KR20160037216A

KR20160037216A - 고효율 무선 근거리 네트워크 통신을 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20160037216A
Application number: KR1020167005180A
Authority: KR
Inventors: 정훈 서; 페이잉 주; 오사마 아불-마그드; 콱 슘 아우; 성 쑨
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2016-04-05
Anticipated expiration: 2034-11-11
Also published as: JP2016536911A; EP3017641A4; CN105264991B; US20150131756A1; EP3017641A1; KR101810950B1; CN105264991A; WO2015073437A1; US20170324598A1; US9729368B2; EP3017641B1; US10313169B2

Abstract

시스템 및 방법 실시예가 고효율 무선 통신을 위해 제공된다. 일 실시예에서, 네트워크 콤포넌트에서 두 개의 서로 다른 FFT 크기의 프레임을 전송하는 프레임 전송 방법은, 두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 OFDM 심볼을 포함하는 프레임을 생성하는 단계 - 여기서 프레임은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하고 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함함 -; 그리고 단일 전송 기회에서 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

고효율 무선 근거리 네트워크 통신을 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR HIGH EFFICIENCY WIRELESS LOCAL AREA NETWORK COMMUNICATIONS}

본 발명은 무선 통신을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이고, 구체적인 실시예는 고효율 무선 근거리 네트워크 통신을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

2013년에, IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)는 무선 근거리 네트워크(wireless local area network, WLAN) 배치의 효율 및 성능을 향상시키기 위해서 IEEE 802.11 고효율 WLAN(high efficiency WLAN, HEW) 스터디 그룹을 만들었다. HEW 스터디 그룹은 접속 포인트(access points, Aps) 및/또는 스테이션(stations, STAs)의 고밀도 시나리오에서 시스템 스루풋(throughput)/영역을 향상시키기 위해 스펙트럼 효율의 향상을 고려하고 있다. 그러나, 레거시 장비(legacy devices)은 새로운 기술을 사용하지 못할 수 있다. 그러므로, 레거시 장비와 HEW 호환 장비가 둘 다 동일한 무선 네트워크 내에서 통신하도록 허용하는 시스템 및 방법이 요구될 수 있다.

일 실시예에서, 네트워크 콤포넌트에서 두 개의 서로 다른 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 크기의 프레임을 전송하는 프레임 전송 방법은, 두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 OFDM 심볼을 포함하는 프레임을 생성하는 단계 - 여기서, 프레임은 제1 부분(portion) 및 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하고 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함함 -; 그리고 단일 전송 기회(single transmission opportunity) 동안 상기 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트는 프로세서 및 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하고, 프로그래밍은 두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 OFDM 심볼을 포함하는 프레임을 생성하는 지시; 그리고 단일 전송 기회 동안 프레임을 전송하는 지시를 포함하며, 프레임은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하며, 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함한다.

일 실시예에서, 무선 시스템은 전송기, 그리고 전송기와 연결되고 프레임을 생성하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 여기서 프레임은 두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 OFDM 심볼을 포함하고, 프레임은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하며, 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하고 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함하며, 프로세서는 또한 전송기가 단일 전송 기회 동안 프레임을 전송하는 것을 유발하도록 구성된다.

본 발명의 더욱 완전한 이해를 위해서, 그리고 이해의 편의를 위해서, 수반하는 도면과 결합하여 아래 설명이 참조로 된다.
도 1은 데이터 통신을 위한 네트워크를 나타낸다;
도 2는 다양한 IEEE 802.11 아키텍처를 나타낸다;
도 3은 레거시 WLAN 부분과 서로 다를 수 있는 뉴머롤로지를 갖는 HEW-데이터 부분을 갖는 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 나타낸다.
도 4는 STBC 기반 프레임 제어 심볼을 갖는 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 나타낸다.
도 5는 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 갖는 프레임을 생성하기 위한 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 6은 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 포함하는 프레임을 디코딩하기 위한 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 7은 제1 FFT 크기 또는 뉴머롤로지 포맷으로 된 프레임의 제1 부분 및 제2 FFT 크기 또는 뉴머롤로지 포맷으로 된 프레임의 제2 부분을 포함하는 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 포함하는 프레임을 레거시 무선 장비에서 디코딩하기 위한 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 8은 여기에 개시된 장치 및 방법의 구현을 위해 사용될 수 있는 프로세싱 시스템(800)의 블록도이다.
서로 다른 도면 내의 일치하는 숫자 및 심볼은 일반적으로 달리 지시되지 않는 한 대응하는 부분을 지칭한다. 도면은 실시예의 관련된 측면을 분명하게 설명하기 위해서 도시되었고 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니다.

