WO2024253397A1 - 무선랜 시스템에서 세컨더리 채널 액세스 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서 세컨더리 채널 액세스 방법 및 장치 Download PDF

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최진수
백선희
김건환
윤예린
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    • H04W84/00—Network topologies
    • 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 device for secondary channel access in a wireless local area network (WLAN) system.
  • WLAN wireless local area network
  • Wi-Fi wireless LAN
  • VHT Very High-Throughput
  • HE High Efficiency
  • EHT Extremely High Throughput
  • technologies for MIMO (Multiple Input Multiple Output) and multi-access point (AP) coordination that support increased bandwidth, efficient utilization of multiple bands, and increased spatial streams are being studied, and in particular, various technologies are being studied to support low latency or real-time traffic.
  • new technologies are being discussed to support ultra-high reliability (UHR), including improvements or extensions of EHT technologies.
  • the technical problem of the present disclosure is to provide a method and device for accessing a secondary channel when a primary channel is BUSY.
  • an additional technical problem of the present disclosure is to provide a method for setting channel access parameters for a secondary channel to support secondary channel access and a device therefor.
  • a method performed by a station may include: receiving a set of channel access parameters for a secondary channel; performing a back-off process on one or more first secondary channels based on a network allocation vector (NAV) being set for a primary channel; and transmitting a frame on one or more second secondary channels based on an expiration of a back-off counter for the one or more first secondary channels.
  • a value of the back-off counter may be determined based on the set of channel access parameters for the secondary channel.
  • a method performed by an access point (AP) may include: transmitting a channel access parameter set for a secondary channel; and performing a back-off process on a first one or more secondary channels based on a network allocation vector (NAV) being set for a primary channel; and transmitting a frame on a second one or more secondary channels based on an expiration of a back-off counter for the first one or more secondary channels.
  • a value of the back-off counter may be determined based on the channel access parameter set for the secondary channel.
  • the secondary channel can be used, thereby improving the efficiency of medium use and further improving the efficiency of wireless communication.
  • a secondary channel access operation can be smoothly performed by setting channel access parameters for the secondary channel.
  • FIG. 1 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing an exemplary structure of a wireless LAN system to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a link setup process to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a backoff process to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a CSMA/CA-based frame transmission operation to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 6 is a drawing for explaining an example of a frame structure used in a wireless LAN 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 can be applied.
  • FIG. 8 illustrates EDCA parameter set elements in a wireless LAN system to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 9 illustrates MU EDCA parameter set elements in a wireless LAN system to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 10 illustrates a channel access operation in a wireless communication system to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 11 illustrates a basic procedure of secondary channel access according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 illustrates a backoff operation according to an SCA EDCA parameter set according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 illustrates a backoff operation according to an SCA EDCA parameter set according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 illustrates the operation of a station device for a secondary channel access method according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 illustrates the operation of an access point device for a secondary channel access method according to one embodiment of the present disclosure.
  • first in one embodiment
  • second component in another embodiment
  • first component in another embodiment may be referred to as a first component in another embodiment
  • the examples of the present disclosure can be applied to various wireless communication systems.
  • the examples of the present disclosure can be applied to a wireless LAN system.
  • the examples of the present disclosure can be applied to a wireless LAN based on IEEE 802.11a/g/n/ac/ax/be standards.
  • the examples of the present disclosure can be applied to a wireless LAN based on a newly proposed IEEE 802.11bn (or UHR) standard.
  • the examples of the present disclosure can be applied to a wireless LAN based on a next-generation standard after IEEE 802.11bn.
  • the examples of the present disclosure can be applied to a cellular wireless communication system.
  • the examples of the present disclosure can be applied to a cellular wireless communication system based on a Long Term Evolution (LTE) series technology of the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standard and a New Radio (5G NR) series technology.
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • 5G NR New Radio
  • FIG. 1 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to one embodiment of the present disclosure.
  • the first device (100) and the second device (200) illustrated in FIG. 1 may be replaced with various terms such as a terminal, a wireless device, a Wireless Transmit Receive Unit (WTRU), a User Equipment (UE), a Mobile Station (MS), a user terminal (UT), a Mobile Subscriber Station (MSS), a Mobile Subscriber Unit (MSS), a Subscriber Station (SS), an Advanced Mobile Station (AMS), a Wireless terminal (WT), or simply a user.
  • WTRU Wireless Transmit Receive Unit
  • UE User Equipment
  • MS Mobile Station
  • UT a Mobile Subscriber Station
  • MSS Mobile Subscriber Unit
  • SS Subscriber Station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless terminal
  • first device (100) and the second device (200) may be replaced with various terms such as an Access Point (AP), a Base Station (BS), a fixed station, a Node B, a base transceiver system (BTS), a network, an Artificial Intelligence (AI) system, a road side unit (RSU), a repeater, a router, a relay, a gateway, etc.
  • AP Access Point
  • BS Base Station
  • BTS base transceiver system
  • AI Artificial Intelligence
  • RSU road side unit
  • RSU road side unit
  • repeater a router, a relay, a gateway, etc.
  • the devices (100, 200) illustrated in FIG. 1 may also be referred to as stations (STAs).
  • STAs stations
  • the devices (100, 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, 200) may perform an AP (access point) role or a non-AP role. That is, the STAs (110, 200) in the present disclosure may perform functions of an AP and/or a non-AP.
  • the STAs (110, 200) When the STAs (110, 200) perform an AP function, they may simply be referred to as APs, and when the STAs (110, 200) perform a non-AP function, they may simply be referred to as STAs.
  • the APs in the present disclosure may also be indicated as AP STAs.
  • the first device (100) and the second device (200) can transmit and receive wireless signals through various wireless LAN technologies (e.g., IEEE 802.11 series).
  • the first device (100) and the second device (200) can include interfaces for a medium access control (MAC) layer and a physical layer (PHY) that follow the regulations of 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 (for example, standards of 3GPP LTE series, 5G NR series, etc.) other than wireless LAN technology.
  • the device of the present disclosure may be implemented as various devices such as a mobile phone, a vehicle, a personal computer, an Augmented Reality (AR) device, and a Virtual Reality (VR) device.
  • the STA of the present specification may support various communication services such as a voice call, a video call, a data communication, autonomous driving, MTC (Machine-Type Communication), M2M (Machine-to-Machine), D2D (Device-to-Device), and IoT (Internet-of-Things).
  • a 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 memories (104) and/or the transceivers (106), and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this disclosure.
  • the processor (102) may process information in the memory (104) to generate first information/signal, and then transmit a wireless signal including the first information/signal via the transceiver (106).
  • the processor (102) may receive a wireless signal including second information/signal via 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). For example, the memory (104) may perform some or all of the processes controlled by the processor (102), or may store software codes including instructions for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operation flowcharts disclosed in the present disclosure.
  • the processor (102) and the memory (104) may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless LAN technology (e.g., IEEE 802.11 series).
  • the transceiver (106) may be connected 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 an RF (Radio Frequency) unit.
  • a device may also mean a communication modem/circuit/chip.
  • the second device (200) includes one or more processors (202), one or more memories (204), and may additionally include one or more transceivers (206) and/or one or more antennas (208).
  • the processor (202) may be configured to control the memories (204) and/or the transceivers (206), and implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this disclosure.
  • the processor (202) may process information in the memory (204) to generate third information/signal, and then transmit a wireless signal including the third information/signal via the transceiver (206).
  • the processor (202) may receive a wireless signal including fourth information/signal via the transceiver (206), and then 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). For example, the memory (204) may perform some or all of the processes controlled by the processor (202), or may store software codes including instructions for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in the present disclosure.
  • the processor (202) and the memory (204) may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement a wireless LAN technology (e.g., IEEE 802.11 series).
  • the transceiver (206) may be connected 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 also 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 (e.g., 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) according to the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this disclosure.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • One or more processors (102, 202) may generate messages, control information, data, or information according to the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this disclosure.
  • One or more processors (102, 202) can generate signals (e.g., baseband signals) including PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the functions, procedures, suggestions and/or methodologies disclosed in this disclosure, and provide the signals to one or more transceivers (106, 206).
  • One or more processors (102, 202) can receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers (106, 206) and obtain PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this disclosure.
  • signals e.g., baseband signals
  • the one or more processors (102, 202) may be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, or a microcomputer.
  • the 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, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this disclosure may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, etc.
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this disclosure may be implemented using firmware or software configured to perform one or more of the following: included in one or more processors (102, 202), or stored in one or more memories (104, 204) and driven by one or more of the processors (102, 202).
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts 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 to one or more processors (102, 202) and may store various forms of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and/or commands.
  • the 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.
  • the one or more memories (104, 204) may be located internally and/or externally to the one or more processors (102, 202). Additionally, the one or more memories (104, 204) may be coupled to the one or more processors (102, 202) via various technologies, such as wired or wireless connections.
  • One or more transceivers (106, 206) can transmit user data, control information, wireless signals/channels, etc., as mentioned in the methods and/or flowcharts of the present disclosure, to one or more other devices.
  • One or more transceivers (106, 206) can receive user data, control information, wireless signals/channels, etc., as mentioned in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or flowcharts of the present disclosure, from one or more other devices.
  • one or more transceivers (106, 206) can be coupled to one or more processors (102, 202) and can transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors (102, 202) can control one or more transceivers (106, 206) to transmit user data, control information, or wireless 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 wireless signals from one or more other devices. Additionally, one or more transceivers (106, 206) may be coupled to one or more antennas (108, 208), and one or more transceivers (106, 206) may be configured to transmit and receive user data, control information, wireless signals/channels, and the like, as described in the description, function, procedure, proposal, method, and/or operational flowchart, etc.
  • one or more antennas may be multiple physical antennas, or multiple logical antennas (e.g., antenna ports).
  • One or more transceivers (106, 206) may convert received user data, control information, wireless signals/channels, etc. from RF band signals to baseband signals in order to process the received user data, control information, wireless signals/channels, etc. using one or more processors (102, 202).
  • One or more transceivers (106, 206) may convert processed user data, control information, wireless signals/channels, etc. from baseband signals to RF band signals using one or more processors (102, 202).
  • one or more transceivers (106, 206) may include an (analog) oscillator and/or filter.
  • one of the STAs (100, 200) may perform the intended operation of an AP, and the other of the STAs (100, 200) may perform the intended operation of a non-AP STA.
  • the transceivers (106, 206) of FIG. 1 may perform transmission and reception operations of signals (e.g., packets or PPDUs (Physical layer Protocol Data Units) according to IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be/bn, etc.).
  • signals e.g., packets or PPDUs (Physical layer Protocol Data Units) according to IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be/bn, etc.
  • operations of various STAs generating transmission and reception signals or performing data processing or calculations in advance for transmission and reception signals may be performed in the processors (102, 202) of FIG. 1.
  • an example of an operation for generating a transmit/receive signal or performing data processing or calculation in advance for a transmit/receive signal may include: 1) an operation for determining/acquiring/configuring/computing/decoding/encoding bit information of a field (SIG (signal), STF (short training field), LTF (long training field), Data, etc.) included in a PPDU, 2) an operation for determining/configuring/acquiring time resources or frequency resources (e.g., subcarrier resources) used for the fields (SIG, STF, LTF, Data, etc.) included in a PPDU, 3) an operation for determining/configuring/acquiring specific sequences (e.g., pilot sequences, STF/LTF sequences, extra sequences applied to SIG) used for the fields (SIG, STF, LTF, Data, etc.) included in a PPDU, 4) a power control operation and/or a power saving operation applied to an STA, 5) an operation related to determining/acquiring/acquiring/
  • various information e.g., information related to fields/subfields/control fields/parameters/power, etc.
  • various information e.g., information related to fields/subfields/control fields/parameters/power, etc.
  • various STAs for determining/acquiring/configuring/computing/decoding/encoding transmission/reception signals can be stored in the memory (104, 204) of FIG. 1.
  • downlink means a link for communication from an AP STA to a non-AP STA, and downlink PPDU/packet/signal, etc. can 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 (UL) means a link for communication from a non-AP STA to an AP STA, and uplink PPDU/packet/signal, etc. can be transmitted and received through the 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 showing an exemplary structure of a wireless LAN system to which the present disclosure can be applied.
  • a wireless LAN supporting transparent STA mobility to a higher layer can be provided through the interaction of multiple components.
  • a BSS Basic Service Set
  • FIG. 2 illustrates an example in which two BSSs (BSS1 and BSS2) exist 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).
  • An ellipse representing a BSS in FIG. 2 can also be understood as representing a coverage area in which STAs included in the corresponding BSS maintain communication. This area can be referred to as a BSA (Basic Service Area). If an STA moves out of the BSA, it cannot directly communicate with other STAs within the corresponding BSA.
  • BSA Basic Service Area
  • an IBSS can have a minimal form consisting of only two STAs.
  • BSS1 consisting of only STA1 and STA2
  • BSS2 consisting of only STA3 and STA4
  • This configuration is possible when STAs can communicate directly without an AP.
  • a LAN can be configured when needed rather than being planned in advance, and this can be called an ad-hoc network.
  • an IBSS does not include an AP, there is no centralized management entity that performs management functions. That is, in an IBSS, STAs are managed in a distributed manner. In IBSS, all STAs can be mobile STAs, and access to distributed systems (DS) is not permitted, forming a self-contained network.
  • DS distributed systems
  • the membership of an STA in a BSS can be dynamically changed by the STA turning on or off, the STA entering or leaving the BSS area, etc.
  • an STA can join the BSS using a synchronization process.
  • an STA In order to access all services of the BSS infrastructure, an STA must be associated with a BSS. This association can be dynamically established and may include the use of a Distribution System Service (DSS).
  • DSS Distribution System Service
  • the direct STA-to-STA distance may be limited by the PHY performance. In some cases, this distance limitation may be sufficient, but in some cases, communication between STAs over longer distances may be required.
  • a distributed system may be configured.
  • DS refers to a structure in which BSSs are interconnected.
  • a BSS may exist as an extended component of a network composed of multiple BSSs, as shown in FIG. 2.
  • DS is a logical concept and can be specified by the characteristics of a distributed system medium (DSM).
  • DSM distributed system medium
  • WM wireless medium
  • DSM distributed system medium
  • Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components. These media are neither limited to being the same nor limited to being different.
  • the flexibility of a wireless LAN structure can be explained in that multiple media are logically different.
  • a wireless LAN structure can be implemented in various ways, and each wireless LAN structure can be independently specified by the physical characteristics of each implementation example.
  • a DS can support mobile devices by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services necessary to handle addresses to destinations.
  • a DS can further include a component called a portal that acts as a bridge for connecting wireless LANs to other networks (e.g., IEEE 802.X).
  • An AP is an entity that enables access to a DS through a WM for associated non-AP STAs, and also has the functionality of an STA. Data movement between a BSS and a DS can be performed through an AP.
  • STA2 and STA3 illustrated in FIG. 2 have the functionality of an STA, and provide a function that allows associated non-AP STAs (STA1 and STA4) to access the DS.
  • all APs are basically STAs, all APs are addressable entities.
  • the address used by an AP for communication on a WM and the address used by an AP for communication on a DSM need not necessarily be the same.
  • a BSS consisting of an AP and one or more STAs can be called an infrastructure BSS.
  • Data transmitted from one of the STA(s) associated with an AP to the STA address of that AP is always received on an uncontrolled port and can be processed by an IEEE 802.1X port access entity.
  • the transmitted data (or frame) can be forwarded to the DS.
  • an Extended Service Set may be established to provide wider coverage.
  • An ESS is a network of arbitrary size and complexity consisting of DS and BSS.
  • An ESS may correspond to a set of BSSs connected to a DS. However, an ESS does not include a DS.
  • An ESS network is characterized by being seen as an IBSS in the LLC (Logical Link Control) layer. STAs included in an 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 an ESS may have the same SSID (service set identification). The SSID is distinct from the BSSID, which is an identifier of the BSS.
  • the BSSs can be partially overlapped, which is a common configuration used to provide continuous coverage.
  • the BSSs can be physically unconnected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs.
  • the BSSs can be physically co-located, which can be used to provide redundancy.
  • one (or more) IBSS or ESS networks can physically co-exist in the same space as one (or more) ESS networks. This can correspond to ESS network configurations such as cases where ad-hoc networks operate at locations where ESS networks exist, cases where physically overlapping wireless networks are configured by different organizations, or cases where two or more different access and security policies are required at the same location.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a link setup process to which the present disclosure can be applied.
  • the link setup process may also be referred to as a session initiation process or a session setup process.
  • the discovery, authentication, association, and security setup processes of the link setup process may be collectively referred to as the association process.
  • the STA may perform a network discovery operation.
  • the network discovery operation may include a scanning operation of the STA. That is, in order for the STA to access the network, it must find a network that it can participate in. The STA must identify a compatible network before participating in the wireless network, and the process of identifying networks existing in a specific area is called scanning.
  • FIG. 3 illustrates a network discovery operation including an active scanning process as an example.
  • active scanning an STA performing scanning transmits a probe request frame to search for APs in the vicinity while moving between channels and waits for a response thereto.
  • a responder transmits a probe response frame to the STA that transmitted the probe request frame as a response to the probe request frame.
  • the responder may be an STA that last transmitted a beacon frame in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP transmits a beacon frame, so the AP becomes the responder, and in the IBSS, the STAs within the IBSS take turns transmitting beacon frames, so the responder is not fixed.
  • an STA that transmits a probe request frame on channel 1 and receives a probe response frame on channel 1 can store BSS-related information included in the received probe response frame and move to the next channel (e.g., channel 2) to perform scanning (i.e., transmitting and receiving probe request/response on channel 2) in the same manner.
  • the next channel e.g., channel 2
  • scanning i.e., transmitting and receiving probe request/response on channel 2
  • the scanning operation can also be performed in a passive scanning manner.
  • passive scanning an STA performing scanning moves through channels and waits for a beacon frame.
  • 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 enable an STA performing scanning to find a wireless network and participate in the wireless network.
  • an AP In a BSS, an AP periodically transmits a beacon frame, and in an IBSS, STAs in the IBSS take turns transmitting beacon frames.
  • an STA performing scanning receives a beacon frame, it stores information about the BSS included in the beacon frame and moves to another channel, recording beacon frame information on each channel.
  • An STA receiving a beacon frame stores information related to the BSS included in the received beacon frame, moves to the next channel, and performs scanning on the next channel in the same manner. Comparing active scanning and passive scanning, active scanning has the advantage of lower delay and 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 to clearly distinguish it from the security setup operation of step S340 described below.
  • the authentication process includes the STA sending an authentication request frame to the AP, and the AP sending an authentication response frame to the STA in response.
  • the authentication frame used for the authentication request/response corresponds to a management frame.
  • the authentication frame may include information such as an authentication algorithm number, an authentication transaction sequence number, a status code, a challenge text, a Robust Security Network (RSN), a Finite Cyclic Group, etc. These are just some examples of information that may be included in an authentication request/response frame, and may be replaced by other information or may include additional information.
  • RSN Robust Security Network
  • the STA may transmit an authentication request frame to the AP.
  • the AP may determine whether to allow authentication for the STA based on information included in the received authentication request frame.
  • the AP may provide the result of the authentication processing 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 may include information about various capabilities, a beacon listen interval, a service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, RSN, mobility domains, supported operating classes, a Traffic Indication Map Broadcast request, interworking service capabilities, etc.
  • the association response frame may include information about various capabilities, a status code, an Association ID (AID), supported rates, an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) parameter set, a Received Channel Power Indicator (RCPI), a Received Signal to Noise Indicator (RSNI), a mobility domain, a timeout interval (e.g., association comeback time), overlapping BSS scan parameters, a TIM broadcast response, a Quality of Service (QoS) map, etc.
