【文献】
Jinyoung Chun et al.,Legacy Support on HEW frame structure,IEEE 11-13/1057r0,2013年 9月16日,Slides 1-8
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1は、無線LAN(wireless local area network、WLAN)の構造を示す概念図である。
【0014】
図1の上段は、IEEE(institute of electrical and electronic engineers)802.11のインフラストラクチャネットワーク(infrastructure network)の構造を示す。
【0015】
図1の上段を参照すると、無線LANシステムは、一つまたはそれ以上の基本サービスセット(Basic Service Set、BSS)100、105を含むことができる。BSS100、105は、成功的に同期化を行われて互いに通信できるAP(access point)125及びSTA1(Station)100−1のようなAPとSTAのセットであり、特定領域を示す概念ではない。BSS105は、一つのAP130に一つ以上の結合可能なSTA105−1、105−2を含むことができる。
【0016】
インフラストラクチャBSSは、少なくとも一つのSTA、分散サービス(Distribution Service)を提供するAP125、130及び複数のAPを連結させる分散システム(Distribution System、DS)110を含むことができる。
【0017】
分散システム110は、複数のBSS100、105を連結して拡張されたサービスセットであるESS(extended service set)140を具現することができる。ESS140は、一つまたは複数個のAP125、130が分散システム110を介して連結されて構成された一つのネットワークを指示する用語として使われることができる。一つのESS140に含まれるAPは、同じSSID(service set identification)を有することができる。
【0018】
ポータル(portal)120は、無線LANネットワーク(IEEE802.11)と他のネットワーク(例えば、802.X)との連結を実行するブリッジ役割を遂行することができる。
【0019】
図1の上段のようなインフラストラクチャネットワークでは、AP125、130間のネットワーク及びAP125、130とSTA100−1、105−1、105−2との間のネットワークが具現されることができる。しかし、AP125、130が無しでSTA間でもネットワークを設定して通信を実行することも可能である。AP125、130が無しでSTA間でもネットワークを設定して通信を実行するネットワークをアドホックネットワーク(Ad−Hoc network)または独立BSS(independent basic serviceset)と定義する。
【0020】
図1の下段は、独立BSSを示す概念図である。
【0021】
図1の下段を参照すると、独立BSS(independent BSS、IBSS)は、アドホックモードに動作するBSSである。IBSSは、APを含まないため、中央で管理機能を遂行する個体(centralized management entity)がない。即ち、IBSSでは、STA150−1、150−2、150−3、155−4、155−5が分散された方式(distributed manner)に管理される。IBSSでは、全てのSTA150−1、150−2、150−3、155−4、155−5が移動STAからなることができ、分散システムへの接続が許容されなくて自己完備的ネットワーク(self−contained network)を構築する。
【0022】
STAは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11標準の規定に従う媒体接続制御(Medium Access Control、MAC)と無線媒体に対する物理階層(Physical Layer)インターフェースを含む任意の機能媒体であり、広義では、APと非−AP STA(Non−AP Station)を両方とも含む意味として使われることができる。
【0023】
STAは、移動端末(mobile terminal)、無線機器(wireless device)、無線送受信ユニット(Wireless Transmit/Receive Unit;WTRU)、ユーザ装備(User Equipment;UE)、移動局(Mobile Station;MS)、モバイル加入者ユニット(Mobile Subscriber Unit)または単純にユーザ(user)などの多様な名称で呼ばれることもある。
【0024】
図2は、IEEE802.11によりサポートされる無線LANシステムの階層アーキテクチャを示す。
【0025】
図2では、無線LANシステムの階層アーキテクチャ(PHY architecture)を概念的に示した。
【0026】
無線LANシステムの階層アーキテクチャは、MAC(medium access control)副階層(sublayer)220、PLCP(Physical Layer Convergence Procedure)副階層210、及びPMD(Physical Medium Dependent)副階層200を含むことができる。PLCP副階層210は、MAC副階層220がPMD副階層200に最小限の従属性を有して動作できるように具現される。PMD副階層200は、複数のSTA間でデータを送受信するための送信インターフェース役割を遂行することができる。
【0027】
MAC副階層220、PLCP副階層210、及びPMD副階層200は、概念的に管理部(management entity)を含むことができる。
【0028】
MAC副階層220の管理部は、MLME(MAC Layer Management Entity)225であり、物理階層の管理部は、PLME(PHY Layer Management Entity)215である。このような管理部は、階層管理動作が実行されるインターフェースを提供することができる。PLME215は、MLME225と連結されてPLCP副階層210及びPMD副階層200の管理動作(management operation)を実行することができ、MLME225もPLME215と連結されてMAC副階層220の管理動作(management operation)を実行することができる。
