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KR20160056287A - 프레임 전송 방법 및 프레임 수신 방법, 그리고 이를 구현한 장치 - Google Patents

프레임 전송 방법 및 프레임 수신 방법, 그리고 이를 구현한 장치 Download PDF

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KR20160056287A
KR20160056287A KR1020150156513A KR20150156513A KR20160056287A KR 20160056287 A KR20160056287 A KR 20160056287A KR 1020150156513 A KR1020150156513 A KR 1020150156513A KR 20150156513 A KR20150156513 A KR 20150156513A KR 20160056287 A KR20160056287 A KR 20160056287A
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KR
South Korea
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frame
bss
bits
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field
Prior art date
Application number
KR1020150156513A
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English (en)
Inventor
이일구
Original Assignee
뉴라컴 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 뉴라컴 인코포레이티드 filed Critical 뉴라컴 인코포레이티드
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Abstract

무선랜(wireless local area network)에서 디바이스의 프레임 전송 방법으로서, 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS) 식별 정보를 포함하는 프레임을 생성하는 단계, 그리고 상기 프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 RTS(request to send) 프레임 또는 CTS(clear to send) 프레임이다.

Description

프레임 전송 방법 및 프레임 수신 방법, 그리고 이를 구현한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING FRAME, METHOD FOR RECEIVING FRAME, AND APPARATUS IMPLEMENTING THE SAME METHOD}
본 발명은 무선 근거리 통신망(wireless local area network, WLAN)(앞으로 "무선랜"이라 함)에서의 프레임 송수신 방법에 관한 것이다.
무선랜은 IEEE 파트 11에서 "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications"의 이름으로 표준화가 진행되고 있다. 1999년에 2.4 GHz 밴드를 지원하는 IEEE 802.11a 표준(IEEE Std 802.11a-1999)이 공개되고, 2003년에 5 GHz 밴드를 지원하는 IEEE 802.11g 표준(IEEE Std 802.11g-2003)이 공개되었으며, 이들 표준을 레거시(legacy)라 한다. 이어서, 높은 수율(higher throughput, HT) 향상을 위한 IEEE 802.11n 표준(IEEE Std 802.11n-2009)이 2009년에 공개되었고, 매우 높은 수율(very high throughput, VHT) 향상을 위한 IEEE 802.11ac 표준(IEEE 802.11ac-2013)이 2013년에 공개되었다. 현재 IEEE 802.11ax 태스크 그룹에서는 고밀도 환경에서의 시스템 수율을 향상시킬 수 있는 고효율 무선랜(high efficiency WLAN, HEW)을 개발하고 있다.
무선랜의 주파수 대역은 비허가 대역으로, 다양한 디바이스들이 존재하여 간섭을 일으킨다. 무선랜 디바이스는 다른 디바이스와의 충돌을 방지하기 위해서, 채널이 사용되지 않고 있을 때만 통신하는 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식을 사용한다. 무선랜 디바이스는 RTS(request to send) 프레임 또는 CTS(clear to send) 프레임을 전송하여 채널을 점유하면서, 이웃 디바이스로 채널 점유 기간을 알린다. 이웃 디바이스는 RTS/CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV(network allocation vector)를 설정하고, NAV 기간 동안 매체 접속을 연기한다. 그러나, 복수의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)가 중첩된 밀집 네트워크(dense networks)에서 무선랜 디바이스는 중첩된 BSS(Overlapped BSS, OBSS)에서 전송된 RTS/CTS 프레임을 수신할 수 있다. 그런데, 무선랜 디바이스가 OBSS에서 전송된 RTS/CTS 프레임에 대해 무조건 NAV를 설정하면, 무선랜 디바이스는 전송 기회를 잃고, 이웃 BSS 간의 자원 재사용이 줄어 시스템 수율이 낮아지는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프레임에 BSS(Basic Service Set) 정보를 포함하여 전송하고 프레임에 포함된 BSS 정보를 식별하는 프레임 전송 방법 및 프레임 수신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜(wireless local area network)에서 디바이스의 프레임 전송 방법으로서, 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS) 식별 정보를 포함하는 프레임을 생성하는 단계, 그리고 상기 프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 RTS(request to send) 프레임 또는 CTS(clear to send) 프레임이다.
상기 BSS 식별 정보는 상기 프레임의 서비스 필드에 포함될 수 있다.
상기 BSS 식별 정보는 BSS 컬러 식별자를 포함할 수 있다.
상기 BSS 식별 정보는 BSS 식별 정보를 사용하는 모드를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다.
상기 프레임은 서비스 필드를 포함하고, 상기 서비스 필드의 처음 7 비트는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트에 대응하며, 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 소정 비트가 상기 BSS 식별 정보를 포함할 수 있다.
상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 비트부터 일곱 번째 비트가 상기 BSS 식별 정보를 포함할 수 있다.
상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 비트는 BSS 식별 정보 전송을 나타내는 지시자를 포함하고, 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트는 BSS 컬러 식별자를 포함할 수 있다.
상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트가 상기 BSS 식별 정보를 포함할 수 있다.
상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트는 BSS 식별 정보 전송을 나타내는 지시자를 포함하고, 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 여섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트는 BSS 컬러 식별자를 포함할 수 있다.
상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 세 번째 비트부터 일곱 번째 비트가 상기 BSS 식별 정보를 포함할 수 있다.
상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 소정 비트는 BSS 식별 정보 전송을 나타내는 지시자에 해당하는 제1값, 그리고 사용 대역폭을 나타내는 지시자에 해당하는 제2값 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 프레임은 프레임 제어(frame control) 필드를 포함하고, 상기 프레임 제어 필드 중 소정 비트는 MAC(Medium Access Control) 레이어에 상기 BSS 식별 정보의 사용을 알려주는 정보를 포함할 수 있다.
상기 프레임은 서비스 필드를 포함하고, 상기 서비스 필드의 여덟 번째부터 열 여섯 번째 비트 중 적어도 일부 비트는 MAC(Medium Access Control) 레이어에 상기 BSS 식별 정보의 사용을 알려주는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 무선랜(wireless local area network)에서 디바이스의 프레임 수신 방법으로서, 프레임을 수신하는 단계, 그리고 상기 프레임에 포함된 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS) 식별 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 RTS(request to send) 프레임 또는 CTS(clear to send) 프레임이다.
상기 프레임의 서비스 필드는 상기 BSS 식별 정보를 포함할 수 있다.
상기 서비스 필드의 처음 7 비트는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트에 대응하고, 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 소정 비트가 상기 BSS 식별 정보를 지시할 수 있다.
상기 BSS 식별 정보를 획득하는 단계는 상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중에서, 상기 BSS 식별 정보가 전송되는 비트를 선택하고, 선택한 비트의 값을 지정된 파라미터로 매핑하여 상기 BSS 식별 정보를 획득할 수 있다.
상기 프레임 수신 방법은 상기 BSS 식별 정보를 기초로 프레임 동시 전송 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 프레임 동시 전송 여부를 판단하는 단계는 상기 프레임의 BSS 식별 정보가 자신의 BSS 식별 정보와 다른 경우, 상기 프레임의 기간 필드에 해당하는 기간 정보 중 적어도 일부 기간을 프레임 동시 전송 구간으로 판단할 수 있다.
상기 프레임 동시 전송 여부를 판단하는 단계는 상기 프레임의 BSS 식별 정보가 자신의 BSS 식별 정보와 다른 경우, 상기 프레임을 전송한 디바이스와의 간섭 레벨을 기초로 프레임 동시 전송 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 무선랜 디바이스는 다른 BSS에서 전송된 RTS/CTS 프레임을 식별하여 RTS/CTS 프레임에 의해 점유된 기간에 동시 전송을 할 수 있다. 즉, 본 발명의 한 실시예에 따르면 무선랜 디바이스는 RTS/CTS 프레임의 BSS를 식별하여 전송 기회를 늘릴 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면 같은 BSS로부터 전송된 패킷의 수신 확률을 높이고, 다른 BSS로부터 전송된 패킷의 불필요한 시그널링 처리를 줄여 시스템 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 서비스 필드의 일부 비트를 이용하여 BSS 정보를 전송하므로 한정된 시그널 필드의 자원을 절약할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 무선랜 디바이스는 동적 대역폭 할당 모드와 BSS 컬러 모드 중 적어도 하나의 동작 모드를 지시할 수 있다.
도 1은 무선랜 디바이스의 구조를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 2는 무선랜에서의 송신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 3은 무선랜에서의 수신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 4는 프레임간 간격(interframe space, IFS) 관계를 보여주는 도면이다.
도 5는 채널에서 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위한 CSMA(carrier sense multiple access)/CA(collision avoidance) 방식에 따른 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 무선랜에서의 RTS 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 7은 무선랜에서의 CTS 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 8은 고효율 무선랜(high efficiency WLAN, HEW) 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 9와 도 10은 무선랜에서의 하향링크 전송을 예시하는 도면이다.
도 11부터 도 13은 무선랜에서의 상향링크 전송을 예시하는 도면이다.
도 14와 도 15는 무선랜에서의 하향링크 전송을 예시하는 다른 도면이다.
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임의 서비스 필드를 나타내는 도면이다.
도 17은 스크램블러 생성기를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 무선랜에서의 프레임 제어 필드 구조를 예시하는 도면이다.
도 19부터 도 22 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 동시 전송을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 23과 도 24 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 BSS 식별 정보 기반 프레임 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 25부터 도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 BSS 식별 정보 기반 프레임 처리 방법의 흐름도이다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BSS 식별 정보 기반 프레임 처리 방법의 흐름도이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BSS 식별 정보 기반 프레임 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 29는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 BSS 식별 정보 전송 방법의 흐름도이다.
도 30은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 프레임 동시 전송 방법의 흐름도이다.
도 31과 도 32 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임에서 BSS 정보를 포함하는 시그널 필드를 예시하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
무선 근거리 통신망(wireless local area network, WLAN)(앞으로 "무선랜"이라 함)에서 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)는 복수의 무선랜 디바이스를 포함한다. 무선랜 디바이스는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11 표준에 따른 매체 접근 제어(medium access control, MAC) 계층과 물리(physical, PHY) 계층 등을 포함할 수 있다. 복수의 무선랜 디바이스 중 적어도 하나의 무선랜 디바이스는 액세스 포인트(access point, AP)이고, 나머지 무선랜 디바이스는 non-AP 스테이션(non-AP station, non-AP STA)일 수 있다. 혹은 에드 혹(Ad-hoc) 네트워킹에서, 복수의 무선랜 디바이스는 모두 non-AP 스테이션일 수 있다. 통상, 스테이션(STA)은 액세스 포인트(AP) 및 non-AP 스테이션을 통칭하는 경우로도 사용되나, 편의상 non-AP 스테이션을 스테이션(station, STA) 이라고 약칭하기도 한다.
도 1은 무선랜 디바이스의 구조를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 1을 참고하면 무선랜 디바이스(1)는 베이스밴드 프로세서(10), 라디오 주파수(radio frequency, RF) 트랜시버(20), 안테나부(30), 메모리(40), 입력 인터페이스 유닛(50), 출력 인터페이스 유닛(60) 및 버스(70)를 포함한다.
베이스밴드 프로세서(10)는 본 명세서에서 기재된 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, MAC 프로세서(11), PHY 프로세서(15)를 포함한다.
일 실시예에서, MAC 프로세서(11)는 MAC 소프트웨어 처리부(12)와 MAC 하드웨어 처리부(13)를 포함할 수 있다. 이때, 메모리(40)는 MAC 계층의 일부 기능을 포함하는 소프트웨어(앞으로 "MAC 소프트웨어"라 한다)를 포함하고, MAC 소프트웨어 처리부(12)는 이 MAC 소프트웨어를 구동하여 MAC의 일부 기능을 구현하고, MAC 하드웨어 처리부(13)는 MAC 계층의 나머지 기능을 하드웨어(앞으로 "MAC 하드웨어"라 한다)로서 구현할 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
PHY 프로세서(15)는 송신 신호 처리부(100)와 수신 신호 처리부(200)를 포함한다.