  • AID Association ID
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • RCPI Received Channel Power Indicator
  • RSNI Received Signal to Noise Indicator
  • timeout interval e.g., association comeback time
  • overlapping BSS scan parameters e.g., TIM broadcast response
  • 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 a Robust Security Network Association (RSNA) request/response
  • the authentication process of step S320 may be referred to as a first authentication process
  • the security setup process of step S340 may be referred to simply as an authentication process.
  • RSNA Robust Security Network Association
  • the security setup process of step S340 may include a process of performing private key setup, for example, through 4-way handshaking via an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame. Additionally, the security setup process may be performed according to a security method not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • EAPOL Extensible Authentication Protocol over LAN
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a backoff process to which the present disclosure can be applied.
  • the basic access mechanism of MAC is the CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) mechanism.
  • the CSMA/CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of IEEE 802.11 MAC, and basically adopts the "listen before talk" access mechanism.
  • DCF Distributed Coordination Function
  • the AP and/or STA may perform a Clear Channel Assessment (CCA) to sense the wireless channel or medium for a predetermined time period (e.g., a DCF Inter-Frame Space (DIFS)) before starting transmission. If the sensing result determines that the medium is in an idle state, the AP and/or STA may start transmitting frames through the medium.
  • CCA Clear Channel Assessment
  • DIFS DCF Inter-Frame Space
  • the AP and/or STA may not start its own transmission, but may wait for a delay period (e.g., a random backoff period) for medium access and then attempt to transmit frames.
  • a delay period e.g., a random backoff period
  • the IEEE 802.11 MAC protocol provides a Hybrid Coordination Function (HCF).
  • the HCF is based on the DCF and the Point Coordination Function (PCF).
  • the PCF is a polling-based synchronous access method in which all receiving APs and/or STAs periodically poll to receive data frames.
  • the HCF has EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) and HCCA (HCF Controlled Channel Access).
  • EDCA is a contention-based access method in which a provider provides 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 the QoS (Quality of Service) of a wireless LAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention-free period (CFP).
  • QoS Quality of Service
  • a random backoff period When an occupied/busy medium changes to an idle state, multiple STAs may attempt to transmit data (or frames). As a measure to minimize collisions, each STA may select a random backoff count, wait for a corresponding slot time, and then attempt to transmit.
  • the random backoff count has a pseudo-random integer value and may be determined as one of the values in the range of 0 to CW.
  • CW is a contention window parameter value.
  • the CW parameter is initially given CWmin, but may take a double value in case of a transmission failure (e.g., when an ACK for a transmitted frame is not received).
  • the STA continues to monitor the medium while counting down the backoff slots according to the determined backoff count value. If the medium is monitored as occupied, the countdown stops and waits, and when the medium becomes idle, the remaining countdown is resumed.
  • STA3 when a packet to be transmitted reaches the MAC of STA3, STA3 can check that the medium is idle for DIFS and transmit the frame right away. The remaining STAs monitor whether the medium is occupied/busy and wait. In the meantime, data to be transmitted may also occur in each of STA1, STA2, and STA5, and each STA can perform a countdown of the backoff slot according to a random backoff count value selected by each STA after waiting for DIFS when the medium is monitored as idle. Assume that STA2 selects the smallest backoff count value and STA1 selects the largest backoff count value.
  • this example shows a case where the remaining backoff time of STA5 is shorter than the remaining backoff time of STA1 when STA2 finishes the backoff count and starts frame transmission.
  • STA1 and STA5 briefly stop the countdown and wait while STA2 occupies the medium.
  • STA1 and STA5 resume the stopped backoff count after waiting for DIFS. That is, they can start frame transmission after counting down the remaining backoff slots by 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, STA4 may also have data to transmit.
  • STA4 From STA4's perspective, when the medium becomes idle, it waits for DIFS, performs a countdown according to the random backoff count value it selected, and starts frame transmission.
  • the remaining backoff time of STA5 coincidentally matches the random backoff count value of STA4, and in this case, a collision may occur between STA4 and STA5. If a collision occurs, neither STA4 nor STA5 will receive an ACK, resulting in a failure in data transmission. In this case, STA4 and STA5 can select a random backoff count value and perform a countdown after doubling the CW value.
  • STA1 waits while the medium is occupied by transmissions from STA4 and STA5, and when the medium becomes idle, it waits for DIFS, and then starts transmitting frames after the remaining backoff time has elapsed.
  • a data frame is a frame used for transmitting data forwarded to a higher layer, and can be transmitted after a backoff performed after DIFS elapses from when the medium becomes idle.
  • a management frame is a frame used for exchanging management information that is not forwarded to a higher layer, and is transmitted after a backoff performed after an IFS such as DIFS or PIFS (Point coordination function IFS) elapses.
  • Subtype frames of the management frame include a beacon, an association request/response, a re-association request/response, a probe request/response, and an authentication request/response.
  • a control frame is a frame used to control access to the medium.
  • the subtype frames of the control frame include RTS (Request-To-Send), CTS (Clear-To-Send), ACK (Acknowledgment), PS-Poll (Power Save-Poll), Block ACK (BlockAck), Block ACK Request (BlockACKReq), NDP notification (null data packet announcement), and Trigger. If the control frame is not a response frame to the previous frame, it is transmitted after the backoff performed after the DIFS (DIFS), and if it is a response frame to the previous frame, it is transmitted without the backoff performed after the SIFS (short IFS).
  • DIFS DIFS
  • SIFS short IFS
  • a QoS (Quality of Service) STA can transmit a frame after a backoff performed after the AIFS (arbitration IFS) for the access category (AC) to which the frame belongs, that is, AIFS[i] (where i is a value determined by the AC), has elapsed.
  • AIFS aromatic IFS
  • the frames for which AIFS[i] can be used can be data frames, management frames, and also control frames that are not response frames.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a CSMA/CA-based frame transmission operation to which the present disclosure can be applied.
  • the CSMA/CA mechanism includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which an STA directly senses the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to complement problems that may occur in medium access, such as the hidden node problem.
  • the MAC of the STA may utilize a Network Allocation Vector (NAV).
  • NAV Network Allocation Vector
  • the NAV is a value that indicates to other STAs the remaining time until the medium becomes available, by an STA that is currently using or has the right to use the medium. Therefore, the value set as NAV corresponds to the period during which the medium is scheduled to be used by the STA transmitting the corresponding frame, and the STA that receives 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 wants to transmit data to STA2, and STA3 is in a position to overhear part or all of the frames transmitted and received between STA1 and STA2.
  • a mechanism using RTS/CTS frames may be applied.
  • STA3 may determine that the carrier sensing result of the medium is idle. That is, STA1 may correspond to a hidden node to STA3.
  • STA2 may transmitting, STA3 may determine that the carrier sensing result of the medium is idle. That is, STA2 may correspond to a hidden node to STA3.
  • STAs outside the transmission range of either STA1 or STA2, or STAs outside the carrier sensing range for transmission from STA1 or STA3 may not attempt to occupy the channel during data transmission and reception between STA1 and STA2.
  • STA1 can determine whether a channel is occupied through carrier sensing.
  • STA1 can determine a channel occupied idle state based on energy magnitude or signal correlation detected in the channel.
  • STA1 can determine a channel occupied state using a network allocation vector (NAV) timer.
  • NAV network allocation vector
  • STA1 can transmit an RTS frame to STA2 after performing a backoff if the channel is idle during DIFS.
  • STA2 can transmit a CTS frame, which is a response to the RTS frame, to STA1 after SIFS if it receives the RTS frame.
  • STA3 can set a NAV timer for the subsequently transmitted frame transmission period (e.g., SIFS + CTS frame + SIFS + data frame + SIFS + ACK frame) using the duration information included in the RTS frame.
  • STA3 can set a NAV timer for the subsequently transmitted frame transmission period (e.g., SIFS + data frame + SIFS + ACK frame) using the duration information included in the CTS frame.
  • STA3 can overhear one or more of the RTS or CTS frames from one or more of STA1 or STA2, it can set a NAV accordingly.
  • STA3 can update the NAV timer using the duration information contained in the new frame if it receives a new frame before the NAV timer expires. STA3 does not attempt to access the channel until the NAV timer expires.
  • STA1 receives a CTS frame from STA2, it can transmit a data frame to STA2 after SIFS from the time when reception of the CTS frame is completed. If STA2 successfully receives the data frame, it can transmit an ACK frame in response to the data frame to STA1 after SIFS.
  • STA3 can determine whether the channel is in use through carrier sensing if the NAV timer expires. If STA3 determines that the channel is not in use by other terminals during DIFS after the expiration of the NAV timer, it can attempt channel access after a contention window (CW) following a random backoff has elapsed.
  • CW contention window
  • FIG. 6 is a drawing for explaining an example of a frame structure used in a wireless LAN system to which the present disclosure can be applied.
  • the PHY layer can prepare an MPDU (MAC PDU) to be transmitted by an instruction or primitive (meaning a set of instructions or parameters) from the MAC layer. For example, when a command requesting the start of transmission of the PHY layer is received from the MAC layer, the PHY layer can switch to transmission mode and transmit information (e.g., data) provided from the MAC layer in the form of a frame. 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 to the MAC layer notifying the start of reception of the PHY layer.
  • MPDU MPDU
  • an instruction or primitive meaning a set of instructions or parameters
  • PPDU PHY layer Protocol Data Unit
  • a basic PPDU may include a Short Training Field (STF), a Long Training Field (LTF), a SIGNAL (SIG) field, and a Data field.
  • STF Short Training Field
  • LTF Long Training Field
  • SIG SIGNAL
  • PPDU format may consist of only a Legacy-STF (L-STF), a Legacy-LTF (L-LTF), a Legacy-SIG (Legacy-SIG) field, and a Data field.
  • RL-SIG RL-SIG
  • U-SIG non-legacy SIG field
  • non-legacy STF non-legacy LTF
  • xx-SIG xx-SIG
  • xx-LTF e.g., xx represents HT, VHT, HE, EHT, etc.
  • STF is a signal for signal detection, AGC (Automatic Gain Control), diversity selection, precise time synchronization, etc.
  • LTF is a signal for channel estimation, frequency error estimation, etc. STF and LTF can be said to be signals for OFDM physical layer synchronization and channel estimation.
  • the SIG field may include various information related to PPDU transmission and reception.
  • the L-SIG field may consist of 24 bits and may include 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 field.
  • the RATE field may include information about a modulation and coding rate of data.
  • 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 the 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 can be determined as a multiple of 3 + 1 or a multiple of 3 + 2.
  • the data field may include a SERVICE field, a Physical layer Service Data Unit (PSDU), a PPDU TAIL bit, and, if necessary, padding bits.
  • PSDU Physical layer Service Data Unit
  • PPDU TAIL bit may be used to return the encoder to the 0 state.
  • padding bit may be used to adjust the length of the data field to a predetermined unit.
  • MAC PDU is defined according to various MAC frame formats, and the basic MAC frame consists of a MAC header, frame body, and FCS (Frame Check Sequence).
  • MAC frame consists of MAC PDU and can be transmitted/received through PSDU of the data part of PPDU format.
  • the MAC header includes a Frame Control field, a Duration/ID field, an Address field, etc.
  • the Frame Control field may include control information required for frame transmission/reception.
  • the Duration/ID field may be set to a time for transmitting the corresponding frame, etc.
  • the Address subfields may indicate a receiver address, a transmitter address, a destination address, and a source address of the frame, and some Address subfields may be omitted. For specific details of each subfield of the MAC header, including the Sequence Control, QoS Control, and HT Control subfields, refer to the IEEE 802.11 standard document.
  • Null-Data PPDU (NDP) format refers to a PPDU format that does not include a data field. That is, NDP refers to a frame format that includes a PPDU preamble (i.e., L-STF, L-LTF, L-SIG fields, and additionally, non-legacy SIG, non-legacy STF, non-legacy LTF if present) in a general PPDU format, and does not include the remaining part (i.e., data field).
  • a PPDU preamble i.e., L-STF, L-LTF, L-SIG fields, and additionally, non-legacy SIG, non-legacy STF, non-legacy LTF if present
  • FIG. 7 is a diagram illustrating examples of PPDUs defined in the IEEE 802.11 standard to which the present disclosure can be applied.
  • the basic PPDU format (IEEE 802.11a/g) includes L-LTF, L-STF, L-SIG, and Data fields.
  • the basic PPDU format can also be called a non-HT PPDU format (Fig. 7(a)).
  • the HT PPDU format (IEEE 802.11n) additionally includes HT-SIG, HT-STF, and HT-LFT(s) fields in the basic PPDU format.
  • the HT PPDU format illustrated in Fig. 7(b) may be referred to as an HT-mixed format.
  • an HT-greenfield format PPDU may be defined, which corresponds to a format that does not include L-STF, L-LTF, and L-SIG, and consists of HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG, one or more HT-LTF, and Data fields (not illustrated).
  • VHT PPDU format includes VHT SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, and VHT-SIG-B fields in addition to the basic PPDU format (Fig. 7(c)).
  • HE PPDU format (IEEE 802.11ax) additionally includes RL-SIG (Repeated L-SIG), HE-SIG-A, HE-SIG-B, HE-STF, HE-LTF(s), and PE (Packet Extension) fields in the basic PPDU format (Fig. 7(d)).
  • RL-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 lengths may vary.
  • the HE-SIG-B field is included in a HE PPDU format for multi-users (MUs), and the HE PPDU format for single users (SUs) does not include the HE-SIG-B.
  • a HE trigger-based (TB) PPDU format does not include the HE-SIG-B, and the length of the HE-STF field may vary to 8us.
  • a 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.
  • RL-SIG can be configured identically to L-SIG. The receiving STA can know that the received PPDU is a HE PPDU or an EHT PPDU, described later, based on the presence of RL-SIG.
  • the EHT PPDU format may include the EHT MU (multi-user) PPDU of Fig. 7(e) and the EHT TB (trigger-based) PPDU of Fig. 7(f).
  • the EHT PPDU format is similar to the HE PPDU format in that it includes an RL-SIG following an L-SIG, but it may include a U (universal)-SIG, an EHT-SIG, an EHT-STF, and an EHT-LTF following the RL-SIG.
  • the EHT MU PPDU in Fig. 7(e) corresponds to a PPDU that carries one or more data (or PSDU) 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 can correspond to a PPDU for one receiving STA or multiple receiving STAs.
  • the EHT TB PPDU of Fig. 7(f) omits EHT-SIG compared to the EHT MU PPDU.
  • An STA that has received a trigger for UL MU transmission e.g., a trigger frame or TRS (triggered response scheduling)
  • TRS triggered response scheduling
  • the L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, U-SIG (Universal SIGNAL), and EHT-SIG fields can be encoded and modulated and mapped based on a predetermined subcarrier frequency interval (e.g., 312.5 kHz) so that even legacy STAs can attempt to demodulate and decode them. These can be referred to as pre-EHT modulated fields.
  • the EHT-STF, EHT-LTF, Data, and PE fields can be encoded and modulated and mapped based on a predetermined subcarrier frequency interval (e.g., 78.125 kHz) so that they can be demodulated and decoded by an STA that successfully decodes a non-legacy SIG (e.g., U-SIG and/or EHT-SIG) and obtains the information included in the corresponding fields.
  • a predetermined subcarrier frequency interval e.g., 78.125 kHz
  • a non-legacy SIG e.g., U-SIG and/or EHT-SIG
  • EHT modulated fields e.g., U-SIG and/or EHT-SIG
  • the L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, HE-SIG-A, and HE-SIG-B fields may be referred to as pre-HE modulation fields, and the HE-STF, HE-LTF, Data, and PE fields may be referred to as HE modulation fields.
  • the L-STF, L-LTF, L-SIG, and VHT-SIG-A fields may be referred to as pre-VHT modulation fields
  • the VHT STF, VHT-LTF, VHT-SIG-B, and Data fields may be referred to as VHT modulation fields.
  • the U-SIG included in the EHT PPDU format of Fig. 7 can be configured based on, for example, two symbols (e.g., two consecutive OFDM symbols).
  • Each symbol (e.g., OFDM symbol) for the U-SIG can have a duration of 4us, and the U-SIG can have a total duration of 8us.
  • Each symbol of the U-SIG can be used to transmit 26 bits of information.
  • each symbol of the U-SIG can be transmitted and received based on 52 data tones and 4 pilot tones.
  • U-SIG can be configured in 20MHz units. For example, when an 80MHz PPDU is configured, the same U-SIG can be replicated in 20MHz units. That is, four identical U-SIGs can be included in an 80MHz PPDU. When the bandwidth exceeds 80MHz, for example, for a 160MHz PPDU, the U-SIG of the first 80MHz unit and the U-SIG of the second 80MHz unit can be different.
  • a uncoded bits can be transmitted, and a first symbol of U-SIG (e.g., U-SIG-1 symbol) can transmit the first X bits of information out of the total A bits of information, and a second symbol of U-SIG (e.g., U-SIG-2 symbol) can transmit the remaining Y bits of information out of the total A bits of information.
  • the A bits of information e.g., 52 uncoded bits
  • the tail field can be used to terminate the trellis of the convolutional decoder and can be set to 0, for example.
  • the A bit information transmitted by U-SIG can be divided into version-independent bits and version-dependent bits.
  • U-SIG may be included in a new PPDU format (e.g., UHR PPDU format) not shown in FIG. 7, and in the format of the U-SIG field included in the EHT PPDU format and the format of the U-SIG field included in the UHR PPDU format, the version-independent bits may be the same, and some or all of the version-dependent bits may be different.
  • the size of the version-independent bits of U-SIG can be fixed or variable.
  • the version-independent bits can be assigned only to U-SIG-1 symbols, or to both U-SIG-1 symbols and U-SIG-2 symbols.
  • the version-independent bits and the version-dependent bits can be called by various names, such as the first control bit and the second control bit.
  • the version-independent bits of U-SIG may include a 3-bit PHY version identifier, which may indicate the PHY version (e.g., EHT, UHR, etc.) of the transmitted and received PPDU.
  • the version-independent bits of U-SIG may include a 1-bit UL/DL flag field. The first value of the 1-bit UL/DL flag field relates to UL communication, and the second value of the UL/DL flag field relates to DL communication.
  • the version-independent bits of U-SIG may include information about the length of a TXOP (transmission opportunity) and information about a BSS color ID.
  • the version-dependent bits of the U-SIG may contain information that directly or indirectly indicates the type of the PPDU (e.g., SU PPDU, MU PPDU, TB PPDU, etc.).
  • the U-SIG may further include information about bandwidth, information about an MCS technique applied to a non-legacy SIG (e.g., EHT-SIG or UHR-SIG, etc.), information indicating whether a dual carrier modulation (DCM) technique (e.g., a technique for achieving an effect similar to frequency diversity by reusing the same signal on two subcarriers) is applied to the non-legacy SIG, information about the number of symbols used for the non-legacy SIG, information about whether the non-legacy SIG is generated over the entire band, etc.
  • DCM dual carrier modulation
  • Some of the information required for PPDU transmission and reception may be included in the U-SIG and/or the non-legacy SIG (e.g., EHT-SIG or UHR-SIG, etc.).
  • information about the type of non-legacy LTF/STF e.g., EHT-LTF/EHT-STF or UHR-LTF/UHR-STF, etc.
  • information about the length of the non-legacy LTF and the cyclic prefix (CP) length e.g., EHT-LTF/EHT-STF or UHR-LTF/UHR-STF, etc.
  • information about the length of the non-legacy LTF and the cyclic prefix (CP) length e.g., information about the guard interval (GI) applied to the non-legacy LTF
  • information about the preamble puncturing applicable to the PPDU e.g., information about the resource unit (RU) allocation, etc.
  • RU resource unit
  • Preamble puncturing may mean transmission of a PPDU in which no signal is present in one or more frequency units within the bandwidth of the PPDU.
  • the size of the frequency unit (or the resolution of the preamble puncturing) may be defined as 20 MHz, 40 MHz, etc.