바람직일 실시예의 구성 및 사용이 아래에서 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명이 구체적 문맥의 큰 다양함 속에 내포될 수 있는 많은 적용 가능한 인벤티브한 개념을 제공할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 설명된 구체적인 실시예는 단지 본 발명의 구성 및 사용을 위한 구체적 방법을 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

HEW는, 향상된 영역 스루풋 및 셀-에지(cell-edge) 성능, 인근의 기본 서비스 세트(basic service sets, BSSs) 사이의 공존 보다는 협력, 그리고 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 및 향상된 QoS(quality of service)/QoE(quality of experience)를 위한 OFDMA 관련 스케줄러를 제공할 능력을 갖고 있다.

여기에 개시된 것은, 혼합 프레임 포맷(mixed frame format)을 갖고, 레거시 프레임 포맷을 포함하는 제1 부분(portion) 및 hew-데이터 포맷을 포함하는 제2 부분을 포함하는, 무선 네트워크에서의 데이터 전송을 위한 시스템 및 방법이다. 제1 부분은 레거시 장비와 hew 호환되는 새로운 장비 둘 다에 의해 디코딩 될 수 있는 프리앰블일 수 있다.

여기에 개시된 것은, 네트워크 콤포넌트(network component)가 각각 서로 다른 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 크기로 된 두 개의 세그먼트를 포함하는 혼합 프레임을 전송하기 위한 방법 실시예이다. 상기 방법은, 혼합 프레임 포맷에서 두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 OFDM 심볼을 포함하고, 제1 부분 및 제2 부분을 포함하며, 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하고 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함하는, 프레임을 생성하는 단계; 그리고 단일 전송 기회(single transmission opportunity) 동안 프레임을 전송하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 부분은 레거시 포맷의 프리앰블을 포함한다. 한 방법에서, 하나의 실시예에 따라, 프레임은 제1 필드 및 제2 필드를 포함하고, 제1 필드는 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC) 및 동기화를 위한 정보를 제공하며, 제2 필드는 동기화 및 채널 추정을 위한 정보를 제공한다. 일 실시예에서, 제1 부분은 수신기가 두 개의 스트림(stream) 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC)에 대해 두 개의 스트림 채널을 추정할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 제1 필드 및 제2 필드를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 부분은 프레임 제어 필드(frame control field)를 포함하고 프레임 제어 필드는 자동 탐지 메커니즘(auto-detection mechanism)에 의해 맞닥뜨려지면(encountered) 레거시 장비가 프레임을 디코딩하는 것을 중지하도록 유발하는 두 개의 심볼을 포함한다. 일 실시예에서, 프레임은 채널 추정을 위한 공통 참조 시퀀스(common reference sequences, CRS)를 포함한다. 일 실시예에서, CRS가 삽입되는 심볼의 개수는 물리 안테나의 개수에 따라서 결정된다. 일 실시예에서, 프레임은 데이터 복조 참조 시퀀스(demodulation reference sequences, DMRS)를 포함한다. 일 실시예에서, DMRS가 삽입되는 심볼의 개수는 전송 스트림(transmission stream)의 개수에 따라서 결정된다.

여기에 개시된 것은, 혼합 포맷 프레임을 수신하고 디코딩하기 위한 무선 네트워크 장비의 방법이다. 상기 방법은, 두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 OFDM 심볼을 포함하는 프레임을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 프레임은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하고 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함한다. 상기 방법은 제1 FFT 크기에 따라서 제1 부분을 디코딩하는 단계를 포함하고, 여기서 제1 부분은 프리앰블이며, 제2 FFT 크기에 따라서 제2 부분을 디코딩하는 단계를 포함하고, 여기서 제2 부분은 프레임의 데이터 부분이다.