베이스밴드 프로세서(10), 메모리(40), 입력 인터페이스 유닛(50) 및 출력 인터페이스 유닛(60)은 버스(70)를 통해서 서로 통신할 수 있다.
RF 트랜시버(20)는 RF 송신기(21)와 RF 수신기(22)를 포함한다.
메모리(40)는 MAC 소프트웨어 이외에도 운영 체제(operating system), 애플리케이션(application) 등을 저장할 수 있으며, 입력 인터페이스 유닛(50)은 사용자로부터 정보를 획득하고, 출력 인터페이스 유닛(60)은 사용자에게 정보를 출력한다.
안테나부(30)는 하나 이상의 안테나를 포함한다. 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output, MIMO) 또는 다중 사용자 MIMO(multi-user MIMO, MU-MIMO)를 사용하는 경우, 안테나부(30)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다.
도 2는 무선랜에서의 송신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 2를 참고하면, 송신 신호 처리부(100)는 인코더(110), 인터리버(120), 매퍼(130), 역 푸리에 변환기(140), 보호 구간(guard interval, GI) 삽입기(150)를 포함한다.
인코더(110)는 입력 데이터를 부호화하며, 예를 들면 순방향 오류 수정(forward error correction, FEC) 인코더일 수 있다. FEC 인코더는 이진 컨볼루션 코드(binary convolutional code, BCC) 인코더를 포함할 수 있는데, 이 경우 천공(puncturing) 장치가 이에 포함될 수 있다. 또는 FEC 인코더는 저밀도 패리티 검사(low-density parity-check, LDPC) 인코더를 포함할 수 있다.
송신 신호 처리부(100)는 0 또는 1의 긴 동일 시퀀스가 발생되는 확률을 줄이기 위해서 입력 데이터를 부호화하기 앞서 스크램블하는 스크램블러(scrambler)를 더 포함할 수 있다. 인코더(110)로서 복수의 BCC 인코더가 사용되면, 송신 신호 처리부(100)는 스크램블된 비트를 복수의 BCC 인코더로 역다중화하기 위한 인코더 파서(encoder parser)를 더 포함할 수 있다. 인코더(110)로서 LDPC 인코더가 사용되는 경우, 송신 신호 처리부(100)는 인코더 파서를 사용하지 않을 수 있다.
인터리버(120)는 인코더(110)에서 출력되는 스트림의 비트들을 인터리빙하여 순서를 변경한다. 인터리빙은 인코더(110)로서 BCC 인코더가 사용될 때만 적용될 수도 있다. 매퍼(130)는 인터리버(120)에서 출력되는 비트열을 성상점(constellation points)에 매핑한다. 인코더(110)로서 LDPC 인코더가 사용되는 경우, 매퍼(130)는 성상점 매핑 외에 LDPC 톤 매핑(LDPC tone mapping)을 더 수행할 수 있다.
MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 송신 신호 처리부(100)는 공간 스트림(spatial stream)의 개수(NSS)에 해당하는 복수의 인터리버(120)와 복수의 매퍼(130)를 사용할 수 있다. 이때, 송신 신호 처리부(100)는 복수의 BCC 인코더 또는 LDPC 인코더의 출력을 서로 다른 인터리버(120) 또는 매퍼(130)로 제공될 복수의 블록으로 분할하는 스트림 파서를 더 포함할 수 있다. 또한 송신 신호 처리부(100)는 성상점을 NSS개의 공간 스트림으로부터 NSTS개의 시공간(space-time) 스트림으로 확산하는 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC) 인코더와 시공간 스트림을 전송 체인(transmit chains)으로 매핑하는 공간 매퍼를 더 포함할 수 있다. 공간 매퍼는 직접 매핑(direct mapping), 공간 확산(spatial expansion), 빔포밍(beamforming) 등의 방법을 사용할 수 있다.
역 푸리에 변환기(140)는 역 이산 푸리에 변환(inverse discrete Fourier transform, IDFT) 또는 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)을 사용하여 매퍼(130) 또는 공간 매퍼에서 출력되는 성상점 블록을 시간 영역 블록, 즉 심볼로 변환한다. STBC 인코더와 공간 매퍼를 사용하는 경우, 역 푸리에 변환기(140)는 전송 체인별로 제공될 수 있다.
MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 송신 신호 처리부는 의도하지 않은 빔포밍을 방지하기 위해서 역 푸리에 변환 전 또는 후에 사이클릭 시프트 다이버시티(cyclic shift diversity, CSD)를 삽입할 수 있다. CSD는 전송 체인마다 특정되거나 시공간 스트림마다 특정될 수 있다. 또는 CSD는 공간 매퍼의 일부로서 적용될 수도 있다.
또한 MU-MIMO를 사용하는 경우, 공간 매퍼 전의 일부 블록은 사용자별로 제공될 수도 있다.
GI 삽입기(150)는 심볼의 앞에 GI를 삽입한다. 송신 신호 처리부(100)는 GI를 삽입한 후에 심볼의 에지를 부드럽게 윈도우잉(windowing)할 수 있다. RF 송신기(21)는 심볼을 RF 신호로 변환해서 안테나를 통해 송신한다. MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, GI 삽입기(150)와 RF 송신기(21)는 전송 체인별로 제공될 수 있다.
도 3은 무선랜에서의 수신 신호 처리부를 예시하는 개략적인 블록도이다.
도 3을 참고하면, 수신 신호 처리부(200)는 GI 제거기(220), 푸리에 변환기(230), 디매퍼(240), 디인터리버(250) 및 디코더(260)를 포함한다.
RF 수신기(22)는 안테나를 통해 RF 신호를 수신하여서 심볼로 변환하고, GI 제거기(220)는 심볼에서 GI를 제거한다. MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, RF 수신기(22)와 GI 제거기(220)는 수신 체인별로 제공될 수 있다.
푸리에 변환기(230)는 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform, DFT) 또는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT)을 사용하여 심볼, 즉 시간 영역 블록을 주파수 영역의 성상점으로 변환한다. 푸리에 변환기(230)는 수신 체인별로 제공될 수 있다.
MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 푸리에 변환된 수신 체인을 시공간 스트림의 성상점으로 변환하는 공간 디매퍼(spatial demapper)와 성상점을 시공간 스트림으로부터 공간 스트림으로 역확산하는 STBC 디코더를 포함할 수 있다.
디매퍼(240)는 푸리에 변환기(230) 또는 STBC 디코더에서 출력되는 성상점 블록을 비트 스트림으로 디매핑한다. 수신 신호가 LDPC 인코딩된 경우, 디매퍼(240)는 성상점 디매핑 전에 LDPC 톤 디매핑(LDPC tone demapping)을 더 수행할 수 있다. 디인터리버(250)는 디매퍼(240)에서 출력되는 스트림의 비트들을 디인터리빙한다. 디인터리빙은 수신 신호가 BCC 인코딩된 경우에만 적용될 수 있다.
MIMO 또는 MU-MIMO를 사용하는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 공간 스트림의 개수에 해당하는 복수의 디매퍼(240)와 복수의 디인터리버(250)를 사용할 수 있다. 이때, 수신 신호 처리부(200)는 복수의 디인터리버(250)에서 출력되는 스트림을 결합하는 스트림 디파서(stream deparser)를 더 포함할 수 있다.
디코더(260)는 디인터리버(250) 또는 스트림 디파서에서 출력되는 스트림을 복호화하며, 예를 들면 FEC 디코더일 수 있다. FEC 디코더는 BCC 디코더 또는 LDPC 디코더를 포함할 수 있다. 수신 신호 처리부(200)는 디코더(260)에서 복호된 데이터를 디스크램블하는 디스크램블러를 더 포함할 수 있다. 디코더(260)로서 복수의 BCC 디코더가 사용되는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 디코딩된 데이터를 다중화하기 위한 인코더 디파서(encoder deparser)를 더 포함할 수 있다. 디코더(260)로서 LDPC 디코더가 사용되는 경우, 수신 신호 처리부(200)는 인코더 디파서를 사용하지 않을 수 있다.
도 4는 프레임간 간격(interframe space, IFS) 관계를 보여주는 도면이다.
무선랜 디바이스들 사이에서 데이터 프레임(data frame), 제어 프레임(control frame), 관리 프레임(management frame)이 교환될 수 있다.
데이터 프레임은 상위 레이어에 포워드되는 데이터의 전송을 위해 사용되는 프레임이며, 매체가 idle이 된 때로부터 DIFS(distributed coordination function IFS) 경과 후 백오프 수행 후 전송된다. 관리 프레임은 상위 레이어에 포워드되지 않는 관리 정보의 교환을 위해 사용되는 프레임으로서, DIFS 또는 PIFS(point coordination function IFS)와 같은 IFS 경과 후 백오프 수행 후 전송된다. 관리 프레임의 서브타입 프레임으로 Beacon, Association request/response, probe request/response, authentication request/response 등이 있다. 제어 프레임은 매체에 액세스를 제어하기 위하여 사용되는 프레임이다. 제어 프레임의 서브 타입 프레임으로 RTS, CTS, ACK 등이 있다. 제어 프레임은 다른 프레임의 응답 프레임이 아닌 경우 DIFS 경과 후 백오프 수행 후 전송되고, 다른 프레임의 응답 프레임인 경우 SIFS(short IFS) 경과 후 백오프 없이 전송된다. 프레임의 타입과 서브 타입은 프레임 제어 필드 내의 type 필드와 subtype 필드에 의해 식별될 수 있다.
한편, QoS (Quality of Service) STA은 프레임이 속하는 access category (AC)를 위한 AIFS(arbitration IFS), 즉 AIFS[AC] 경과 후 백오프 수행 후 프레임을 전송할 수 있다. 이때, AIFS[AC]가 사용될 수 있는 프레임은 데이터 프레임, 관리 프레임 및 응답 프레임이 아닌 제어 프레임이 될 수 있다.
도 5는 채널에서 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위한 CSMA(carrier sense multiple access)/CA(collision avoidance) 방식에 따른 프레임 전송 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참고하면, 제1 디바이스(STA1)는 데이터를 전송하고자 하는 송신 디바이스를 의미하고, 제2 디바이스(STA2)는 제1 디바이스(STA1)부터 전송되는 데이터를 수신하는 수신 디바이스를 의미한다. 제3 디바이스(STA3)는 제1 디바이스(STA1)로부터 전송되는 프레임 및/또는 제2 디바이스(STA2)로부터 전송되는 프레임을 수신할 수 있는 영역에 위치할 수 있다.
제1 디바이스(STA1)는 캐리어 센싱(carrier sensing)을 통해 채널이 사용되고 있는지를 판단할 수 있다. 제1 디바이스(STA1)는 채널에 존재하는 에너지의 크기 또는 신호의 상관성(correlation)을 기반으로 채널의 점유 상태를 판단할 수 있고, 또는 NAV(network allocation vector) 타이머(timer)를 사용하여 채널의 점유 상태를 판단할 수 있다.
제1 디바이스(STA1)는 DIFS 동안 채널이 다른 디바이스에 의해 사용되지 않는 것으로 판단된 경우(즉, 채널이 아이들(idle) 상태인 경우) 백오프 수행 후 RTS(request to send) 프레임을 제2 디바이스(STA2)에 전송할 수 있다. 제2 디바이스(STA2)는 RTS 프레임을 수신한 경우 SIFS 후에 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS(clear to send) 프레임을 제1 디바이스(STA1)에 전송할 수 있다.