  • preamble puncturing may be applied to a PPDU bandwidth greater than a predetermined size.
  • non-legacy SIGs such as HE-SIG-B, EHT-SIG, etc. may include control information for the receiving STA.
  • the non-legacy SIG may be transmitted through at least one symbol, and one symbol may have a length of 4 us.
  • Information about the number of symbols used for EHT-SIG may be included in a previous SIG (e.g., HE-SIG-A, U-SIG, etc.).
  • Non-legacy SIGs such as HE-SIG-B, EHT-SIG, etc.
  • HE-SIG-B may contain common fields and user-specific fields. Common fields and user-specific fields may be coded separately.
  • the common field may be omitted.
  • the common field may be omitted, and multiple STAs may receive a PPDU (e.g., a data field of a PPDU) over the same frequency band.
  • a PPDU e.g., a data field of a PPDU
  • multiple users may receive a PPDU (e.g., a data field of a PPDU) over different frequency bands.
  • the number of user-specific fields can be determined based on the number of users.
  • One user block field can include at most two user fields.
  • Each user field can be associated with an MU-MIMO allocation or associated with a non-MU-MIMO allocation.
  • the common field may include CRC bits and Tail bits, the length of the CRC bits may be determined as 4 bits, the length of the Tail bits may be determined as 6 bits and may be set to 000000.
  • the common field may include RU allocation information.
  • the RU allocation information may include information about the location of RUs to which multiple users (i.e., multiple receiving STAs) are allocated.
  • An RU may include multiple subcarriers (or tones). An RU may be used when transmitting signals to multiple STAs based on the OFDMA technique. An RU may also be defined when transmitting signals to one STA. Resources may be allocated in RU units for non-legacy STFs, non-legacy LTFs, and Data fields.
  • an applicable size of RU can be defined.
  • the RU may be defined identically or differently for the applicable PPDU format (e.g., HE PPDU, EHT PPDU, UHR PPDU, etc.).
  • the RU arrangements of HE PPDU and EHT PPDU may be different.
  • the applicable RU size, RU number, RU position, DC (direct current) subcarrier position and number, null subcarrier position and number, guard subcarrier position and number, etc. for each PPDU bandwidth can be referred to as a tone plan.
  • a tone plan for a wide bandwidth can be defined in the form of multiple repetitions of a tone plan for a low bandwidth.
  • RUs of different sizes can be defined, such as 26-tone RU, 52-tone RU, 106-tone RU, 242-tone RU, 484-tone RU, 996-tone RU, 2 ⁇ 996-tone RU, 3 ⁇ 996-tone RU, etc.
  • a multiple RU is distinct from multiple individual RUs and corresponds to a group of subcarriers consisting of multiple RUs.
  • one MRU can be defined as 52+26-tones, 106+26-tones, 484+242-tones, 996+484-tones, 996+484+242-tones, 2 ⁇ 996+484-tones, 3 ⁇ 996-tones, or 3 ⁇ 996+484-tones.
  • multiple RUs constituting one MRU may or may not be consecutive in the frequency domain.
  • the specific size of the RU may be reduced or expanded. Therefore, the specific size of each RU (i.e., the number of corresponding tones) in the present disclosure is not limited and is exemplary. In addition, within a given bandwidth (e.g., 20, 40, 80, 160, 320 MHz, ...) in the present disclosure, the number of RUs may vary depending on the RU size.
  • each field in the PPDU formats of FIG. 7 are exemplary, and the scope of the present disclosure is not limited by the names.
  • the examples of the present disclosure can be applied not only to the PPDU format exemplified in FIG. 7, but also to a new PPDU format in which some fields are excluded and/or some fields are added based on the PPDU formats of FIG. 7.
  • the EDCA channel access protocol adds four independent enhanced distributed channel access functions (EDCAFs) to the DCF procedure to provide differentiated priority to traffic transmitted using four different access categories (ACs).
  • EDCAFs enhanced distributed channel access functions
  • each EDCAF maintains a MAC variable CW[AC] that is initialized to the value of the parameter CWmin[AC] for the AC of that EDCAF.
  • the TXNAV timer is a single timer shared by the EDCAF within an STA, and is initialized to the duration of the Duration/ID field of the most recently successfully transmitted frame by the TXOP holder, excluding PS-Poll frames.
  • the TXNAV timer starts counting down from the end of the transmission of the PPDU containing the frame.
  • the backoff procedure by EDCAF can be performed when the medium is busy in the primary channel, as indicated by physical carrier sensing (CS), virtual CS, etc.
  • CS physical carrier sensing
  • CS virtual CS
  • EDCA TXOP initiation EDCA TXOP sharing
  • multi-frame exchange sequence within EDCA TXOP Initiation of TXOP occurs when an EDCA rule grants access to the medium.
  • EDCA TXOP sharing occurs when an EDCAF within an AP supporting DL MU-MIMO gains access to the medium, making that AC the primary AC and including traffic from queues associated with other ACs in the MU PPDUs transmitted during the TXOP.
  • Multi-frame exchange sequence(s) within TXOP occur when the EDCAF has the right to access the medium.
  • Each EDCAF maintains a backoff counter whose value is measured in backoff slots.
  • the backoff counter is set to a randomly selected integer value using a uniform distribution that takes values in the range 0 to CW[AC].
  • each EDCAF For each EDCAF, at a predefined slot boundary, EDCAF operations are performed on the primary channel.
  • each EDCAF decides to perform only one of the following functions: i) decrement a backoff counter, ii) initialize a TXOP, iii) decide not to transmit and invoke the backoff procedure, iv) invoke the backoff procedure due to an internal collision, or v) perform no action.
  • each EDCAF decrements the backoff counter.
  • the STA does one of the following:
  • the STA transmits a 160MHz or 80+80MHz mask PPDU.
  • the STA transmits an 80MHz mask PPDU on the primary 80MHz channel.
  • STA transmits a 20MHz mask PPDU on the primary 20MHz channel.
  • the STA transmits TVHT_4W or TVHT_2W+2W mask PPDU.
  • the STA transmits a TVHT_2W or TVHT_W+W mask PPDU.
  • STA transmits TVHT_W mask PPDU on primary TVHT_W channel.
  • the STA transmits an 80MHz HE MU PPDU in which the only punctured subchannel in the preamble is the secondary 20MHz channel.
  • the STA transmits an 80MHz HE MU PPDU where the only punctured subchannel in the preamble is one of the two 20MHz subchannels in the secondary 20MHz channel.
  • the STA transmits a 160MHz or 80+80MHz HE MU PPDU, where the punctured subchannels in the preamble are the secondary 20MHz channel and 0 to 2 of the 20MHz subchannels of the secondary 80MHz channel.
  • the STA transmits a 160 MHz or 80+80 MHz HE MU PPDU, where the punctured subchannels in the preamble are zero, one, or two 20 MHz subchannels in the secondary 40 MHz channel and zero to two 20 MHz subchannels in the secondary 80 MHz channel.
  • At least one 20MHz subchannel is punctured. If two of the 20MHz subchannels of the secondary 80MHz channel are punctured, this corresponds to the lower two or upper two. For a 160MHz preamble, no more than two adjacent 20MHz subchannels are punctured throughout the entire preamble.
  • IDLE medium may mean an IDLE primary channel.
  • BUSY medium may mean a BUSY primary channel.
  • Channel IDLE during the PIFS period may mean that the CCA for that channel is determined to be in the IDLE state whenever a CCA is sampled during the PIFS period that ends at the start of transmission.
  • STAs supporting multiple NAVs update their NAVs.
  • the duration information is indicated by the frame as follows:
  • duration information is indicated in the Duration field.
  • the duration information is equal to the time (in microseconds) required to transmit one ACK frame and one SIFS according to the data rate selection rule.
  • An STA that receives at least one frame from a PSDU can update its NAV with information in a valid Duration field of the PSDU.
  • the STA does not update its NAV.
  • the STA does not update its NAV.
  • the STA updates its NAV when the received Duration is greater than the STA's current NAV value.
  • the STA When the STA receives information that the NAV is greater than the STA's current NAV value, the STA updates the NAV to the new NAV value.
  • the information can be received in the Duration field of NDP CTS, NDP ACK, and S1G beacon frames.
  • An AP that is not a TXOP holder updates the NAV with the duration information indicated by the RXVECTOR parameter TXOP_DURATION for the PPDU if all of the following conditions are met, and does not update the NAV with the duration information indicated by the RXVECTOR parameter TXOP_DURATION if any of the following conditions is not met.
  • the AP does not receive frames containing a Duration field in the PPDU.
  • An AP that is a TXOP holder updates NAV with the duration information indicated by the RXVECTOR parameter TXOP_DURATION for the PPDU if all of the following conditions are met, and does not update NAV with the duration information indicated by the RXVECTOR parameter TXOP_DURATION if any of the following conditions is not met.
  • the AP does not receive frames containing a Duration field in the PPDU.
  • Non-AP STAs can maintain two NAVs, and APs can maintain two NAVs: intra-BSS NAV and basic NAV.
  • the intra-BSS NAV is updated by intra-BSS PPDU.
  • the basic NAV is updated by inter-BSS PPDU, or PPDU that cannot be classified as inter-BSS or inter-BSS.
  • the STA updates the intra-BSS NAV with the duration information indicated by the received frame of the PSDU only if all of the following conditions are met:
  • the frame is identified as inter-BSS.
  • the indicated duration is greater than the current intra-BSS NAV value.
  • the RA of the received frame is not the MAC address of the STA.
  • the STA is not a TXOP holder and the PPDU carrying the frame does not contain a frame requesting an immediate response from the STA.
  • the STA is not a TXOP holder and the received frame is a trigger frame.
  • the STA updates the basic NAV with the duration information indicated by the received frame of the PSDU only if all of the following conditions are met:
  • the frame is identified as inter-BSS or cannot be identified as inter-BSS or inter-BSS.
  • the RA of the received frame is not the MAC address of the STA.
  • An STA that is not a TXOP holder updates the intra-BSS NAV with the duration information indicated by the RXVECTOR parameter TXOP_DURATION for the PPDU only if all of the following conditions are met:
  • the PPDU conveying information about the RXVECTOR parameter is identified as Intra-BSS.
  • ⁇ STA does not receive a frame containing a Duration field in the PPDU.
  • the duration information indicated by the RXVECTOR parameter TXOP_DURATION is greater than the STA’s current Intra-BSS NAV.
  • An STA updates the basic NAV with the duration information indicated by the RXVECTOR parameter TXOP_DURATION for the PPDU only if all of the following conditions are met:
  • a PPDU conveying information about the RXVECTOR parameter is identified as inter-BSS or cannot be identified as inter-BSS or inter-BSS.
  • ⁇ STA does not receive a frame containing a Duration field in the PPDU.
  • the duration information indicated by the RXVECTOR parameter TXOP_DURATION is greater than the basic NAV of the current STA.
  • FIG. 8 illustrates EDCA parameter set elements in a wireless LAN system to which the present disclosure can be applied.
  • the EDCA parameter set element is used by the AP to set policies (by changing the default MIB attribute values) and to change policies when accepting new STAs or new traffic, or to adapt to changes in the offered load.
  • the most recent EDCA parameter set element received by the STA is used to update the appropriate management information base (MIB) values.
  • MIB management information base
  • the EDCA parameter set element is composed of an Element ID field, a Length field, a QoS Info field, an EDCA Information Update field, an AC_BE Parameter Record field, an AC_BK Parameter Record field, an AC_VI Parameter Record field, and an AC_VO Parameter Record field.
  • AC_BE stands for best effort
  • AC_BK for background
  • AC_VI for video
  • AC_VO for voice
  • the Element ID field indicates the identifier of the element
  • the Length field indicates the number of octets in the element, excluding the Element ID and Length fields.
  • the QoS Info field contains capability information bits, the contents of which vary depending on whether the STA is contained within an AP.
  • the Update EDCA Info field includes an Override field that indicates whether the corresponding EDCA parameter set element overrides previously stored EDCA parameters, and a PS-Poll ACI (access category index) field that informs the STA of the access category for transmitting the PS-Poll frame.
  • an Override field that indicates whether the corresponding EDCA parameter set element overrides previously stored EDCA parameters
  • PS-Poll ACI access category index
  • each field includes an ACI (access category index)/AIFSN (arbitration interframe space number) subfield, an ECWmin/ECWmax subfield, and a TXOP limit subfield.
  • the ACI/AIFSN field contains i) an arbitration interframe space number (AIFSN) subfield indicating the number of slots after a SIFS that an STA will delay before invoking backoff or starting transmission, ii) an admission control mandatory (ACM) subfield indicating whether admission control is required for the access category, and iii) an ACI subfield indicating an access category index (ACI) value.
  • ACI subfield refers to the access category to which all parameters in this record correspond.
  • the TXOP limit subfield specifies an unsigned integer in units of TXOP.
  • the TXOP limit is advertised by the AP through this subfield, and the TXOP holder must ensure that the TXOP duration does not exceed the TXOP limit if the TXOP duration is not zero.
  • FIG. 9 illustrates MU EDCA parameter set elements in a wireless LAN system to which the present disclosure can be applied.
  • the MU EDCA parameter set element is used by the AP to control the usage of EDCA by non-AP STAs following a particular UL MU TB PPDU transmission.
  • the most recent MU EDCA parameter set element received by a non-AP STA is used to update the appropriate MIB values.
  • the MU EDCA parameter set element is composed of an Element ID field, a Length field, an Element ID Extension field, a QoS Info field, an MU AC_BE Parameter Record field, an MU AC_BK Parameter Record field, an MU AC_VI Parameter Record field, and an MU AC_VO Parameter Record field.
  • the Element ID field and the Element ID Extension field indicate the identifier of the element, and the Length field indicates the number of octets in the element excluding the Element ID and Length fields.
  • the QoS Info field contains capability information bits, the contents of which vary depending on whether the STA is contained within an AP.
  • each field includes an ACI/AIFSN subfield, an ECWmin/ECWmax subfield, and an MU EDCA Timer subfield.
  • the MU EDCA Timer subfield indicates the period during which the STA uses the MU EDCA parameters for that AC.
  • Channel access defined in the current 802.11 standard is performed based on the primary channel. That is, an STA can transmit a frame on a medium including the primary channel and an IDLE secondary channel only when the primary channel is in an IDLE state and the back-off counter (BC) is 0.
  • all STAs perform CCA (Clear Channel Assessment) with the primary channel as a priority.
  • the AP announces the primary channel of the BSS, and the primary channel is always included in the channel used to transmit management frames such as beacon frames and probe response frames.
  • This mechanism can achieve the effect of performing frame exchanges between all STAs and APs without interference. In other words, it is effective for frame protection.
  • the STA cannot access the secondary channel that is IDLE, so it is inefficient from the perspective of medium use.
  • a primary channel may mean a common channel of operation for all STAs that are members of a BSS.
  • the primary channel may be a primary 20 MHz channel.
  • a secondary channel may mean one or more channels linked to a primary channel that are used to create a wider channel than the primary channel.
  • FIG. 10 illustrates a channel access operation in a wireless communication system to which the present disclosure can be applied.
  • Figure 10 illustrates channel access based on the primary channel in a bandwidth of 80 MHz.
  • the primary channel and the secondary channel are referred to as follows, as in FIG. 10.
  • secondary 20MHz channel (i.e., when the bandwidth is 40MHz, it means the secondary channel of 20MHz excluding P20. In other words, it means the secondary channel of 20MHz adjacent to P20)
  • secondary 40MHz channel (i.e., when the bandwidth is 80MHz, it refers to the secondary channel of 40MHz excluding P20+S20)
  • secondary 80MHz channel (i.e., when the bandwidth is 160MHz, it means the secondary channel of 80MHz excluding P20+S20+S40)
  • secondary 160MHz channel (i.e., when the bandwidth is 320MHz, it refers to the remaining 160MHz secondary channel excluding P20+S20+S40+S80)
  • secondary 320MHz channel (i.e., when the bandwidth is 640MHz, it refers to the secondary channel of 320MHz excluding P20+S20+S40+S80+S160)
  • the STA does not decrease the back-off counter (BC) and waits until it is IDLE.
  • the STA checks the channel status of S20 and S40 (i.e., CCA) and transmits a frame on the IDLE channel. Since the example of Fig. 10 assumes the case where S40 is BUSY, the STA transmits a frame corresponding to a 40MHz PPDU through P20 and S20.
  • secondary channel access means that an STA accesses a secondary channel (i.e., a medium on the secondary channel) while the primary channel (i.e., a medium on the primary channel) is BUSY (e.g., due to OBSS traffic or other circumstances).
  • an AP or a non-AP STA may determine that the primary channel is BUSY based on physical carrier sensing and/or virtual carrier sensing and/or NAV setting.
  • the term secondary channel is used to collectively refer to one or more channels other than the primary channel, but the present disclosure is not limited thereto, and may also be referred to as a non-primary channel.
  • the secondary channel access may be referred to as non-primary channel access (NPCA).
  • STA in this disclosure may be used to mean an AP STA or a non-AP STA.
  • a capability of an STA for secondary channel access can be defined.
  • an STA and an AP can exchange (i.e., inform each other of their capability) whether they support SCA capability and/or whether SCA is enabled.
  • the capability of SCA can be determined based on whether a first type CCA (i.e., referred to as preamble detection (PD)) capable of identifying a wireless LAN frame performed on a primary channel (PCH) can be performed on a secondary channel (SCH), i.e., whether a frame can be decoded on the SCH.
  • PD preamble detection
  • PCH primary channel
  • SCH secondary channel
  • the STA can also set a NAV (e.g., an intra-BSS NAV or a basic NAV) on the SCH.
  • NAV e.g., an intra-BSS NAV or a basic NAV
  • An STA having the capability of level 0 can perform only Type 2 CCA on the SCH as before, and cannot perform Type 1 CCA (i.e., No Back-off on SCH). That is, an STA having the capability of level 0 can perform only Type 2 CCA, including CCA capable of detecting a wireless LAN signal on the SCH (i.e., referred to as guard interval detection (GID)) and CCA capable of detecting a signal above a specific intensity (i.e., referred to as energy detection (ED)).
  • GID guard interval detection
  • ED energy detection
  • An STA with level 1 capability can perform PD, which is the first type CCA, on only one SCH at a time (i.e., Back-off on a SCH at a time). In other words, an STA with level 1 capability cannot perform the first CCA on multiple SCHs simultaneously.
  • An STA having level 2 capability can perform PD, which is the first type CCA, on more than one SCH at the same time (i.e., Back-off on SCHs at the same time).
  • PD which is the first type CCA
  • an STA having level 2 capability can perform the first CCA on multiple SCHs at the same time.
  • capabilities can be transmitted by being included in fields/elements within a frame (e.g., UHR capability elements/information elements (IEs)).
  • IEs UHR capability elements/information elements
  • an AP can transmit capabilities by including them in a beacon frame, a probe response frame, a (re)association request frame, etc.
  • a non-AP STA can transmit capabilities by including them in a probe request frame, a (re)association request frame, etc.
  • An STA can set (i.e., maintain/update) two NAVs: a basic NAV and an intra-BSS NAV.
  • the basic NAV can be updated based on a PPDU identified as an inter-BSS PPDU, or based on a PPDU that cannot be identified as either an inter-BSS PPDU or an intra-BSS PPDU.
  • the intra-BSS NAV can be updated based on a PPDU identified as an intra-BSS PPDU.
  • the intra-BSS PPDU and inter-BSS PPDU can be distinguished based on the operations defined in the wireless LAN standard.
  • TXOP transmission opportunity
  • other STAs set intra-BSS NAV based on the primary channel.
  • Tx transmission
  • the AP performs transmission (Tx: transmission) (e.g., DL data, ACK (acknowledgement), etc.)
