 제어 추정(automatic gain control (AGC) estimation)을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 도 13의 EHT-LTF는 MIMO 환경 또는 OFDMA 환경에서 채널을 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
STF 및/또는 LTF의 타입에 관한 정보(LTF에 적용되는 GI(guard interval)에 관한 정보도 포함됨)는 도 13의 U-SIG 필드 및/또는 EHT-SIG 필드 등에 포함될 수 있다.
도 13의 PPDU(즉, EHT PPDU)는 도 8 내지 도 10의 RU 배치의 일례를 기초로 구성될 수 있다.
예를 들어, 20 MHz 대역 상에서 송신되는 EHT PPDU, 즉 20 MHz EHT PPDU는 도 8의 RU를 기초로 구성될 수 있다. 즉, EHT PPDU에 포함되는 EHT-STF, EHT-LTF, 데이터 필드의 RU의 위치(location)는 도 8과 같이 결정될 수 있다. 40 MHz 대역 상에서 송신되는 EHT PPDU, 즉 40 MHz EHT PPDU는 도 9의 RU를 기초로 구성될 수 있다. 즉, EHT PPDU에 포함되는 EHT-STF, EHT-LTF, 데이터 필드의 RU의 위치(location)는 도 9과 같이 결정될 수 있다.
80 MHz 대역 상에서 송신되는 EHT PPDU, 즉 80 MHz EHT PPDU는 도 10의 RU를 기초로 구성될 수 있다. 즉, EHT PPDU에 포함되는 EHT-STF, EHT-LTF, 데이터 필드의 RU의 위치(location)는 도 10과 같이 결정될 수 있다. 도 10의 80 MHz을 위한 톤-플랜(tone-plan)은 도 9의 40 MHz를 위한 톤-플랜의 두 번 반복에 대응할 수 있다.
160/240/320 MHz를 위한 톤-플랜은 도 9 또는 도 10의 패턴을 여러 번 반복하는 형태로 구성될 수 있다.
도 13의 PPDU는 이하의 방법을 기초로 EHT PPDU로 식별될 수 있다.
수신 STA은 다음의 사항을 기초로 수신 PPDU의 타입을 EHT PPDU로 판단할 수 있다. 예를 들어, 1) 수신 PPDU의 L-LTF 신호 이후의 첫 번째 심볼이 BPSK이고, 2) 수신 PPDU의 L-SIG가 반복되는 RL-SIG가 검출(detect)되고, 3) 수신 PPDU의 L-SIG의 Length 필드의 값에 대해 modulo 3 연산을 적용한 결과(즉, 3으로 나눈 나머지)가 0으로 검출되는 경우, 수신 PPDU는 EHT PPDU로 판단될 수 있다. 수신 PPDU가 EHT PPDU로 판단되는 경우, 수신 STA은 도 13의 RL-SIG 이후의 심볼에 포함되는 비트 정보를 기초로 EHT PPDU의 타입을 결정할 수 있다. 달리 표현하면, 수신 STA은 1) BSPK인 L-LTF 신호 이후의 첫 번째 심볼, 2) L-SIG 필드에 연속하고 L-SIG와 동일한 RL-SIG, 및 3) modulo 3을 적용한 결과가 0으로 설정되는 Length 필드를 포함하는 L-SIG를 기초로, 수신 PPDU를 EHT PPDU로 판단할 수 있다.
예를 들어, 수신 STA은 다음의 사항을 기초로 수신 PPDU의 타입을 HE PPDU로 판단할 수 있다. 예를 들어, 1) L-LTF 신호 이후의 첫 번째 심볼이 BPSK이고, 2) L-SIG가 반복되는 RL-SIG가 detect 되고, 3) L-SIG의 Length 값에 대해 modulo 3을 적용한 결과가 1또는 2로 검출되는 경우, 수신 PPDU는 HE PPDU로 판단될 수 있다.
예를 들어, 수신 STA은 다음의 사항을 기초로, 수신 PPDU의 타입을 non-HT, HT 및 VHT PPDU로 판단할 수 있다. 예를 들어, 1) L-LTF 신호 이후의 첫 번째 심볼이 BPSK이고, 2) L-SIG가 반복되는 RL-SIG가 검출되지 않는 경우, 수신 PPDU는 non-HT, HT 및 VHT PPDU로 판단될 수 있다. 또한, 수신 STA이 RL-SIG의 반복을 검출했더라도 L-SIG의 Length 값에 대해 modulo 3을 적용한 결과가 0으로 검출되는 경우에는, 수신 PPDU이 non-HT, HT 및 VHT PPDU로 판단될 수 있다.
도 13의 PPDU는 다양한 타입의 프레임을 송수신하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 13의 PPDU는 제어 프레임, 관리 프레임, 또는 데이터 프레임 중의 하나 이상의 (동시) 송수신을 위해서 사용될 수도 있다.
NDP 공지(announcement) 프레임
NDP 공지(NDPA) 프레임은 복수의 타입/배리언트(variant)를 가질 수 있다. 예를 들어, NDP 공지 프레임은 VHT NDP 공지 프레임, HE NDP 공지 프레임, EHT NDP 공지 프레임 등의 다양한 포맷으로 구성될 수 있다. 이러한 포맷들은 사운딩 다이얼로그 토큰(sounding dialog token) 필드 내의 NDP 공지 배리언트 서브필드에 의해서 구별될 수 있다.