한편, 제3 디바이스(STA3)는 RTS 프레임을 수신한 경우 RTS 프레임에 포함된 기간(duration) 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + CTS 프레임 + SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 또는, 제3 디바이스(STA3)는 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임에 포함된 기간 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 제3 디바이스(STA3)는 NAV 타이머가 만료되기 전에 새로운 프레임을 수신한 경우 새로운 프레임에 포함된 기간 정보를 사용하여 NAV 타이머를 갱신할 수 있다. 제3 디바이스(STA3)는 NAV 타이머가 만료되기 전까지 채널 접속을 시도하지 않는다.
제1 디바이스(STA1)는 제2 디바이스(STA2)로부터 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임의 수신이 완료된 시점부터 SIFS 후에 데이터 프레임을 제2 디바이스(STA2)에 전송할 수 있다. 제2 디바이스(STA2)는 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 SIFS 후에 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 제1 디바이스(STA1)에 전송할 수 있다.
제3 디바이스(STA3)는 NAV 타이머가 만료된 경우 캐리어 센싱을 통해 채널이 사용되고 있는지를 판단할 수 있다. 제3 디바이스(STA3)는 NAV 타이머의 만료 후부터 DIFS 동안 채널이 다른 디바이스에 의해 사용되지 않은 것으로 판단된 경우 랜덤 백오프에 따른 경쟁 윈도우(CW)가 지난 후에 채널 접속을 시도할 수 있다.
도 6은 무선랜에서의 RTS 프레임 구조를 예시하는 도면이고, 도 7는 무선랜에서의 CTS 프레임 구조를 예시하는 도면이다. 도 6과 도 7의 프레임 구조는 PHY 프레임이다.
도 6을 참고하면, RTS 프레임은 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 레거시 시그널 필드(L-SIG), 서비스 필드(service field), MAC 프레임 파트 그리고 테일(tail) 필드를 포함한다. 여기서 PHY 프레임의 데이터 필드는 서비스 필드, MAC 프레임 파트 그리고 테일 필드를 포함할 수 있다.
레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF) 그리고 레거시 시그널 필드(L-SIG)는 레거시 시그널 파트로서, 이전 버전의 무선랜 디바이스와의 호환성을 유지하기 위해 시그널링 정보를 운반한다. 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF)와 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF)는 동기화 및 채널 추정에 사용될 수 있다. 레거시 시그널 필드(L-SIG)는 레이트(rate)와 길이 정보를 포함할 수 있다.
서비스 필드는 PHY 데이터 필드의 처음 16 비트에 해당한다. 서비스 필드의 처음 7 비트는 스크램블러 초기화 비트(scrambler initialization bits)이고, 나머지 9 비트는 예약(reserved) 비트이다.
RTS 프레임의 MAC 프레임 파트는 프레임 제어(frame control) 필드, 기간(duration) 필드, RA(receive address) 필드, TA(transmit address) 필드 그리고 FCS(frame check sequence) 필드를 포함한다.
프레임 제어 필드는 타입 필드와 서브타입 필드 등을 포함한다. 기간 필드는 RTS 프레임 이후 연속적으로 전송되는 프레임들의 전송 기간 정보를 포함한다. RA 필드는 목표 수신처(intended recipient)의 주소를 포함한다. TA 필드는 RTS 프레임을 전송하는 디바이스의 주소를 포함한다. FCS 필드는 예를 들면, 32 비트 CRC를 포함한다.
도 7을 참고하면, CTS 프레임은 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF), 레거시 시그널 필드(L-SIG), 서비스 필드, MAC 프레임 파트 그리고 테일 필드를 포함한다.
CTS 프레임의 MAC 프레임 파트는 프레임 제어 필드, 기간 필드, RA 필드 그리고 FCS 필드를 포함한다. 기간 필드는 CTS 프레임 이후 연속적으로 전송되는 프레임들의 전송 기간 정보를 포함한다. RA 필드는 RTS 프레임의 TA 필드로부터 복사된다.
도 8은 고효율 무선랜(high efficiency WLAN, HEW) 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 8을 참고하면, HEW 프레임은 레거시 시그널 파트와 HEW 파트를 포함한다.
레거시 시그널 파트는 이전 버전의 무선랜 디바이스와의 호환성을 유지하기 위해 시그널링 정보를 운반하는 파트로서, 레거시 쇼트 트레이닝 필드(L-STF), 레거시 롱 트레이닝 필드(L-LTF) 그리고 레거시 시그널 필드(L-SIG)를 포함한다.
HEW 파트는 HEW 디바이스에서 전송되는 파트로서, 예를 들면, HEW 시그널 필드(HEW-SIG-A), HEW 쇼트 트레이닝 필드(HEW-STF), HEW 롱 트레이닝 필드(HEW-LTF), 추가적인 HEW 시그널 필드(HEW-SIG-B), 서비스 필드, HEW 데이터 필드 그리고 테일 필드를 포함한다. HEW 데이터 필드는 결합된 MPDU(Aggregate Mac Protocol Data Unit, A-MPDU)를 포함할 수 있다. 여기서, 시그널 필드는 HEW 디바이스 간의 통신을 위한 시그널링 정보를 포함한다.
레거시 호환 파트에 포함되는 레거시 프리앰블은 모든 대역에 대해서 공통으로 전송될 수 있다. 또한 레거시 호환 파트에 포함되는 HEW 시그널 필드(HEW-SIG-A)도 각 대역에서 복제될 수 있다.
도 9와 도 10은 무선랜에서의 하향링크 전송을 예시하는 도면이고, 도 11부터 도 13은 무선랜에서의 상향링크 전송을 예시하는 도면이며, 도 14와 도 15는 무선랜에서의 하향링크 전송을 예시하는 다른 도면이다.
도 9과 도 10을 참고하면, 무선 통신 네트워크는 복수의 BSS가 중첩되어 있다. 이때, AP1이 STA1로 하향링크 데이터를 전송하는 경우, AP1과 STA1의 이웃 디바이스(STA2, STA3)가 RTS 프레임과 CTS 프레임 중 어느 하나만 수신하는 경우를 예로 들어 설명한다. STA1은 AP1에 관계된 BSS1에 속하고, STA2는 AP2에 관계된 BSS2에 속하며, STA3는 AP3에 관계된 BSS3에 속한다고 가정한다.
AP1이 STA1으로 보낼 하향링크 데이터가 있는 경우 RTS 프레임을 송신한다. 이때 RTS 프레임의 RA 필드는 STA1의 주소로 설정되고, TA 필드는 AP1의 주소로 설정된다. RTS 프레임을 수신한 STA1은 자신의 주소값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 일치하므로 CTS 프레임을 송신한다. 이때 CTS 프레임의 RA 필드는 RTS 프레임의 TA 필드가 복사된다. CTS 프레임을 수신한 AP1은 SIFS 경과 후 데이터 프레임을 송신하고, 데이터 프레임을 수신한 STA1은 SIFS 경과 후에 ACK 프레임을 송신한다.
한편, RTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA2는 RTS 프레임을 수신한다. STA2는 자신의 주소값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 다르므로, RTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정한다.
CTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA3는 CTS 프레임을 수신한다. STA3는 자신의 주소값이 CTS 프레임의 RA 필드의 값과 다르므로, CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정한다.
이와 같이, STA2과 STA3는 중첩된 BSS(overlapped BSS, OBSS)에서 전송된 RTS/CTS 프레임에 대해 NAV를 설정함으로써, 전송 기회를 상실하게 된다.
도 11과 도 12를 참고하면, STA1이 AP1으로 상향링크 데이터를 전송하는 경우, AP1과 STA1의 이웃 디바이스(STA2, STA3)가 RTS 프레임과 CTS 프레임 중 어느 하나만 수신하는 경우를 예로 들어 설명한다.
STA1이 AP1으로 보낼 상향링크 데이터가 있는 경우 RTS 프레임을 송신한다. 이때 RTS 프레임의 RA 필드는 AP1의 주소로 설정되고, TA 필드는 STA1의 주소로 설정된다. RTS 프레임을 수신한 AP1은 자신의 주소값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 일치하므로 CTS 프레임을 송신한다. CTS 프레임을 수신한 STA1은 SIFS 경과 후 데이터 프레임을 송신하고, 데이터 프레임을 수신한 AP1은 SIFS 경과 후에 ACK 프레임을 송신한다.
한편, RTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA3는 RTS 프레임을 수신한다. STA3는 자신의 주소값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 다르므로, RTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정한다.
CTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA2는 CTS 프레임을 수신한다. STA2는 자신의 주소값이 CTS 프레임의 RA 필드의 값과 다르므로, CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정한다.
도 11과 도 13을 참고하면, STA1이 AP1으로 보낼 상향링크 데이터가 있는 경우 RTS 프레임을 송신한다. 그런데, STA2 역시 AP1으로 보낼 상향링크 데이터가 있는 경우 RTS 프레임을 송신할 수 있다.
만약, STA1과 STA2가 매우 짧은 시간 차이로 RTS 프레임을 전송한다면 두 프레임이 충돌할 수 있다. 그러면, STA1은 랜덤 백오프 후 RTS 프레임을 재송신하고, RTS 프레임을 수신한 AP1은 CTS 프레임을 송신할 수 있다. CTS 프레임을 수신한 STA1은 SIFS 경과 후 데이터 프레임을 송신하고, 데이터 프레임을 수신한 AP1은 SIFS 경과 후에 ACK 프레임을 송신한다.
한편, RTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA3는 STA1이 전송한 RTS 프레임을 수신한다. STA3는 자신의 주소값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 다르므로, RTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정한다.
CTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA2는 AP1이 전송한 CTS 프레임을 수신한다. STA2는 자신의 주소값이 CTS 프레임의 RA 필드의 값과 다르므로, CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정한다.
이와 같이, STA2과 STA3은 OBSS에서 전송된 RTS/CTS 프레임에 대해 NAV를 설정함으로써, 전송 기회를 상실하게 된다.
도 14와 도 15를 참고하면, BSS4의 STA4가 BSS1에서 전송되는 RTS 프레임과 CTS 프레임을 모두 수신할 수 있다. AP1이 전송한 RTS 프레임을 수신한 STA4는 자신의 주소값이 RTS 프레임의 RA 필드의 값과 다르므로, RTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 설정한다. STA1이 전송한 CTS 프레임을 수신한 STA4는 자신의 주소 값이 CTS 프레임의 RA 필드의 값과 다르므로, CTS 프레임의 기간 필드에 기초해서 NAV를 갱신한다.
따라서, STA4는 OBSS에서 전송된 RTS/CTS 프레임에 대해 NAV를 설정함으로써, 전송 기회를 상실하게 된다.
이와 같이, 도 9부터 도 15를 참고로 설명한 바와 같이, 무선랜 디바이스는 OBSS에서 전송된 프레임에 의해 불필요한 NAV를 설정한다. 따라서, 무선랜 디바이스는 자신의 전송 기회를 상실하고, 결과적으로 수율이 낮아지는 문제가 있다.
만약, 무선랜 디바이스가 수신 프레임의 BSS를 식별할 수 있다면, 자신이 수신처가 아니더라도, OBSS로부터 전송된 RTS/CTS 프레임에 대해 NAV를 설정할 필요 없이, RTS/CTS 프레임에 의해 점유된 전송 기간에 동시 전송할 수 있다. 또한, 무선랜 디바이스가 수신 프레임의 BSS를 식별할 수 있다면, 자신의 BSS로부터 전송된 프레임에 대해서는 CCA(Clear Channel Assessment) 레벨과 수신 감도(Receiver sensitivity)를 낮게 설정하고, 다른 BSS로부터 전송된 프레임에 대해서는 CCA 레벨과 수신 감도를 높게 설정할 수 있다.