【0029】
正確なMAC階層動作が実行されるために、SME(STA management entity)250が存在する。SME250は、階層に独立的な構成部として運用されることができる。MLME、PLME、及びSMEは、プリミティブ(primitive)に基づいて相互構成部間に情報を送信及び受信することができる。
【0030】
各副階層での動作を簡略に説明すると、下記の通りである。PLCP副階層210は、MAC副階層220とPMD副階層200との間でMAC階層の指示によってMAC副階層220から受けたMPDU(MAC Protocol Data Unit)をPMD副階層200に伝達し、またはPMD副階層200から来るフレームをMAC副階層220に伝達する。PMD副階層200は、PLCPの下位階層であり、無線媒体を介した複数のSTA間でのデータ送信及び受信を実行することができる。MAC副階層220が伝達したMPDU(MAC protocol data unit)は、PLCP副階層210でPSDU(Physical Service Data Unit)という。MPDUは、PSDUと類似するが、複数のMPDUをアグリゲーション(aggregation)したA−MPDU(aggregated MPDU)が伝達された場合、各々のMPDUとPSDUは、互いに異なる。
【0031】
PLCP副階層210は、PSDUをMAC副階層220から受けてPMD副階層200に伝達する過程で物理階層の送受信機により必要な情報を含む付加フィールドを付ける。このとき、付加されるフィールドは、PSDUにPLCPプリアンブル(preamble)、PLCPヘッダ(header)、コンボリューションエンコーダをゼロ状態(zero state)に返すのに必要なテールビット(Tail Bits)などである。PLCPプリアンブルは、PSDUが送信される前に受信機に同期化機能とアンテナダイバーシティを準備するようにする役割をすることができる。データフィールドは、PSDUにパディングビット、スクランブラを初期化するためのビットシーケンスを含むサービスフィールド及びテールビットが付けられたビットシーケンスがエンコーディングされたコード化シーケンス(coded sequence)を含むことができる。このとき、エンコーディング方式は、PPDUを受信するSTAでサポートされるエンコーディング方式によって、BCC(Binary Convolutional Coding)エンコーディングまたはLDPC(Low Density Parity Check)エンコーディングのうち一つを選択することができる。PLCPヘッダには送信するPPDU(PLCP Protocol Data Unit)に対する情報を含むフィールドが含まれることができる。
【0032】
PLCP副階層210では、PSDUに前述したフィールドを付加してPPDU(PLCP Protocol Data Unit)を生成してPMD副階層200を経由して受信ステーションに送信し、受信ステーションは、PPDUを受信してPLCPプリアンブル、PLCPヘッダからデータ復元に必要な情報を得て復元する。
【0033】
図3は、無線LANで広帯域媒体接続制御技術を示す概念図である。
【0034】
IEEE802.11n標準以前の無線LANは、20MHzのチャネル帯域幅(channel bandwidth)のみをサポートした。IEEE802.11n標準からは40MHzのチャネル帯域幅をサポートし始めたし、IEEE802.11acでは追加的に80MHz、160MHzのチャネル帯域幅をサポートした。
【0035】
図3は、IEEE802.11acでサポートされる80MHzのチャネル帯域幅でチャネルアクセスを示す。
【0036】
既存IEEE802.11b/g/nとの共存のために、IEEE802.11acは、DCF(distributed coordination function)、EDCA(enhanced distributed channel access)プロトコルベースのチャネルアクセスのための20MHzチャネルを定義することができる。DCF、EDCAプロトコルベースのチャネルアクセスのための20MHzチャネルをプライマリチャネル(primary channel)ということができる。
【0037】
STAは、40MHzのチャネル帯域幅または80MHzのチャネル帯域幅を介してフレームを送信するために、プライマリチャネル310外の他のチャネルの状態をセンシングすることができる。STAは、プライマリチャネル310外のチャネル(セカンダリチャネル(secondary channel)320、ターシャリチャネル(tertiary channel)330、クォータナリチャネル(quaternary channel)340)の状態を一定時間の間(例えば、PIFS(PCF inter frame space))センシングした後、データ350を送信するためのチャネル帯域幅を決定することができる。
【0038】
センシング結果、4個の20MHzのチャネル帯域幅310、320、330、340が全部可用な場合、STAは、80MHzのチャネル帯域幅を介してデータ350を送信することができ、各々の20MHzチャネルを介してブロックACK(block acknowledgement、BA)を受信することができる。
【0039】
IEEE802.11acでは、可用なチャネル帯域幅が20MHzから160MHzまで多様化することによって、送信STAと受信STAとの間に適切なチャネル帯域幅を決定することが無線LANの性能を決定するための重要な要因になった。IEEE802.11acではRTS(request to send)フレーム/CTS(clear to send)フレームに基づく動的チャネル帯域幅設定プロトコルが実行されることができる。動的チャネル帯域幅設定プロトコルで、送信STAは、RTSフレームを広帯域に送信し、受信STAは、現在可用なチャネル帯域幅を介してCTSフレームを送信することができる。具体的な例として、160MHzのチャネル帯域幅を使用しようとする送信STAは、160MHzのチャネル帯域幅を介してRTSフレームを受信STAに送信することができる。現在可用なチャネル帯域幅が80MHzである場合、受信STAは、80MHzのチャネル帯域幅を介してCTSフレームを送信STAに送信することができる。
【0040】