도 14는 본 개시가 적용될 수 있는 NDP 공지 프레임의 예시적인 포맷을 나타낸다.
도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, NDP 공지 프레임은 하나 이상의 STA 정보(Info) 필드를 포함할 수 있다. NDP 공지 프레임이 하나의 STA Info 필드만을 포함하는 경우, RA(receiver address) 필드는 피드백을 제공할 수 있는 STA의 어드레스로 설정될 수 있다. NDP 공지 프레임이 복수의 STA Info 필드를 포함하는 경우, RA 필드는 브로드캐스트 어드레스로 설정될 수 있다.
TA(transmitter address) 필드는 NDP 공지 프레임을 송신하는 STA의 주소로 설정되거나, NDP 공지 프레임을 송신하는 STA의 대역폭 시그널링 TA(bandwidth signaling TA)로 설정될 수 있다. 예를 들어, non-HT 또는 non-HT 복제(duplicate) 포맷에서, 스크램블링 시퀀스(또는 스크램블링 시퀀스 및 서비스 필드)가 채널 대역폭에 대한 파라미터를 포함하는 경우에, TA 필드는 대역폭 시그널링 TA로 설정될 수 있다.
사운딩 다이얼로그 토큰 필드는 도 14의 (b)와 같이 구성될 수 있다. 사운딩 다이얼로그 토큰 필드의 8개 비트(B0-B7) 중에서 처음 2개의 비트(B0 및 B1)은 NDP 공지 프레임의 타입/배리언트를 지시하기 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, VHT 또는 HE에 대해서 B0는 0 값을 가지고, B1의 값이 0이면 VHT NDP 공지 프레임을, B1의 값이 1이면 HE NDP 공지 프레임을 지시할 수 있다. 예를 들어, EHT NDP 공지 프레임은 B0 및 B1의 값이 모두 1로 설정되는 경우에 해당할 수 있다. 만약 B0 값이 1이고 B1 값이 0인 경우에는, 레인징 NDP 공지 프레임에 해당할 수 있다.
VHT STA의 경우에는 사운딩 다이얼로그 토큰 필드의 처음 2 개의 비(B0 및 B1)은 유보된(reserved) 것으로 정의되므로, VHT STA은 B0 및 B1의 값에 무관하게 B2-B7 비트의 사운딩 다이얼로그 토큰 번호 필드를 인식할 수 있다.
VHT STA에 대해서는, 사운딩 다이얼로그 토큰 필드의 처음 2 개의 비트(B0 및 B1)는 유보된(reserved) 것으로 정의된다. 따라서, VHT STA은 B0 및 B1의 값에 무관하게, B2-B7 비트의 사운딩 다이얼로그 토큰 번호 필드를 인식할 수 있다.
HE STA에 대해서는, 사운딩 다이얼로그 토큰 필드의 처음 1 개의 비트(B0)는 유보된(reserved) 것으로 정의되고, 두 번째 비트(B1)의 값이 0이면 VHT NDP 공지 프레임을 지시하고 B1의 값이 1이면 HE NDP 공지 프레임을 지시하는 것으로 정의된다. 따라서, HE STA은 B0의 값에 무관하게 B1의 값이 1인 경우에, B2-B7 비트의 사운딩 다이얼로그 토큰 번호 필드를 인식할 수 있다.
사운딩 다이얼로그 토큰 번호 서브필드(비트 위치 B2-B7)는, 빔포머에 의해서 선택되는, NDP 공지 프레임을 식별하기 위한 값을 포함할 수 있다.
NDP 공지 프레임은 n(n은 1 이상의 정수) 개의 STA Info 필드를 포함할 수 있다. 하나의 STA Info 필드는 K 옥텟 크기를 가지고, VHT NDP 공지 프레임에서는 K=2, HE NDP 공지 프레임 또는 EHT NDP 공지 프레임에서는 K=4일 수 있다.
빔포밍(beamforming)에 따른 CSI 행렬 피드백 방법
빔포밍은 빔포머(beamformer)가 MIMO 채널에 대한 지식(knowledge)을 활용하여 빔포미(beamformee)에서의 수신을 향상시키기 위한 스티어링 행렬(steering matrix)을 생성하는 기술을 의미한다.
빔포밍은 암시적 피드백 빔포밍(implicit feedback beamforming) 및 명시적 피드백 빔포밍(explicit feedback beamforming)으로 구분될 수 있다.
여기서, 암시적 피드백 빔포밍은 시분할 이중 채널(time division duplex channel)의 상호성(reciprocity)에 의존하여 전송하려는 장치로부터 수신된 MIMO 참조(reference)에 기초하여 장치가 전송하는 채널을 추정하는 방식을 의미한다.
명시적 피드백 빔포밍의 경우, STA A가 STA B로 빔포밍된 PPDU를 전송하기 위하여, STA B는 채널 행렬을 측정하고 STA A가 스티어링 행렬(Qsteer,k)을 결정할 수 있도록 유효 채널(Heff,k)또는 빔포밍 피드백 행렬(Vk)을 STA A로 전송할 수 있다.
여기서, Qk는 피드백(Vk)을 도출하는 사운딩 PPDU를 전송하는데 사용된 직교(orthogonal) 공간 매핑 행렬을 의미한다. 유효 채널(HK*Qk)은 채널 행렬과 함께 전송에 사용되는 공간 매핑 행렬(spatial mapping matrix)의 곱으로 획득될 수 있다. 새로운 스티어링 행렬(Qsteer,k)을 찾게되면, Qsteer,k는 다음 빔포밍된 데이터 전송을 위해 QK로 대체될 수 있다.