  • Tx transmission
  • the AP does not receive it (i.e., the frame transmitted from the STA to the AP on the SCH).
  • STA can perform SCA only when a Basic NAV from a BSS other than its own BSS (i.e., an overlapping BSS (OBSS)) is set in the PCH.
  • OBSS overlapping BSS
  • STA can perform SCA when Basic NAV is set in PCH.
  • FIG. 11 illustrates a basic procedure of secondary channel access according to one embodiment of the present disclosure.
  • the STA can transmit a frame through i) P20 and ii) one or more SCHs that are IDLE, depending on whether one or more SCHs are IDLE/BUSY.
  • - STA can perform back-off on one or more SCHs when P20 is BUSY.
  • the channel may be determined as IDLE as a result of CCA for a predetermined short period of time (e.g., 1 slot).
  • a predetermined short period of time e.g. 1 slot.
  • the STA may not perform a back-off in the SCH.
  • the STA may perform the second type of CCA for other SCH(s) other than one or more SCHs that performed the back-off when the back-off counter becomes 0.
  • the STA may perform CCA for other SCH(s) other than the SCH that performed the back-off during a certain period of time (e.g., PIFS (priority interframe space)) before the time when the back-off counter becomes 0 for the SCH that performed the back-off, to determine whether the channel is IDLE or BUSY.
  • PIFS priority interframe space
  • the STA can transmit frames on a channel that includes one or more SCHs that are IDLE and one or more SCHs that have performed back-off.
  • Fig. 11 an example is given where STA performs back-off from S20 when P20 is BUSY.
  • STA performs back-off from S20 when P20 is BUSY.
  • both 20MHz channels of S40 are IDLE. Therefore, in this case, STA can transmit an 80MHz PPDU (including MAC frame) including signaling/information that P20 is punctured.
  • STA Since STA basically has to perform CCA for P20 when basic NAV on P20 expires, STA can set the end time of TXOP so that TXOP on SCH ends before the time when basic NAV on P20 expires.
  • the STA cannot receive the frame because a legacy STA, etc. can transmit a frame through the P20 after the basic NAV set for the STA (i.e., because the frame transmission is performed on the SCH).
  • the target beacon transmission time (TBTT) is set in the middle of the basic NAV, a problem may arise because the AP must prepare to transmit a beacon immediately after the basic NAV, and a non-AP STA may also not receive the beacon that the AP is supposed to transmit on time and wait for more time than the scheduled time. Therefore, by setting the end time of the TXOP on the SCH so that the TXOP on the SCH ends before the time when the basic NAV on the P20 expires, the STA can perform normal frame exchange on the P20.
  • the STA may not transmit the frame on SCH.
  • the STA may not transmit the frame.
  • the STA when performing a back-off at S20 as in the example of Fig. 11 and setting a TXOP for the SCH by making the back-off counter 0, the STA can set the TXOP for the SCH to end earlier than the time at which the basic NAV at P20 ends.
  • This disclosure proposes a method for setting a backoff operation for SCA.
  • the channel access parameter set is mainly described by using the EDCA Parameter Set as an example, but the present disclosure is not limited thereto.
  • Channel access parameters can be set for SCA by reusing parameters defined in the existing channel access parameter format defined for PCH.
  • a backoff counter (BC) for SCA can be set using parameters defined in the MU EDCA Parameter Set IE (see Figure 9).
  • BC for SCA can be set based on the contention window (CW) defined in the MU EDCA Parameter Set IE.
  • the MU EDCA Parameter Set can have a longer contention window compared to the EDCA Parameter Set, it can have a lower priority. That is, since the SCH of the BSS where the STA is operating can be the PCH of another BSS, the priority for SCA can be lowered by setting BC using the MU EDCA Parameter Set IE for SCA.
  • Option 2 For SCH, separate channel access parameters can be set from those for PCH. That is, a new backoff counter (BC) for SCA can be defined. Since PCH and SCH may have different current channel conditions, a new BC for SCH can be defined separately from the BC for PCH, and the BC can be selected as a contention window (CW) is defined for SCH based on the access category (AC) suitable for the channel condition. Therefore, the AP needs to announce a new EDCA Parameter set. However, the implementation complexity such as memory/overhead for maintaining and announcing additional EDCA Parameters for SCA may increase.
  • the EDCA Parameter set for SCA i.e. SCH
  • SCA SCA Parameter set for SCA
  • Channel access parameters for SCA can be set individually for each AC.
  • an EDCA Parameter Set IE (or element) format that is considered for all ACs as before can be reused (but the format is reused but defined separately for SCH), and an EDCA Parameter set IE (or element) for the secondary channel can be defined.
  • the AP can announce an additional EDCA Parameter set for SCA (i.e., separate from the EDCA Parameter set for PCH) based on that format.
  • the EDCA Parameter Set (IE/element) defined for the secondary channel is referred to as the SCA EDCA Parameter set (IE/element) to distinguish it from the EDCA Parameter set (IE/element) for the PCH.
  • SCA EDCA Parameter set IE/element
  • IE/element secondary channel EDCA Parameter set
  • An STA may store the SCA EDCA Parameter set for the most recently received SCH via a frame (e.g., a Beacon, etc.) and use these parameters during SCA. For example, an STA may select BC based on CW for each AC. Additionally or alternatively, one or more fields of an EDCA Parameter Set IE (or element) may be announced by including them in another new IE (or element).
  • a frame e.g., a Beacon, etc.
  • traffic that needs to be transmitted urgently during SCA e.g., traffic requiring low latency
  • the backoff counter (BC) for the SCH can be selected based on the access category (AC) and contention window (CW) of the existing PCH. That is, for example, the backoff counter (BC) can be selected based on the parameters of the EDCA Parameter Set IE of Fig. 8. This can reduce the complexity in terms of implementation because no additional EDCA parameter set for the SCA is maintained. However, for example, if the channel condition at P20 is bad and the CW has a high value, an inappropriate CW may be applied even if the channel condition at S20 is good.
  • FIG. 12 illustrates a backoff operation according to an SCA EDCA parameter set according to one embodiment of the present disclosure.
  • Figure 12 illustrates a backoff operation when the SCA EDCA Parameter Set IE (or element) is used according to Option 2 described above.
  • the SCA EDCA Parameter Set IE (or element) can be announced from the AP in a beacon, probe response frame, etc.
  • the STA can select a backoff counter (BC) for each AC based on the announced SCA EDCA Parameter Set.
  • BC backoff counter
  • FIG. 13 illustrates a backoff operation according to an SCA EDCA parameter set according to one embodiment of the present disclosure.
  • Figure 13 illustrates a backoff operation when the SCA EDCA Parameter Set IE (or element) is used according to Option 2 described above.
  • the SCA EDCA Parameter Set IE (or element) can be announced from the AP in a beacon, probe response frame, etc.
  • the STA can select a backoff counter (BC) for each AC based on the announced SCA EDCA Parameter Set.
  • BC backoff counter
  • Fig. 13 it is assumed that STA selects backoff counter (BC) as 7 in [0, 15] based on CWmin 15. Therefore, STA can transmit frames containing selected traffic without considering AC when BC becomes 0 (expires). For example, urgent low latency traffic can be transmitted first regardless of AC.
  • BC backoff counter
  • FIG. 14 illustrates the operation of a station device for a secondary channel access method according to one embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 14 illustrates the operation of a STA device based on the previously proposed methods.
  • the example in Fig. 14 is provided for convenience of explanation and does not limit the scope of the present disclosure. Some of the step(s) illustrated in Fig. 14 may be omitted depending on the situation and/or setting.
  • the STA operates as a transmitting device and the AP operates as a receiving device.
  • a capability supporting secondary channel access operation can be defined (e.g., level 1, 2), in which case, the STA and AP of FIG. 14 are assumed to be STAs and APs having a capability supporting secondary channel access operation.
  • the STA receives a set of channel access parameters for a secondary channel (S1401).
  • the STA can receive a set of channel access parameters for the secondary channel from the AP through a beacon frame or a probe response frame.
  • the channel access parameters for a secondary channel can be an EDCA parameter set.
  • the STA performs a back-off process on one or more secondary channels based on the NAV (network allocation vector) set for the primary channel (S1402).
  • NAV network allocation vector
  • the STA performing a back-off process on the first one or more secondary channels may mean decrementing a back-off counter.
  • the NAV for the primary channel may be set based on a PPDU other than an intra-BSS PPDU (e.g., i) an inter-BSS PPDU or ii) a PPDU that is not classified as either an intra-BSS PPDU or an inter-BSS PPDU).
  • a PPDU other than an intra-BSS PPDU e.g., i) an inter-BSS PPDU or ii) a PPDU that is not classified as either an intra-BSS PPDU or an inter-BSS PPDU.
  • the STA Based on expiration of a back-off counter for one or more of the first secondary channels, the STA transmits a frame on one or more of the second secondary channels (S1403).
  • expiration of the backoff counter can mean that the value of the backoff counter becomes 0 as the value of the backoff counter is decreased.
  • the second one or more secondary channels may include the first one or more secondary channels. Additionally, the frame may include information about the punctured primary channel.
  • a CW value may be set for each AC by a channel access parameter set for the secondary channel.
  • the value of the backoff counter may be determined based on the CW value set for the AC of the traffic included in the frame.
  • traffic for the AC whose backoff counter expires first may be included in the frame and transmitted.
  • a CW value may be commonly set for AC by a channel access parameter set for the secondary channel.
  • the value of the backoff counter may be determined based on the set CW value, regardless of the AC of the traffic included in the frame.
  • traffic selected by the STA e.g., low-latency traffic
  • the AP can receive frames from the STA on one or more secondary channels through SCA.
  • NAV network allocation vector
  • an STA transmits a frame
  • an AP receives a frame
  • the PPDU may be composed of a legacy part, a SIG part (e.g., U-SIG, UHR-SIG, etc.), an STF part (e.g., UHR-STF), an LTF part (e.g., UHR-LTF), and a data part.
  • a SIG part e.g., U-SIG, UHR-SIG, etc.
  • an STF part e.g., UHR-STF
  • an LTF part e.g., UHR-LTF
  • All or part of any part may be divided into multiple sub-parts/sub-fields.
  • Each field (and its sub-fields) may be transmitted in units of 4us * N (N is an integer).
  • a guard interval may be included.
  • the subfields of the signal part may be placed before the STF part, and the remaining subfields of the SIG part may be placed after the STF part.
  • the legacy portion described above may include at least one of a conventional L-STF (Non-HT Short Training Field), L-LTF (Non-HT Long Training Field), and L-SIG (Non-HT Signal Field).
  • L-STF Non-HT Short Training Field
  • L-LTF Non-HT Long Training Field
  • L-SIG Non-HT Signal Field
  • the above-mentioned SIG-part may include various control information for the transmitted PPDU.
  • it may include the STF-part, the LTF-part, and control information for decoding data.
  • the above-described STF portion may contain an STF sequence.
  • the above-described LTF portion may include a training field (i.e., an LTF sequence) for channel estimation.
  • a training field i.e., an LTF sequence
  • the data portion described above contains user data and may contain packets for upper layers. That is, MPDUs (i.e., frames) may be included in the data portion.
  • MPDUs i.e., frames
  • the method described in the example of FIG. 14 may be performed by the first device (100) of FIG. 1.
  • one or more processors (102) of the first device (100) of FIG. 1 may be configured to receive channel access parameters for a secondary channel via the transceiver(s) (106) and transmit a frame on the one or more secondary channels.
  • one or more processors (102) of the first device (100) of FIG. 1 may be configured to determine a backoff counter value for the secondary channel based on the received channel access parameters and perform a backoff process on the secondary channel.
  • one or more memories (104) of the first device (100) may store commands for performing the method described in the example of FIG. 14 or the examples described above when executed by one or more processors (102).
  • FIG. 15 illustrates the operation of an access point device for a secondary channel access method according to one embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 15 illustrates the operation of an AP device based on the previously proposed methods.
  • the example in Fig. 15 is provided for convenience of explanation and does not limit the scope of the present disclosure. Some of the step(s) illustrated in Fig. 15 may be omitted depending on the situation and/or setting.
  • the AP operates as a transmitter and the STA operates as a receiver.
  • a capability supporting secondary channel access operation can be defined (e.g., level 1, 2), in which case, the AP and STA of FIG. 15 are assumed to be APs and STAs having a capability supporting secondary channel access operation.
  • the AP transmits a set of channel access parameters for a secondary channel (S1501).
  • the AP can transmit a set of channel access parameters for the secondary channel to the STA through a beacon frame or a probe response frame.
  • the channel access parameters for a secondary channel can be an EDCA parameter set.
  • the AP performs a back-off process on one or more secondary channels based on the network allocation vector (NAV) set for the primary channel (S1502).
  • NAV network allocation vector
  • the AP performing a back-off process on one or more of the first secondary channels may mean decrementing a back-off counter.
  • the NAV for the primary channel may be set based on a PPDU other than an intra-BSS PPDU (e.g., i) an inter-BSS PPDU or ii) a PPDU that is not classified as either an intra-BSS PPDU or an inter-BSS PPDU).
  • a PPDU other than an intra-BSS PPDU e.g., i) an inter-BSS PPDU or ii) a PPDU that is not classified as either an intra-BSS PPDU or an inter-BSS PPDU.
  • the AP Based on expiration of a back-off counter for one or more of the first secondary channels, the AP transmits a frame on one or more of the second secondary channels (S1403).
  • expiration of the backoff counter can mean that the value of the backoff counter becomes 0 as the value of the backoff counter is decreased.
  • the second one or more secondary channels may include the first one or more secondary channels. Additionally, the frame may include information about the punctured primary channel.
  • a CW value may be set for each AC by a channel access parameter set for the secondary channel.
  • the value of the backoff counter may be determined based on the CW value set for the AC of the traffic included in the frame.
  • traffic for the AC whose backoff counter expires first may be included in the frame and transmitted.
  • a CW value may be commonly set for AC by a channel access parameter set for the secondary channel.
  • the value of the backoff counter may be determined based on the set CW value, regardless of the AC of the traffic included in the frame.
  • traffic selected by the AP e.g., low-latency traffic
  • the STA can receive frames from the AP on one or more secondary channels through SCA.
  • NAV network allocation vector
  • an AP transmits a frame
  • an STA receives a frame
  • the PPDU may be composed of a legacy part, a SIG part (e.g., U-SIG, UHR-SIG, etc.), an STF part (e.g., UHR-STF), an LTF part (e.g., UHR-LTF), and a data part.
  • a SIG part e.g., U-SIG, UHR-SIG, etc.
  • an STF part e.g., UHR-STF
  • an LTF part e.g., UHR-LTF
  • All or part of any part may be divided into multiple sub-parts/sub-fields.
  • Each field (and its sub-fields) may be transmitted in units of 4us * N (N is an integer).
  • a guard interval may be included.
  • the subfields of the signal part may be placed before the STF part, and the remaining subfields of the SIG part may be placed after the STF part.
  • the legacy portion described above may include at least one of a conventional L-STF (Non-HT Short Training Field), L-LTF (Non-HT Long Training Field), and L-SIG (Non-HT Signal Field).
  • L-STF Non-HT Short Training Field
  • L-LTF Non-HT Long Training Field
  • L-SIG Non-HT Signal Field
  • the above-mentioned SIG-part may include various control information for the transmitted PPDU.
  • it may include the STF-part, the LTF-part, and control information for decoding data.
  • the above-described STF portion may contain an STF sequence.
  • the above-described LTF portion may include a training field (i.e., an LTF sequence) for channel estimation.
  • a training field i.e., an LTF sequence
  • the data portion described above contains user data and may contain packets for upper layers. That is, MPDUs (i.e., frames) may be included in the data portion.
  • MPDUs i.e., frames
  • the method described in the example of FIG. 15 may be performed by the second device (200) of FIG. 1.
  • one or more processors (202) of the second device (200) of FIG. 1 may be configured to transmit channel access parameters for a secondary channel via the transceiver(s) (206) and to transmit frames on the one or more secondary channels.
  • one or more processors (202) of the second device (200) of FIG. 1 may be configured to determine a backoff counter value for the secondary channel based on the received channel access parameters and to perform a backoff process on the secondary channel.
  • one or more memories (204) of the second device (200) may store commands for performing the method described in the example of FIG. 15 or the examples described above when executed by one or more processors (202).
  • the STA cannot use the secondary channel.
  • the secondary channel access method according to the examples of the present disclosure, even if the medium for the primary channel is in a BUSY state, the medium for the secondary channel can be used, so that the efficiency of medium use can be improved.
  • the channel access parameters for the SCH are set, the effect that the SCA operation can be smoothly performed can be achieved.
  • the scope of the present disclosure includes software or machine-executable instructions (e.g., an operating system, an application, firmware, a program, etc.) that cause operations according to the various embodiments to be executed on a device or a computer, and a non-transitory computer-readable medium having such software or instructions stored thereon and executable on the device or computer.
  • Instructions that can be used to program a processing system to perform the features described in the present disclosure can be stored on/in a storage medium or a computer-readable storage medium, and a computer program product including such a storage medium can be used to implement the features described in the present disclosure.
  • the storage medium can 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, and can include non-volatile memory, such as one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash memory devices, or other non-volatile solid state storage devices.
  • the memory optionally includes one or more storage devices remotely located from the processor(s).
  • the memory or alternatively the non-volatile memory device(s) within the memory comprises a non-transitory computer-readable storage medium.
  • the features described in this disclosure may be incorporated into software and/or firmware stored on any one of the machine-readable media to control the hardware of the processing system and to allow the processing system to interact with other mechanisms that utilize results according to embodiments of the present disclosure.
  • 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 this disclosure has been described with a focus on examples applied to IEEE 802.11-based systems, but can be applied to various wireless LANs or wireless communication systems in addition to IEEE 802.11-based systems.

Landscapes

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Abstract

무선랜 시스템에서 세컨더리 채널 액세스 방법 및 장치가 개시된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 STA에 의해서 수행되는 방법은: 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 수신하는 단계; 프라이머리 채널에 대한 NAV가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프 과정을 수행하는 단계; 및 상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터가 만료됨에 기반하여, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선랜 시스템에서 세컨더리 채널 액세스 방법 및 장치
본 개시는 무선랜(Wireless Local Area Network, WLAN) 시스템에서의 세컨더리 채널 액세스(secondary channel access) 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선랜(WLAN)에 대해서 송신 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.
보다 향상된 무선 통신 환경을 제공하기 위해서, EHT(Extremely High Throughput)를 위한 개선 기술이 논의되고 있다. 예를 들어, 증가된 대역폭, 다중 대역의 효율적 활용, 증가된 공간 스트림을 지원하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output), 다중 액세스 포인트(AP) 조정을 위한 기술이 연구되고 있으며, 특히 낮은 레이턴시(low latency) 또는 실시간(real time) 특성의 트래픽을 지원하기 위한 다양한 기술이 연구되고 있다. 나아가, EHT 기술의 개선 또는 확장을 포함하여, 극히 높은 신뢰성(ultra high reliability, UHR)을 지원하기 위한 새로운 기술이 논의되고 있다.
본 개시의 기술적 과제는, 프라이머리 채널(primary channel)이 사용중(BUSY)인 경우, 세컨더리 채널 액세스 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 개시의 추가적인 기술적 과제는, 세컨더리 채널 액세스를 지원하기 위한 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터를 설정하는 방법 및 이를 위한 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 스테이션(STA: station)에 의해서 수행되는 방법은: 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 수신하는 단계; 프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행하는 단계; 및 상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터(back-off counter)가 만료됨에 기반하여, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 백오프 카운터(back-off counter)의 값은 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 기반하여 결정될 수 있다.
본 개시의 추가적인 양상에 따른 액세스 포인트(AP: access point)에 의해서 수행되는 방법은: 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 전송하는 단계; 및 프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행하는 단계; 및 상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터(back-off counter)가 만료됨에 기반하여, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 백오프 카운터(back-off counter)의 값은 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 기반하여 결정될 수 있다.