다음에서 본 발명의 실시예에 따른 BSS 정보 전송 및 식별 방법에 대해 구체적으로 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크는 다양한 무선랜을 의미할 수 있으나, IEEE 802.11ax 태스크 그룹에서 개발되고 있는 고효율 무선랜(HEW)을 가정하여 설명될 수 있다.
BSS 정보는 BSS를 식별할 수 있는 정보로서, 다양한 형태로 표현될 수 있다. 예를 들면, BSS 정보는 BSS 식별자(BSS ID), BSS 컬러 식별자(BSS color ID), BSS 컬러 지시자(BSS color indication), 부분 결합 식별자(partial association ID, PAID) 등의 식별 정보를 포함할 수 있다. 다음에서, BSS 컬러를 이용하여 BSS를 식별하는 방법을 주로 설명하나, BSS 식별 정보가 BSS 컬러로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 전송 프레임은 BSS 식별 정보 사용을 지시하는 지시자를 포함하고, 지시자는 BSS 컬러 지시자일 수 있다. BSS 컬러 지시자는 BSS 컬러 사용을 지시하는 지시자로서, 해당 프레임이 BSS 컬러 식별자를 전송하는 BSS 컬러 모드인지를 지시한다. BSS 컬러 지시자가 BSS 컬러 사용을 지시하는 경우, 무선랜 디바이스는 동작 모드(operation mode)를 BSS 컬러 모드로 인지하고, 수신 프레임에서 BSS 컬러 식별자를 추출한다.
한 실시예에 따르면, BSS 식별 정보는 전송 프레임의 서비스 필드의 일부 비트를 사용하여 전송될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, BSS 식별 정보는 전송 프레임의 시그널 필드의 일부 비트를 사용하여 전송될 수 있다. 여기서, BSS 식별 정보는 BSS 컬러 지시자와 BSS 컬러 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전송 프레임은 RTS/CTS 프레임일 수 있고, RTS/CTS 프레임은 데이터 프레임 전송 전에 BSS 식별 정보를 전달할 수 있다.
먼저, 서비스 필드의 처음 7 비트 중 일부 비트를 이용하여 BSS 식별 정보를 전송하는 방법에 대해 설명한다.
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임의 서비스 필드를 나타내는 도면이고, 도 17은 스크램블러 생성기를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 16을 참고하면, 서비스 필드(300)는 PHY 프레임의 데이터 필드의 처음 16 비트에 해당한다. 서비스 필드(300)의 처음 7 비트(B0-B6)는 스크램블러 초기화 비트이고 남은 9 비트(B7-B15)는 예약 비트이다. 스크램블러 초기화 비트는 디스크램블러(descrambler)와의 동기화에 사용되며, 수신 디바이스에서 스크램블러의 초기 상태(initial state)를 추정할 수 있도록 설정된다.
PHY 프레임의 데이터 필드는 127 비트 길이의 프레임 동기화 스크램블러로 스크램블링된다. 스크램블러에 의해 127 비트 스크램블링 시퀀스가 반복적으로 생성된다. 127 비트 시퀀스는 스크램블러를 초기화하는데 사용되는 7 비트의 스크램블러 시드(seed)와 스크램블러의 7차 생성기 다항식에 의해 결정된다. 127 비트 시퀀스의 처음 7비트는 스크램블러 시드와 동일하다. 스크램블러 시드는 TXVECTOR 또는 RXVECTOR 파라미터에 의해 결정된다. TXVECTOR는 MAC 서브레이어에 로컬 PHY 엔터티로 제공하는 파라미터의 리스트이며, RXVECTOR는 PHY에서 로컬 MAC 엔터티로 제공하는 파라미터의 리스트이다.
무선랜 디바이스에서 프레임을 전송할 때, TXVECTOR 파라미터인 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재하지 않으면, 스크램블러의 초기 상태는 의사 랜덤 비제로 상태(pseudo-random non-zero state)로 설정된다. TXVECTOR 파라미터인 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재하면, 스크램블링 시퀀스의 처음 7개 비트는 표 1이나 표 9에서 지정된 값으로 설정되고, 스크램블러의 상태를 초기화하는데 사용된다. 스크램블링 시퀀스의 나머지 비트는 도 17에 도시한 스크램블링 생성기에 의해 생성될 수 있다.
송신 디바이스와 수신 디바이스는 동일한 스크램블러를 사용한다. 스크램블러 시드와 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트는 일대일로 매핑되고, 스크램블러 초기화 비트가 "0000000"으로 설정되어 있으므로, 스크램블링 전의 데이터 필드가 스크램블링 시퀀스로 스크램블링되어 출력되는 데이터 필드의 처음 7 비트는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트와 동일하다. 따라서 수신 디바이스는 수신 프레임에서 데이터 필드의 처음 7 비트를 스크램블러 시드로 결정하고, 스크램블러 시드를 이용해 송신 디바이스와 동일한 스크램블링 시퀀스를 생성할 수 있다. 이에 따라 수신 디바이스는 데이터 필드를 디스크램블링할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 BSS 식별 정보는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 3개의 비트[비트4(B4)부터 비트6(B6)], 4개의 비트[비트3(B3)부터 비트6(B6)] 또는 5개의 비트[비트2(B2)부터 비트6(B6)]에서 전송될 수 있다. 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트는 스크램블링된 데이터 필드의 처음 7 비트, 즉 서비스 필드의 처음 7 비트와 동일하다.
먼저, 표 1부터 표 8을 참고하여, 서비스 필드의 처음 7 비트 중 4개의 비트[비트3(B3)부터 비트6(B6)]를 BSS 식별 정보로 사용하는 실시예에 대해 설명한다. 여기서, BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터가 TXVECTOR에 존재하면, 스크램블러 초기화 비트의 네 번째 비트(B3)를 BSS 컬러 지시자로 사용한다. BSS 컬러 지시자가 "1"이면, BSS 컬러 모드로 동작하고 나머지 3개의 비트가 BSS 컬러 식별자를 지시한다. BSS 컬러 지시자가 "0"이면, 동적 대역폭 할당 모드로 동작한다.
표 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 TXVECTOR와 RXVECTOR 파라미터에 따른 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 나타낸다.
파라미터 조건 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트
B0-B2 B3 B4 B5-B6
TXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 TXVECTOR에 존재하지 않음,
BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 TXVECTOR에 존재하지 않음
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같다면 5 비트 의사 랜덤 비제로 정수이고,
그렇지 않다면 5 비트 의사 랜덤 정수
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT
TXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 TXVECTOR에 존재,
BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 TXVECTOR에 존재하지 않음
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같고 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 static과 같다면, 4 비트 의사 랜덤 비제로 정수이고,
그렇지 않다면 4 비트 의사 랜덤 정수
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT
RXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT과 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 RXVECTOR에 존재,
BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 RXVECTOR에 존재하지 않음
- DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 표 3에 따라 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT로 매핑
TXVECTOR BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT가 TXVECTOR에 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 TXVECTOR에 존재, BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 TXVECTOR에 존재
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같고 BSS_COLOR_IN_NON_HT가 no color와 같다면 3 비트 의사 랜덤 비제로 정수이고,
그렇지 않다면 3 비트 의사 랜덤 정수
BSS_COLOR_IN_NON_HT (=0) DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT(=CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT)
RXVECTOR BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT가 RXVECTOR에 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 RXVECTOR에 존재, BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 RXVECTOR에 존재
- BSS_COLOR_IN_NON_HT (=0) DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 표 3에 따라 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT(=CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT)로 매핑
TXVECTOR BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT가 TXVECTOR에 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 TXVECTOR에 존재, BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 TXVECTOR에 존재
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같고 BSS_COLOR_IN_NON_HT가 no color와 같다면 3 비트 의사 랜덤 비제로 정수이고,
그렇지 않다면 3 비트 의사 랜덤 정수
BSS_COLOR_IN_NON_HT (=1) BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT
RXVECTOR BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT가 RXVECTOR에 존재,
DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 RXVECTOR에 존재, BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 RXVECTOR에 존재
- BSS_COLOR_IN_NON_HT (=1) 표 7에 따라 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT로 매핑
표 2는 표 1에서 사용하는 TXVECTOR 파라미터 중 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다. CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터는 CBW20, CBW40, CBW80, CBW160 또는 CBW80+80 중 어느 하나를 나타낸다.
열거 값 의미
CBW20 채널 대역폭 20 MHz 0
CBW40 채널 대역폭 40 MHz 1
CBW80 채널 대역폭 80 MHz 2
CBW160 또는
CBW80+80
채널 대역폭 160MHz 또는 채널 대역폭 80 MHz + 80 MHz 3
표 3은 표 1에서 사용하는 RXVECTOR 파라미터 중 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
CbwInNonHtTemp Dot11CurrentChannelCenterFrequencyIndex RXVECTOR 파라미터
0 0 CBW20
1 0 CBW40
2 0 CBW80
3 0 CBW160
3 1 to 200 CBW80+80
표 4는 표 1에서 사용하는 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다. DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터는 "static"과 "dynamic" 중 어느 하나를 나타낸다. 만약, 값이 "0"이면 동적 대역폭 할당 모드를 지원하지 않는 것을 지시하고, 값이 "1"이면 동적 대역폭 할당 모드임을 지시한다.
열거 값
Static 0
Dynamic 1
표 5와 표 6은 표 1에서 사용하는 TXVECTOR 파라미터 중 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다. BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 여섯 번째 비트와 일곱 번째 비트[B5:B6], 또는 다섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트[B4:B6]일 수 있다.
BSS_COLOR_IN_NON_HT(B3)가 "0"인 경우, 다섯 번째 비트(B4)에 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 설정될 수 있다. 이 경우 여섯 번째 비트와 일곱 번째 비트에 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터가 설정되는데, BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT의 값은 표 5와 같이 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT(B4)에 따라 정의될 수 있다.
BSS_COLOR_IN_NON_HT (B3) DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT (B4) 열거 값 의미
[B5:B6]
0 1 CBW20 채널 대역폭 20 MHz 0
0 1 CBW40 채널 대역폭 40 MHz 1
0 1 CBW80 채널 대역폭 80 MHz 2
0 1 CBW160 또는
CBW80+80
채널 대역폭 160MHz 또는 채널 대역폭 80 MHz + 80 MHz 3
BSS_COLOR_IN_NON_HT(B3)가 "1"인 경우, 다섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트에 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터가 할당되고, BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT의 값은 표 6과 같이 정의될 수 있다. BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT의 값은 BSS 컬러 식별자를 의미할 수 있다.
BSS_COLOR_IN_NON_HT (B3) 열거 값 의미 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT
[B4:B6]
1 BCID0 BSS Color ID 0 0
1 BCID1 BSS Color ID 1 1
1 BCID2 BSS Color ID 2 2
1 BCID3 BSS Color ID 3 3
1 BCID4 BSS Color ID 4 4
1 BCID5 BSS Color ID 5 5
1 BCID6 BSS Color ID 6 6
1 BCID7 BSS Color ID 7 7
표 7은 표 1에서 사용하는 RXVECTOR 파라미터 중에서 BSS_COLOR_IN_NON_HT가 "1"인 경우의 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다. 한편, 표 1에서 사용하는 RXVECTOR 파라미터 중에서 BSS_COLOR_IN_NON_HT가 "0"인 경우의 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 표 3에 따라 매핑될 수 있다.