도 1은 데이터 통신을 위한 네트워크(100)을 나타낸다. 네트워크(100)은 커버리지 영역(112)를 갖는 접속 포인트(access point, AP)(110), 복수의 사용자 장비(user equipment, UE)(120), 그리고 백홀 네트워크(130)를 포함한다. 본 기재에서 사용되는 용어 AP는 또한 전송 포인트(transmission point, TP)로 지칭되기도 하며, 두 용어(AP 및 TP)는 본 기재 전체에서 상호 교환하여 사용될 수 있다. AP는, 특히, UE(120)와 상향링크(단속선) 및/또는 하향링크(점선) 연결을 구축함으로써 무선 접속을 제공할 능력이 있는, 기초 송수신 스테이션(base transceiver station, BTS), 향상된 기지국(enhanced base station, eNB), 펨토셀(femtocell) 그리고 다른 무선으로 동작가능한 장비들과 같은, 임의의 콤포넌트를 포함할 수 있다. UE(120)는 AP(110)과 무선 연결을 구축할 능력이 있는 임의의 콤포넌트를 포함할 수 있다. 백홀 네트워크(130)는 AP(110) 및 원격단(remote end)(미도시) 사이에서 데이터가 교환되도록 허용하는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트의 집합(collection)이 될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 네트워크(100)는 릴레이, 펨토셀 등과 같은 다양한 다른 무선 장비를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, AP(110)는 혼합 OFDMA 프레임 포맷으로 전송하도록 구성된다. 혼합 OFDMA 프레임 포맷은 새로운 무선 및 WLAN 프로토콜과 달리 호환되지 않는 레거시 WLAN 장비 및 HEW 표준에 따라 구성된 새로운 무선 장비 모두에 의해 디코딩될 수 있다. 일 실시예에서, AP(110)는 셀룰러 AP이다. 다른 실시예에서, AP(110)는 WiFi AP이다.

도 2는 다양한 IEEE 802.11 아키텍처를 나타낸다. 한 예에서, 고효율(high efficiency) WLAN 시스템(200)이 레거시 스테이션(204) 및 HEW 스테이션(206)의 혼합과 함께 단일 AP(202)를 수용하는 단일 기본 서비스 세트(basic service set, BSS) 환경에서 나타나 있다. HEW는 레거시 스테이션을 지원하며 BSS의 전체 스루풋(overall throughput)을 증가시킨다.

다른 예에서, 제2 고효율 WLAN 시스템(250)이 오버랩 BSS(overlapping BSS, OBSS) 환경에서 나타나 있고, 여기서 다양한 AP(252, 258)는 혼합 레거시 스테이션(254, 260) 및 HEW 스테이션(256, 262) 모두와 함께 그들 자신의 BSS(BSS1 및 BSS2)를 지원한다. HEW는 간섭을 감소시키고, 영역 스루풋(area throughput)을 증가시키며, 레거시 스테이션(254, 260)의 지원을 포함할 수 있다.

다양한 실시예는 하나 또는 그 이상의 프레임 포맷, 참조 시퀀스(reference sequence), 그리고 OFDMA WLAN을 위한 톤 매핑(tone mapping)을 제공한다. 프레임 구조는 하위 호환성(backward compatibility)를 지원하기 위해 설계된다. 일 실시예는 혼합 프레임 포맷을 포함한다. 프레임 포맷 내의 프레임 제어 필드(frame control field)는 MAP 구성과 같은 상대적으로 중요한 정보를 운반하고, 또한 자동 탐지 스킴(auto-detection scheme)도 제공한다. 자동 탐지 스킴은, 레거시 장비가 이 프레임 제어 필드와 맞닥뜨리는 경우 레거시 장비가 HEW 프레임을 디코딩하는 것을 중지하도록 한다.

일 실시예는 20 메가헤르츠(MHz) 당 하나의 톤 매핑을 포함하고, 그에 따라 뉴머롤로지(numerology)는 20 MHz 당 64 톤에서 512 톤 또는 1024 톤으로 변경된다. 본 기재에서 사용되는 용어 뉴머롤로지는 OFDM 심볼 당 톤의 개수를 의미한다. FFT 크기 및 뉴머롤로지 포맷이라는 용어는 본 개시 전체에서 상호 교환하여 사용될 수 있다. 실시예는 20 MHz 당 톤의 개수가 512 또는 1024인 경우를 사용하여 설명되었지만, 임의의 톤의 개수가 존재할 수 있다.