본 개시에 따르면, 프라이머리 채널에 대한 매체가 사용중(BUSY)이더라도, 세컨더리 채널을 이용할 수 있으므로 매체 사용에 대한 효율을 향상시킬 수 있으며, 나아가 무선 통신 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터를 설정함으로써 세컨더리 채널 액세스 동작이 원활하게 수행될 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 송신 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 8은 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 EDCA 파라미터 세트 요소를 예시한다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 MU EDCA 파라미터 세트 요소를 예시한다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 채널 액세스 동작을 예시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 세컨더리 채널 액세스의 기본 절차를 예시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 SCA EDCA 파라미터 세트에 따른 백오프 동작을 예시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 SCA EDCA 파라미터 세트에 따른 백오프 동작을 예시한다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 세컨더리 채널 액세스 방법에 대한 스테이션 장치의 동작을 예시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 세컨더리 채널 액세스 방법에 대한 액세스 포인트 장치의 동작을 예시한다.
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, "제1", "제2" 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 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 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/be 표준 기반 무선랜에 적용될 수 있다. 나아가, 본 개시의 예시들은 새롭게 제안되는 IEEE 802.11bn (또는 UHR) 표준 기반 무선랜에 적용될 수도 있다. 추가적으로, 본 개시의 예시들은 IEEE 802.11bn 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 제1 디바이스(100)와 제2 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, 제1 디바이스(100)와 제2 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, 제1 디바이스(100)와 제2 디바이스(200)는 다양한 무선랜 기술(예를 들어, IEEE 802.11 계열)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 제1 디바이스(100)와 제2 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, 제1 디바이스(100)와 제2 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.
제1 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 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 송신할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 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.
제2 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 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 송신할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 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 송신할 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 송신하도록 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/bn 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 송신되는 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 송신 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 송신하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 송신한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 송신한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 송신한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 송신하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 송신하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어, 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 송신하고 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 송신된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 송신하는 역할을 수행하고, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 송신한다. 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 송신하고, 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 STA에게 송신하는 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 송신할 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 송신하고, 이에 응답하여 AP가 결합 응답 프레임(association response frame)을 STA에게 송신하는 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 송신을 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 송신을 시작한다. 반면, 매체가 점유된(occupied) 또는 비지(busy) 상태인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 송신을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간(예를 들어, 랜덤 백오프 기간(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 송신을 시도할 수 있다. 랜덤 백오프 기간의 적용으로, 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 송신을 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 송신할 수 있다.
도 4를 참조하여 랜덤 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다. 점유된/비지 상태이던 매체가 유휴 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 송신을 시도할 수 있다. 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 랜덤 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에, 송신을 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, 송신 실패의 경우(예를 들어, 송신된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2 배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 송신이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 송신을 시도할 수 있고, 데이터 송신이 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 송신할 패킷이 도달한 경우에, STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 송신할 수 있다. 나머지 STA들은 매체가 점유/비지 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA1, STA2 및 STA5의 각각에서도 송신할 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 송신을 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 송신을 시작할 수 있다. STA5의 잔여 백오프 시간이 STA1보다 짧았으므로 STA5이 프레임 송신을 시작하게 된다. STA2가 매체를 점유하는 동안에 STA4에서도 송신할 데이터가 발생할 수 있다. STA4의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 자신이 선택한 랜덤 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 송신을 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 송신을 실패하게 된다. 이 경우, STA4와 STA5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 랜덤 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. STA1은 STA4와 STA5의 송신으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 송신을 시작할 수 있다.
도 4의 예시에서와 같이, 데이터 프레임은 상위 레이어로 포워드되는 데이터의 송신을 위해 사용되는 프레임이며, 매체가 유휴 상태가 된 때로부터 DIFS 경과 후 수행되는 백오프 후 송신될 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 송신된다. 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 송신되고, 이전 프레임의 응답 프레임인 경우 SIFS(short IFS) 경과 후 백오프 수행 없이 송신된다. 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 송신할 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 송신 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 송신하는 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 송신하고자 하고, STA3는 STA1과 STA2 간에 송수신되는 프레임의 일부 또는 전부를 오버히어링(overhearing)할 수 있는 위치에 있는 것으로 가정한다.
CSMA/CA 기반 프레임 송신 동작에서 다수의 STA의 송신의 충돌 가능성을 감소시키기 위해서, RTS/CTS 프레임을 이용하는 메커니즘이 적용될 수 있다. 도 5의 예시에서 STA1의 송신이 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 송신이 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 송신 범위 밖의 STA, 또는 STA1 또는 STA3로부터의 송신에 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 송신할 수 있다. STA2은 RTS 프레임을 수신한 경우 SIFS 후에 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS 프레임을 STA1에게 송신할 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 송신되는 프레임 송신 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 송신되는 프레임 송신 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 송신할 수 있다. STA2는 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 SIFS 후에 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 STA1에 송신할 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 송신될 MPDU(MAC PDU)를 준비할 수 있다. 예를 들어, PHY 계층의 송신 시작을 요청하는 명령어를 MAC 계층으로부터 받으면, PHY 계층에서는 송신 모드로 스위치하고 MAC 계층으로부터 제공되는 정보(예를 들어, 데이터)를 프레임의 형태로 구성하여 송신할 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) 포맷이 정의된다.
기본적인 PPDU는 STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함할 수 있다. 가장 기본적인(예를 들어, 도 7에서 도시하는 non-HT(High Throughput)) PPDU 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), L-SIG(Legacy-SIG) 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다. 또한, PPDU 포맷의 종류(예를 들어, HT-mixed 포맷 PPDU, HT-greenfield 포맷 PPDU, VHT(Very High Throughput) PPDU 등)에 따라서, L-SIG 필드와 데이터 필드 사이에 추가적인 (또는 다른 종류의) RL-SIG, U-SIG, 비-레거시 SIG 필드, 비-레거시 STF, 비-레거시 LTF, (즉, xx-SIG, xx-STF, xx-LTF (예를 들어, xx는 HT, VHT, HE, EHT 등)) 등이 포함될 수도 있다. 보다 구체적인 사항에 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 PPDU 송신 및 수신에 관련되는 다양한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, L-SIG 필드는 24 비트로 구성되고, 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. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 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.
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 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 송신하기 위한 시간으로 설정될 수 있다. 주소 서브필드들은 프레임의 수신자(receiver) 주소, 송신자(transmitter) 주소, 목적지(destination) 주소, 소스(source) 주소를 나타낼 수 있으며, 일부 주소 서브필드는 생략될 수도 있다. 시퀀스 제어(Sequence Control), QoS 제어(QoS Control), HT 제어(HT Control) 서브필드들을 포함하여, MAC 헤더의 각각의 서브필드들의 구체적인 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다.
널-데이터 PPDU(NDP) 포맷은 데이터 필드를 포함하지 않는 형태의 PPDU 포맷을 의미한다. 즉, NDP은, 일반적인 PPDU 포맷에서 PPDU 프리앰블(즉, L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, 및 추가적으로 존재한다면 비-레거시 SIG, 비-레거시 STF, 비-레거시 LTF)을 포함하고, 나머지 부분(즉, 데이터 필드)은 포함하지 않는 프레임 포맷을 의미한다.
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(도 7(a)).
HT PPDU 포맷(IEEE 802.11n)은 HT-SIG, HT-STF, HT-LFT(s) 필드를 기본적인 PPDU 포맷에 추가적으로 포함한다. 도 7(b)에 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(도 7(c)).
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(도 7(d)). 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. 예를 들어, RL-SIG는 L-SIG와 동일하게 구성될 수 있다. 수신 STA은 RL-SIG의 존재를 기초로 수신 PPDU가 HE PPDU 또는 후술하는 EHT PPDU임을 알 수 있다.
EHT PPDU 포맷은 도 7(e)의 EHT MU(multi-user) 및 도 7(f)의 EHT TB(trigger-based) PPDU를 포함할 수 있다. EHT PPDU 포맷은 L-SIG에 후속하여 RL-SIG를 포함하는 것은 HE PPDU 포맷과 유사하지만, RL-SIG에 후속하여 U(universal)-SIG, EHT-SIG, EHT-STF, EHT-LTF를 포함할 수 있다.
도 7(e)의 EHT MU PPDU는 하나 이상의 사용자에 대한 하나 이상의 데이터(또는 PSDU)를 나르는(carry) PPDU에 해당한다. 즉, EHT MU PPDU는 SU 송신 및 MU 송신 모두를 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, EHT MU PPDU는 하나의 수신 STA 또는 복수의 수신 STA을 위한 PPDU에 해당할 수 있다.
도 7(f)의 EHT TB PPDU는 EHT MU PPDU에 비하여 EHT-SIG가 생략된다. UL MU 송신을 위한 트리거(예를 들어, 트리거 프레임 또는 TRS(triggered response scheduling))를 수신한 STA은, EHT TB PPDU 포맷에 기초하여 UL 송신을 수행할 수 있다.
L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, U-SIG(Universal SIGNAL), EHT-SIG 필드들은, 레거시 STA에서도 복조 및 디코딩을 시도할 수 있도록 인코딩 및 변조되어 정해진 서브캐리어 주파수 간격(예를 들어, 312.5kHz)에 기반하여 매핑될 수 있다. 이들을 프리-EHT 변조(pre-EHT modulated) 필드들이라고 칭할 수 있다. 다음으로, EHT-STF, EHT-LTF, Data, PE 필드들은, 비-레거시 SIG(예를 들어, U-SIG 및/또는 EHT-SIG)를 성공적으로 디코딩하여 해당 필드에 포함된 정보를 획득한 STA에 의해서 복조 및 디코딩될 수 있도록 인코딩 및 변조되어 정해진 서브캐리어 주파수 간격(예를 들어, 78.125kHz)에 기반하여 매핑될 수 있다. 이들을 EHT 변조(EHT modulated) 필드들이라고 칭할 수 있다.
이와 유사하게, HE PPDU 포맷에서 L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, HE-SIG-A, HE-SIG-B 필드들을 프리-HE 변조 필드라 칭하고, HE-STF, HE-LTF, Data, PE 필드들을 HE 변조 필드라고 칭할 수 있다. 또한, VHT PPDU 포맷에서 L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIG-A 필드들을 프리 VHT 변조 필드라고 칭하고, VHT STF, VHT-LTF, VHT-SIG-B, Data 필드들을 VHT 변조 필드라고 칭할 수 있다.
도 7의 EHT PPDU 포맷에 포함되는 U-SIG는, 예를 들어, 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-SIG는 20MHz 단위로 구성될 수 있다. 예를 들어, 80MHz PPDU가 구성되는 경우, 20MHz 단위로 동일한 U-SIG가 복제될 수 있다. 즉, 80MHz PPDU 내에 동일한 4개의 U-SIG가 포함될 수 있다. 80 MHz 대역폭을 초과하는 경우, 예를 들어, 160MHz PPDU에 대해서는 첫 번째 80MHz 단위의 U-SIG와 두 번째 80MHz 단위의 U-SIG는 상이할 수 있다.
U-SIG를 통해서는 예를 들어 A 개의 코딩되지 않은 비트(un-coded bit)가 송신될 수 있고, U-SIG의 제1 심볼(예를 들어, U-SIG-1 심볼)은 총 A 비트 정보 중 처음 X 비트 정보를 송신하고, U-SIG의 제2 심볼(예를 들어, U-SIG-2 심볼)은 총 A 비트 정보 중 나머지 Y 비트 정보를 송신할 수 있다. A 비트 정보(예를 들어, 52 코딩되지 않은 비트)에는 CRC 필드(예를 들어 4 비트 길이의 필드) 및 테일 필드(예를 들어 6 비트 길이의 필드)가 포함될 수 있다. 테일 필드는 컨볼루션 디코더의 트렐리스(trellis)를 종료(terminate)하기 위해 사용될 수 있고, 예를 들어 0으로 설정될 수 있다.
U-SIG에 의해 송신되는 A 비트 정보는 버전-독립적(version-independent) 비트들과 버전-종속적(version-dependent) 비트들로 구분될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시하지 않은 새로운 PPDU 포맷(예를 들어, UHR PPDU 포맷)에 U-SIG가 포함될 수 있으며, EHT PPDU 포맷에 포함되는 U-SIG 필드의 포맷과, UHR PPDU 포맷에 포함되는 U-SIG 필드의 포맷에서, 버전-독립적 비트들은 동일할 수 있고, 버전-종속적 비트들은 일부 또는 전부가 상이할 수 있다.
예를 들어, U-SIG의 버전-독립적 비트들의 크기는 고정적이거나 가변적일 수 있다. 버전-독립적 비트들은 U-SIG-1 심볼에만 할당되거나, U-SIG-1 심볼 U-SIG-2 심볼 모두에 할당될 수 있다. 버전-독립적 비트들과 버전-종속적 비트들은 제1 제어 비트 및 제2 제어 비트 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
예를 들어, U-SIG의 버전-독립적 비트들은 3 비트의 물리계층 버전 식별자(PHY version identifier)를 포함할 수 있으며, 이 정보는 송수신 PPDU의 PHY 버전(예를 들어, EHT, UHR 등)을 지시할 수 있다. U-SIG의 버전-독립적 비트들은 1 비트의 UL/DL 플래그(flag) 필드를 포함할 수 있다. 1-비트 UL/DL flag 필드의 제1 값은 UL 통신에 관련되고, UL/DL flag 필드의 제2 값은 DL 통신에 관련된다. U-SIG의 버전-독립적 비트들은 TXOP(transmission opportunity)의 길이에 관한 정보, BSS 컬러(color) ID에 관한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, U-SIG의 버전-종속적 비트들은 PPDU의 타입(예를 들어, SU PPDU, MU PPDU, TB PPDU 등)을 직접적 또는 간접적으로 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
PPDU 송수신을 위해서 필요한 정보가 U-SIG에 포함될 수 있다. 예를 들어, U-SIG는, 대역폭에 관한 정보, 비-레거시 SIG(예를 들어, EHT-SIG 또는 UHR-SIG 등)에 적용되는 MCS 기법에 대한 정보, 비-레거시 SIG에 DCM(dual carrier modulation) 기법(예를 들어, 동일한 신호를 두 개의 서브캐리어 상에서 재사용(reuse)하여 주파수 다이버시티와 유사한 효과를 달성하기 위한 기법)이 적용되는지 여부를 지시하는 정보, 비-레거시 SIG를 위해 사용되는 심볼의 개수에 대한 정보, 비-레거시 SIG가 전 대역에 걸쳐 생성되는지 여부에 대한 정보 등을 더 포함할 수 있다.
PPDU 송수신을 위해서 필요한 정보 중 일부는 U-SIG 및/또는 비-레거시 SIG(예를 들어, EHT-SIG 또는 UHR-SIG 등)에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 비-레거시 LTF/STF(예를 들어, EHT-LTF/EHT-STF 또는 UHR-LTF/UHR-STF 등)의 타입에 대한 정보, 비-레거시 LTF의 길이 및 CP(cyclic prefix) 길이에 대한 정보, 비-레거시 LTF에 적용되는 GI(guard interval)에 대한 정보, PPDU에 적용가능한 프리앰블 펑처링(puncturing)에 대한 정보, RU(resource unit) 할당에 대한 정보 등은, U-SIG에만 포함될 수도 있고, 비-레거시 SIG에만 포함될 수도 있고, U-SIG에 포함된 정보와 비-레거시 SIG에 포함되는 정보의 조합에 의해서 지시될 수도 있다.
프리앰블 펑처링은 PPDU의 대역폭 중에서 하나 이상의 주파수 유닛에 신호가 존재(present)하지 않는 PPDU의 송신을 의미할 수 있다. 예를 들어, 주파수 유닛의 크기(또는 프리앰블 펑처링의 분해도(resolution))는 20MHz, 40MHz 등으로 정의될 수도 있다. 예를 들어, 소정의 크기 이상의 PPDU 대역폭에 대해서 프리앰블 펑처링이 적용될 수 있다.
도 7의 예시에서 HE-SIG-B, EHT-SIG 등의 비-레거시 SIG는 수신 STA을 위한 제어 정보를 포함할 수 있다. 비-레거시 SIG는 적어도 하나의 심볼을 통해 송신될 수 있고, 하나의 심볼은 4us의 길이를 가질 수 있다. EHT-SIG를 위해 사용되는 심볼의 개수에 관한 정보는 이전의 SIG(예를 들어, HE-SIG-A, U-SIG 등)에 포함될 수 있다.
HE-SIG-B, EHT-SIG 등의 비-레거시 SIG는, 공통필드(common field) 및 사용자-특정 필드(user-specific field)를 포함할 수 있다. 공통 필드 및 사용자-특정 필드는 개별적으로 코딩될 수 있다.
일부 경우에서, 공통 필드는 생략될 수도 있다. 예를 들어, 비-OFDMA(orthogonal frequency multiple access)가 적용되는 압축 모드에서 공통 필드가 생략될 수 있고, 복수의 STA은 동일한 주파수 대역을 통해 PPDU(예를 들어, PPDU의 데이터 필드)를 수신할 수 있다. OFDMA가 적용되는 비-압축 모드에서는 복수의 사용자는 상이한 주파수 대역을 통해 PPDU(예를 들어, PPDU의 데이터 필드)를 수신할 수 있다.
사용자-특정 필드의 개수는 사용자(user)의 개수를 기초로 결정될 수 있다. 하나의 사용자 블록 필드는 최대 2개의 사용자 필드(user field)를 포함할 수 있다. 각 사용자 필드(user field)는 MU-MIMO 할당에 관련되거나, 비-MU-MIMO 할당에 관련될 수 있다.
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. 공통 필드는 RU 할당 정보(RU allocation information)를 포함할 수 있다. RU 할당 정보는 복수의 사용자(즉, 복수의 수신 STA)이 할당되는 RU의 위치(location)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
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. 비-레거시 STF, 비-레거시 LTF, Data 필드에 대해 RU 단위로 자원이 할당될 수 있다.
PPDU 대역폭에 따라서 적용가능한 크기의 RU가 정의될 수 있다. RU는 적용되는 PPDU 포맷(예를 들어, HE PPDU, EHT PPDU, UHR PPDU 등)에 대해서 동일하게 또는 상이하게 정의될 수도 있다. 예를 들어, 80MHz PPDU의 경우 HE PPDU와 EHT PPDU의 RU 배치가 상이할 수 있다. PPDU 대역폭 별로 적용가능한 RU의 크기, RU 개수, RU 위치, DC(direct current) 서브캐리어 위치 및 개수, 널(null) 서브캐리어 위치 및 개수, 가드 서브캐리어 위치 및 개수 등을 톤-플랜(tone-plan)이라 할 수 있다. 예를 들어, 넓은 대역폭에 대한 톤-플랜은 낮은 대역폭의 톤-플랜의 다수 반복의 형태로 정의될 수도 있다.
다양한 크기의 RU는 26-톤 RU, 52-톤 RU, 106-톤 RU, 242-톤 RU, 484-톤 RU, 996-톤 RU, 2Х996-톤 RU, 3Х996-톤 RU 등과 같이 정의될 수 있다. MRU(multiple RU)는 복수의 개별적인 RU와 구별되며, 복수의 RU로 구성되는 서브캐리어들의 그룹에 해당한다. 예를 들어, 하나의 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. 또한, 하나의 MRU를 구성하는 복수의 RU는 주파수 도메인에서 연속적일 수도 있고, 연속적이지 않을 수도 있다.
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.
도 7의 PPDU 포맷들에서 각각의 필드의 명칭은 예시적인 것이며, 그 명칭에 의해서 본 개시의 범위가 제한되지 않는다. 또한, 본 개시의 예시들은, 도 7에서 예시하는 PPDU 포맷은 물론, 도 7의 PPDU 포맷들을 기반으로 일부 필드가 제외되거나 및/또는 일부 필드가 추가되는 형태의 새로운 PPDU 포맷에도 적용될 수 있다.