BssColorIdNonHtTemp RXVECTOR 파라미터
0 BSS Color ID 0
1 BSS Color ID 1
2 BSS Color ID 2
3 BSS Color ID 3
4 BSS Color ID 4
5 BSS Color ID 5
6 BSS Color ID 6
7 BSS Color ID 7
표 8은 표 1에서 사용하는 BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
열거 값
Not support BSS Color 0
Support BSS Color 1
표 1을 참고하면, TXVECTOR 파라미터 및 RXVECTOR 파라미터로서 CH_BANDWIDTH_IN_NOT_HT, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT, BSS_COLOR_IN_NON_HT, BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 등이 존재한다. 표 1에서, CH_BANDWIDTH_IN_NOT_HT 파라미터는 표 2 및 표 3과 같이 정의되며, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터는 표 4와 같이 정의된다. 표 1에서, BSS_COLOR_IN_NON_HT, BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크, 특히 HEW에서 정의된 BSS 파라미터이다.
표 1을 참고하면, 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 2 비트(B3, B4)를 이용하여 무선랜 디바이스의 동작 모드를 선택한다.
네 번째 비트(B3)가 "0"이면 무선랜 디바이스는 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터(B4)에 따라 동적 대역폭 할당 모드로 동작한다. 다섯 번째 비트(B4)는 표 4와 같이 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터(static, dynamic)를 지시하고, 여섯 번째 비트와 일곱 번째 비트(B5, B6)은 표 5와 같이 채널 대역폭을 나타내는 목적으로 사용된다.
네 번째 비트(B3)가 "1"이면 무선랜 디바이스는 BSS 컬러 모드로 동작한다. BSS 컬러 모드인 경우, 다섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트(B4, B5, B6)은 표 6과 같이 BSS 컬러 식별자를 나타내는 목적으로 사용된다.
VHT 디바이스가 데이터 수신자인 경우, 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 비트(B3)를 "0"으로 설정하여 동적 대역폭 할당에 사용할 수 있다. HEW 디바이스가 데이터 수신자인 경우, 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 비트(B3)를 "1"로 설정하고, 나머지 세 비트를 BSS 컬러 식별자로 사용할 수 있다.
표 5와 표 6, 그리고 표 8을 참고하면, BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터는 스크램블러 초기화 비트 중 네 번째 비트(B3)에 설정된다. BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터는 BSS 컬러 모드를 지시하는 BSS 컬러 지시자이다.
만약, BSS_COLOR_IN_NON_HT가 "0"이고, DYN_BW_IN_NON_HT가 "1"이면, BSS 컬러를 지원하지 않고(not support BSS color), 스크램블러 초기화 비트 중 다섯 번째 비트와 여섯 번째 비트(B5, B6)는 대역폭 정보가 설정된다.
BSS_COLOR_IN_NON_HT가 "1"이면, BSS 컬러를 지원한다(support BSS color). 스크램블러 초기화 비트 중 네 번째 비트부터 여섯 번째 비트(B4, B5, B6)는 BSS 컬러 식별자를 나타내는 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터가 설정된다.
표 7을 참고하면, BssColorIdInNonHtTemp 값은 RXVECTOR 파라미터인 BSS_COLOR_ID_IN_NON_HT 파라미터의 BSS Color ID 0부터 BSS Color ID 7 중 어느 하나로 매핑된다.
표 1에서 첫 번째부터 세 번째 행은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 이전 버전의 무선 통신 네트워크, 예를 들면 VHT 디바이스에 대한 역호환성(backward compatibility)을 제공한다. TXVECTOR 파라미터에 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하고, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하지 않으면, 송신 VHT 디바이스는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 표 1의 첫 번째 행과 같이 설정한다. CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 7 비트의 마지막 2 비트(B5, B6)가 설정된다. 이때, CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터의 값은 LSB(Least Significant Bit)가 먼저 전송될 수 있다. 예를 들면, CBW80의 값은 "2"이고 바이너리로 "10"이므로, B5는 "0", B6은 "1"이 설정된다. TXVECTOR 파라미터에 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT와 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 존재하면, 처음 7 비트를 표 1의 두 번째 행과 같이 설정한다. CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터의 값에 따라 7 비트의 마지막 2 비트(B5, B6)가 설정되고, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터에 따라 7 비트 중 다섯 번째 비트(B4)가 설정된다.
수신 VHT 디바이스는 CbwINNonHtTemp 값을 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B5, B6)로 설정하고, 표 3과 같이 CbwINNonHtTemp 값을 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터로 매핑한다. 또한 수신 VHT 디바이스는 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B4)로 설정한다. DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터는 표 4와 같이 설정된다.
수신 VHT 디바이스의 PHY는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT와 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없다. 그래서 수신 VHT 디바이스는 항상 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT와 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR에 포함한다. 수신 VHT 디바이스의 PHY는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없지만, 데이터 필드가 동일 방법으로 스크램블링 되기 때문에 문제없다.
표 1의 네 번째부터 일곱 번째 행은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 디바이스, 즉 HEW 디바이스를 위한 파라미터이다.
수신 HEW 디바이스의 PHY는 BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없다. 그래서 수신 HEW 디바이스는 항상 BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR에 포함한다.
TXVECTOR 파라미터에 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터, BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터가 존재하면, 송신 HEW 디바이스는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 표 1의 네 번째 및 여섯 번째 행과 같이 설정한다.
BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터가 "0"인 경우, 동적 대역폭 할당 모드로 동작한다. 따라서, BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터와 같다. BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 또는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터의 값은 LSB가 먼저 전송된다. 예를 들면, CBW80의 값은 "2"이고 바이너리로 "10"이므로, B5는 "0", B6은 "1"이 설정된다.
수신 HEW 디바이스는 CbwINNonHtTemp 값을 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B5, B6)로 설정하고, 표 3과 같이 CbwINNonHtTemp 값을 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터로 매핑한다. 또한 수신 HEW 디바이스는 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B4)로 설정한다. DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터는 표 4와 같이 설정된다.
수신 HEW 디바이스의 PHY는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT와 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없다. 그래서 수신 HEW 디바이스는 항상 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT와 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR에 포함한다. 수신 HEW 디바이스의 PHY는 CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없지만, 데이터 필드가 동일 방법으로 스크램블링 되기 때문에 문제없다.
BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터가 "1"인 경우, BSS 컬러 모드로 동작한다. BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터의 값은 LSB가 먼저 전송된다. 예를 들면, BSS color ID "2"는 바이너리로 "010"이므로, B4는 "0", B5는 "1", B6은 "0"이 설정된다.
수신 HEW 디바이스는 BssColorIdINNonHtTemp 값을 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B4, B5, B6)로 설정하고, 표 7과 같이 BssColorIdINNonHtTemp 값을 BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터로 매핑한다. 또한 수신 HEW 디바이스는 BSS_COLOR_IN_NON_HT 파라미터를 스크램블링 시퀀스에서 선택된 비트(B3)로 설정한다.
수신 HEW 디바이스의 PHY는 BSS_COLOR_IN_NON_HT와 BSS_COLOR_ID_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없다. 그래서 수신 HEW 디바이스는 항상 BSS_COLOR_IN_NON_HT와 BSS_COLOR_ID_IN_NON_HT 파라미터를 RXVECTOR에 포함한다. 수신 HEW 디바이스의 PHY는 BSS_COLOR_ID_IN_NON_HT 파라미터가 송신 PHY의 TXVECTOR에 존재하는지 여부를 결정할 수 없지만, 데이터 필드가 동일 방법으로 스크램블링 되기 때문에 문제없다.
다음에서, 표 9부터 표 11을 참고하여, 서비스 필드의 처음 7 비트 중 3개의 비트[비트4(B4)부터 비트6(B6)]를 BSS 식별 정보로 사용하는 실시예에 대해 설명한다. 이 경우, 스크램블러 초기화 비트는 4 비트가 유지되고, 2 비트의 BSS 컬러 식별자가 전송될 수 있다.
표 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 TXVECTOR와 RXVECTOR 파라미터에 따른 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 나타낸다.
파라미터 조건 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트
B0-B2 B3 B4 B5-B6
TXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 TXVECTOR에 존재하지 않음,
BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 TXVECTOR에 존재하지 않음
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같다면 5 비트 의사 랜덤 비제로 정수이고,
그렇지 않다면 5 비트 의사 랜덤 정수
BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT
TXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 TXVECTOR에 존재,
BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 TXVECTOR에 존재하지 않음
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 CBW20과 같고 DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 static과 같다면, 4 비트 의사 랜덤 비제로 정수이고,
그렇지 않다면 4 비트 의사 랜덤 정수
BSS_COLOR_DYN_BW_IN_NON_HT
RXVECTOR CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 존재, DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT가 RXVECTOR에 존재,
BSS_COLOR_IN_NON_HT 가 RXVECTOR에 존재하지 않음
- BSS_COLOR_DYN_BW_IN_NON_HT
표10에 따라 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT로 매핑
표 10은 표 9에서 사용하는 TXVECTOR 파라미터와 RXVECTOR 파라미터 중 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
BSS_COLOR_DYN_BW_IN_NON_HT (B4) 열거 값 의미
[B5:B6]
0 CBW20 채널 대역폭 20 MHz 0
0 CBW40 채널 대역폭 40 MHz 1
0 CBW80 채널 대역폭 80 MHz 2
0 CBW160
또는 CBW80+80
채널 대역폭 160MHz 또는 채널 대역폭 80 MHz + 80 MHz 3
1 BCID0 BSS Color ID 1 0
1 BCID1 BSS Color ID 2 1
1 BCID2 BSS Color ID 3 2
1 BCID3 BSS Color ID 4 3
표 11은 표 9에서 사용하는 BSS_COLOR_DYN_BW_IN_NON_HT 파라미터를 나타낸다.
열거 값
Dynamic bandwidth 0
BSS color ID 1
표 9를 참고하면, TXVECTOR 파라미터 및 RXVECTOR 파라미터로 BSS_COLOR_DYN_BW_IN_NON_HT와 BSS_ID_CH_BW_IN_NON_HT 등의 파라미터가 존재한다.
표 9를 참고하면, 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트(B4)가 "0"이면 동적 대역폭 할당 모드로 동작하고, 다섯 번째 비트(B4)가 "1"이면 BSS 컬러 모드로 동작한다. 다섯 번째 비트(B4)가 "0"이면, 여섯 번째 비트와 일곱 번째 비트(B5, B6)는 표 10과 같이 채널 대역폭을 나타내는 목적으로 사용된다. 다섯 번째 비트(B4)가 "1"이면, 여섯 번째 비트와 일곱 번째 비트(B5, B6)는 표 10과 같이 BSS 컬러 식별자를 나타내는 목적으로 사용된다.
또 다른 실시예로, 서비스 필드의 처음 7 비트 중 5개의 비트[비트2(B2)부터 비트6(B6)]를 BSS 식별 정보로 사용할 수 있다. 이 경우, 스크램블러 초기화 비트는 2 비트가 유지된다.
한편, BSS 식별 정보는 RTS/CTS 프레임의 서비스 필드의 예약 비트 중 적어도 일부 비트를 사용하여 전송될 수 있다. 이 경우, 동적 대역폭 지시자는 서비스 필드의 처음 7비트 중 일부 비트로 전송되고, BSS 식별 정보는 서비스 필드의 예약 비트 중 일부 비트로 전송될 수 있다.
도 18은 무선랜에서의 프레임 제어 필드 구조를 예시하는 도면이다.
도 18을 참고하면, 프레임 처리를 위해 MAC 레이어에서 BSS 식별 정보가 사용됨을 알아야 한다. 이를 위해, 무선랜 디바이스는 MAC 레이어에서 BSS 컬러 지시자 또는 BSS 컬러 모드 사용을 알 수 있도록, MAC 프레임의 적어도 일부 비트에 MAC 레이어를 위한 지시자를 설정한다.
한 실시예에 따르면 MAC 레이어를 위한 지시자는 프레임 제어 필드(600)의 어느 비트에 설정될 수 있다. 프레임 제어 필드(600)는 RTS/CTS 프레임의 MAC 헤더에 위치한다.