送信STAは、80MHzのチャネル帯域幅を介してCTSフレームを受信する場合、CTSフレームを受信した80MHzのチャネル帯域幅より小さいチャネル帯域幅を介してデータを受信STAに送信することができる。
【0041】
図4は、無線LANのVHTフォーマットPPDUフォーマットを示す概念図である。
【0042】
図4ではIEEE802.11acで定義されたVHT(very high throughput)フォーマットPPDU(PLCP(physical layer convergence procedure) protocol data unit)に対して開示する。
【0043】
レガシSTAとの互換性のために、VHTフォーマットPPDUは、L−STF400、L−LTF410、L−SIGフィールド420を含むことができる。
【0044】
L−STF400は、L−STFシーケンスを含むことができる。L−STFシーケンスは、フレーム探知(frame detection)、AGC(automatic gain control)、ダイバーシティ探知(diversity detection)、粗末な周波数/時間同期化(coarse frequency/time synchronization)のために使われることができる。
【0045】
L−LTF410は、L−LTFシーケンスを含むことができる。L−LTFシーケンスは、精密な周波数/時間同期化(fine frequency/time synchronization)及びチャネル予測のために使われることができる。
【0046】
L−SIG420は、制御情報を含むことができる。具体的に、L−SIG420は、データ送信率(rate)、データ長さ(length)に対する情報を含むことができる。
【0047】
VHT−SIG−A430は、VHTフォーマットPPDUを解釈するための情報を含むことができる。VHT−SIG−A430は、VHT−SIG−A1及びVHT−SIG−A2を含むことができる。VHT−SIG−A1は、使用するチャネルの帯域幅情報、空間時間ブロックコーディングの適用可否、MU(multi−user)−MIMO(multiple input multiple output)のためにグルーピングされたSTAを指示するグループID(identifier)及びMU−MIMOを実行時に使われる時空間ストリーム(space−time stream)の個数に対する情報などを含むことができる。VHT−SIG−A1に含まれているチャネル帯域幅の情報は、VHT−SIG−A1以後のフィールドが送信される帯域幅に対する情報を含むことができる。
【0048】
VHT−SIG−A2は、短いガードインターバル(guard interval、GI)使用可否に対する情報、フォワードエラー訂正(FEC;forward error correction)情報、単一ユーザに対するMCS(modulation and coding scheme)についての情報、複数ユーザに対するチャネルコーディングの種類についての情報、ビーム形成関連情報、CRC(cyclic redundancy checking)のための冗長ビット(redundancy bits)と畳み込みデコーダ(convolutional decoder)のテールビット(tail bit)などを含むことができる。
【0049】
VHT−STF440は、MIMO環境で自動利得制御推定(automatic gain control estimation、AGC)を向上させるために使われることができる。
【0050】
VHT−LTF450は、MIMO環境でチャネル予測のために使われる。
【0051】
VHT−SIG−B460は、各STAに対する情報、即ち、PSDU(PLCP service data unit)の長さとMCS(modulation and coding scheme)に対する情報、テールビットなどを含むことができる。
【0052】
データ470は、ペイロード(payload)であって、サービスフィールド(SERVICE field)、スクランブリングされたPSDU(scrambled PLCP service data unit)、テールビット(tail bits)、パディングビット(padding bits)を含むことができる。
【0053】
図5は、チャネルを介して送信されるPPDUを示す概念図である。
【0054】
図5は、MU(multi−user)−MIMO(multiple input multiple output)のためのPPDUフォーマットを開示する。
【0055】
図5を参照すると、APと2個のSTA(第1のSTA及び第2のSTA)との間でMU−MIMOに基づく通信時にAPが送信する時空間ストリームを開示する。
【0056】
4個の時空間ストリーム510、520、530、540のうち、2個の時空間ストリーム510、520は、第1のSTAにデータを送信するために割り当てられ、残りの2個の時空間ストリーム530、540は、第2のSTAにデータを送信するために割り当てられることができる。各々の時空間ストリームは、20MHzのチャネル帯域幅を介して送信されることができる。各々の時空間ストリームは、第1の時空間ストリーム510乃至第4の時空間ストリーム540という用語で表現され、第1の時空間ストリーム510乃至第4の時空間ストリーム540が送信されるチャネルは、第1のチャネル乃至第4のチャネルという用語で表現されることができる。
【0057】
図5を参照すると、第1の時空間ストリーム510乃至第4の時空間ストリーム540の各々を介して送信されるフィールドのうち、L−STF、L−LTF、L−SIG及びVHT−SIG−Aまではデュプリケート(duplicate)されることができる。即ち、複数の20MHzのチャネル帯域幅の各々を介して送信されるL−STF、L−LTF、L−SIG及びVHT−SIG−Aは、デュプリケートされたフィールドである。
【0058】
20MHzを介して送信される時空間ストリームの各々でVHT−SIG−A550以後のフィールドは、時空間ストリームによって異なる情報を含むことができる。MIMO、MU−MIMO、拡張されたチャネル帯域幅を介した送信のような向上した特徴(enhanced feature)は、VHT−SIG−A550以後のフィールドで適用されることができる。
【0059】