CSI 행렬 피드백에서 빔포머는 빔포미로부터 양자화된 MIMO 채널 행렬(Heff)을 수신할 수 있다. 빔포머는 상기 행렬을 이용하여 전송 스티어링 행렬 세트(QK)를 산출할 수 있다. CSI 행렬(Heff)은 수신자 FFT 출력에 대한 송신자 공간 매퍼(mapper) 입력에서 결정될 수 있다. 빔포미는 측정된 채널 행렬에서 CSD(cyclic shift diversity)를 제거할 수 있다.
행렬(Heffk)은 인코딩될 수 있고, 후술할 CSI 행렬 피드백 디코딩 절차에 기초하여 상기 행렬은 최적으로 재구성될 수 있다. 여기서, k는 서브캐리어 인덱스를 의미할 수 있다.
기초적인 무선랜 시스템에서의 CSI 행렬 디코딩 절차
수신된 양자화된 행렬 Hq effk은 후술하는 방식에 따라 디코딩될 수 있다. 먼저, 상기 행렬의 각 요소(element)의 실수부(real part)(
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000001
)및 허수부(imaginary part)(
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000002
)는 복소수 요소(complex element)를 만들기 위해 2의 보수(complement) 숫자 쌍으로 디코딩될 수 있다. 여기서, m은 1 이상 Nr(즉, 행(row)의 개수)이하의 값일 수 있으며, l은 1 이상 Nc (즉, 열(column)의 개수)이하의 값일 수 있다.
그리고, 서브캐리어 k의 행렬의 각 요소는 양의 정수로 해석되는 캐리어 행렬 진폭 필드(예로, 3 비트)(MH(k))의 값을 사용하여 데시벨(decibel) 단위로 스케일링될 수 있다.
구체적으로, 하기 수학식 1에 정의된 바와 같이 선형 값을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000003
그리고, 수학식 2 및 수학식 3에서 정의된 바와 같이, 행렬 요소의 실수부와 허수부의 디코딩된 값을 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000004
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000005
기초적인 무선랜 시스템에서의 CSI 행렬 피드백의 인코딩 절차
수학식 4에 정의된 바와 같이, 각 서브캐리어에서 행렬의 각 요소의 실수부 및 허수부의 최대값을 찾을 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000006
스케일링 비율(scaling ratio)은, 하기 수학식 5에 의해 정의된 바와 같이, 3 비트로 산출되고 양자화될 수 있다. 선형 스케일러(linear scaler)는 하기 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000007
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000008
행렬(Heff(m,l)(k)의 각 요소의 실수부 및 허수부는, 수학식 7 및 8에 정의된 바와 같이, 2의 보수 인코딩 방식으로 Nb 비트로 양자화될 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000009
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000010
각 행렬은 3+2*Nb*Nr*Nc 비트를 이용하여 인코딩될 수 있으며, Nr 및 Nc 각각은 수신국에 의해 계산된 추정 채널 행렬에서 행 및 열의 개수를 의미한다. Nb는 4, 5, 6, 또는 8 비트 값을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, CSI 피드백 과정에서 측정된 최대 값의 CSI에 기초하여 스케일링 요소(scaling factor)가 설정될 수 있다. 측정된 CSI에 대해 설정된 스케일링 요소를 적용하기 위해서는 수학식 1 및 수학식 6과 같이 선형-dB(linear to dB) 변환이 필요하며, 이에 따라 구현 복잡도(complexity)가 증가할 수 있다.
이하에서는 센싱 측정을 통해서 획득된(즉, 측정된) CSI 정보를 효율적으로 송수신하고 CSI 피드백 과정에서 센싱 STA의 복잡도를 줄이기 위하여, 차세대 무선랜 시스템에서 CSI에 대한 스케일링 요소를 설정하고 이를 지시하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 STA이 센싱 절차를 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15 및 도 16을 설명함에 있어서, 센싱 절차는 송신단으로부터 수신단으로 전송되는 신호에 포함된 채널 환경(또는, 상태)에 대한 정보에 기초하여 주변 환경에 대한 인지 정보를 획득하는 절차를 의미한다. 각 STA들은 센싱 절차를 통해 획득한 주변 환경에 대한 정보에 기초하여 실생활에 다양한 형태로 응용될 수 있는 부가적인 서비스를 제공할 수 있다.
여기서, 주변 환경에 대한 정보는, 예로, 제스처 인지(gesture recognition) 정보, 넘어짐 검출(fall detection) 정보, 침입 감지(intrusion detection) 정보, 사용자 움직임 검출(user motion detection), 건강 모니터링 정보(health monitoring information), 또는 애완동물 움직임 검출(pet movement detection) 등을 포함할 수 있다.
센싱 절차는 결합 단계(association phase)(또는, 캐퍼빌리티 알림(capability advertisement) 및 협상(negotiation) 단계), 셋업 단계, 센싱 (측정) 단계, 및 종료(termination) 단계(또는, 해체(tear down) 단계)로 구성될 수 있다.