프레임 제어 필드(600)는 16 비트로서, 프로토롤 버전 필드, 타입 필드, 서브타입 필드, 분배 시스템(distribution system, DS)으로(To DS) 필드, DS로부터(From DS) 필드, more flag 필드, retry 필드, 파워 관리 필드, more data 필드, protected fame 필드, order 필드를 포함한다. 특히, 프레임 제어 필드 중 To DS 필드, From DS 필드, more flag 필드, retry 필드, more data 필드, protected fame 필드, order 필드 각각은 1비트이고, 레가시 제어 프레임에서 "0"으로 설정되어 있다. 따라서, MAC 레이어를 위한 지시자는 To DS 필드, From DS 필드, more flag 필드, retry 필드, more data 필드, protected fame 필드, order 필드 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
다른 실시예에 따르면 MAC 레이어를 위한 지시자는 TA 필드의 일부 비트에 설정될 수 있다. 도 6을 참고하면, TA 필드는 RTS 프레임을 전송하는 디바이스의 주소를 포함한다. IEEE 802.11ac 표준에 따르면, 그룹 지시자(group indication)를 위해 TA 필드의 MSB(Most Significant bits)를 사용하고, RTS/CTS 프레임의 TA 필드의 MSB를 MAC 레이어에 동적 대역폭 사용을 알려주기 위한 동적 대역폭 지시자(Dynamic bandwidth indication)로 사용한다. 만약 HEW 디바이스가 동적 대역폭 할당을 지원하지 않는 경우, TA 필드의 일부 비트, 예를 들면 MSB를 MAC 레이어를 위한 지시자로 사용할 수 있다.
또는, TA 필드의 일부 비트, 예를 들면 MSB의 첫 번째 비트를 동적 대역폭 지시자를 위해 사용하고, TA 필드의 남은 일부 비트를 BSS 컬러 지시자를 위해 사용할 수 있다. 예를 들면 MSB의 두 번째 비트 또는 MSB의 두 번째 비트부터 N번째 비트를 BSS 컬러 지시자를 위해 사용할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면 MAC 레이어를 위한 지시자는 서비스 필드의 예약 비트를 이용할 수 있다. 서비스 필드의 예약 비트는 "0"으로 설정되어 있는데, 예약 비트의 일부 비트가 "1"이라면, MAC 레이어에서 BSS 컬러 모드 지원을 인지할 수 있다.
도 19부터 도 22 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 동시 전송을 예시적으로 설명하는 도면이다. AP1과 STA1의 BSS 컬러 식별자는 "1"이고, AP2와 STA2의 BSS 컬러 식별자는 "2"이고, AP3과 STA3의 BSS 컬러 식별자는 "3"이며, AP4와 STA4의 BSS 컬러 식별자는 "4"라고 가정한다.
도 9와 도 19를 참고하면, AP1이 STA1으로 보낼 하향링크 데이터가 있는 경우 RTS 프레임을 송신한다. 이때 RTS 프레임은 BSS 식별 정보를 포함하고, BSS 식별 정보는 BSS 컬러 사용을 지시하는 BSS 컬러 지시자와 BSS 컬러 식별자를 포함할 수 있다. RTS 프레임의 수신처인 STA1은 수신 프레임을 디코딩한다. 그리고 STA1은 BSS 식별 정보를 포함하는 CTS 프레임을 송신한다.
RTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA2는 BSS 식별 정보를 포함하는 RTS 프레임을 수신한다. 수신처가 아닌 STA2는 RTS 프레임의 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다르므로, NAV 설정 대신 동시 전송을 할 수 있다.
CTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA3는 BSS 식별 정보를 포함하는 CTS 프레임을 수신한다. 수신처가 아닌 STA3는 CTS 프레임의 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다르므로, NAV 설정 대신 동시 전송을 할 수 있다.
도 11, 도 20, 그리고 도 21을 참고하면, STA1이 AP1으로 보낼 상향링크 데이터가 있는 경우 RTS 프레임을 송신한다. 이때 RTS 프레임은 BSS 식별 정보를 포함하고, BSS 식별 정보는 BSS 컬러 지시자와 STA1의 BSS 컬러 식별자를 포함할 수 있다. RTS 프레임의 수신처인 AP1은 RTS 프레임에 대한 응답으로 CTS 프레임을 송신한다. 이때, CTS 프레임도 BSS 식별 정보를 포함한다.
RTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA3는 BSS 식별 정보를 포함하는 RTS 프레임을 수신한다. STA3는 RTS 프레임의 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다르므로, NAV 설정 대신 동시 전송을 할 수 있다.
CTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA2는 BSS 식별 정보를 포함하는 CTS 프레임을 수신한다. STA2는 CTS 프레임의 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다르므로, NAV 설정 대신 동시 전송을 할 수 있다.
도 14와 도 22를 참고하면, AP1과 STA1이 통신하는 경우, BSS 식별 정보를 포함하는 RTS/CTS 프레임을 교환한다.
RTS 프레임과 CTS 프레임의 보호 영역에 위치한 STA4는 BSS 식별 정보를 포함하는 RTS/CTS 프레임을 수신한다. STA4는 RTS/CTS 프레임 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다르므로, NAV 설정 대신 동시 전송을 할 수 있다.
이와 같이, RTS/CTS 프레임은 BSS 식별 정보를 포함한다. BSS 식별 정보는 RTS/CTS 프레임의 서비스 필드의 일부 비트에 설정될 수 있다. 서비스 필드의 일부 비트는 처음 7 비트 중 일부 비트, 또는 예약 비트의 일부 비트일 수 있다.
STA2, STA3, STA4는 BSS 컬러 지시자를 기초로 BSS 컬러 모드를 인지한다. 그리고, STA2, STA3, STA4는 RTS/CTS 프레임으로부터 BSS 컬러를 식별하고, 자신과 다른 BSS로부터 전송된 RTS/CTS 프레임에 대해 NAV를 설정하지 않는다. 따라서, STA2, STA3, STA4는 RTS/CTS 프레임이 점유한 기간에 동시 전송할 수 있다.
하지만, 무선랜 디바이스가 BSS 식별 정보를 기초로 이웃 BSS에서 전송된 RTS/CTS 프레임에 대해 항상 NAV를 설정하지 않는다면, 동시 전송에 의해 충돌이 발생할 수 있다.
예를 들어, 도 9와 도 19를 참고하면, RTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA2는 RTS 프레임의 BSS가 자신의 BSS와 다르므로, NAV 설정 대신 동시 전송을 할 수 있다. 그러나, STA2가 동시 전송을 하는 경우, STA2가 전송하는 프레임은 ACK 프레임을 수신하는 AP1에게 간섭을 주게 되어 ACK 프레임이 손실될 수 있다.
CTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA3는 CTS 프레임의 BSS가 자신의 BSS와 다르므로, NAV 설정 대신 동시 전송을 할 수 있다. 그러나, STA3가 동시 전송을 하는 경우, STA3가 전송하는 프레임은 데이터 프레임을 수신하는 STA1에게 간섭을 주게 되어 데이터 프레임이 손실될 수 있다.
마찬가지로, 도 11, 도 20, 그리고 도 21을 참고하면, STA3가 RTS 프레임의 BSS가 자신의 BSS와 달라 동시 전송하는 경우, STA3가 전송하는 프레임은 ACK 프레임을 수신하는 STA1에게 간섭을 주게 되어 ACK 프레임이 손실될 수 있다.
STA2가 CTS 프레임의 BSS가 자신의 BSS와 달라 동시 전송하는 경우, STA2가 전송하는 프레임은 데이터 프레임을 수신하는 AP1에게 간섭을 주게 되어 데이터 프레임이 손실될 수 있다.
또한, 도 14와 도 22를 참고하면, RTS 프레임과 CTS 프레임의 보호 영역에 위치한 STA4는 RTS/CTS 프레임의 BSS가 자신의 BSS와 다르므로, 동시 전송을 할 수 있다. 그러나, STA4가 동시 전송을 하는 경우, STA4가 전송하는 프레임은 STA1과 AP1 모두에 간섭을 주게 된다.
다음에서, 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법에 대해 설명한다.
도 23과 도 24 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 BSS 식별 정보 기반 프레임 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 23과 도 24를 참고하면, 무선랜 디바이스가 이웃 BSS로부터 RTS 프레임과 CTS 프레임 중 어느 하나를 수신하는 경우, 동시 전송으로 이웃 BSS에 미치는 간섭을 고려하여 동시 전송 가능 기간을 계산한다. 무선랜 디바이스는 동시 전송 가능 기간에만 동시 전송한다. 설명을 위해, 동시 전송 가능 기간 이외의 기간에 NAV를 설정하는 것으로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9과 도 23을 참고하면, 이웃 BSS의 RTS 프레임만 수신한 STA2는 동시 전송을 하는 경우, ACK 프레임을 수신하는 AP1에게 간섭을 줄 수 있다. 따라서, STA2는 RTS 프레임의 기간 필드의 기간에서 ACK 프레임 전송 전까지를 동시 전송 가능 기간으로 설정한다. RTS 프레임의 기간 필드는 RTS 프레임 이후 연속적으로 교환되는 프레임들에 의해 점유되는 기간 정보를 포함하며, CTS 프레임, 데이터 프레임, ACK 프레임 그리고 3 SIFS를 포함할 수 있다. 따라서, 동시 전송 가능 기간은 RTS 프레임의 기간 정보에서 ACK 프레임 전송 시간과 SIFS를 뺀 기간일 수 있다. ACK 프레임 전송 시간은 전송 속도에 따라 달라질 수 있으므로, ACK 프레임 전송 시간은 허용된 전송 속도 중 가장 느린 속도(예를 들면, 6Mbps)로 계산될 수 있다.
STA2는 동시 전송 가능 기간 이외의 기간(ACK 프레임+SIFS)에 대해 동시 전송하지 않는다.
이웃 BSS의 CTS 프레임만 수신한 STA3는 동시 전송을 하는 경우, 데이터 프레임을 수신하는 STA1에게 간섭을 줄 수 있다. 따라서, STA3는 CTS 프레임의 기간 필드의 기간에서 데이터 프레임 전송 이후를 동시 전송 가능 기간으로 설정한다. CTS 프레임의 기간 필드는 CTS 프레임 이후 연속적으로 교환되는 프레임들에 의해 점유되는 기간 정보를 포함하며, 데이터 프레임, ACK 프레임 그리고 3 SIFS를 포함할 수 있다. 따라서, 동시 전송 가능 기간은 CTS 프레임에 설정된 기간 정보 중 ACK 프레임에 해당하는 기간으로서, SIFS를 더 포함할 수 있다. ACK 프레임이 블록 ACK 프레임인 경우, 동시 전송 가능 기간은 늘어날 수 있다.
STA3는 동시 전송 가능 기간 이외의 기간(데이터 프레임+SIFS)에 대해 NAV를 설정할 수 있다.
도 11과 도 24를 참고하면, 이웃 BSS의 RTS 프레임만 수신한 STA3는 동시 전송을 하는 경우, ACK 프레임을 수신하는 STA1에게 간섭을 줄 수 있다. 따라서, STA3는 ACK 프레임 전송 전까지를 동시 전송 가능 기간으로 설정한다. 동시 전송 가능 기간은 RTS 프레임의 기간 정보에서 ACK 프레임 전송 시간과 1 SIFS를 뺀 기간이다. STA3는 동시 전송 가능 기간 이외의 기간(ACK 프레임+SIFS)에 대해 NAV를 설정할 수 있다.