VHT−SIG−A550は、送信STAがデータを送信する帯域幅に対する情報、各々の受信STAに割り当てられた時空間ストリーム(space−time stream)の個数に対する情報を含むことができる。受信STAは、VHT−SIG−A550を介して送信された帯域幅情報に基づいてVHT−SIG−A550以後に送信されるデータを受信するためのチャネル帯域幅を決定することができる。このような帯域幅情報がVHT−SIG−A550を介して送信されない場合、受信STAは、送信に使われることができる帯域幅に対してブラインド探知を実行することで、データが送信される帯域幅を探索しなければならない。
【0060】
また、MU−MIMOの場合、受信STAは、VHT−SIG−A550に含まれている時空間ストリーム割当情報に基づいて受信するデータストリームを決定することができる。
【0061】
具体的に、VHT−SIG−A550は、帯域幅情報としてデータを送信する80MHzを指示することができ、各々の受信STAに割り当てられた時空間ストリーム(space−time stream)の個数に対する情報として、第1のSTAに2個の時空間ストリーム510、520が割り当てられることを指示し、第2のSTAに2個の時空間ストリーム530、540が割り当てられることを指示することができる。
【0062】
第1のSTAと第2のSTAは、VHT−SIG−A550に含まれている情報に基づいて送信STAからデータを受信することができる。
【0063】
以下、本発明の実施例では高い処理量(high throughput)及びQoE(quality of experience)性能向上に対する要求を満たすためのIEEE802.11ac以後の次世代無線LANのPPDUフォーマットに対して開示する。
【0064】
以下、本発明では、説明の便宜上、次世代無線LANをHEW(High efficiency WirelessLAN)、HEWをサポートするフレームをHEWフレーム、HEWをサポートするPPDUをHEWフォーマットPPDU、HEWをサポートするSTAをHEW STAという用語で表現することができる。
【0065】
また、non−HTフォーマットPPDU、HTフォーマットPPDUまたはVHTフォーマットPPDUなどのHEWフォーマットPPDUを除外した残りのPPDUをレガシフォーマットPPDU、レガシフォーマットPPDUに送信及び受信されるフレームをレガシフレーム、レガシフォーマットPPDUのみをサポートするSTAをレガシSTAという用語で表現することができる。前記のように表現された用語は、任意的な用語に過ぎず、他の多様な用語で表現されることができる。
【0066】
HEWにおいて、HEWフォーマットPPDUが使われる場合、HEWフォーマットPPDUは、既存無線LANシステムをサポートするレガシSTAのためのレガシフォーマットPPDUと共存する環境でデータを送信及び受信するために使われることができる。このような環境で、レガシSTAは、HEWに対する後方互換性がない。したがって、レガシSTAに影響がないようにHEWフォーマットPPDUが定義されなければならない。即ち、HEWフォーマットPPDUは、PLCPプリアンブルのオーバーヘッドを最小化し、レガシSTAを同時にサポート可能にしなければならない。
【0067】
HEWフォーマットPPDUは、便宜上、L−SIGまでのレガシ部分(legacy part)とL−SIG以後のHEW部分(HEW part)とに区分されることができる。例えば、HEW部分は、HEW−SIG−A、HEW−STF、HEW−LTF、HEW−SIG−BのようなHEWをサポートするためのフィールドのうち少なくとも一つを含むことができる。このようなHEWをサポートするためのフィールドは、レガシ部分を除外したHEWフォーマットPPDUを解釈するためのフィールドに対する例示である。具体的に、HEW−SIG−A、HEW−SIG−B、HEW−SIG−A/Bは、HEW部分をデコーディングするための情報を含むシグナリングフィールドの例示であり、HEW−STF、HEW−LTF(s)は、HEW部分でAGC及び/またはチャネル予測、チャネル/周波数トラッキングのために使われるトレーニングフィールドに対する例示である。
【0068】
図6は、本発明の実施例に係るHEWフォーマットPPDUを示す概念図である。
【0069】
図6を参照すると、HEWフォーマットPPDUで、HEW部分は、順次にHEW−SIG−A610、HEW−STF620、HEW−LTF(s)630、HEW−SIG−B640を含むことができる。説明の便宜上、データフィールドもHEW部分と仮定して説明する。
【0070】
HEW−SIG−A610は、HEW部分の1番目のシグナリングフィールドである。HEW−SIG−A610は、チャネル帯域幅情報を含むことができる。チャネル帯域幅情報は、HEW−SIG−A610以後、HEW部分に含まれるフィールド(例えば、HEW−STF620、HEW−LTF(s) 630、HEW−SIG−B640及びデータフィールド650)の送信のために使われるチャネル帯域幅の大きさを指示することができる。HEWフォーマットPPDUを受信する受信STAは、チャネル帯域幅情報により指示されたチャネル帯域幅を介してHEW−SIG−A610以後に送信されるフィールドに含まれているデータを受信することができる。もし、受信STAがチャネル帯域幅情報を知らない場合、受信STAは、ブラインド探知(blind detection)に基づいてHEW−SIG−A610以後のHEW部分に対するチャネル帯域幅の大きさを探知しなければならない。また、HEW−SIG−A610は、HEWフォーマットPPDUをデコーディングするための追加的な情報を含むことができる。
【0071】
HEW−STF620は、HEWフォーマットPPDUでHEW−STF620以後に送信されるデータに対するAGC(automatic gain control)のために使われることができる。
【0072】
HEW−LTF(s)630は、HEW−SIG−B640及び/またはデータフィールド650のデコーディングのためのチャネル予測のために使われることができる。HEW−LTF(s)630の個数は、時空間ストリームの個数により決定されることができる。
【0073】
HEW−SIG−B640は、DL(downlink)/UL(uplink)MU−MIMOのサポート時、必要な情報を提供し、またはHEWをサポートするための追加的な情報を伝達するために使われることができる。
【0074】