그리고, 제1 STA은 non-AP STA 또는 센싱 응답자(sensing responder) 중의 적어도 하나일 수 있으며, 제2 STA은 AP 또는 센싱 개시자(sensing intiator) 중의 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 센싱 개시자는 센싱 절차를 개시하는 STA을 의미하며, 센싱 응답자는 센싱 개시자에 의해 개시된 센싱 세션(sensing session)에 참여한 STA을 의미한다. 센싱 세션은 센싱 신호가 전송된 후 센싱 신호를 수신/측정하는 한 주기로 정의될 수 있으며 하나 이상의 센싱 측정 인스턴스(sensing measurement instance)로 구성될 수 있다.
제1 STA은 제2 STA로부터 수신된 NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))에 기초하여 CSI(channel state information) 행렬을 획득할 수 있다(S1510).
구체적으로, 제1 STA은 측정 단계(sensing measurement)에서 제2 STA로부터 NDP를 수신할 수 있다. 제1 STA을 NDP를 통해 서브캐리어 별 CSI 정보(예로, CSI 행렬 등)를 측정/획득할 수 있다.
제1 STA은 CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement) 값에 기초하여 스케일링 요소(scaling factor)를 획득할 수 있다(S1520).
여기서, CSI 행렬 중 최대 값은, NDP에 기초하여 획득된 전체 서브캐리어(subcarrier)에 대한 CSI 행렬 중 최대 값을 의미할 수 있다.
구체적으로, 제1 STA은 CSI 행렬의 각 요소의 실수부 및 허수부의 최대 값을 CSI 행렬 중 최대 값으로서 획득할 수 있다. 제1 STA은 획득된 최대 값을 후술할 수학식 9 및 수학식 14에 적용하여 감마(γ) 값 또는/및 알파(
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000011
) 값을 획득할 수 있다. 그리고, 제1 STA은 획득된 감마(γ) 값 또는/및 알파(
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000012
) 값을 이용하여 스케일링 요소를 획득할 수 있다.
또 다른 예로, 스케일링 요소는, 제2 STA로부터 수신된 스케일링 요소의 최대 값을 지시하는 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티 필드에 기초하여 결정/획득될 수 있다.
최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티 필드는, 스케일링 요소의 최대 값(또는, 한계 값)을 나타내는 필드이며, 센싱 요청 프레임(예로, 센싱 세션 셋업 요청 프레임/센싱 측정 셋업 요청 프레임 등)에 포함될 수 있다. 즉, 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티 필드는 셋업 단계에서 제2 STA로부터 제1 STA로 전송될 수 있다.
여기서, 셋업 단계는 센싱 세션 셋업 단계와 센싱 측정 셋업 단계로 구분될 수 있으며, 센싱 세션 셋업 단계가 센싱 측정 셋업 단계보다 선행될 수 있다. 센싱 세션 셋업 단계는 STA 간에 센싱 세션을 형성하는 단계를 의미한다. 센싱 측정 셋업 단계는 센싱 측정과 관련된 구체적인 동작 파라미터(예로, 측정 셋업 ID, 역할 등)을 협상할 수 있다.
다만, 이는 일 실시예에 불과하며, 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티 필드는, 제1 STA에 의해 전송되는 센싱 응답 프레임(예로, 센싱 세션 셋업 응답 프레임/센싱 측정 셋업 응답 프레임 등)에 포함될 수도 있다.
제1 STA은 측정 단계에서 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티 필드에 의해 지시된 스케일링 요소의 최대 값에 기초하여 스케일링 요소를 결정할 수 있다. 일 예로, CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수 값에 기초하여 획득된 스케일링 요소가 상기 스케일링 요소의 최대 값을 초과할 경우, 제1 STA은 상기 스케일링 요소의 최대 값을 스케일링 요소로 결정할 수 있다.
제1 STA은 CSI 행렬에 대해 스케일링 요소에 기초한 스케일링 및 양자화(quantization)를 수행하여 CSI 피드백을 획득할 수 있다(S1530).
일 예로, 제1 STA은 CSI 행렬(또는, 서브 캐리어 별 CSI 행렬에 포함된 값/정보 등)에 대해 2스케일링 요소에 대응되는 값을 이용하여 스케일링을 수행할 수 있다. 제1 STA은 스케일링 요소에 기초하여 스케일링이 수행된 CSI 행렬에 대해 계수 크기(coefficient size)에 의해 결정된 비트 크기(Nb)를 이용하여 양자화할 수 있다.
여기서, 제1 STA은 보고 제어(report control) 필드 또는 MIMO(multiple-input multiple-output) 제어 필드를 통해 계수 크기를 제2 STA로부터 수신할 수 있다.
제1 STA은 스케일링 요소 및 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드(또는, 센싱 측정 보고 필드)를 제2 STA으로 전송할 수 있다(S1540).
구체적으로, 제1 STA은 CSI 보고 필드에 포함된 스케일링 요소 필드를 통해 스케일링 요소를 제2 STA으로 전송할 수 있다. 스케일링 요소는 서브캐리어 별 CSI 행렬에 동일하게 적용되는 바, 제1 STA은 스케일링 요소를 지시하는 정보를 한 번만 제2 STA로 전송할 수 있다.