일 실시예는 OFDMA 패킷의 채널 추정을 위한 참조 시퀀스(reference sequence, RS)를 포함한다. 공통 RS(common RS, CRS)는 빔포밍 리포트(beamforming report)를 위해 설계된다. 심볼 당 모든 서브캐리어에 대한 채널은 OFDMA 스케줄러(scheduler) 내의 모든 참여 장비에 의해 CRS를 통해 추정된다. 데이터 복조 RS(demodulation RS, DMRS)는 각 스테이션의 효과적 채널 추정을 위해 사용되고, 그래서 DMRS는 자원 유닛(resource unit, RU) 당 설계된다. 그것의 RU가 서로 다른 유닛 개수로 할당된 스테이션에 대한 DMRS 패턴은, 할당된 RU의 개수를 바탕으로 서로 다를 수 있다.

일 실시예는 레거시 장비 및 HEW 장비 간 자동 탐지 기능(auto-detection functionality)를 제공하는 혼합 프레임 구조를 포함한다. 일 실시예는 직교 위상 시프트 키잉(quadrature phase shift keying, QPSK) 또는 프레임 제어 필드를 위한 수신기 다이버시티 스킴(receiver diversity scheme)을 갖는 QPSK를 바탕으로 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC)를 사용한다. 일 실시예는 채널 사운딩 및 데이터 복조를 위해 설계된 참조 시퀀스 패턴을 포함한다. 실시예는 HEW 장비에서와 같이 레거시 장비(예를 들어, 802.11n/ac 장비)에서도 구현될 수 있다. 실시예는 Wi-Fi 엔터프라이즈(enterprise), 스테이션, 그리고 AP에서도 구현될 수 있다.

프레임 포맷.

OFDMA 기술이 WLAN 표준(예를 들어, 802.11 HEW)의 미래 세대에서 증가된 사용량을 보이는 것처럼, 레거시 WLAN 장비와 하위 호환성이 있는 프레임 포맷을 제공하는 것은 유용하다.

20 MHz OFDMA 전송과 관련하여, 도 3은 레거시 WLAN 부분(312)와 서로 다를 수 있는 뉴머롤로지를 갖는 HEW-데이터 부분(310)을 갖는 혼합 OFDMA 프레임(300) 포맷을 나타낸다. 본 기재에서 사용되는 용어 뉴머롤로지는 OFDM 심볼 당 톤의 개수를 의미한다. 예를 들어, 일 실시예에서, HEW-데이터 부분(310)은 20 MHz 심볼 당 512 또는 1024개의 톤을 가질 수 있고, 레거시 뉴머롤로지를 갖는 OFDM 부분(312)은 20 MHz 심볼 당 64개의 톤을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, HEW-데이터 부분(310)은 20 MHz 심볼 당 512 또는 1024와 다른 개수의 톤을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 혼합 OFDMA 프레임(300)은 20 MHz와 다른 주파수에서 전송될 수 있다.