本発明で開示されるHEW−SIG−A、HEW−SIG−BまたはHEW−SIG−A/Bには、HEWをサポートするための以下のような情報が含まれることができる。HEW−SIG−A、HEW−SIG−BまたはHEW−SIG−A/BをHEWシグナリングフィールドという用語で表現することができる。
【0075】
HEWは、多重アクセス方式にOFDMAをサポートすることができ、HEWシグナリングフィールドは、多重アクセスをサポートするための情報を含むことができる。例えば、HEWシグナリングフィールドは、複数のSTAの各々に割り当てられる周波数帯域(または、チャネル)に対する情報を含むことができる。複数のSTAの各々に割り当てられる周波数帯域を指示するためにSTAのGID(group identifier)のような識別子情報が使われることができ、HEWシグナリングフィールドは、このようなSTAのGIDに基づいてSTAの使用周波数帯域に対する情報を指示することができる。
【0076】
また、HEWは、UL−MIMOをサポートすることができ、HEWシグナリングフィールドは、UL−MIMOを許容するかどうかに対する情報、UL−MIMO時に使われる時空間ストリームの個数に対する情報、UL−MIMOに使われるチャネルに対する情報を含むこともできる。
【0077】
または、HEWでは、APと複数のSTAが同時に通信を実行することができ、APは、同時にデータを送信及び受信するSTAに対する情報を送信することができる。HEWシグナリングフィールドは、同じTXOP(transmission opportunity)を取得するSTAの個数または同じTXOPを取得するSTAのリストに対する情報を含むことができる。また、HEWシグナリングフィールドは、TXOPのデュレイション(duration)に対する情報も送信することもできる。
【0078】
図7は、本発明の実施例に係るHEWフォーマットPPDUを示す概念図である。
【0079】
図7を参照すると、HEWフォーマットPPDUのHEW部分は、順次にHEW−STF710、HEW−LTF(s)720、HEW−SIG−A/B730を含むことができる。
【0080】
HEWフォーマットPPDUで、HEW−STF710がシグナリングフィールド(例えば、HEW−SIG−A/B730)より先行されて位置できる。前述したように、シグナリングフィールドを介して送信されたHEW部分に対するチャネル帯域幅情報がない場合、受信STAは、ブラインド探知に基づいてHEW部分に対するチャネル帯域幅の大きさを探知しなければならない。したがって、ブラインド探知を避けるために、本発明の実施例に係るHEWフォーマットPPDUでは、HEW−STF710を構成するシーケンス(HEW−STFシーケンス)がHEW部分に対するチャネル帯域幅情報を含むことができる。HEW−STFシーケンスは、HEW−STF710を送信するOFDMシンボル(HEW−STF OFDMシンボル)上の複数のサブキャリアに割り当てられることができる。
【0081】
互いに異なるHEW−STFシーケンスは、HEW部分に対する互いに異なるチャネル帯域幅の大きさを指示することができる。即ち、特定HEW−STFシーケンスは、HEW部分に割り当てられた特定なチャネル帯域幅の大きさを指示することができる。
【0082】
本発明の他の実施例によると、レガシ部分で指示されたチャネル帯域幅によりHEW部分に対するチャネル帯域幅が決定される場合、HEW−STFシーケンスは、チャネル帯域幅情報を含まないこともある。
【0083】
本発明の他の実施例によると、HEW−STFシーケンスは、チャネル帯域幅情報だけでなく、HEW部分を送信するために使われるOFDMシンボルのガードインターバル(guard interval)またはCP(cyclic prefix)に対する情報を含むことができる。以下、本発明の実施例では、ガードインターバルとCPが同じ意味で解釈されることができ、説明の便宜上、ガードインターバル(GI)という用語を使用して説明する。
【0084】
HEWでは、無線通信環境によって、多様な長さのGI(guard interval)(long GI、double GI、triple GI)を使用することができる。HEW−STFシーケンスは、HEW部分を送信するために使われるOFDMシンボルのガードインターバル情報を含むことができる。
【0085】
HEWでは、通信環境によって、HEWフォーマットPPDUに対するガードインターバルの長さが変わることができ、HEW−STFシーケンスは、使われたガードインターバルの長さに対する情報を含むことができる。HEWでは、ガードインターバルの長さによって最適化されたHEWフォーマットPPDUが使われることができる。即ち、HEWフォーマットPPDUは、ガードインターバルの長さによって設定可能(configuarble)する。
【0086】
HEW−STFシーケンスは、チャネル帯域幅情報とガードインターバル情報を独立的に送信することもできるが、HEW−STFシーケンスは、チャネル帯域幅情報とガードインターバル情報の組合せに対する情報を送信することもできる。例えば、第1のHEW−STFシーケンスは、第1のチャネル帯域幅大きさ及び第1のガードインターバルの長さを指示し、第2のHEW−STFシーケンスは、第1のチャネル帯域幅大きさ及び第2のガードインターバルの長さを指示することができる。
【0087】
または、受信STAは、HEW−STFシーケンスの信号波形に基づいてFFT(fast fourier transform)の大きさ情報を概略的に判断することでチャネル帯域幅情報を推定することもできる。推定されたチャネル帯域幅情報は、HEW−STF710以後に送信されたHEW−SIG−A/B730に含まれているチャネル帯域幅情報に基づいて確認されることができる。
【0088】
HEW−LTF(s)720は、HEW−SIG−A/B730及び/またはデータフィールド740のデコーディングのためのチャネル予測のために使われることができる。HEWフォーマットPPDUに含まれるHEW−LTF(s)720の個数は、時空間ストリームの個数により決定されることができる。
【0089】
図8は、本発明の実施例に係るHEWフォーマットPPDUを示す概念図である。
【0090】
図8を参照すると、HEWフォーマットPPDUのHEW部分は、順次にHEW−STF810、HEW−SIG−A/B820を含むことができる。
【0091】