일 예로, 스케일링 요소에 기초하여 스케일링이 수행된 서브캐리어 별 CSI 행렬에 포함된 값이 양수인지 음수인지 여부는, 스케일링 요소 필드의 LSB(least significant bit) 또는 MSB(most significant bit)에 의해 지시될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, CSI 보고 필드는, 서브캐리어 별 CSI 행렬에 대해 스케일링 및 양자화를 수행한 방법을 나타내는 CSI 인코딩 지시 모드 서브필드를 포함할 수 있다. 일 예로, CSI 인코딩 지시 모드 서브필드는, 서브 캐리어 별 CSI 행렬에 대해 2의 보수에 기초한 스케일링 및 양자화가 수행되었음을 나타낼 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 제2 STA이 센싱 절차를 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
제2 STA은 NDP를 제1 STA으로 전송할 수 있다(S1610). 구체적으로, 제2 STA은 센싱 측정 단계에서 NDP 공지 프레임(또는, 트리거 프레임)을 제1 STA로 전송할 수 있다. 그리고, 제2 STA은 NDP를 제1 STA으로 전송할 수 있다.
제2 STA은 스케일링 요소 및 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 제1 STA으로부터 수신할 수 있다(S1620).
여기서, 스케일링 요소는, 상기 NDP를 통해 획득된 CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement)에 기초할 수 있다. 그리고, CSI 피드백은, CSI 행렬에 대해 스케일링 요소에 기초하여 스케일링 및 양자화가 제1 STA에 의해 수행되어 획득될 수 있다. 스케일링 요소, CSI 피드백 및 CSI 보고 필드의 구성/동작은 도 15를 참조하여 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
제2 STA은 스케일링 요소에 기초하여 CSI 피드백을 디코딩할 수 있다(S1630).
구체적으로, 제2 STA은 CSI 보고 필드에 포함된 스케일링 요소 및 계수 크기에 의해 결정된 비트 크기(Nb)에 기초하여 CSI 피드백을 디코딩할 수 있다. 제2 STA은 dB-선형 변환 없이 CSI 피드백을 간단하게 디코딩할 수 있는 바, 구현 복잡도가 감소할 수 있다.
이하에서는 CSI에 대한 스케일링 요소(scaling factor)를 설정하고 이를 지시하는 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
실시예 1
실시예 1은 스케일링 요소를 설정하는 방법 및 설정된 스케일링 요소에 기초하여 (피드백) 보고 필드(report field)를 구성하는 방법에 관한 것이다.
STA은 스케일링 요소의 설정을 위하여 측정된 CSI 행렬에 대해 상기 수학식 4를 적용함으로써 최대 값(Max value(MH(k)))을 측정/획득할 수 있다. 이 때, 상기 최대 값은 양수(positive value)일 수 있다.
구체적으로, STA은 수학식 4에 기초하여 최대 값을 획득하는 과정을 전체 서브캐리어에 대해 수행함으로써, 측정된 CSI 정보에 대해 최대 CSI 값(즉, max(
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000013
)을 측정/획득할 수 있다.
측정된 CSI 행렬 또는 CSI 값에 대해 전체 서브캐리어를 고려하여 획득된 CSI의 최대 값(즉, Max(MH))의 양수 (최대) 값을 만족하는 2의 보수 값은 하기 수학식 9를 통해 획득될 수 있다. 즉, Max(MH)는 모든 캐리어 주파수의 허수부 및 실수부를 모두 고려한 최대 값을 의미한다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000014
일 예로, 측정된 CSI의 최대 값이 133인 경우, 수학식 9에서 측정된 CSI의 최대 값을 만족하는 감마(γ) 값으로서 8이 설정될 수 있다.
여기서, 측정된 CSI의 최대 값이 음수를 가질 수 있는 바, 음수 값에 대한 범위(range)를 고려하여, 스케일링 요소는 '감마(γ)+1'로 설정/정의될 수 있다.
일 예로, 감마 값이 8로 설정된 경우, 스케일링 요소는 9로 설정/정의될 수 있다. 그리고, 측정된 CSI 값들에 대해 28(즉, 256)만큼 스케일링될 수 있다.
스케일링 요소에 대한 지시(indication)를 위한 정보(또는, 필드)는 3 내지 6 비트로 구성될 수 있다. 이 때, 스케일링 요소에 대한 지시를 위한 정보(또는, 필드)의 LSB 또는 MSB(즉, 1 비트)는 스케일링된 CSI 값이 음수(또는, 양수)인지 여부를 나타내기 위하여 사용될 수 있다. 즉, 측정된 실제 CSI의 값에 대한 스케일링에 사용된 값을 나타내는 값은 2(scaling factor-1)일 수 있다.
스케일링 요소의 사이즈는 센싱 세션 셋업 또는 센싱 측정 셋업 시에 결정될 수 있다. 이 때, 센싱 요청 프레임 및 센싱 응답 프레임을 통해 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티가 결정/교환/설정될 수 있다.
일 예로, 센싱 요청/응답 프레임에 포함된 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티(max scaling factor capability) 필드를 통해 최대 스케일링 요소가 결정될 수 있다. 구체적으로, 셋업 단계에서 센싱 셋업 요청/응답 프레임을 통하여 교환된 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티/스케일링 요소 필드에 기초하여 스케일링 요소가 결정될 수 있다. 결정된 스케일링 요소는 측정 단계에서 사용될 수 있다.
또 다른 예로, 센싱 요청/응답 프레임 내의 다른 필드를 통해 최대 스케일링 요소가 결정될 수 있다.
측정된 CSI 정보는 스케일링 요소를 이용하여 스케일링 및 양자화될 수 있다. 보고 제어 필드(report control field) 또는 MIMO 제어 필드를 통해서 전송된 Nb에 기초하여 양자화된 CSI 정보는 수학식 10 및 11와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000015
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000016
Nb는 계수(coefficient) 사이즈에 의해 결정된 비트의 수로서, 각 CSI 정보를 피드백 하기 위해 사용되는 비트 사이즈일 수 있다.