일 실시예에서, 프레임 포맷(300)은 HEW-데이터 부분(310) 및 레거시 부분(312)를 포함한다. 레거시 부분(312)은 프레임(300)의 레거시 프리앰블 부분인 레거시 짧은 트레이닝 필드(legacy short training field, L-STF)(302), 레거시 긴 트레이닝 필드(legacy long training field, L-LTF)(304), 그리고 레거시 신호 필드(legacy signal field, L-SIG)(306)와 같은 레거시 프리앰블 원소(legacy preamble element)를 포함한다. 레거시 장비를 포함하는 모든 장비는 프레임 길이를 결정하기 위하여 프레임(300)의 프리앰블 부분을 사용할 수 있다. 일 실시예에서, L-STF는 약 2개의 심볼이고, L-LTF는 2개의 심볼이고, L-SIG(306)는 1개의 심볼이며, 그리고 프레임 제어 필드(308)는 2개의 심볼이다. 다른 실시예에서, L-STF(302), L-LTF(304), L-SIG(306), 그리고 프레임 제어 필드(308) 각각을 포함하는 심볼의 개수는 도 3에 나타나고 설명된 것과 다를 수 있다. 일 실시예에서, L-SIG(306)은 프레임의 길이 정보를 제공하며, L-STF(302) 및 L-LTF(304)는 레거시 부분(312)뿐만 아니라 OFDMA HEW-데이터 부분(310)에 대한 동기 및 채널 추정을 제공한다. 프레임 제어 심볼(308)은 하향링크/상향링크(downlink/uplink, DL/UL) MAP 구성, DL/UL ACK(acknowledgement) 구성 등 OFDMA 데이터 전송을 위해 사용되는 정보를 운반한다. 프레임 제어 심볼(308)은 또한 레거시 부분(312) 및 HEW-데이터 부분(310) 사이의 천이 구간(transition period)가 된다. IEEE 802.11ac 및 802.11n 장비(즉, 레거시 장비)는 자동 탐지 메커니즘(auto-detection mechanism)을 사용하여 달리 변조되는 프레임 제어 심볼(308)을 맞닥뜨리면 디코딩을 중지한다. 프레임 제어 심볼(308)은 QPSK 변조될 수 있고, 그래서 프레임 제어 심볼은 이진 위상 시프트 키잉(binary phase-shift keying, BPSK) 변조 심볼에 비해 더 많은 정보 비트를 운반한다. HEW 장비는 적어도 두 개의 수신기(receiver, RX) 안테나를 가질 수 있고, RX 다이버시티가 신호를 수신함에 적용될 수 있다. 이것은 RX 다이버시티 없이 BPSK로 변조된 현재의 레거시 SIG 필드 전송과 동일한 신뢰할 수 있는 통신을 달성하는데 도움을 줄 수 있다. 이러한 QPSK 변조된 프레임 제어 심볼은 자동 탐지 기능을 제공하고, 레거시 장비는 그들이 달리 변조된 프레임 제어 심볼과 맞닥뜨리면 프레임 디코딩을 중지할 수 있다.

도 4는 STBC 기반 프레임 제어 심볼을 갖는 혼합 OFDMA 프레임 포맷(400)을 나타낸다. 프레임 포맷(400)은 레거시 부분(414) 및 HEW-데이터 부분(412)을 포함한다. 레거시 부분(414)는 L-STF(402), L-LTF(404), L-SIG(406), L-LTF1(408), 그리고 프레임 제어 필드(410)를 포함한다. 일 실시예에서, L-STF(402)는 2개의 심볼일 수 있고, L-LTF(404)는 두 개의 심볼일 수 있고, L-SIG(406)은 1개의 심볼일 수 있고, L-LTF1(408)은 1개의 심볼일 수 있으며, 프레임 제어 필드(410)는 2개의 심볼일 수 있다. 다른 실시예에서, L-STF(402), L-LTF(404), L-SIG(406), L-LTF1(408), 그리고 프레임 제어 필드(410)에 대한 심볼 길이는 도 4에 설명되고 나타난 것과 다를 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 OFDM 심볼, 즉, 도 4의 L-LTF1(408)이, STBC 기반 프레임 제어 심볼이 수신기에서 디코딩 될 수 있도록 삽입될 수 있다. L-LTF 심볼(404) 및 다른 L-LTF1(408)에서의 하나의 LTF는, 수신기에서 디코딩될 두 개의 스트림 STBC, 즉, 알라무티 스킴(Alamouti scheme)에 대해 두 개의 스트림 채널을 추정하기 위해 사용된다. 패킷 전송의 신뢰도가 STBC로 달성되기 때문에, 프레임 제어 심볼은 QPSK로 변조될 수 있고, L-LTF1(408) 및 QPSK 변조된 프레임 제어 심볼(410)의 첫 번째 심볼은 레거시 장비 및 HEW 장비 사이에서 자동 탐지를 생성한다. 즉, 레거시 장비는, 그들이 L-LTF1(408) 및 프레임 제어 심볼(410)의 첫 번째 심볼과 맞닥뜨리면 프레임을 디코딩하는 것을 중지할 수 있다.