HEWフォーマットPPDUは、HEW−LTFを含まないこともある。HEW−LTFの代わりにチャネル予測を実行するために、HEW−SIG−A/B820及びデータフィールド830の各々は、チャネル予測のための信号(例えば、パイロット信号(pilot signal))を含むことができる。チャネル予測のための信号は、チャネル予測のための用途だけでなく、チャネルトラッキング及び/または周波数トラッキングのための用途にも使われることもできる。
【0092】
本発明の他の実施例によると、チャネル環境の変化が大きくなくてコヒーレンス時間(coherence time)内に十分にHEWフォーマットPPDUが送信されることができる場合、レガシ部分に含まれているL−LTF840をHEW部分のデコーディングのために使用することができる。具体的に、L−LTF840に基づいて予測されたチャネル予測結果を、HEW部分をデコーディングするために使用することができる。
【0093】
図9は、本発明の実施例に係るHEWフォーマットPPDUを示す概念図である。
【0094】
図9を参照すると、HEWフォーマットPPDUのHEW部分は、HEW−SIG−A/B910のみを含むことができる。
【0095】
HEWフォーマットPPDUは、HEW−STFを含まないこともある。したがって、レガシ部分のL−STF930がHEW部分に対するAGCのために使われることができる。具体的に、レガシ部分とHEW部分の各々でADC(analog digital converter)端の量子化レベル(quantization level)の範囲(range)が著しく異ならない場合、HEW部分は、HEW−STFを含まずにL−STF930がHEW部分に対するAGCのために使われることができる。
【0096】
図8で前述したように、HEWフォーマットは、HEW−LTFを含まないこともある。前述したように、HEW−LTFの代わりにチャネル予測を実行するためにHEW−SIG−A/B910及びデータフィールド920の各々は、チャネル予測のための信号(例えば、パイロット信号(pilot signal))を含むことができる。または、レガシ部分に含まれているL−LTF940をHEW部分のデコーディングのために使用することもできる。
【0097】
本発明の実施例によると、HEWフォーマットPPDUを送信する送信STAは、周期的にHEW−STF及び/またはHEW−LTFを含むHEWフォーマットPPDUを送信することができる。
【0098】
HEWフォーマットPPDUを介して周期的に送信されるHEW−STF及びHEW−LTFは、同期化(synchronization)の機能を重点的に考慮することで最小化された構造に設計されることができる。HEW−STF及びHEW−LTFの送信周期に対する情報は、システム情報(system information)として、初期チャネルアクセスに使われるフレーム(例えば、ビーコンフレーム(beacon frame)、プローブ応答フレーム(probe response frame)及び結合応答フレーム(association response frame)のうち少なくとも一つのフレーム)に含まれて送信されることができる。
【0099】
図10は、本発明の実施例に係るHEWフォーマットPPDUを送信するためのサブキャリアを示す概念図である。
【0100】
図10を参照すると、HEWフォーマットPPDUで、レガシ部分1000とHEW部分1050は、互いに異なるFFTの大きさに基づいて生成されることができる。
図10では、
図6で前述したHEWフォーマットPPDUを仮定してレガシ部分1000とHEW部分1050のFFTの大きさ変化に対して説明する。HEW部分1050がデータフィールドを含むと仮定する。
【0101】
無線LANの通信環境が室外(outdoor)環境である場合、デレイスプレッド(delay spread)の大きさが増加できる。デレイスプレッドの大きさ増加による影響を減少させるために、レガシ部分1000とは異なる大きさのFFTがHEW部分に適用されることができる。
【0102】
具体的な例として、レガシ部分1000には20MHz大きさのチャネル帯域幅で64−FFTが適用されることができる。64−FFTに基づく52個のサブキャリアがデータを送信するために使われることができ、52個のサブキャリアのうち、48個はトラフィックデータ、4個のサブキャリアはパイロット信号を送信するために使われることができる。サブキャリア間の間隔は312.5kHzである。また、OFDMシンボルの大きさ(または、幅)は4usecであり、TGI(ガードインターバルの長さ)は0.8usecである。有効OFDMシンボルの大きさは、OFDMシンボルの大きさ(4usec)からTGIの大きさ(0.8usec)を引いた3.2usecである。
【0103】
本発明の実施例によると、20MHz大きさのチャネル帯域幅で128−FFTがHEW部分1050に適用されることができる。
【0104】
128−FFTが使われる場合、128−FFTに基づく104個のサブキャリアがデータを送信するために使われることができる。104個のサブキャリアを使用する場合、サブキャリア間の間隔は312.5/2(=156.25)kHzである。サブキャリア間の間隔は、OFDMシンボルの大きさからガードインターバルの大きさを引いた有効OFDMシンボル幅の逆数である。したがって、104個のサブキャリアが使われる場合、有効OFDMシンボルの大きさは、3.2usecの2倍である6.4usecに増加することができ、TGIも0.8useの2倍である1.6usecに増加することができる。即ち、OFDMシンボルの長さが4usecから8usecに増加することができる。本発明の実施例によると、通信環境によって、TGIの長さを調節することもできる。もし、TGIの長さが0.8usecを使用する場合、有効OFDMシンボル長さが7.2usecに増加され、単位時間当たり(または、単位シンボル当たり)データ処理量が増加することができる。増加されたFFTの大きさを使用することによって、ガードインターバルの長さが増加し、それによって、HEWフォーマットPPDUの送信カバレッジが増加されることができる。
【0105】
互いに異なる大きさのFFTの適用は、STAのPPDU生成観点で、下記のように説明されることができる。
【0106】