Nb는 계수(coefficient) 사이즈에 의해 결정된 비트의 수로서, 각 CSI 정보를 피드백 하기 위해 사용되는 비트 사이즈일 수 있다.
즉, 측정된 CSI의 값의 최대 값을 만족하는 2의 보수 값에 대응되는 스케일링 요소를 이용함으로써, 측정된 CSI에 대한 스케일링 및 양자화를 수행할 수 있다. 기존의 dB-선형 변환 또는 선형-dB 변환을 사용하지 않고 측정된 CSI에 대해 스케일링 및 양자화를 수행함으로써, 구현 복잡도를 감소시킬 수 있다.
스케일링 및 양자화된 CSI 행렬 정보를 수신한 STA은 피드백 정보와 같이 수신한 스케일링 요소 정보 및 Nb 정보를 이용하여 수학식 12 및 수학식 13과 같이 CSI 값을 디코딩할 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000017
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000018
스케일링 및 양자화된 CSI 행렬 정보를 수신한 STA은 dB-선형 변환 없이 간단한 계산으로 CSI 정보를 디코딩함으로써 구현 복잡도가 감소할 수 있다.
실시예 2
실시예 2는 스케일링 요소를 설정하고 설정된 스케일링 요소에 기초하여 보고 필드를 구성하는 다른 방법에 관한 것이다.
NDP를 이용하여 CSI 정보를 측정/획득한 STA은 측정된 전체 캐리어에 대한 CSI 값 또는 CSI 행렬 값을 이용하여 최대 CSI 값(Max(MH))을 획득할 수 있다. 이 때, 최대 CSI 값은 max(
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000019
)로 표현될 수 있다.
Max(MH)를 획득한 STA은 하기 수학식 14를 만족하는 2의 보수 값을 산출할 수 있다. 즉, 수학식 14를 통해 획득된 알파(
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000020
) 값은 스케일링 요소로 사용될 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000021
상기 알파 값을 나타내는 정보(또는, 스케일링 요소 필드)는 3 내지 5 비트로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 알파 값을 나타내는 정보(또는, 스케일링 요소 필드)는 측정 보고 필드 또는 CSI 피드백 보고 필드를 통해 (NDP를 전송한 STA으로) 전송될 수 있다.
측정된 CSI 행렬(또는, CSI 정보/CSI 값)에 대해 획득된 스케일링 요소를 이용하여 스케일링(또는, 정규화(normalization)) 및 양자화가 수행될 수 있다.
구체적으로, STA은 스케일링 값(즉, 2α)을 이용하여 측정된 CSI 행렬(또는, CSI 정보/CSI 값)에 대해서 각 캐리어 별로 스케일링 또는 정규화를 수행할 수 있다.
스케일링 또는 정규화를 통해 획득된 CSI 정보는 캐리어 별 피드백 비트 사이즈(Nb)에 기초하여 양자화될 수 있다. CSI 정보는 수학식 15 및 16과 같이 인코딩될 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000022
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000023
상기 획득된 양자화된 CSI 정보는 스케일링 요소(즉, 알파 값)와 같이 CSI 피드백 보고 필드 또는 측정 보고 필드를 통해 (NDP를 전송한 STA으로) 전송될 수 있다.
여기서, 스케일링 요소는 모든 캐리어에 대해 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 기존의 캐리어 별로 스케일링 요소에 대한 정보를 전송하는 방법과는 달리, 본 개시에 따라 스케일링 요소에 대한 정보는 한 번만 지시/설정될 수 있다.
상기 스케일링 및 양자화된 CSI 행렬(또는, CSI 피드백) 정보를 수신한 STA은 피드백 정보와 함께 수신한 스케일링 요소 정보 및 Nb 정보에 기초하여 CSI 값을 수학식 17 및 수학식 18과 같이 디코딩할 수 있다. 즉, STA은 dB-선형 변환을 수행하지 않고 간단한 계산으로 CSI 정보를 디코딩함으로써 복잡도를 감소시킬 수 있다.
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000024
Figure PCTKR2022016405-appb-img-000025
스케일링 요소를 이용하여 양자화된 CSI 정보는 후술할 측정 보고 필드 또는 CSI 피드백 보고 필드를 이용하여 전송될 수 있다.
실시예 3
실시예 3은 CSI 피드백 보고 필드(또는, 측정 보고 필드)의 구성에 관한 것이다.
동일한 스케일링 요소 및 Nb 값이 적용하여 피드백할 CSI 정보가 산출될 수 있다. 따라서, CSI 정보를 피드백하기 위한 보고 필드를 통해 스케일링 요소에 대한 지시는 한 번만 전송/수행될 수 있다.
예를 들어, 실시예 1/실시예 2를 통해 구성된 스케일링 요소를 이용하는 경우, 피드백 보고 필드는 표 1과 같이 구성될 수 있다. 표 1에서 Nsr은 최대 캐리어 인덱스를 나타낼 수 있다. 그리고, 스케일링 요소 필드는 일 예에 불과하며 다른 필드 네임으로 표현될 수 있다.