20 MHz 심볼 당 512 톤으로 된 OFDMA 심볼에 대한 톤 매핑.

WLAN 시스템에서 20 MHz OFDM/OFDMA 심볼에 대해 512 톤을 사용함에 있어서, 일 실시예는 보호 밴드(guard band) 및 DC 널(null) 서브캐리어를 설정한다. 일 실시예는 처음 23톤 및 마지막 22톤을 보호 밴드 목적으로 두고, 256번째, 257번째, 그리고 258번째 서브캐리어를 DC 널을 위해 설정해둔다. 즉, 인덱스 0부터 511까지의 서브캐리어 중에서, 인덱스 0부터 22까지 및 490부터 511까지는 보호 밴드 톤이고, 인덱스 255, 256, 그리고 257인 톤은 DC 널을 위해 설정된다.

공통 참조 시퀀스 패턴.

일 실시예에서, OFDMA 데이터 부분 내의 TX 및 RX 사이의 다양한 실제 물리 안테나의 채널 추정을 위해 사용되는 공통 참조 시퀀스(common reference sequence, CRS)는 아래 패턴을 갖는다. CRS는 빔-포밍 피드백을 위해 사용되는 채널 사운딩을 위해 사용된다.

L-LTF 내에서 LTS의 위치는 새로운 OFDMA 심볼의 CRS를 포지셔닝(positioning)하기 위해 재사용되고, L-LTF는 OFDMA 심볼에 대한 CRS 중 하나이다.

표 1은 CRS 패턴의 실시예를 나타낸다.

처음 7개의 OFDMA 심볼은 CRS를 갖기로 되어 있고, CRS 패턴은 L-LTF 내의 LTS 패턴의 반복이다. L-LTF의 LTS는 CRS의 한 부분이고, 이것을 포함하여, 총 8 X 8 MIMO 구성이 사운딩 될 수 있다. 그러나, 실시예는 8 X 8 MIMO 사운딩에 한정되지 않으며, CRS 삽입과 함께 더 많은 OFDMA 심볼을 추가하는 것과 같은, 임의 숫자의 MIMO 구성(예를 들어, 12 X 12 MIMO와 같은, 4개의 추가 OFDMA 심볼이 기존 CRS에 추가된, CRS를 갖는 것)으로 확장될 수 있다.

데이터 복조 참조 시퀀스 패턴(Data Demodulation Reference Sequence Pattern).

CRS가 삽입되는 심볼의 개수가 물리 안테나의 개수로 결정되는 반면, 데이터 복조 참조 시퀀스(demodulation reference sequences, DMRS)가 삽입되는 심볼의 개수는 전송 스트림(TX stream)의 개수에 따른다. 특히, 각 스테이션은 전송에 적용될 다른 빔포밍을 가질 가능성이 높고, 따라서 파일롯 패턴은 자원 유닛(resource unit, RU)(8 서브캐리어 X 8 심볼) 기반 설계이고 전송 스트림의 개수는 DL/UL MAP의 스케줄러(WLAN 시스템의 AP가 될 수 있음)에 의해 지시된다.

일 실시예는 매 스테이션에 할당된 RU의 개수에 따라서 서로 다른 DMRS 패턴을 설정한다. CRS-DMRS라고 라벨링된, 여기에 첨부된 문서는 스테이션 당 1 RU의 경우에 대한 DMRS 패턴을 나타낸다. CRS 패턴은 DMRS 패턴에서 재사용되고, 새로운 DMRS 파일롯이 삽입된다. 새로운 DMRS라고 라벨링된 이 파일롯들은 재사용된 CRS 파일롯에 추가로 새롭게 삽입된 DMRS 파일롯이다.

표 2는 스테이션 당 3 RU에 대한 DMRS 패턴을 나타내고, 표 3은 스테이션 당 4 RU에 대한 DMRS 패턴을 나타낸다.

주파수 도메인 내의 3 RU가 집성되어서 하나의 스테이션에 할당되면, DMRS 오버헤드(overhead)는 3개의 연속되는 RU에서 2개의 RU로부터 파일롯을 제거함으로써 감소될 수 있다. 동일한 원리가 스테이션 당 4개의 연속되는 집성된 RU의 경우에도 적용된다. 4개의 연속되는 RU에서 3개의 RU의 파일롯은 DMRS 오버헤드를 감소시키기 위하여 주파수 도메인 내에서 제거될 수 있다.