STAは、第1の部分(レガシ部分、またはL−SIG)と第2の部分(HEW部分、HEW−SIG−A、またはHEW−SIG−A/B)を含むPPDUを生成して送信することができる。第1の部分は、第1のFFTの大きさによるIFFT(inverse fast fourier transform)が実行されて生成され、第2の部分は、第2のFFTの大きさによる前記IFFFが実行されて生成されることができる。このとき、第1のFFTの大きさと第2のFFTの大きさは互いに異なり、第2のFFTの大きさは第1のFFTの大きさの2の倍数倍である。
【0107】
第1の部分は、第1のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボル上で送信され、第2の部分は、第2のOFDMシンボル上で送信される場合を仮定することができる。このような場合、第1のOFDMシンボルのデュレイションは、第1のガードインターバルデュレイション(guard interval duration)と前記第1のFFTの大きさによって決定される第1のFFT期間(fast fourier transform period)との和であり、第2のOFDMシンボルのデュレイションは、第2のガードインターバルデュレイションと第2のFFTの大きさによって決定される第2のFFT期間との和である。このとき、第2のガードインターバルデュレイションは、前記第1のガードインターバルデュレイションより長い。
【0108】
128−FFTは、増加されたFFTの大きさに対する例示に過ぎず、256−FFT、512−FFTも使われることができ、このような実施例も本発明の権利範囲に含まれる。増加されたFFTの大きさを使用することによってHEWフォーマットPPDUの送信カバレッジが増加されることができる。
【0109】
前記のようにレガシ部分1000とHEW部分1050に対するFFTの大きさが変化する場合、レガシ部分1000とHEW部分1050に異なって適用されるOFDM数秘術(numerology)のためSTAのPPDUデコーディングに問題が発生することもできる。
【0110】
HEW STAは、レガシ部分1000とHEW部分1050を両方ともデコーディング可能にしなければならない。したがって、HEW STAは、HEWフォーマットPPDUで互いに異なる大きさのFFTを適用した部分を探知可能にしなければならない。HEWフォーマットPPDUで互いに異なる大きさのFFTを適用した部分を探知することを他の用語としてOFDM数秘術チェックともいう。
【0111】
HEW STAは、受信したPPDUで互いに異なる大きさのFFT(例えば、2の倍数倍(例えば、4倍))を適用した部分が存在する場合、受信したPPDUをHEWフォーマットPPDUと判断することができる。それに対し、レガシSTAは、受信したPPDUのレガシ部分(L−STF、L−LTF、L−SIG)1000以後の互いに異なる大きさのFFTを適用した部分が存在する場合、HEWフォーマットPPDUと判断することで追加的なデコーディングを実行しない。
【0112】
以下、本発明の実施例ではHEW STAがHEWフォーマットPPDUで互いに異なる大きさのFFTが適用された部分を探知する方法に対して開示する。
【0113】
図11は、本発明の実施例に係るHEW STAがHEWフォーマットPPDUでFFTの大きさを探知する方法を示す概念図である。
【0114】
図11を参照すると、HEW STAは、受信したPPDUのレガシ部分(L−STF、L−LTF、L−SIG)1100以後のフィールド(HEWフォーマットPPDUである場合、HEW部分で時間上に1番目に位置したフィールド)に割り当てられたOFDMシンボルのガードインターバル区間1150で適用されたFFTの大きさを判断することができる。即ち、HEW STAは、レガシ部分1100以後のフィールドに割り当てられたOFDMシンボルのガードインターバル区間1150で与えられたチャネル帯域幅で使われるFFTの大きさを判断することができる。判断結果、FFTの大きさが変化する場合、HEW STAは、受信したPPDUをHEWフォーマットPPDUと判断することができる。
【0115】
HEW部分に対応されるOFDMシンボル上のサブキャリアの数は、レガシ部分に対応されるOFDMシンボル上のサブキャリアの数の2の倍数倍(例えば、2倍、4倍等)である。
【0116】
本発明の実施例によると、STAによるFFTの大きさ変化の判断のために、HEWフォーマットPPDUでHEW部分に割り当てられた一部OFDMシンボルは、十分な長さのGIを含むことができる。例えば、HEW部分に割り当てられた一部OFDMシンボルに対するGIは、長いGI(long GI)、ダブルGI(double GI)またはトリプルGI(triple GI)である。例えば、ダブルGIは短いGI長さの2倍、トリプルGI(triple GI)は短いGI長さの3倍に定義された長さである。
【0117】
図12は、本発明の実施例に係るHEW STAがHEWフォーマットPPDUでFFTの大きさを探知する方法を示す概念図である。
【0118】
図12ではHEWフォーマットPPDUでHEW部分のGIの設定に対して開示する。
【0119】
図12を参照すると、HEWフォーマットPPDUの具体的な例として、
図6で前述したように、HEWフォーマットPPDUのHEW部分がHEW−SIG−A、HEW−STF、HEW−LTF、HEW−SIG−B、データフィールドを含む場合を仮定する。また、HEW−SIG−Aに2個のOFDMシンボルが割り当てられた場合を仮定する。
【0120】
このような場合、HEW部分の1番目のフィールドであるHEW−SIG−Aに対するOFDMシンボルは、長いGI、ダブルGIまたはトリプルGIを含むことができる。
【0121】
図12の上段のように、複数のOFDMシンボルがHEW−SIG−A1200に割り当てられた場合、長いGI1250がHEW−SIG−A1200に対応されるOFDMシンボル毎に含まれることもできる。
【0122】
または、
図12の下段のように、HEW STAのFFTの大きさ変化に対する判断をもう少し容易にするために、HEW−SIG−A1270に割り当てられるOFDMシンボルのうち、1番目のOFDMシンボル1280は、ダブルGI1290またはトリプルGIを含み、残りのOFDMシンボル1285に対するGIは、相対的に短い長さのGIを含み、または残りのOFDMシンボル1285は、GIを含まないこともある。
【0123】
図13は、本発明の実施例に係るHEW STAがHEWフォーマットPPDUでFFTの大きさを探知する方法を示す概念図である。
【0124】
図13ではHEW部分の1番目のフィールドとしてHEW−STF(または、HEW−LTF)のようなトレーニングフィールドを位置させる場合、HEW STAのFFTの大きさ探知方法に対して開示する。