필드 사이즈 사이즈 (비트 수) 의미
스케일링 요소 3 내지 6 CSI에 대한 스케일링(또는, 정규화)을 수행하기 위해 사용된 값을 나타내기 위한 2의 보수의 지수 값
수신 체인(receive chain) 1의 SNR 8 보고를 전송하는 STA의 첫 번째 수신 체인의 SNR
... ... ...
수신 체인 Nr의 SNR 8 보고를 전송하는 STA의 Nr 번째 수신 체인의 SNR
캐리어 -Nsr에 대한 CSI 행렬 2× Nb×Nc×Nr CSI 행렬
... ... ...
캐리어 Nsr에 대한 CSI 행렬 2× Nb×Nc×Nr CSI 행렬
실시예 3-1실시예 3에서 설명한 피드백 보고 필드는 측정한 CSI 정보를 피드백하기 위한 인코딩 모드를 지시하기 위한 필드(즉, CSI 인코딩 모드 지시 필드)(예로, 1 내지 2 비트)를 포함할 수 있다. 즉, CSI 정보의 구성을 위해서 스케일링 및 양자화 방법의 유형을 지시하기 위한 필드가 피드백 보고 필드에 포함될 수 있다.
일 예로, CSI 인코딩 모드 지시 필드가 1 비트로 구성된 경우를 가정한다. CSI 인코딩 모드 지시 필드의 값이 0(또는, 1)으로 설정되면, 기초적인 무선랜 시스템에서 정의된 CSI 인코딩 모드(또는, 방법)가 사용됨을 의미할 수 있다. CSI 인코딩 모드 지시 필드의 값이 1(또는, 0)으로 설정되면, 실시예 1 및 실시예 2를 통해 설명한 CSI 인코딩 모드(또는, 방법)가 사용됨을 의미할 수 있다.
또 다른 예로, CSI 인코딩 모드 지시 필드가 2 비트로 구성된 경우, CSI 인코딩 모드 지시 필드는 표 2와 같이 구성될 수 있다.
값 의미
0 (00) 기초적인 무선랜 시스템에서의 CSI 인코딩 및 디코딩 모드(또는, 방법)
1 (01) 2의 보수를 이용한 CSI 인코딩 및 디코딩 모드(또는, 방법)
2 (10) CSI 최대 값을 이용한 십진법(decimal) CSI 인코딩 및 디코딩 모드(또는, 방법)
3 (11) 유보됨(reserved)
상기 CSI 인코딩 모드 지시 필드 설정에 따라, 스케일링 요소의 값은 서로 다르게 설정될 수 있으며 CSI의 사이즈 역시 서로 다르게 구성될 수 있다. 이상에서 설명된 실시예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 개시의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 개시는 본 개시의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징을 수행하는 프로세싱 시스템을 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있는 명령은 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에/내에 저장될 수 있고, 이러한 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 이용하여 본 개시에서 설명하는 특징이 구현될 수 있다. 저장 매체는 DRAM, SRAM, DDR RAM 또는 다른 랜덤 액세스 솔리드 스테이트 메모리 디바이스와 같은 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스, 광 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 디바이스 또는 다른 비-휘발성 솔리드 스테이트 저장 디바이스와 같은 비-휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 선택적으로 프로세서(들)로부터 원격에 위치한 하나 이상의 저장 디바이스를 포함한다. 메모리 또는 대안적으로 메모리 내의 비-휘발성 메모리 디바이스(들)는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징은, 머신 판독가능 매체 중 임의의 하나에 저장되어 프로세싱 시스템의 하드웨어를 제어할 수 있고, 프로세싱 시스템이 본 개시의 실시예에 따른 결과를 활용하는 다른 메커니즘과 상호작용하도록 하는 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 통합될 수 있다. 이러한 소프트웨어 또는 펌웨어는 애플리케이션 코드, 디바이스 드라이버, 운영 체제 및 실행 환경/컨테이너를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시에서 제안하는 방법은 IEEE 802.11 기반 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, IEEE 802.11 기반 시스템 이외에도 다양한 무선랜 또는 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 무선랜 시스템에서 제1 스테이션(STA)에 의해 센싱 절차(sensing procedure)를 수행하는 방법에 있어서,
    제2 STA로부터 수신된 NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))에 기초하여 CSI(channel state information) 행렬을 획득하는 단계;
    상기 CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement) 값에 기초하여 스케일링 요소(scaling factor)를 획득하는 단계;
    상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초한 스케일링 및 양자화(quantization)를 수행하여 CSI 피드백을 획득하는 단계; 및
    상기 스케일링 요소 및 상기 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 상기 제2 STA으로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스케일링 요소에 기초하여 스케일링이 수행된 CSI 행렬은, 계수 크기(coefficient size)에 의해 결정된 비트 크기를 이용하여 양자화되고,
    상기 계수 크기는, 보고 제어(report control) 필드 또는 MIMO(multiple-input multiple-output) 제어 필드를 통해 상기 제2 STA으로부터 수신되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스케일링 요소는, 상기 CSI 보고 필드에 포함된 스케일링 요소 필드를 통해 상기 제2 STA으로 전송되고,
    상기 스케일링 요소에 기초하여 스케일링이 수행된 상기 CSI 행렬에 포함된 값이 양수인지 음수인지 여부는, 상기 스케일링 요소 필드의 LSB(least significant bit) 또는 MSB(most significant bit)에 의해 지시되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스케일링 요소의 최대 값을 지시하는 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티 필드가 포함된 센싱 요청 프레임은, 센싱 세션 셋업 단계 또는 센싱 측정 셋업 단계에서 상기 제2 STA으로부터 수신되는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스케일링 요소는, 센싱 측정 단계에서 상기 최대 스케일링 요소 캐퍼빌리티 필드에 의해 지시된 상기 스케일링 요소의 최대 값에 기초하여 획득되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 CSI 보고 필드는, 상기 CSI 행렬에 대해 스케일링 및 양자화를 수행한 방법을 나타내는 CSI 인코딩 지시 모드 서브필드를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 CSI 인코딩 지시 모드 서브필드는, 상기 CSI 행렬에 대해 2의 보수에 기초한 스케일링 및 양자화가 수행되었음을 나타내는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 CSI 행렬 중 최대 값은, 상기 CSI 행렬의 각 요소의 실수부(real part) 및 허수부(imaginary part)의 최대 값인, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 CSI 행렬 중 최대 값은, 상기 NDP에 기초하여 획득된 전체 서브캐리어(subcarrier)에 대한 CSI 행렬 중 최대 값인, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 STA은, 논(non)-액세스 포인트(AP) STA 또는 센싱 응답자(sensing responder) 중의 적어도 하나이고,
    상기 제2 STA은, AP 또는 센싱 개시자(sensing initiator) 중의 적어도 하나인, 방법.