EDCA 채널 액세스
EDCA 채널 액세스 프로토콜은 4개의 서로 다른 액세스 카테고리(AC: access category)를 사용하여 전송될 트래픽에 차별화된 우선순위를 제공하기 위하여 DCF 절차에 4개의 독립된 향상된 분산 채널 액세스 기능들(EDCAFs: enhanced distributed channel access functions)이 추가된다.
EDCA 백오프(backoff) 절차에 있어서, 각 EDCAF는 해당 EDCAF의 AC에 대해 파라미터 CWmin[AC]의 값으로 초기화되는 MAC 변수 CW[AC]를 유지한다.
TXNAV 타이머는 STA 내의 EDCAF가 공유하는 단일 타이머로, PS-Poll 프레임을 제외하고 TXOP 홀더(holder)가 가장 최근에 성공적으로 전송한 프레임의 지속 시간/ID 필드의 지속 시간(duration)으로 초기화된다. TXNAV 타이머는 해당 프레임이 포함된 PPDU 전송이 끝난 시점부터 카운트다운을 시작한다.
EDCAF에 의한 backoff 절차는 물리적 캐리어 센싱(CS: carrier sensing), 가상(virtual) CS 등에 의해 지시된 것과 같이 primary channel에서 매체(medium)가 사용중(busy)인 경우 등에 의해 수행될 수 있다.
EDCA TXOP의 세 가지 모드가 정의된다: EDCA TXOP 시작, EDCA TXOP 공유, EDCA TXOP 내 다중 프레임 교환 시퀀스. TXOP의 시작은 EDCA 규칙이 매체에 대한 액세스를 허용할 때 발생한다. EDCA TXOP 공유는 DL MU-MIMO를 지원하는 AP 내의 EDCAF가 매체에 대한 액세스 권한을 획득하여 해당 AC를 primary AC로 만들고 TXOP 중에 전송된 MU PPDU에서 다른 AC와 연결된 대기열(queue)로부터 트래픽을 포함할 때 발생한다. TXOP 내의 다중 프레임 교환 시퀀스(들)는 EDCAF가 매체에 액세스할 수 있는 권한을 보유할 때 발생한다.
각 EDCAF는 백오프 슬롯들에서 측정된 값을 갖는 백오프 카운터(backoff counter)를 유지한다. 백오프 절차가 시작되면, 백오프 카운터는 0에서 CW[AC] 범위의 값을 취하는 균등 분포(uniform distribution)를 사용하여 임의로 선택된 정수 값으로 설정된다.
각 EDCAF에 대해 기 정의된 슬롯 경계에서 EDCAF 동작이 primary channel에서 수행된다. 여기서, 슬롯 경계에서 각 EDCAF는 다음과 같은 기능들 중에서 하나만 수행하도록 결정한다: i) 백오프 카운터를 감소(decrement), ii) TXOP 초기화, iii) 전송하지 않기로 결정하여 백오프 절차를 호출, iv) 내부 충돌로 인하여 백오프 절차 호출, v) 아무 동작도 수행하지 않음. 다만, 각각의 슬롯 경계에서 해당 EDCAF에 대한 백오프 카운터가 0이 아닌 값을 갖는 경우 각 EDCAF는 백오프 카운터를 감소시킨다.
STA의 EDCAF 중 하나가 TXOP를 시작하도록 허용된 경우 STA는 다음 작업 중 하나를 수행한다.
a) TXOP 시작 직전 PIFS 기간 동안 세컨더리 채널(secondary channel), secondary 40MHz channel 및 secondary 80MHz channel이 유휴(IDLE) 상태였던 경우, STA은 160MHz 또는 80+80MHz 마스크(mask) PPDU를 전송한다.
b) TXOP 시작 직전 PIFS 기간 동안 secondary channel과 secondary 40MHz channel이 모두 IDLE 상태였던 경우, STA은 프라이머리(primary) 80MHz channel에서 80MHz 마스크(mask) PPDU를 전송한다.
c) TXOP 시작 직전 1) PPDU가 2.4GHz 밴드 내 전송되면 DIFS 또는 2) 그렇지 않으면 PIFS 기간 동안 secondary channel이 IDLE 상태였던 경우, STA은 primary 40 MHz channel에서 40MHz mask PPDU를 전송한다.
d) STA은 primary 20MHz 채널에서 20MHz mask PPDU를 전송한다.
e) STA은 아무것도 전송하지 않고 EDCAF에 대한 백오프 절차를 호출한다.
f) TXOP 시작 직전 PIFS 기간 동안 secondary TVHT_W channel과 secondary TVHT_2W channel이 IDLE 상태였던 경우, STA은 TVHT_4W 또는 TVHT_2W+2W mask PPDU를 전송한다.
g) TXOP 시작 직전 PIFS 기간 동안 secondary TVHT_W channel이 IDLE 상태였던 경우, STA은 TVHT_2W 또는 TVHT_W+W mask PPDU를 전송한다.
h) STA은 primary TVHT_W channel에서 TVHT_W mask PPDU를 전송한다.
i) 펑처링(puncturing)되지 않은 모든 20MHz 서브채널(subchannel)(primary 20MHz 채널 제외)이 TXOP 시작 직전 PIFS 기간 동안 IDLE 상태였던 경우, STA은 프리앰블에서 펑처링된 유일한 subchannel이 secondary 20MHz channel인 80MHz HE MU PPDU를 전송한다.
j) 펑처링되지 않은 모든 20MHz subchannel이 TXOP 시작 직전 PIFS 기간 동안 IDLE 상태였던 경우, STA은 프리앰블에서 펑처링된 유일한 subchannel이 secondary 20MHz channel에 있는 두 개의 20MHz subchannel 중 하나인 80MHz HE MU PPDU를 전송한다.
k) 펑처링되지 않은 모든 20MHz subchannel이 TXOP 시작 직전 PIFS 기간 동안 IDLE 상태였던 경우, STA은 160MHz 또는 80+80MHz HE MU PPDU를 전송하며, 여기서 프리앰블에서 펑처링된 subchannel은 secondary 20MHz channel이고 secondary 80MHz channel의 20MHz subchannel 중 0~2개이다.
secondary 80MHz channel의 20MHz subchannel 중 2개에 펑처링된 경우, 이는 하위 2개 또는 상위 2개에 해당한다. 160MHz 프리앰블의 경우, 프리앰블 전체에 2개 이하의 인접한 20MHz subchannel이 펑처링된다.
l) 펑처링되지 않은 모든 20MHz subchannel이 TXOP 시작 직전 PIFS 기간 동안 IDLE 상태였던 경우, STA은 160MHz 또는 80+80MHz HE MU PPDU를 전송하며, 여기서 프리앰블에서 펑처링된 subchannel은 secondary 40MHz channel에서 0, 1 또는 2개의 20MHz subchannel 및 secondary 80MHz channel에서 0~2개의 20MHz subchannel이다.
적어도 하나의 20MHz subchannel이 펑처링된다. secondary 80MHz channel의 20MHz subchannel 중 2개가 펑처링된 경우 이는 하위 2개 또는 상위 2개에 해당한다. 160MHz 프리앰블의 경우 프리앰블 전체에 2개 이하의 인접한 20MHz subchannel이 펑처링된다.
STA와 해당 STA가 속한 BSS가 모두 다중 채널 폭을 지원하는 경우 EDCA TXOP는 primary channel의 활동에만 기초하여 획득된다. 여기서, IDLE medium은 IDLE primary channel을 의미할 수 있다. 유사하게, BUSY medium은 BUSY primary channel을 의미할 수 있다.
CCA는 DCF 타이밍 관계(timing relationship)에 따라 샘플링되고, 슬롯 경계는 primary channel 상의 활동에 의해서만 결정될 수 있다. PIFS 기간 동안 채널 IDLE은 전송 시작 시 종료되는 PIFS 기간 동안 CCA가 샘플링될 때마다 해당 채널에 대한 CCA가 IDLE 상태인 것으로 결정됨을 의미할 수 있다.
다중 NAV를 지원하는 STA는 NAV를 업데이트한다. 2개의 NAV 타이머를 가진 STA는 지속 시간(duration) 정보는 다음과 같이 프레임에 의해 지시된다:
― 프레임에 지속구간(Duration) 필드가 있는 경우 Duration 필드에 duration 정보가 지시된다.
― 프레임이 PS-Poll인 경우 duration 정보는 데이터 속도 선택 규칙에 따라 하나의 ACK 프레임과 하나의 SIFS를 전송하는 데 필요한 시간(마이크로초)과 같다.
PSDU에서 적어도 하나의 프레임을 수신하는 STA는 PSDU의 유효한 Duration 필드의 정보로 NAV를 업데이트할 수 있다. 수신된 프레임의 RA가 STA 자신의 MAC 주소와 같을 때 STA는 자신의 NAV를 업데이트하지 않는다. 또한, 수신된 프레임이 CTS 프레임이고 해당 TA가 STA 자신의 MAC 주소와 동일한 경우, STA는 자신의 NAV를 업데이트하지 않는다. 다른 모든 수신 프레임의 경우 STA는 수신된 Duration이 STA의 현재 NAV 값보다 클 때 NAV를 업데이트한다.
STA는 NAV가 STA의 현재 NAV 값보다 크다는 정보를 수신하면 NAV를 새로운 NAV 값으로 업데이트한다. 여기서, 해당 정보는 NDP CTS, NDP ACK 및 S1G 비콘 프레임 등의 Duration 필드에서 수신될 수 있다.
TXOP 홀더(holder)가 아닌 AP는 다음 조건이 모두 충족되는 경우, PPDU에 대한 RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION에 의해 지시된 duration 정보로 NAV를 업데이트하고, 다음 조건 중 하나라도 충족되지 않은 경우 RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION에 의해 지시된 duration 정보로 NAV를 업데이트하지 않는다.
― RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION이 비특정(UNSPECIFIED)이 아니다.
― AP가 PPDU에 Duration 필드가 포함된 프레임을 수신하지 않는다.
― RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION이 나타내는 duration이 AP의 현재 NAV 값보다 크다.
TXOP 홀더(holder)인 AP는 다음 조건이 모두 충족되는 경우 PPDU에 대한 RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION에 의해 지시된 duration 정보로 NAV를 업데이트하고, 다음 조건 중 하나라도 충족되지 않은 경우 RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION에 의해 지시된 duration 정보로 NAV를 업데이트하지 않는다.
― RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION이 비특정(UNSPECIFIED)이 아니다.
― AP가 PPDU에 Duration 필드가 포함된 프레임을 수신하지 않는다.
― RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION이 나타내는 duration이 AP의 현재 NAV 값보다 크다.
- RXVECTOR 파라미터 BSS_COLOR가 HE AP의 BSS color와 동일하지 않다.
Non-AP STA은 2개의 NAV를 유지하고, AP는 2개의 NAV, 즉 인트라 BSS(Intra-BSS) NAV와 기본(Basic) NAV를 유지할 수 있다. intra-BSS NAV는 intra-BSS PPDU에 의해 업데이트된다. basic NAV는 inter-BSS PPDU, 또는 inter-BSS 또는 inter-BSS로 분류될 수 없는 PPDU에 의해 업데이트된다.
STA는 다음 조건이 모두 충족되는 경우에만 PSDU의 수신된 프레임에 의해 지시된 duration 정보로 intra-BSS NAV를 업데이트한다.
- 프레임이 inter-BSS로 식별된다.
― 지시된 duration이 현재 intra-BSS NAV 값보다 크다.
― 수신된 프레임의 RA는 STA의 MAC 주소가 아니다. 또는 STA가 TXOP holder가 아니고, 프레임을 운반하는 PPDU에 STA로부터 즉각적인 응답을 요청하는 프레임이 포함되어 있지 않다. 또는 STA가 TXOP holder가 아니고, 수신된 프레임이 트리거 프레임이다.
STA는 다음 조건이 모두 충족되는 경우에만 PSDU의 수신된 프레임에 의해 지시된 duration 정보로 basic NAV를 업데이트한다,
― 프레임이 inter-BSS로 식별되거나 inter-BSS 또는 inter-BSS로 식별될 수 없다.
― 지시된 duration이 현재 basic NAV 값보다 크다.
― 수신된 프레임의 RA는 STA의 MAC 주소가 아니다.
TXOP holder가 아닌 STA는 다음 조건이 모두 충족되는 경우에만 PPDU에 대한 RXVECTOR 매개변수 TXOP_DURATION에 의해 지시된 duration 정보로 intra-BSS NAV를 업데이트한다.
― RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION이 UNSPECIFIED가 아니다.
― RXVECTOR 파라미터의 정보를 전달하는 PPDU가 Intra-BSS로 식별된다.
― STA이 PPDU에 Duration 필드가 포함된 프레임을 수신하지 않는다.
― RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION이 지시하는 duration 정보가 STA의 현재 Intra-BSS NAV보다 크다.
STA는 다음 조건이 모두 충족되는 경우에만 PPDU에 대한 RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION에 의해 지시된 duration 정보로 basic NAV를 업데이트한다.
― RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION이 UNSPECIFIED가 아니다.
― RXVECTOR 파라미터에 대한 정보를 전달하는 PPDU가 inter-BSS로 식별되거나 inter-BSS 또는 inter-BSS로 식별될 수 없다.
― STA이 PPDU에 Duration 필드가 포함된 프레임을 수신하지 않는다.
― RXVECTOR 파라미터 TXOP_DURATION이 지시하는 duration 정보가 현재 STA의 basic NAV보다 크다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 EDCA 파라미터 세트 요소를 예시한다.
인프라스트럭쳐(infrastructure) BSS의 경우, EDCA 파라미터 세트 요소(EDCA parameter set element)는 AP에서 정책을 설정하고(기본 MIB 속성 값을 변경하여) 새로운 STA 또는 새로운 트래픽을 수락할 때 정책을 변경하거나 제공된 로드(load)의 변경 사항에 적응하는 데 사용된다. STA가 수신한 가장 최근 EDCA parameter set element는 적절한 관리 정보 기반(MIB: management information base) 값을 업데이트하는 데 사용된다.
도 8(a)를 참조하면, EDCA parameter set element는 요소 ID(Element ID) 필드, 길이(Length) 필드, QoS 정보(QoS Info) 필드, EDCA 정보 업데이트(Update EDCA info) 필드, AC_BE 파라미터 레코드(AC_BE Parameter Record) 필드, AC_BK 파라미터 레코드(AC_BK Parameter Record) 필드, AC_VI 파라미터 레코드(AC_VI Parameter Record) 필드, AC_VO 파라미터 레코드(AC_VO Parameter Record) 필드를 포함하여 구성된다.
AC_BE는 최선의 노력(best effort), AC_BK는 백그라운드(background), AC_VI는 비디오(video), AC_VO는 음성(voice)을 각각 의미한다.
Element ID 필드는 해당 element의 식별자를 지시하고, Length 필드는 Element ID 및 Length 필드를 제외한 요소 내 옥텟(octet)의 수를 지시한다.
QoS Info 필드는 능력(capability) 정보 비트를 포함하고, 필드의 컨텐츠는 STA이 AP 내에 포함되어 있는지 여부에 따라 달라진다.
Update EDCA Info 필드는 해당 EDCA parameter set element가 이전에 저장된 EDCA parameter들을 오버라이드(override)하는지 지시하는 오버라이드(Override) 필드와 PS-Poll 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리를 STA에게 알려주기 위한 PS-Poll ACI(access category index) 필드를 포함한다.
도 8(b)를 참조하면, AC_BE Parameter Record 필드, AC_BK Parameter Record 필드, AC_VI Parameter Record 필드, AC_VO Parameter Record 필드의 포맷은 동일하며, 각 필드는 ACI(access category index)/AIFSN(arbitration interframe space number) 서브필드, ECWmin/ECWmax 서브필드, TXOP 제한(TXOP limit) 서브필드를 포함한다.
ACI/AIFSN 필드는 i) STA가 백오프를 호출하거나 전송을 시작하기 전에 연기하는 SIFS 이후의 슬롯 수를 나타내는 AIFSN(arbitration interframe space number) 서브필드, ii) 액세스 카테고리에 대한 승인 제어가 요구되는지 지시하는 ACM(admission control mandatory) 서브필드, iii) 액세스 카테고리 인덱스(ACI: access category index) 값을 지시하는 ACI 서브필드를 포함한다. ACI 서브필드는 이 레코드의 모든 파라미터들이 해당하는 액세스 카테고리를 참조한다.
ECWmin/ECWmax 서브필드는 CWmin과 CWmax 값들을 각각 지수 형태로 인코딩한다. 즉, CWmin=2ECWmin-1이고 CWmax=2ECWmax-1이다.
TXOP limit 서브필드는 일정 단위로 부호 없는 정수를 특정한다. 이 서브필드를 통해 TXOP limit가 AP에 의해 광고되고, TXOP holder는 TXOP 기간이 0이 아닌 경우 TXOP duration이 TXOP limit를 초과하지 않도록 해야 한다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 무선랜 시스템에서 MU EDCA 파라미터 세트 요소를 예시한다.
인프라스트럭쳐(infrastructure) BSS의 경우, MU EDCA 파라미터 세트 요소(MU EDCA parameter set element)는 특정 UL MU TB PPDU 전송에 이어 non-AP STA에 의한 EDCA 사용을 제어하기 위해 AP에 의해 사용된다. non-AP STA이 수신한 가장 최근의 MU EDCA parameter set element는 적절한 MIB 값을 업데이트하는 데 사용된다.
도 9(a)를 참조하면, MU EDCA parameter set element는 요소 ID(Element ID) 필드, 길이(Length) 필드, 요소 ID 확장(Element ID Extension) 필드, QoS 정보(QoS Info) 필드, MU AC_BE 파라미터 레코드(MU AC_BE Parameter Record) 필드, MU AC_BK 파라미터 레코드(MU AC_BK Parameter Record) 필드, MU AC_VI 파라미터 레코드(MU AC_VI Parameter Record) 필드, MU AC_VO 파라미터 레코드(MU AC_VO Parameter Record) 필드를 포함하여 구성된다.
Element ID 필드와 Element ID Extension 필드는 해당 element의 식별자를 지시하고, Length 필드는 Element ID 및 Length 필드를 제외한 요소 내 옥텟(octet)의 수를 지시한다.
QoS Info 필드는 능력(capability) 정보 비트를 포함하고, 필드의 컨텐츠는 STA이 AP 내에 포함되어 있는지 여부에 따라 달라진다.
도 9(b)를 참조하면, MU AC_BE Parameter Record 필드, MU AC_BK Parameter Record 필드, MU AC_VI Parameter Record 필드, MU AC_VO Parameter Record 필드의 포맷은 동일하며, 각 필드는 ACI/AIFSN 서브필드, ECWmin/ECWmax 서브필드, MU EDCA 타이머(MU EDCA Timer) 서브필드를 포함한다.
ACI/AIFSN 서브필드, ECWmin/ECWmax 서브필드에 대한 설명은 각각 도 8(b)에 따른 설명과 동일하다.
MU EDCA Timer 서브필드는 STA이 해당 AC에 대해 MU EDCA parameter들을 사용하는 기간을 지시한다.