【0125】
例えば、HEW STAは、レガシ部分1300以後に送信されるOFDMシンボル(以下、探索OFDMシンボル1350)に対するシーケンスコリレイション(sequence correlation)を探索することができる。
【0126】
HEW STAは、探索OFDMシンボル1350に対するシーケンスコリレイションが第1のコリレイション特性として判断される場合、第1のFFTの大きさと判断できる。また、HEW STAは、探索OFDMシンボル1350に対するシーケンスコリレイションが第2のコリレイション特性として判断される場合、第2のFFTの大きさと判断できる。HEW STAは、第2のFFTと判断される場合、レガシ部分1300以後に送信されるOFDMシンボルをHEW部分に含まれるHEW−STFと判断できる。
【0127】
前述したように、HEW部分でシグナリングフィールド(例えば、HEW−SIG−A)以前にHEW−STFが位置する場合、HEW STAは、チャネル帯域幅情報を取得するために、HEW−STFに対応されるOFDMシンボルでブラインド探知を実行しなければならない。このような問題点を解決するために、HEW−STFシーケンスとチャネル帯域幅情報をマッピングすることができ、HEW STAは、HEW−STFシーケンスに基づいてチャネル帯域幅情報を取得することができる。
【0128】
例えば、HEWフォーマットPPDUがHEW−STF、HEW−LTF、HEW−SIG−A/B及びデータフィールドを含む場合、HEW−STFシーケンスがチャネル帯域幅情報を含み、HEW−SIGが別途のチャネル帯域幅情報を含まないこともある。
【0129】
図14は、本発明の実施例に係るレガシSTAのHEW PPDU受信時、動作を示す概念図である。
【0130】
図14では
図6で開示したHEWフォーマットPPDUを仮定する。
【0131】
図14を参照すると、レガシSTAは、レガシ部分1400以後に位置したフィールド(L−SIG以後のフィールド)を探索してデコーディングすることができないフィールド(例えば、異なるFFTの大きさに基づいて生成されたフィールド)である場合、追加的なデコーディングを実行せずに、L−SIGにある長さフィールド(length field)に基づいてNAV(network allocation vector)設定をしてチャネル接続を延期(defer)することができる。
【0132】
即ち、互いに異なるOFDM数秘術がレガシ部分1400とHEW部分1450に適用されることによって、レガシSTAは、HEW部分1450をデコーディングが不可能なフィールドと判断できる。
【0133】
または、レガシSTAは、受信したPPDUがデコーディング可能なPPDUフォーマットかどうかを判断するために、自動探知規則(auto−detection rule)を使用することで、レガシ部分1400の後に位置した少なくとも一つのOFDMシンボルまでのコンステレーション(constellation)情報を判断することもできる。即ち、レガシSTAは、レガシ部分の後に位置した少なくとも一つのOFDMシンボルのコンステレーション情報に基づいて受信したPPDUがデコーディング可能なPPDUフォーマットかどうかを判断することができる。
【0134】
図15は、本発明の実施例が適用されることができる無線装置を示すブロック図である。
【0135】
図15を参照すると、無線装置1500は、前述した実施例を具現することができるSTAであり、AP1500または非AP STA(non−AP station)(または、STA)1550である。
【0136】
AP1500は、プロセッサ1510、メモリ1520及びRF部(radio frequency unit)1530を含む。
【0137】
RF部1530は、プロセッサ1510と連結して無線信号を送信/受信することができる。
【0138】
プロセッサ1510は、本発明で提案された機能、過程及び/または方法を具現することができる。例えば、プロセッサ1510は、前述した本発明の実施例に係る無線装置の動作を実行するように具現されることができる。プロセッサは、
図6乃至
図14の実施例で開示した無線装置の動作を実行することができる。
【0139】
例えば、プロセッサ1510は、第1の部分と第2の部分を含むPPDUを生成してPPDUを送信するように具現されることができる。第1の部分は、第1のFFTの大きさによるIFFTが実行されて生成され、第2の部分は、第2のFFTの大きさによるIFFFが実行されて生成されることができる。
【0140】
STA1550は、プロセッサ1560、メモリ1570及びRF部(radio frequency unit)1580を含む。
【0141】
RF部1580は、プロセッサ1560と連結して無線信号を送信/受信することができる。
【0142】
プロセッサ1560は、本発明で提案された機能、過程及び/または方法を具現することができる。例えば、プロセッサ1560は、前述した本発明の実施例に係る無線装置の動作を実行するように具現されることができる。プロセッサは、
図6乃至
図14の実施例で無線装置の動作を実行することができる。
【0143】
例えば、プロセッサ1560は、受信したPPDUで使われたFFTの大きさの変化に基づいて受信したPPDUでHEW部分を判断するために具現されることができる。
【0144】
プロセッサ1510、1560は、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路、データ処理装置及び/またはベースバンド信号及び無線信号を相互変換する変換器を含むことができる。メモリ1520、1570は、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。RF部1530、1580は、無線信号を送信及び/または受信する一つ以上のアンテナを含むことができる。
【0145】
実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリ1520、1570に格納され、プロセッサ1510、1560により実行されることができる。メモリ1520、1570は、プロセッサ1510、1560の内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサ1510、1560と連結されることができる。