도 5는 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 갖는 프레임을 생성하기 위한 방법(500)의 실시예의 흐름도이다. 상기 방법(500)은 무선 네트워크 콤포넌트가 제1 FFT 크기(즉, 제1 뉴머롤로지 포맷)를 포함하는 프레임의 제1 부분을 생성하는 502 블록에서 시작한다. 504 블록에서, 무선 네트워크 콤포넌트는 제2 FFT 크기(즉, 제2 뉴머롤로지 포맷)를 포함하는 프레임의 제2 부분을 생성한다. 506 블록에서, 프레임의 제2 부분은 프레임의 제1 부분의 끝에 덧붙여진다. 508 블록에서, 무선 네트워크 콤포넌트는 단일 전송 기회 동안 프레임을 전송하고, 이후, 상기 방법(500)이 종료된다. 일 실시예에서, 상기 방법(500)은 컴퓨터로 읽을 수 있는 지시의 집합으로서 인코딩될 수 있고, 데이터 프로세싱 시스템에 의해 구현되는 경우, 데이터 프로세싱 시스템이 상기 방법(500)을 실행하도록 하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다.

도 6은 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 포함하는 프레임을 디코딩하기 위한 방법(600)의 실시예의 흐름도이다. 상기 방법(600)은 무선 네트워크 콤포넌트가 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 포함하는 프레임을 수신하는 블록 602에서 시작한다. 블록 604에서, 무선 네트워크 콤포넌트는 제1 FFT 크기 또는 뉴머롤로지 포맷을 포함하는 프레임의 제1 부분을 디코딩한다. 블록 606에서, 무선 네트워크 콤포넌트는 제2 FFT 크기 또는 뉴머롤로지 포맷을 포함하는 프레임의 제2 부분을 디코딩하고, 이후, 상기 방법(600)이 종료된다. 일 실시예에서, 상기 방법(600)은 컴퓨터로 읽을 수 있는 지시의 집합으로서 인코딩될 수 있고, 데이터 프로세싱 시스템에 의해 구현되는 경우, 데이터 프로세싱 시스템이 상기 방법(600)을 실행하도록 하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다.

도 7은 제1 FFT 크기 또는 뉴머롤로지 포맷으로 된 프레임의 제1 부분 및 제2 FFT 크기 또는 뉴머롤로지 포맷으로 된 프레임의 제2 부분을 포함하는 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 포함하는 프레임을 레거시 무선 장비에서 디코딩하기 위한 방법(700)의 실시예의 흐름도이다. 상기 방법(700)은 레거시 무선 장비가 혼합 OFDMA 프레임 포맷을 포함하는 프레임을 수신하는 블록 702에서 시작한다. 블록 704에서, 레거시 무선 장비는 제1 FFT 크기 또는 뉴머롤로지 포맷을 포함하는 프레임의 제1 부분을 디코딩하고, 프레임의 나머지가 다른 포맷으로 된 것으로 결정하며, 프레임의 나머지를 디코딩하지 않고, 이후 상기 방법(700)이 종료된다. 일 실시예에서, 프레임의 제1 부분은 레거시 포맷 프리앰블을 포함한다. 일 실시예에서 상기 방법(700)은 컴퓨터로 읽을 수 있는 지시의 집합으로서 인코딩될 수 있고, 데이터 프로세싱 시스템에 의해 구현되는 경우, 데이터 프로세싱 시스템이 상기 방법(700)을 실행하도록 하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다.

도 8은 여기에 개시된 장치 및 방법의 구현을 위해 사용될 수 있는 프로세싱 시스템(800)의 블록도이다. 특정 장비는 보여진 모든 콤포넌트를 사용할 수 있거나, 또는 콤포넌트의 서브세트 및 집적 레벨이 장비마다 다양할 수 있다. 게다가, 장비는, 다양한 프로세싱 유닛, 프로세서, 메모리, 송신기, 수신기 등 콤포넌트의 다양한 예시를 수용할 수 있다. 프로세싱 시스템(800)은 스피커, 마이크로폰, 마우스, 터치스크린, 키패드, 키보드, 프린터, 디스플레이, 기타 등등과 같은 하나 또는 그 이상의 입력/출력 장비를 갖춘 프로세싱 유닛(801)을 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(801)은 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU), 메모리(820), 대규모 기억장치 장비(mass storage device)(830), 네트워크 인터페이스(850), 입출력(input/output, I/O) 인터페이스(860), 그리고 버스(840)에 연결된 안테나 회로(870)를 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(801)은 또한 안테나 회로에 연결된 안테나 요소(antenna element)(875)를 포함할 수 있다.