  11. 무선랜 시스템에서 센싱 절차(sensing procedure)를 수행하는 제1 스테이션(STA)에 있어서, 상기 제1 STA은:
    하나 이상의 송수신기; 및
    상기 하나 이상의 송수신기와 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는:
    제2 STA로부터 수신된 NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))에 기초하여 CSI(channel state information) 행렬을 획득하고;
    상기 CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement) 값에 기초하여 스케일링 요소(scaling factor)를 획득하고;
    상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초한 스케일링 및 양자화(quantization)를 수행하여 CSI 피드백을 획득하고; 및
    상기 스케일링 요소 및 상기 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 상기 제2 STA으로 상기 하나 이상의 송수신기를 통해 전송하도록 설정되는, 제1 STA.
  12. 무선랜 시스템에서 제2 스테이션(STA)에 의해 센싱 절차(sensing procedure)를 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))를 제1 STA으로 전송하는 단계;
    스케일링 요소 및 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 제1 STA으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 스케일링 요소에 기초하여 상기 CSI 피드백을 디코딩하는 단계를 포함하고,
    상기 스케일링 요소는, 상기 NDP를 통해 획득된 CSI(channel state information) 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement)에 기초하고,
    상기 CSI 피드백은, 상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초하여 스케일링 및 양자화가 상기 제1 STA에 의해 수행되어 획득된, 방법.
  13. 무선랜 시스템에서 센싱 절차(sensing procedure)를 수행하는 제2 스테이션(STA)에 있어서, 상기 제2 STA은:
    하나 이상의 송수신기; 및
    상기 하나 이상의 송수신기와 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는:
    NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))를 제1 STA으로 상기 하나 이상의 송수신기를 통해 전송하고;
    스케일링 요소 및 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 제1 STA으로부터 상기 하나 이상의 송수신기를 통해 수신하고; 및
    상기 스케일링 요소에 기초하여 상기 CSI 피드백을 디코딩하도록 설정되고,
    상기 스케일링 요소는, 상기 NDP를 통해 획득된 CSI(channel state information) 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement)에 기초하고,
    상기 CSI 피드백은, 상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초하여 스케일링 및 양자화가 상기 제1 STA에 의해 수행되어 획득된, 제2 STA.
  14. 무선랜 시스템에서 센싱 절차(sensing procedure)를 수행하기 위해 제1 스테이션(STA)을 제어하도록 설정되는 프로세싱 장치에 있어서, 상기 프로세싱 장치는:
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 하나 이상의 프로세서에 동작 가능하게 연결되고, 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행됨에 기반하여, 동작들을 수행하는 명령들을 저장하는 하나 이상의 컴퓨터 메모리를 포함하며,
    상기 동작들은:
    제2 STA로부터 수신된 NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))에 기초하여 CSI(channel state information) 행렬을 획득하는 동작;
    상기 CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement) 값에 기초하여 스케일링 요소(scaling factor)를 획득하는 동작;
    상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초한 스케일링 및 양자화(quantization)를 수행하여 CSI 피드백을 획득하는 동작; 및
    상기 스케일링 요소 및 상기 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 상기 제2 STA으로 전송하는 동작을 포함하는, 프로세싱 장치.
  15. 하나 이상의 명령을 저장하는 하나 이상의 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 하나 이상의 명령은 하나 이상의 프로세서에 의해서 실행되어, 무선랜 시스템에서 센싱 절차(sensing procedure)를 수행하는 장치가:
    제2 STA로부터 수신된 NDP(null data physical protocol data unit(PPDU))에 기초하여 CSI(channel state information) 행렬을 획득하고;
    상기 CSI 행렬 중 최대 값과 관련된 2의 보수(complement) 값에 기초하여 스케일링 요소(scaling factor)를 획득하고;
    상기 CSI 행렬에 대해 상기 스케일링 요소에 기초한 스케일링 및 양자화(quantization)를 수행하여 CSI 피드백을 획득하고; 및
    상기 스케일링 요소 및 상기 CSI 피드백이 포함된 CSI 보고 필드를 상기 제2 STA으로 전송하도록 제어되는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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