이웃 BSS의 CTS 프레임만 수신한 STA2는 동시 전송을 하는 경우, 데이터 프레임을 수신하는 AP1에게 간섭을 줄 수 있다. 따라서, STA2는 데이터 프레임 전송 이후를 동시 전송 가능 기간으로 설정한다. STA3는 CTS 프레임의 기간 필드를 기초로 동시 전송 가능 기간을 계산한다. 동시 전송 가능 기간은 CTS 프레임에 설정된 기간 정보 중 ACK 프레임에 해당하는 기간으로서, SIFS를 더 포함할 수 있다. STA2는 동시 전송 가능 기간 이외의 기간(데이터 프레임+SIFS)에 대해 NAV를 설정할 수 있다.
도 25부터 도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 BSS 식별 정보 기반 프레임 처리 방법의 흐름도이다.
도 25를 참고하면, 무선랜 디바이스는 RTS 프레임 또는 CTS 프레임 중 어느 하나를 수신한다(S110). RTS 프레임과 CTS 프레임은 BSS 식별 정보, 예를 들면 BSS 컬러 식별자를 포함한다.
무선랜 디바이스는 수신 프레임의 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다른 경우, 프레임을 전송한 디바이스와의 간섭 레벨을 계산한다(S120). 무선랜 디바이스는 수신 신호 세기(Received signal strength indication, RSSI)를 기초로 간섭 레벨을 계산할 수 있다. 또는 무선랜 디바이스는 수신 프레임에 포함된 송신 전력 정보 그리고 수신 신호 세기를 기초로 간섭 레벨을 계산할 수 있다. RTS/CTS 프레임을 전송하는 디바이스는 수신 디바이스가 NVA 설정을 할 것인지, 또는 동시 전송을 할 것인지 판단할 수 있도록 송신 전력 정보를 전송할 수 있다. 여기서 간섭 레벨은 적어도 두 개의 디바이스가 동시 전송을 하더라도 프레임 송수신에 영향을 주는지를 판단하는 지표로서, 수신 신호 세기나 거리 등으로도 표현될 수 있다. 무선랜 디바이스는 수신 신호 세기 또는 간섭 레벨을 기초로 프레임을 전송한 디바이스와의 거리를 예측할 수 있으므로, 간섭 레벨이 낮으면 두 디바이스 사이의 거리가 멀고, 간섭 레벨이 높으면 두 디바이스 사이의 거리가 가깝다고 추정될 수 있다.
무선랜 디바이스는 예측한 간섭 레벨을 기초로 동시 전송 여부를 결정한다(S130).
무선랜 디바이스는 간섭 레벨이 기준값 이하인 경우, NAV 설정 대신 동시 전송을 결정한다(S140). 즉, 상대방 디바이스에 영향을 주지 않을 정도의 간섭 레벨이므로, 무선랜 디바이스는 동시 전송을 결정한다.
만약, 간섭 레벨이 기준값 초과인 경우, 무선랜 디바이스는 수신 프레임을 기초로 NAV를 설정한다(S150). 즉, 동시 전송하면 상대방 디바이스에 간섭을 줄 수 있기 때문에, 무선랜 디바이스는 NAV를 설정한다.
도 9를 참고하면, RTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA2는 AP1과의 간섭 레벨을 기초로 동시 전송 여부를 결정할 수 있다. CTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA3는 STA1과의 간섭 레벨 기초로 동시 전송 여부를 결정할 수 있다. 도 11을 참고하면, RTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA3는 STA1과의 간섭 레벨을 기초로 동시 전송 여부를 결정할 수 있다. CTS 프레임 보호 영역에 위치한 STA2는 AP1과의 간섭 레벨을 기초로 동시 전송 여부를 결정할 수 있다.
이와 같이, 무선랜 디바이스는 수신 프레임의 BSS가 자신BSS와 다른 경우, 자신과 상대방과의 간섭 레벨을 기초로 동시 전송 여부를 결정할 수 있다.
도 26을 참고하면, 무선랜 디바이스는 RTS 프레임 또는 CTS 프레임 중 어느 하나를 수신한다(S210). RTS 프레임과 CTS 프레임은 BSS 식별 정보, 예를 들면 BSS 컬러 식별자를 포함한다.
무선랜 디바이스는 수신 프레임의 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다른 경우, 프레임을 전송한 디바이스와의 간섭 레벨을 계산한다(S220). 무선랜 디바이스는 수신 신호 세기와 수신 프레임에 포함된 송신 전력 정보 중 적어도 하나를 기초로 간섭 레벨을 계산할 수 있다.
무선랜 디바이스는 이웃 BSS와의 간섭 레벨을 기초로 동시 전송을 위한 송신 전력을 결정한다(S230). 무선랜 디바이스는 수신 신호 세기와 수신 프레임에 포함된 송신 전력 정보 등을 기초로 이웃 BSS에 미치는 간섭을 줄이기 위해 송신 전력을 낮출 수 있다.
무선랜 디바이스는 결정한 송신 전력으로 동시 전송한다(S240).
이와 같이, 무선랜 디바이스는 수신 프레임의 BSS가 자신의 BSS와 달라 동시 전송하는 경우, 송신 전력 낮춰 간섭을 줄일 수 있다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BSS 식별 정보 기반 프레임 처리 방법의 흐름도이고, 도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BSS 식별 정보 기반 프레임 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 14와 도 27을 참고하면, 무선랜 디바이스(STA4)는 RTS 프레임을 수신한다(S310). RTS 프레임은 BSS 식별 정보, 예를 들면 BSS 컬러 식별자를 포함한다.
무선랜 디바이스(STA4)는 RTS 프레임의 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다른 경우, RTS 프레임을 전송한 디바이스(AP1)와의 간섭 레벨을 계산한다(S320). 무선랜 디바이스(STA4)는 수신 신호 세기와 수신 프레임에 포함된 송신 전력 정보 중 적어도 하나를 기초로 간섭 레벨을 계산할 수 있다.
무선랜 디바이스는 간섭 레벨을 기초로 동시 전송 여부를 결정한다(S330).
무선랜 디바이스(STA4)는 간섭 레벨이 기준값 이하인 경우("조건A"라고 한다), RTS 프레임의 기간 정보에 해당하는 기간을 동시 전송 가능 기간으로 설정한다(S332).
만약, 간섭 레벨이 기준값 초과인 경우("조건B"라고 한다), 무선랜 디바이스(STA4)는 RTS 프레임의 기간 정보 중에서 데이터 프레임 전송 기간까지를 동시 전송 가능 기간으로 설정한다(S334). 동시 전송 가능 기간은 RTS 프레임의 기간 정보에서 ACK 프레임 전송 시간과 SIFS를 뺀 기간이다. 무선랜 디바이스(STA4)는 동시 전송 가능 기간 이외의 기간(ACK 프레임+SIFS)에 대해 NAV를 설정할 수 있다.
무선랜 디바이스(STA4)는 CTS 프레임을 수신한다(S340). CTS 프레임은 BSS 컬러 정보를 포함한다.
무선랜 디바이스(STA4)는 CTS 프레임의 BSS 컬러가 자신의 식별자와 다른 경우, CTS 프레임을 전송한 디바이스(STA1)와의 간섭 레벨을 계산한다(S350). 무선랜 디바이스(STA4)는 수신 신호 세기와 수신 프레임에 포함된 송신 전력 정보 중 적어도 하나를 기초로 간섭 레벨을 계산할 수 있다.
무선랜 디바이스는 간섭 레벨을 기초로 동시 전송 여부를 결정한다(S360).
무선랜 디바이스(STA4)는 간섭 레벨이 기준값 이하인 경우("조건C"라고 한다), CTS 프레임의 기간 정보에 해당하는 기간을 동시 전송 가능 기간으로 설정한다(S362).
만약, 간섭 레벨이 기준값 초과인 경우("조건D"라고 한다), 무선랜 디바이스(STA4)는 CTS 프레임의 기간 정보 중에서 ACK 프레임 전송 기간을 동시 전송 가능 기간으로 설정한다(S364). 동시 전송 가능 기간은 CTS 프레임에 설정된 기간 정보 중 ACK 프레임에 해당하는 기간으로서, SIFS를 더 포함할 수 있다. 무선랜 디바이스(STA4)는 동시 전송 가능 기간 이외의 기간(데이터 프레임+SIFS)에 대해 NAV를 설정할 수 있다.
무선랜 디바이스(STA4)는 동시 전송 가능 기간에서 동시 전송을 한다(S370).
도 28을 참고하면, 조건A와 조건C에 의한 동시 전송 가능 기간은 (a)와 같이 설정된다. 간섭 레벨이 낮으므로, 무선랜 디바이스(STA4)는 RTS/CTS 프레임의 기간 정보에 대해 NAV를 설정하지 않고 동시 전송한다. 한편, 무선랜 디바이스(STA4)는 RTS/CTS 프레임을 전송한 디바이스와 충분히 멀리 떨어져 있다고 볼 수 있다.
조건A와 조건D에 의한 동시 전송 가능 기간은 (b)와 같이 설정된다. 간섭 레벨이 RTS 프레임을 전송한 디바이스에 영향을 주지 않을 정도이므로, 무선랜 디바이스(STA4)는 RTS 프레임의 기간 정보에 대해 NAV를 설정하지 않는다. 하지만, 간섭 레벨이 CTS 프레임을 전송한 디바이스에 영향을 줄 수 있을 정도이므로, 무선랜 디바이스(STA4)는 데이터 프레임 전송 기간에 대해 NAV를 설정할 수 있다. 한편, 무선랜 디바이스(STA4)는 RTS 프레임을 전송한 디바이스(AP1)와 충분히 멀리 떨어져 있지만, CTS 프레임을 전송한 디바이스(STA1)에 가까이 있다고 볼 수 있다.
조건B와 조건C에 의한 동시 전송 가능 기간은 (c)와 같이 설정된다. 간섭 레벨이 CTS 프레임을 전송한 디바이스에 영향을 주지 않을 정도이므로, 무선랜 디바이스(STA4)는 CTS 프레임의 기간 정보에 대해 NAV를 설정하지 않는다. 하지만, 간섭 레벨이 RTS 프레임을 전송한 디바이스에 영향을 줄 수 있을 정도이므로, 무선랜 디바이스(STA4)는 ACK 프레임 전송 기간에 NAV를 설정할 수 있다. 한편, 무선랜 디바이스(STA4)는 CTS 프레임을 전송한 디바이스(STA1)와 충분히 멀리 떨어져 있지만, RTS 프레임을 전송한 디바이스(AP1)에 가까이 있다고 볼 수 있다.
조건B와 조건D에 의한 동시 전송 가능 기간은 (d)와 같이 설정된다. 간섭 레벨이 RTS/CTS 프레임을 전송한 디바이스에 영향을 줄 수 있을 정도이므로, 무선랜 디바이스(STA4)는 데이터 프레임과 ACK 프레임 전송이 완료될 때까지 동시 전송을 하지 않을 수 있다. 한편, 무선랜 디바이스(STA4)는 RTS/CTS 프레임을 전송한 디바이스에 가까이 있다고 볼 수 있다.
한편, 무선랜 디바이스(STA4)는 이웃 BSS와의 간섭 레벨을 기초로 동시 전송을 위한 송신 전력을 결정할 수 있다. 무선랜 디바이스는 수신 신호 세기와 수신 프레임에 포함된 송신 전력 정보 등을 기초로 이웃 BSS에 미치는 간섭을 줄이기 위해 송신 전력을 낮출 수 있다.
도 29는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 BSS 식별 정보 전송 방법의 흐름도이고, 도 30은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선랜에서의 프레임 동시 전송 방법의 흐름도이다.