세컨더리 채널 액세스(secondary channel access) 방법
현재 802.11 표준에서 정의된 채널 액세스(channel access)는 프라이머리 채널(primary channel)를 기준으로 수행된다. 즉, STA은 primary channel이 유휴(IDLE) 상태이고, 백오프 카운터(BC: Back-off counter)가 0이 되어야만 primary channel과 IDLE인 세컨더리 채널(secondary channel)을 포함하는 매체(medium) 상에서 프레임(frame)을 전송할 수 있으며, 이를 위해 모든 STA이 primary channel을 우선으로 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행한다. 따라서, AP는 BSS의 primary channel을 공지(announce)하고 있으며, 비콘(beacon) 프레임, 프로브 응답(probe response) 프레임 등의 관리 프레임(management frame)을 전송하기 위해 사용하는 채널에 primary channel을 항상 포함된다. 이러한 메커니즘(mechanism)은 모든 STA과 AP 간에 프레임 교환(frame exchange)이 간섭(interference) 없이 수행되는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 프레임의 보호(protection)을 위해 효과적이다. 다만, 한편으로는 primary channel만 비지(BUSY) 상태인 경우, 즉, IDLE인 secondary channel에 대해서도 STA이 액세스(access)를 할 수 없기 때문에 매체 사용 관점에서는 효율이 떨어진다.
본 개시에서 primary channel은 BSS의 멤버들인 모든 STA들에 대해서 동작의 공통 채널을 의미할 수 있다. 예를 들어, 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, 320 MHz BSS에서 primary channel은 primary 20 MHz channel일 수 있다. 또한, 본 개시에서 secondary channel은 primary channel 보다 넓은 채널을 생성하기 위하여 사용되는 primary channel과 연계된 하나 이상의 채널을 의미할 수 있다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 채널 액세스 동작을 예시한다.
도 10에서는 80MHz 대역폭(bandwidth)에서 primary channel 기준의 채널 액세스(channel access)를 예시한다.
이하, 본 개시에서는 설명의 편의를 위해, 도 10과 같이 primary channel과 secondary channel 관련하여 다음과 같이 지칭한다.
- P20: primary 20MHz channel
- S20: secondary 20MHz channel (즉, bandwidth가 40MHz일 경우, P20을 제외한 나머지 20MHz의 secondary channel을 의미함. 즉, P20에 인접한 20MHz의 secondary channel을 의미함)
- S40: secondary 40MHz channel (즉, bandwidth가 80MHz일 경우, P20+S20을 제외한 나머지 40MHz의 secondary channel을 의미)
- S80: secondary 80MHz channel (즉, bandwidth가 160MHz일 경우, P20+S20+S40을 제외한 나머지 80MHz의 secondary channel을 의미)
- S160: secondary 160MHz channel (즉, bandwidth가 320MHz일 경우, P20+S20+S40+S80을 제외한 나머지 160MHz의 secondary channel을 의미)
- S320: secondary 320MHz channel (즉, bandwidth가 640MHz일 경우, P20+S20+S40+S80+S160을 제외한 나머지 320MHz의 secondary channel을 의미)
도 10을 참조하면, 기존 동작에 따르면, P20이 CCA 또는 NAV 등으로 BUSY 상태이면 STA는 백오프 카운터(BC)를 감소시키지 않고 IDLE일 때까지 기다린다. STA는 이러한 back-off 과정을 통해 백오프 카운터가 0이 되면, S20과 S40의 채널 상태를 체크(즉, CCA)하고 IDLE인 채널 상에서 프레임을 전송한다. 도 10의 예시에서는 S40이 BUSY인 경우를 가정하고 있으므로, STA는 P20과 S20을 통해 40MHz PPDU에 해당하는 프레임을 전송한다.
상술한 바와 같이, 도 10과 같이 P20이 BUSY하고, S20과 S40이 IDLE인 경우, 60MHz(즉, S20+S40)에 해당하는 대역폭이 낭비되기 때문에(즉, 사용되지 않으므로) 매체 사용의 효율성이 떨어진다.
따라서, 이하 본 개시에서 P20이 BUSY일 경우, secondary channel에 access하는 방법에 대해 제안한다.
본 개시에서 secondary channel access는 primary channel(즉, primary channel 상의 매체)이 BUSY인 상태에서(예를 들어, OBSS 트래픽에 인하여 또는 이외의 다른 상황으로 인하여), STA이 secondary channel(즉, secondary channel 상의 매체)에 access하는 것을 의미한다. 여기서, AP 또는 non-AP STA은 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 및/또는 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing) 및/또는 NAV 설정 등에 기반하여 primary channel이 BUSY라고 판단할 수 있다.
본 개시에서 설명의 편의를 위해 primary channel이 아닌 하나 이상의 channel을 통칭하는 의미로서 secondary channel을 지칭하지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 논-프라이머리(non-primary channel)로 지칭될 수도 있다. 또한, secondary channel access는 논-프라이머리 채널 액세스(NPCA: non-primary channel access)로 지칭될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 용어(즉, 지칭, 명칭 등)은 설명의 편의를 위한 것이며, 본 개시의 제안되는 방법이 이에 한정되지 않으며 본 개시에서 제안하는 방법을 변경하지 않는 범위 내에서 다른 용어로 변경될 수 있다. 또한, 본 개시에서 STA은 AP STA 또는 non-AP STA을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, SCA(secondary channel access)를 위한 STA의 능력(capability)이 정의될 수 있다. 예를 들어, STA과 AP는 SCA capability을 지원하는지 여부 및/또는 SCA가 가능한지(enable) 여부를 상호 간에 교환(즉, 자신의 capability를 상대에게 알려줌)줄 수 있다. SCA의 capability는 PCH(primary channel)에서 수행하는 무선랜 프레임을 식별할 수 있는 제1 타입 CCA(즉, 프리앰블 감지(PD: preamble detection)로 지칭)를 SCH(secondary channel)에서 수행할 수 있는지 여부, 즉 SCH에서 프레임을 디코딩(decoding)할 수 있는지 여부에 기반하여 결정될 수 있다. 이를 통해 STA은 SCH에서도 NAV(예를 들어, intra-BSS NAV 또는 basic NAV)을 설정할 수 있다.
- 레벨(level) 0: level 0의 능력을 가지는 STA은 SCH에서 기존과 같이 제2 타입 CCA만을 수행할 수 있으며, 제1 타입 CCA를 수행하지 못한다(즉, No Back-off on SCH). 즉, level 0의 능력을 가지는 STA은 SCH에서 무선랜 신호임을 감지(detection)할 수 있는 CCA(즉, 가드 간격 검출(GID: guard interval detection)로 지칭), 특정 세기 이상의 신호를 감지하는 CCA (즉, 에너지 감지(ED: energy detection)로 지칭) 등을 포함하는 제2 타입 CCA만을 수행할 수 있다.
- level 1: level 1의 능력을 가지는 STA은 한 번에 하나의 SCH에서만 제1 타입 CCA인 PD를 수행할 수 있다(즉, Back-off on a SCH at a time). 다시 말해, level 1의 능력을 가지는 STA은 동시에 복수개의 SCH들에서 제1 CCA를 수행할 수 없다.
- level 2: level 2의 능력을 가지는 STA은 동시에 하나 이상의 SCH에서 제1 타입 CCA인 PD를 수행할 수 있다(즉, Back-off on SCHs at the same time). 다시 말해, level 2의 능력을 가지는 STA은 동시에 복수개의 SCH들에서 제1 CCA를 수행할 수 있다.
이러한 capability는 프레임 내 필드/요소(예를 들어, UHR capability 요소/정보 요소(IE: information element)) 등에 포함되어 전송될 수 있다. 예를 들어, AP는 beacon 프레임, probe response 프레임, (재)연계 요청((re)association request) 프레임 등을 통해 capability를 포함하여 전송할 수 있으며, non-AP STA은 프로브 요청(probe request) 프레임, (재)연계 요청((re)association request) 프레임 등을 통해 capability를 포함하여 전송할 수 있다.
이하, secondary channel access의 기본 절차에 대하여 기술한다.
STA은 기본(basic) NAV 및 BSS-내(intra-BSS) NAV의 2개의 NAV를 설정(즉, 유지/업데이트)할 수 있다. basic NAV는 BSS-간(inter-BSS) PPDU로 식별되는 PPDU에 기반하여 업데이트되거나, 또는 inter-BSS PPDU인지 intra-BSS PPDU인지 식별될 수 없는 PPDU에 기반하여 업데이트될 수 있다. 반면, intra-BSS NAV는 intra-BSS PPDU로 식별되는 PPDU에 기반하여 업데이트될 수 있다. intra-BSS PPDU, inter-BSS PPDU는 무선랜 표준에 정의된 동작에 기반하여 구분될 수 있다.
예를 들어, STA에 대해 PCH에서 intra-BSS NAV가 설정되었다면, 다음과 같은 상황이 발생할 수 있다.
AP가 획득한 전송 기회(TXOP: transmission opportunity) 내에서 하나의 TA과 프레임 교환을 수행하는 경우, 다른 STA은 이로 인해 primary channel을 기준으로 intra-BSS NAV를 설정한다. 이때, intra-BSS NAV가 설정된 STA이 SCH에 액세스하여 프레임을 AP에게 전송하는 경우, AP가 전송(Tx: transmission)을 수행한다면(예를 들어, DL 데이터, ACK(acknowledgement) 등) AP는 이를 (즉, STA으로부터 AP에게 송신된 SCH 상의 프레임을) 수신하지 못한다.
따라서, 위와 같은 상황을 방지하기 위하여, STA은 PCH에 자신의 BSS가 아닌 다른 BSS(즉, 중첩 BSS(OBSS: overlapping BSS))로부터의 Basic NAV가 설정된 경우에 한하여, SCA를 수행할 수 있다.
즉, STA은 PCH에서 Basic NAV가 설정되어 있을 때, SCA를 수행할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 SCA에 대한 기본 절차를 기술한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 세컨더리 채널 액세스의 기본 절차를 예시한다.
1) 프레임 전송 방법
앞서 도 10의 예시와 같이, 기존에는 P20에서 back-off를 통해 back-off 카운터가 0이 되면, STA은 하나 이상의 SCH의 IDLE/BUSY 여부를 통해 i) P20과 ii) IDLE인 하나 이상의 SCH를 통해 프레임을 전송할 수 있다.
본 개시에서 제안하는 SCA를 위해서는 P20이 BUSY한 상황을 고려하기 때문에 종래기술에 따른 동작의 변경이 필요하며, 이에 대하여 본 개시에서 제안하는 back-off 동작은 다음과 같다.
- STA는 P20이 BUSY할 때, 하나 이상의 SCH에서 back-off를 수행할 수 있다.
예를 들어, 만약 특정 STA과 동일 또는 유사한 운영 채널(operation channel)을 가지는 주변 STA이 특정 STA의 SCH를 포함하는/중첩되는 채널 상에서 back-off를 수행하지 않고, 여기서 소정의 짧은 시간(예를 들어, 1 slot) 동안의 채널에 대한 CCA 결과로써 IDLE로 결정될 수 있다. 이 경우, 특정 STA와 주변 STA가 동시에 프레임을 전송한다면, 충돌(collision)이 발생해 오히려 채널 낭비가 될 수 있기 때문이다. 따라서, SCH에서도 back-off가 수행될 필요가 있다.
여기서, 현재 PCH (P20)에서 남아 있는 NAV 타이머가 SCH에서 TXOP을 확보하기에 충분한 시간이 아니라면, STA은 SCH에서 back-off를 수행하지 않을 수 있다.
- STA는 back-off counter가 0이 되면, back-off를 수행한 하나 이상의 SCH 이외에 다른 SCH(들)에 대해서 제2 타입의 CCA를 수행할 수 있다. 예를 들어, STA은 back-off를 수행한 SCH에서 back-off counter가 0이 된 시점 이전 일정 시간 (예를 들어, PIFS(priority interframe space)) 동안에 back-off를 수행한 SCH 이외에 다른 SCH(들)에 대해서 CCA를 수행하여 채널이 IDLE인지 BUSY인지 여부를 판단할 수 있다.
- CCA 결과에 따라 STA는 IDLE인 하나 이상의 SCH와 back-off를 수행한 하나 이상의 SCH를 포함한 채널 상에서 프레임을 전송할 수 있다.
도 11에서는, P20이 BUSY할 때, STA은 S20에서 back-off를 수행한 경우를 예시한다. 여기서, S20에서 back-off counter가 0이 되었을 때, S40의 2개의 20MHz channel들이 모두 IDLE인 상태라 가정한다. 따라서, 이 경우 STA은 P20이 펑처링(puncturing)되었다는 시그널링/정보를 포함한 80MHz PPDU (MAC 프레임 포함)를 전송할 수 있다.
2) TXOP 설정 방법
P20에서의 basic NAV이 만료되면 STA은 기본적으로 P20에 대해 CCA를 수행해야 하기 때문에, STA은 P20에서의 basic NAV이 만료되는 시간 이전에 SCH에서의 TXOP가 종료되도록 TXOP의 종료 시간(end time)을 설정할 수 있다.
SCH에서의 TXOP을 P20에서의 basic NAV이 만료되는 시간 이후에 종료되도록 설정한다면, 레가시(legacy) STA 등이 해당 STA에게 설정된 basic NAV 이후, P20을 통해 프레임을 전송할 수 있기 때문에 STA는 해당 프레임을 수신하지 못하는 문제가 발생할 수 있다(즉, SCH에서 프레임 전송을 수행하고 있으므로). 또한, 타겟 비콘 전송 시간(TBTT: target beacon transmission time)가 basic NAV 중간에 설정되어 있다면, AP는 basic NAV 이후에 바로 beacon을 전송할 준비를 해야 하기 때문에 문제가 생길 수 있으며, non-AP STA 또한 AP가 전송해야 하는 beacon을 제때 받지 못하고 예정되는 시간보다 더 많은 시간을 기다리는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, SCH의 TXOP가 P20의 basic NAV이 만료되는 시간 이전에 종료되도록 SCH의 TXOP가 종료 시간을 설정함으로써, STA은 P20에서 정상적인 프레임 교환을 수행할 수 있다.
만약, SCH에서 TXOP을 설정하기에 충분한 시간이 없다면(즉, P20의 basic NAV이 만료되는 시간 이전에 SCH에서 프레임 교환을 위해 필요한 시간을 확보할 수 없는 경우), STA은 SCH에서 프레임을 전송하지 않을 수 있다. 다시 말해, SCH에서 Back-off counter가 0인 시점과 PCH에서의 basic NAV이 종료되는 시점 사이 간격 내에서 SCH에서 TXOP을 잡기 어렵다면, STA은 프레임을 전송하지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 11의 예시와 같이 S20에서 back-off를 수행하여 back-off counter가 0이 되어 SCH에 대한 TXOP을 설정할 때, STA은 P20에서의 basic NAV이 종료되는 시점보다 빨리 해당 SCH에 대한 TXOP가 종료되도록 설정할 수 있다.
위와 같은 SCA 동작을 지원하기 위해서, SCA를 위한 백오프 동작을 설정하기 위한 방법이 정의/설정되는 것이 요구된다. 본 개시에서는 SCA를 위한 백오프 동작을 설정을 위한 방법을 제안한다.
본 개시에서는 설명의 편의를 위해 채널 액세스 파라미터 세트에 대해 주로 EDCA Parameter Set을 예시하여 설명하지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
옵션 1: PCH에 대해 기존에 정의된 채널 액세스 파라미터 포맷에서 정의된 파라미터를 재사용함으로써, SCA에 대하여 채널 액세스 파라미터가 설정될 수 있다. 예를 들어, MU EDCA Parameter Set IE(도 9 참조)에 정의된 파라미터를 이용하여 SCA에 대한 백오프 카운터(BC)가 설정될 수 있다.
즉, MU EDCA Parameter Set IE에 정의된 경쟁 윈도우(CW: contention window)를 기반으로 SCA에 대한 BC가 설정될 수 있다.
MU EDCA Parameter Set는 EDCA Parameter Set와 비교하여 더 긴 경쟁 윈도우를 가질 수 있으므로, 보다 낮은 우선순위를 가질 수 있다. 즉, 해당 STA이 동작하고 있는 BSS의 SCH가 다른 BSS의 PCH일 수 있기 때문에, SCA에 대하여 MU EDCA Parameter Set IE를 이용하여 BC를 설정함으로써 SCA에 대한 우선순위를 낮출 수 있다.
옵션 2: SCH에 대하여 PCH에 대한 채널 액세스 파라미터와는 별도의 채널 액세스 파라미터가 설정될 수 있다. 즉, SCA에 대한 새로운 백오프 카운터(BC)가 정의될 수 있다. PCH와 SCH는 현재 채널 상황이 다를 수 있기 때문에, PCH에 대한 BC와 별도로 SCH에 대한 새로운 BC가 정의될 수 있으며, 채널 상황에 적합하게 SCH에 대해 액세스 카테고리(AC: access category)에 기반하여 경쟁 윈도우(CW)가 정의됨에 따라 BC가 선택될 수 있다. 따라서 AP는 새로운 EDCA Parameter set을 공지(announce)할 필요가 있다. 하지만, SCA에 대한 추가적인 EDCA Parameter를 유지하고 announce하기 위한 메모리(memory)/오버헤드(overhead) 등의 구현 복잡도가 올라갈 수 있다.
SCA를 위한, 즉 SCH에 대한 EDCA Parameter set은 다음과 같은 방법을 사용하여 정의될 수 있다.
옵션 2-1: 각각의 AC 별로 개별적으로 SCA에 대한 채널 액세스 파라미터가 설정될 수 있다. 예를 들어, 기존과 같이 모든 AC에 대해 고려하는 EDCA Parameter Set IE(또는 element) 포맷을 재사용하여(다만, 포맷은 재사용하지만 SCH에 대하여 별도로 정의됨) secondary channel을 위한 EDCA Parameter set IE(또는 element)가 정의될 수 있다.
즉, 예를 들어, 도 8의 EDCA Parameter Set IE(또는 element) 포맷을 재사용하여 해당 포맷을 기반으로 AP는 SCA를 위한 추가적인(즉, PCH에 대한 EDCA Parameter set과는 별도로) EDCA Parameter set을 공지할 수 있다.
본 개시에서는 PCH에 대한 EDCA Parameter set (IE/element)와 구분을 위해, secondary channel을 위해 정의되는 EDCA Parameter Set (IE/element)를 SCA EDCA Parameter set (IE/element)라고 지칭한다. 다만, 이를 설명의 편의를 위한 것이며, secondary channel EDCA Parameter set (IE/element)등으로 지칭될 수도 있다.
STA은 프레임을 통해(예를 들어, 비콘(Beacon) 등) 가장 최근에 수신된 SCH에 대한 SCA EDCA Parameter set을 저장하고 SCA 시 이 파라미터들을 이용할 수 있다. 예를 들어, STA은 각 AC에 대한 CW를 기반으로 BC를 선택할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, EDCA Parameter Set IE(또는 element)의 하나 이상의 필드들을 다른 새로운 IE(또는 element)에 포함시켜 announce될 수 있다.
위 옵션 2-1을 통해 SCH에 대한 BC도 AC 별로 유지하는 것을 볼 수 있다.
옵션 2-2: AC 별로 구분되지 않은 하나의 통합된 SCA에 대한 채널 액세스 파라미터가 설정될 수 있다. 즉, 예를 들어, 모든 AC가 아닌 하나의 통합된 AC, 즉 하나의 CW, 하나의 AIFSN(arbitration interframe space number), 하나의 TXOP limit 등만이 announce될 수 있다. 이를 통해 SCA에 대해 유지해야 하는 EDCA parameter set에 대한 overhead를 줄일 수 있다. 또한, SCA시 긴급하게 전송해야 하는 트래픽(예를 들어, 저지연(low latency)를 요구하는 트래픽)을 선별하여 빠르게 전송할 수 있다는 장점이 있다. 즉, BC=0일 경우, 각 큐(queue)에서 신속하게 전송해야 하는 트래픽을 우선적으로 전송할 수 있다.
옵션 3: 기존 PCH의 액세스 카테고리(AC)와 경쟁 윈도우(CW)를 기반으로 SCH에 대한 백오프 카운터(BC)가 선택될 수 있다. 즉, 예를 들어, 도 8의 EDCA Parameter Set IE의 파라미터를 기반으로 백오프 카운터(BC)가 선택될 수 있다. 이는 SCA에 대한 추가적인 EDCA 파라미터 세트를 유지하지 않기 때문에 구현 측면에서 복잡도를 줄일 수 있다. 다만, 예를 들어, P20에서의 채널 상황이 좋지 않아 CW가 높은 값을 가지고 있다면, S20의 채널이 좋은 상황에서도 적절하지 않은 CW가 적용될 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 SCA EDCA 파라미터 세트에 따른 백오프 동작을 예시한다.
도 12에서는 상술한 옵션 2에 따라 SCA EDCA Parameter Set IE(또는 element)가 이용되는 경우에 대한 백오프 동작을 예시한다.
도 12를 참조하면, SCA EDCA Parameter Set IE(또는 element)는 AP로부터 비콘(beacon), 프로브 응답(probe response) 프레임 등에서 공지될 수 있다. 도 12에서는 각 AC에 대한 EDCA Parameter들이 announce되며, AC_VI에 대한 CWmin=31, AC_VO에 대한 CWmin=15로 announce된다고 가정한다.
SCA EDCA Parameter Set를 수신하여 EDCA parameter set을 인지하고 있는 STA이 PCH에 대해 Basic NAV이 설정됨에 따라 SCH로 스위칭(switching)하였을 때, announce된 SCA EDCA Parameter Set을 기반으로 각 AC에 대해 백오프 카운터(BC)를 선택할 수 있다.
도 12에서 STA은 AC_VI에 대한 CWmin=31을 기반으로 [0, 31]에서 백오프 카운터(BC)를 8로 선택하고, AC_VO의 CWmin=15를 기반으로 [0, 15]에서 BC를 10으로 선택한 경우를 가정한다. 따라서, 백오프 과정에서, AC_VI에 대한 BC가 먼저 0이 되고(즉, 먼저 만료되고), AC_VI에 대한 프레임이 먼저 전송될 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 SCA EDCA 파라미터 세트에 따른 백오프 동작을 예시한다.
도 13에서는 상술한 옵션 2에 따라 SCA EDCA Parameter Set IE(또는 element)가 이용되는 경우에 대한 백오프 동작을 예시한다.
도 13을 참조하면, SCA EDCA Parameter Set IE(또는 element)는 AP로부터 비콘(beacon), 프로브 응답(probe response) 프레임 등에서 공지될 수 있다. 도 13에서는 AC 구분없이 통합된 EDCA Parameter들이 announce되며, 모든 AC에 대한 CWmin=15로 announce된다고 가정한다.
SCA EDCA Parameter Set를 수신하여 EDCA parameter set을 인지하고 있는 STA이 PCH에 대해 Basic NAV이 설정됨에 따라 SCH로 스위칭(switching)하였을 때, announce된 SCA EDCA Parameter Set을 기반으로 각 AC에 대해 백오프 카운터(BC)를 선택할 수 있다.
도 13에서 STA은 CWmin 15를 기반으로 [0, 15]에서 백오프 카운터(BC)를 7로 선택한 경우를 가정한다. 따라서, STA은 BC가 0이 되면(만료되면) AC에 대한 고려 없이 선별된 트래픽이 포함된 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들어, AC와 무관하게 긴급한 저지연 트래픽(low latency traffic)이 먼저 전송될 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 세컨더리 채널 액세스 방법에 대한 스테이션 장치의 동작을 예시한다.
도 14에서는 앞서 제안 방법들에 기반한 STA 장치의 동작을 예시한다. 도 14의 예시는 설명의 편의를 위한 것이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다. 도 14에서 예시된 일부 단계(들)은 상황 및/또는 설정에 따라 생략될 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해 STA은 송신 장치로 동작하고, AP는 수신 장치로 동작하는 것을 가정한다.
또한, 세컨더리 채널 액세스 동작을 지원하는 capability가 정의될 수 있으며(예를 들어, level 1, 2), 이 경우, 도 14의 STA 및 AP는 세컨더리 채널 액세스 동작을 지원하는 capability를 가진 STA 및 AP로 가정한다.
도 14을 참조하면, STA은 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 수신한다(S1401).
여기서, STA은 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 AP로부터 비콘(beacon) 프레임 또는 프로브 응답(probe response) 프레임을 통해 수신할 수 있다.
예를 들어, 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터는 EDCA 파라미터 세트일 수 있다.
STA은 프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행한다(S1402).
여기서, STA이 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행한다는 것은 백오프 카운터를 감소시키는(decrement)을 의미할 수 있다.
또한, 상기 프라이머리 채널에 대한 NAV는 intra-BSS PPDU가 아닌 PPDU(예를 들어, i) inter-BSS PPDU 또는 ii) intra-BSS PPDU인지 inter-BSS PPDU인지 분류되지 않는 PPDU 등)에 기반하여 설정될 수 있다.
상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터(back-off counter)가 만료됨에 기반하여, STA은 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송한다(S1403).
여기서, 백오프 카운터가 만료된다는 것은 백오프 카운터의 값을 감소시킴에 따라, 백오프 카운터의 값이 0이 되는 것을 의미할 수 있다.
또한, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널은 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널을 포함할 수 있다. 또한, 프레임은 펑처링된 프라이머리 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 의해 AC 별로 CW 값이 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 프레임에 포함되는 트래픽의 AC에 대해 설정된 CW 값에 기반하여, 상기 백오프 카운터의 값이 결정될 수 있다. 또한, 서로 다른 AC에 대한 트래픽이 전송을 위해 대기(queue)됨에 기반하여, 백오프 카운터가 먼저 만료되는 AC에 대한 트래픽이 상기 프레임에 포함되어 전송될 수 있다.
다른 예로서, 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 의해 AC에 공통적으로 CW 값이 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 프레임에 포함되는 트래픽의 AC와 무관하게, 상기 설정된 CW 값에 기반하여 상기 백오프 카운터의 값이 결정될 수 있다. 또한, 상기 백오프 카운터가 만료됨에 기반하여, 상기 STA에 의해 선택된 트래픽(예를 들어, low-latency traffic)이 상기 프레임에 포함되어 전송될 수 있다.
한편, 프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, AP는 SCA를 통해 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 STA으로부터 수신할 수 있다.
한편, STA이 프레임 전송한다는 것은 해당 프레임을 포함하는 PPDU를 구성하고, 해당 PPDU를 전송하는 것을 의미한다. 또한, AP가 프레임을 수신한다는 것은 해당 프레임을 포함하는 PPDU를 수신하는 것을 의미한다.
여기서, PPDU는 레가시-부분, SIG-부분(예를 들어, U-SIG, UHR-SIG 등), STF-부분(예를 들어, UHR-STF), LTF 부분(예를 들어, UHR-LTF), 데이터-부분을 포함하여 구성될 수 있다.
모든 부분(즉, 필드)의 전부 또는 일부는 복수의 서브부분/서브필드로 구분될 수 있다. 각각의 필드(및 그 서브필드)는 4us * N(N은 정수) 단위로 송신될 수 있다. 또한, 가드 간격(GI: guard interval)를 포함할 수 있다. 필드의 전부에는 공통된 서브캐리어 주파수 간격(subcarrier frequency spacing) 값(delta_f=312.5 kHz / N 또는 312.5 kHz * N, N=정수)이 적용되거나, 제1 부분(예를 들어, 레가시-부분 전부, SIG-부분 전부/일부)에는 제1 delta_f가 적용되고, 나머지 부분의 전부/일부에는 제2 delta_f(예를 들어, 제1 delta_f 보다 작은 값)가 적용될 수 있다.
상술한 필드 중 일부는 생략될 수 있고, 필드의 순서는 다양한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 시그널-파트의 서브필드는 STF-파트의 앞에 배치되고 SIG-파트의 나머지 서브필드는 STF-파트의 뒤에 배치될 수 있다.
상술한 레가시-부분은 종래에 따른 L-STF(Non-HT Short Training Field), L-LTF(Non-HT Long Training Field), L-SIG(Non-HT Signal Field) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 SIG-부분(예를 들어, U-SIG 필드, UHR-SIG 필드 등 포함)은 송신되는 PPDU를 위한 다양한 제어정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, STF-부분, LTF-부분, 데이터의 디코딩을 위한 제어정보를 포함할 수 있다.
상술한 STF-부분은 STF 시퀀스를 포함할 수 있다.
상술한 LTF-부분은 채널 추정을 위한 트레이닝 필드(즉, LTF 시퀀스)를 포함할 수 있다.
상술한 데이터-부분은 사용자 데이터를 포함하고, 상위계층을 위한 패킷을 포함할 수 있다. 즉, MPDU(즉, 프레임)은 데이터-부분에 포함될 수 있다.
도 14의 예시에서 설명하는 방법은 도 1의 제1 디바이스(100)에 의해서 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 제1 디바이스(100)의 하나 이상의 프로세서(102)는 송수신기(들)(106)을 통해 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터를 수신하고, 하나 이상의 세컨더리 채널에서 프레임을 전송하도록 설정될 수 있다. 또한, 도 1의 제1 디바이스(100)의 하나 이상의 프로세서(102)는 수신한 채널 액세스 파라미터에 기반하여 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터 값을 결정하고, 세컨더리 채널에서 백오프 과정을 수행하도록 설정될 수 있다. 나아가, 제1 디바이스(100)의 하나 이상의 메모리(104)는 하나 이상의 프로세서(102)에 의해서 실행되는 경우 도 14의 예시 또는 상술한 예시들에서 설명하는 방법을 수행하기 위한 명령들을 저장할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 세컨더리 채널 액세스 방법에 대한 액세스 포인트 장치의 동작을 예시한다.
도 15에서는 앞서 제안 방법들에 기반한 AP 장치의 동작을 예시한다. 도 15의 예시는 설명의 편의를 위한 것이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다. 도 15에서 예시된 일부 단계(들)은 상황 및/또는 설정에 따라 생략될 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해 AP는 송신 장치로 동작하고, STA은 수신 장치로 동작하는 것을 가정한다.
또한, 세컨더리 채널 액세스 동작을 지원하는 capability가 정의될 수 있으며(예를 들어, level 1, 2), 이 경우, 도 15의 AP 및 STA은 세컨더리 채널 액세스 동작을 지원하는 capability를 가진 AP 및 STA로 가정한다.
도 15를 참조하면, AP는 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 전송한다(S1501).
여기서, AP는 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 STA에게 비콘(beacon) 프레임 또는 프로브 응답(probe response) 프레임을 통해 전송할 수 있다.
예를 들어, 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터는 EDCA 파라미터 세트일 수 있다.
AP는 프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행한다(S1502).
여기서, AP가 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행한다는 것은 백오프 카운터를 감소시키는(decrement)을 의미할 수 있다.
또한, 상기 프라이머리 채널에 대한 NAV는 intra-BSS PPDU가 아닌 PPDU(예를 들어, i) inter-BSS PPDU 또는 ii) intra-BSS PPDU인지 inter-BSS PPDU인지 분류되지 않는 PPDU 등)에 기반하여 설정될 수 있다.
상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터(back-off counter)가 만료됨에 기반하여, AP는 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송한다(S1403).
여기서, 백오프 카운터가 만료된다는 것은 백오프 카운터의 값을 감소시킴에 따라, 백오프 카운터의 값이 0이 되는 것을 의미할 수 있다.
또한, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널은 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널을 포함할 수 있다. 또한, 프레임은 펑처링된 프라이머리 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 의해 AC 별로 CW 값이 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 프레임에 포함되는 트래픽의 AC에 대해 설정된 CW 값에 기반하여, 상기 백오프 카운터의 값이 결정될 수 있다. 또한, 서로 다른 AC에 대한 트래픽이 전송을 위해 대기(queue)됨에 기반하여, 백오프 카운터가 먼저 만료되는 AC에 대한 트래픽이 상기 프레임에 포함되어 전송될 수 있다.
다른 예로서, 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 의해 AC에 공통적으로 CW 값이 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 프레임에 포함되는 트래픽의 AC와 무관하게, 상기 설정된 CW 값에 기반하여 상기 백오프 카운터의 값이 결정될 수 있다. 또한, 상기 백오프 카운터가 만료됨에 기반하여, 상기 AP에 의해 선택된 트래픽(예를 들어, low-latency traffic)이 상기 프레임에 포함되어 전송될 수 있다.
한편, 프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, STA은 SCA를 통해 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 AP로부터 수신할 수 있다.
한편, AP가 프레임 전송한다는 것은 해당 프레임을 포함하는 PPDU를 구성하고, 해당 PPDU를 전송하는 것을 의미한다. 또한, STA이 프레임을 수신한다는 것은 해당 프레임을 포함하는 PPDU를 수신하는 것을 의미한다.
여기서, PPDU는 레가시-부분, SIG-부분(예를 들어, U-SIG, UHR-SIG 등), STF-부분(예를 들어, UHR-STF), LTF 부분(예를 들어, UHR-LTF), 데이터-부분을 포함하여 구성될 수 있다.
모든 부분(즉, 필드)의 전부 또는 일부는 복수의 서브부분/서브필드로 구분될 수 있다. 각각의 필드(및 그 서브필드)는 4us * N(N은 정수) 단위로 송신될 수 있다. 또한, 가드 간격(GI: guard interval)를 포함할 수 있다. 필드의 전부에는 공통된 서브캐리어 주파수 간격(subcarrier frequency spacing) 값(delta_f=312.5 kHz / N 또는 312.5 kHz * N, N=정수)이 적용되거나, 제1 부분(예를 들어, 레가시-부분 전부, SIG-부분 전부/일부)에는 제1 delta_f가 적용되고, 나머지 부분의 전부/일부에는 제2 delta_f(예를 들어, 제1 delta_f 보다 작은 값)가 적용될 수 있다.
상술한 필드 중 일부는 생략될 수 있고, 필드의 순서는 다양한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 시그널-파트의 서브필드는 STF-파트의 앞에 배치되고 SIG-파트의 나머지 서브필드는 STF-파트의 뒤에 배치될 수 있다.
상술한 레가시-부분은 종래에 따른 L-STF(Non-HT Short Training Field), L-LTF(Non-HT Long Training Field), L-SIG(Non-HT Signal Field) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 SIG-부분(예를 들어, U-SIG 필드, UHR-SIG 필드 등 포함)은 송신되는 PPDU를 위한 다양한 제어정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, STF-부분, LTF-부분, 데이터의 디코딩을 위한 제어정보를 포함할 수 있다.
상술한 STF-부분은 STF 시퀀스를 포함할 수 있다.
상술한 LTF-부분은 채널 추정을 위한 트레이닝 필드(즉, LTF 시퀀스)를 포함할 수 있다.
상술한 데이터-부분은 사용자 데이터를 포함하고, 상위계층을 위한 패킷을 포함할 수 있다. 즉, MPDU(즉, 프레임)은 데이터-부분에 포함될 수 있다.
도 15의 예시에서 설명하는 방법은 도 1의 제2 디바이스(200)에 의해서 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 제2 디바이스(200)의 하나 이상의 프로세서(202)는 송수신기(들)(206)을 통해 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터를 전송하고, 하나 이상의 세컨더리 채널에서 프레임을 전송하도록 설정될 수 있다. 또한, 도 1의 제2 디바이스(200)의 하나 이상의 프로세서(202)는 수신한 채널 액세스 파라미터에 기반하여 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터 값을 결정하고, 세컨더리 채널에서 백오프 과정을 수행하도록 설정될 수 있다. 나아가, 제2 디바이스(200)의 하나 이상의 메모리(204)는 하나 이상의 프로세서(202)에 의해서 실행되는 경우 도 15의 예시 또는 상술한 예시들에서 설명하는 방법을 수행하기 위한 명령들을 저장할 수 있다.
기존의 무선랜 시스템에서의 프라이머리 채널에 대한 매체가 사용중(BUSY) 상태인 경우 STA은 세컨더리 채널을 사용할 수 없었지만, 이와 달리 본 개시의 예시들에 따른 세컨더리 채널 액세스 방법에 따르면, 프라이머리 채널에 대한 매체가 사용중(BUSY) 상태인 경우라도 세컨더리 채널에 대한 매체를 사용할 수 있으므로, 매체 사용에 대한 효율성이 향상될 수 있다. 또한, SCH에 대한 채널 액세스 파라미터가 설정됨에 따라 를 SCA 동작이 원활하게 수행될 수 있다는 효과를 달성할 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 스테이션(STA: station)에 의해서 수행되는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 수신하는 단계;
    프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행하는 단계; 및
    상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터(back-off counter)가 만료됨에 기반하여, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 백오프 카운터(back-off counter)의 값은 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 기반하여 결정되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머리 채널에 대한 NAV는 인트라 기본 서비스 세트(BSS: basic service set) PPDU(physical layer protocol data unit)가 아닌 PPDU에 기반하여 설정되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 의해 액세스 카테고리(AC: access category) 별로 경쟁 윈도우(CW: contention window) 값이 설정되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프레임에 포함되는 트래픽의 AC에 대해 설정된 CW 값에 기반하여, 상기 백오프 카운터의 값이 결정되는, 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    서로 다른 AC에 대한 트래픽이 전송을 위해 대기(queue)됨에 기반하여, 백오프 카운터가 먼저 만료되는 AC에 대한 트래픽이 상기 프레임에 포함되어 전송되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 의해 액세스 카테고리(AC: access category)에 공통적으로 경쟁 윈도우(CW: contention window) 값이 설정되는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레임에 포함되는 트래픽의 AC와 무관하게, 상기 설정된 CW 값에 기반하여 상기 백오프 카운터의 값이 결정되는, 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 백오프 카운터가 만료됨에 기반하여, 상기 STA에 의해 선택된 트래픽이 상기 프레임에 포함되어 전송되는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트는 액세스 포인트(AP: access point)로부터 비콘(beacon) 프레임 또는 프로브 응답(probe response) 프레임을 통해 수신되는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트는 향상된 분산된 채널 액세스(EDCA: enhanced distributed channel access) 파라미터 세트인, 방법.
  11. 무선랜 시스템에서의 스테이션(STA: station) 장치에 있어서, 상기 장치는:
    하나 이상의 송수신기; 및
    상기 하나 이상의 송수신기와 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는:
    액세스 포인트(AP: access point)로부터 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 수신하고,
    프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행하고, 및
    상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터(back-off counter)가 만료됨에 기반하여, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송하도록 설정되고,
    상기 백오프 카운터(back-off counter)의 값은 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 기반하여 결정되는, 장치.
  12. 무선랜 시스템에서 액세스 포인트(AP: access point)에 의해서 수행되는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 전송하는 단계; 및
    프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행하는 단계; 및
    상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터(back-off counter)가 만료됨에 기반하여, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 백오프 카운터(back-off counter)의 값은 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 기반하여 결정되는, 방법.
  13. 무선랜 시스템에서의 액세스 포인트(AP: access point) 장치에 있어서, 상기 장치는:
    하나 이상의 송수신기; 및
    상기 하나 이상의 송수신기와 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는:
    스테이션(STA: station)에게 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트를 전송하고,
    프라이머리 채널에 대한 NAV(network allocation vector)가 설정됨에 기반하여, 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 백오프(back-off) 과정을 수행하고, 및
    상기 제1의 하나 이상의 세컨더리 채널에 대한 백오프 카운터(back-off counter)가 만료됨에 기반하여, 제2의 하나 이상의 세컨더리 채널 상에서 프레임을 전송하도록 설정되고,
    상기 백오프 카운터(back-off counter)의 값은 상기 세컨더리 채널에 대한 채널 액세스 파라미터 세트에 기반하여 결정되는, 장치.
  14. 무선랜 시스템에서 스테이션(STA: station)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, 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하는 명령들을 저장하는 하나 이상의 컴퓨터 메모리를 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 장치가 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하도록 제어하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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