도 29를 참고하면, 무선랜 디바이스는 BSS 식별 정보를 포함하는 RTS/CTS 프레임을 생성한다(S410). BSS 식별 정보는 BSS 컬러 지시자와 BSS 컬러 식별자를 포함할 수 있고, 서비스 필드의 지정된 비트에 포함된다. BSS 식별 정보는 서비스 필드의 처음 7 비트 중에서 3개의 비트, 4개의 비트, 5개의 비트를 사용하거나, 서비스 필드의 예약 비트의 일부 비트를 사용할 수 있다. 스크램블링된 서비스 필드의 처음 7 비트는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트에 해당한다. 무선랜 디바이스는 MAC 레이어에서 BSS 컬러 모드 동작을 알 수 있도록 지시자를 포함시켜 전송한다. MAC 레이어를 위한 지시자는 MAC 프레임의 프레임 제어 필드와 TA 필드 중 임의 비트에 설정될 수 있다. 또는 MAC 레이어를 위한 지시자는 서비스 필드의 예약 비트의 일부 비트에 설정될 수 있다.
무선랜 디바이스는 RTS/CTS 프레임을 전송한다(S420).
도 30을 참고하면, 무선랜 디바이스는 RTS/CTS 프레임을 수신한다(S510). 여기서, 무선랜 디바이스는 HEW 디바이스일 수 있다.
무선랜 디바이스는 RTS/CTS 프레임에 포함된 BSS 컬러 지시자를 식별한다(S520). BSS 컬러 지시자를 포함하는 BSS 식별 정보는 서비스 필드의 지정된 비트로부터 추출될 수 있다.
무선랜 디바이스는 수신 프레임의 RA 필드가 자신의 주소와 다른 경우, RTS/CTS 프레임에 포함된 BSS 컬러 식별자를 추출한다(S530). 무선랜 디바이스는 자신의 BSS 컬러 식별자와 수신 프레임의 BSS 컬러 식별자를 비교한다(S540).
BSS 컬러 식별자가 같은 경우, 무선랜 디바이스는 수신 프레임의 기간 필드에 해당하는 기간에 대해 NAV를 설정한다(S550).
BSS 컬러 식별자가 다른 경우, 무선랜 디바이스는 수신 프레임의 기간 필드에 해당하는 적어도 일부 기간을 동시 전송 가능 기간으로 설정할 수 있다(S560). 무선랜 디바이스는 BSS 컬러 식별자가 다른 RTS/CTS 프레임에 대해 NAV를 설정하지 않거나, 송신 디바이스와의 간섭 레벨 또는 거리를 기초로 전송 가능 기간을 계산할 수 있다. 또는 무선랜 디바이스는 동시 전송 시 송신 전력을 낮춰 전송할 수 있다.
도 31과 도 32 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임에서 BSS 정보를 포함하는 시그널 필드를 예시하는 도면이다.
도 31과 도 32를 참고하면, BSS 정보는 PHY 프레임의 시그널 필드의 일부 비트에 설정될 수 있다. 특히, HEW 시그널 필드에 포함되는 BSS 식별 정보는 HEW 디바이스가 전송 프레임의 BSS를 식별할 수 있도록 한다.
하향링크 프레임에서 HEW 시그널 필드는 10 비트의 식별자 필드(ID field) (400)를 포함하고, 식별자 필드(400)의 일부 비트에 BSS 정보가 포함된다. 식별자 필드(400)는 하향링크 프레임을 지시하는 제1 필드(410), BSS 컬러 식별자를 포함하는 제2 필드(430) 그리고 부분 결합 식별자(partial association ID, partial AID, PAID)를 포함하는 제3 필드(450)를 포함한다. 제1 필드(410)는 1비트로서, 남은 9비트를 정의(definition)하는데 사용되며, 예를 들면, 하향링크를 나타낸다. 제2 필드(430)는 BSS 컬러 식별자를 포함하고, 예를 들면, 3 비트일 수 있다. 제3 필드(450)는 6 비트의 PAID를 포함하고, 목적지를 식별하는데 사용된다. 하향링크 프레임에서의 PAID는 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, xor는 비트 단위(bitwise) 배타적 OR(exclusive OR) 연산을 나타내고, dec(A[b:c])는 b가 20으로 스케일되고 c가 2c-b로 스케일되는 십진법화 연산을 나타내며, AID[b:c]는 AID의 비트 b 내지 c를 나타내고, BSSID[b:c]는 BSSID의 비트 b 내지 c를 나타낸다. AID(association ID)는 STA이 AP에 결합(association)하는 동안 AP에 의해 STA에 할당된 식별자이다. BSSID(basic service set identifier)는 BSS를 식별하기 위한 식별자이다.
상향링크 프레임에서 HEW 시그널 필드는 10 비트의 식별자 필드(500)를 포함하고, 식별자 필드(500)의 일부 비트에 BSS 정보가 포함된다. 식별자 필드(500)는 상향링크 프레임을 지시하는 제1 필드(510) 그리고 BSS 식별 정보를 포함하는 제2 필드(530)를 포함한다. 제1 필드(510)는 1 비트로서, 상향링크를 나타낸다. 제2 필드(530)는 9 비트로서, BSSID의 일부 비트(예를 들면, BSSID의 9 비트)를 포함할 수 있다.
무선랜 디바이스는 시그널 필드의 BSS 정보를 기초로 수신 프레임의 BSS를 식별할 수 있다.
AP는 상향링크 프레임을 수신하고, 그룹 ID 필드(group ID field)가 0이고, PAID 필드가 BSSID[39:47]와 같다면, PSDU를 디코딩한다. 그렇지 않으면, AP는 PSDU를 디코딩하지 않는다. STA은 하향링크 프레임을 수신하고, 그룹 ID 필드가 63이고, PAID 필드가 (dec(AID[0:8]+dec(BSSID[44:47] XOR BSSID[40:43]x2^5)mod 2^9 또는 0과 같다면, PSDU를 디코딩한다. 그렇지 않으면, STA는 PSDU를 디코딩하지 않는다.
또는, AP는 수신한 상향링크 프레임의 PAID 필드가 BSSID[39:47]와 같다면, PSDU를 디코딩한다. 그렇지 않으면, AP는 PSDU를 디코딩하지 않는다. STA은 수신한 하향링크 프레임의 PAID 필드가 (dec(AID[0:8]+dec(BSSID[44:47] XOR BSSID[40:43]x2^5)mod 2^9 또는 0과 같다면, STA는 PSDU를 디코딩한다. 그렇지 않으면, STA는 PSDU를 디코딩하지 않는다.
지금까지 도면들을 참고로 설명한 본 발명의 방법은 프로세서, 메모리 그리고 송수신기를 포함하는 무선랜 디바이스에서 수행된다. 무선랜 디바이스는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 명령어(instructions)를 저장하고 있거나, 저장 장치로부터 명령어를 로드하여 일시 저장하는 메모리, 그리고 메모리에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행하여 본 발명의 빔포밍 피드백 방법을 처리하는 프로세서, 그리고 프로세서에서 생성된 프레임을 송신하거나 무선 통신 네트워크를 통해 전송된 프레임을 수신하는 송수신기를 포함한다. 여기서, 프로세서는 도 1의 베이스밴드 프로세서(10)를 포함할 수 있고, 메모리는 도 1의 메모리(40)를 포함할 수 있으며, 송수신기는 도 1의 RF 트랜시버(20)와 안테나부(30)를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예에 대해 설명하였지만, 이들 다양한 실시예는 반드시 단독으로 구현될 필요는 없고, 둘 이상의 실시예가 결합될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 무선랜(wireless local area network)에서 디바이스의 프레임 전송 방법으로서,
    기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS) 식별 정보를 포함하는 프레임을 생성하는 단계, 그리고
    상기 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 프레임은 RTS(request to send) 프레임 또는 CTS(clear to send) 프레임인 프레임 전송 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 BSS 식별 정보는 상기 프레임의 서비스 필드에 포함되는 프레임 전송 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 BSS 식별 정보는 BSS 컬러 식별자를 포함하는 프레임 전송 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 BSS 식별 정보는 BSS 식별 정보를 사용하는 모드를 지시하는 지시자를 포함하는 프레임 전송 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 프레임은 서비스 필드를 포함하고,
    상기 서비스 필드의 처음 7 비트는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트에 대응하며,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 소정 비트가 상기 BSS 식별 정보를 포함하는 프레임 전송 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 비트부터 일곱 번째 비트가 상기 BSS 식별 정보를 포함하는 프레임 전송 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 네 번째 비트는 BSS 식별 정보 전송을 나타내는 지시자를 포함하고,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트는 BSS 컬러 식별자를 포함하는 프레임 전송 방법.
  8. 제5항에서,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트가 상기 BSS 식별 정보를 포함하는 프레임 전송 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 다섯 번째 비트는 BSS 식별 정보 전송을 나타내는 지시자를 포함하고,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 여섯 번째 비트부터 일곱 번째 비트는 BSS 컬러 식별자를 포함하는 프레임 전송 방법.
  10. 제5항에서,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 세 번째 비트부터 일곱 번째 비트가 상기 BSS 식별 정보를 포함하는 프레임 전송 방법.
  11. 제5항에서,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 소정 비트는 BSS 식별 정보 전송을 나타내는 지시자에 해당하는 제1값, 그리고 사용 대역폭을 나타내는 지시자에 해당하는 제2값 중 어느 하나를 포함하는 프레임 전송 방법.
  12. 제1항에서,
    상기 프레임은 프레임 제어(frame control) 필드를 포함하고,
    상기 프레임 제어 필드 중 소정 비트는
    MAC(Medium Access Control) 레이어에 상기 BSS 식별 정보의 사용을 알려주는 정보를 포함하는 프레임 전송 방법.
  13. 제1항에서,
    상기 프레임은 서비스 필드를 포함하고,
    상기 서비스 필드의 여덟 번째부터 열여섯 번째 비트 중 적어도 일부 비트는
    MAC(Medium Access Control) 레이어에 상기 BSS 식별 정보의 사용을 알려주는 정보를 포함하는 프레임 전송 방법.
  14. 무선랜(wireless local area network)에서 디바이스의 프레임 수신 방법으로서,
    프레임을 수신하는 단계, 그리고
    상기 프레임에 포함된 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS) 식별 정보를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 프레임은 RTS(request to send) 프레임 또는 CTS(clear to send) 프레임인 프레임 수신 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 프레임의 서비스 필드는 상기 BSS 식별 정보를 포함하는 프레임 수신 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 서비스 필드의 처음 7 비트는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트에 대응하고,
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중 소정 비트가 상기 BSS 식별 정보를 지시하는 프레임 수신 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 BSS 식별 정보를 획득하는 단계는
    상기 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중에서, 상기 BSS 식별 정보가 전송되는 비트를 선택하고, 선택한 비트의 값을 지정된 파라미터로 매핑하여 상기 BSS 식별 정보를 획득하는 프레임 수신 방법.
  18. 제14항에서,
    상기 BSS 식별 정보를 기초로 프레임 동시 전송 여부를 판단하는 단계
    를 더 포함하는 프레임 수신 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 프레임 동시 전송 여부를 판단하는 단계는
    상기 프레임의 BSS 식별 정보가 자신의 BSS 식별 정보와 다른 경우, 상기 프레임의 기간 필드에 해당하는 기간 정보 중 적어도 일부 기간을 프레임 동시 전송 구간으로 판단하는 프레임 수신 방법.
  20. 제18항에서,
    상기 프레임 동시 전송 여부를 판단하는 단계는
    상기 프레임의 BSS 식별 정보가 자신의 BSS 식별 정보와 다른 경우, 상기 프레임을 전송한 디바이스와의 간섭 레벨을 기초로 프레임 동시 전송 여부를 판단하는 프레임 수신 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112203327A (zh) * 2020-09-22 2021-01-08 普联国际有限公司 基于通信设备的BSS Color值的生成方法、装置、介质及设备

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