버스(840)는 메모리 버스 또는 메모리 제어부(memory controller), 주변 버스(peripheral bus), 비디오 버스, 기타 등등을 포함하는 하나 또는 그 이상의 몇몇 버스 아키텍처의 임의 유형일 수 있다. CPU(810)는 전자적 데이터 프로세서의 임의 유형을 포함할 수 있다. 메모리(820)는 정적 랜덤 액세스 메모리(static random access memory, SRAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory, DRAM), 동기식 DRAM(synchronous DRAM, SDRAM), 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM), 그 조합, 또는 그와 유사한 것과 같은 시스템 메모리의 임의 유형을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 메모리(820)는 부트-업(boot-up)시 사용할 ROM과, 프로그램 및 프로그램을 실행할 때 사용할 데이터 저장 공간을 위한 DRAM을 포함할 수 있다.

대규모 기억장치 장비(830)는 데이터, 프로그램, 그리고 다른 정보를 저장하고 버스(840)를 경유하여 데이터, 프로그램, 그리고 다른 정보에 접근 가능하게 만들도록 구성된 저장 장치의 임의 유형을 포함한다. 대규모 기억장치 장비(830)는 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 고체 상태 드라이브(solid state drive), 하드디스크 드라이브(hard disk drive), 마그네틱 디스크 드라이브(magnetic disk drive), 광학 디스크 드라이브(optical disk drive), 또는 그와 유사한 것을 포함한다.

I/O 인터페이스(860)는 외부 입력 및 출력 장비를 프로세싱 유닛(801)과 연결하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. I/O 인터페이스(860)는 비디오 어댑터(video adapter)를 포함할 수 있다. 입력 및 출력 장비의 예시는 비디오 어댑터와 연결된 디스플레이 및 I/O 인터페이스에 연결된 마우스/키보드/프린터를 포함한다. 다른 장비도 프로세싱 유닛(801)에 연결될 수 있고 추가적이거나 보다 소수의 인터페이스 카드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 유니버설 직렬 버스(universal serial bus, USB)(미도시)와 같은 직렬 인터페이스가 프린터에 대한 인터페이스를 제공하기 위해 사용될 수 있다.

안테나 회로(870) 및 안테나 요소(875)는 프로세싱 유닛(801)이 네트워크를 경유하여 원격 유닛과 통신할 수 있도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 회로(870) 및 안테나 요소(875)는 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE), 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 광대역 CDMA(Wideband CDMA, WCDMA), 그리고 모바일 통신을 위한 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communications, GSM) 네트워크와 같은 셀룰러 네트워크 및/또는 무선 원거리 네트워크(wide area network, WAN)에 대한 접속을 제공한다. 몇 가지 실시예에서, 안테나 회로(870) 및 안테나 요소(875)는 다른 장비에 대한 블루투스(Bluetooth) 및/또는 WiFi 연결 또한 제공할 수 있다.

프로세싱 유닛(810)은 또한, 접속 노드 또는 다른 네트워크에 접속하기 위한 이더넷 케이블(Ethernet cable) 등과 같은 유선 링크 및/또는 무선 링크를 포함하는, 하나 또는 그 이상의 네트워크 인터페이스(850)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(801)는 프로세싱 유닛(801)이 네트워크(880)를 경유하여 원격 유닛과 통신할 수 있도록 한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(850)는 하나 또는 그 이상의 전송기/전송 안테나 및 하나 또는 그 이상의 수신기/수신 안테나를 경유하여 무선 통신을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 유닛(801)은, 다른 프로세싱 유닛, 인터넷, 원격 저장 설비(remote storage facilities), 또는 그와 유사한 것과 같은 원격 장비와의 통신 및 데이터 프로세싱을 위해 근거리 네트워크(local-area network) 또는 원거리 네트워크(wide-area network)에 연결된다.

본 발명이 예시적인 실시예를 참조로 설명되었지만, 본 설명은 한정적인 의미로 해석되도록 의도되지 않았다. 본 발명의 다른 실시예와 마찬가지로 예시적인 실시예에 대한 다양한 변형 및 조합 또한 본 설명을 참조로 한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 따라서, 첨부된 클레임 도 임의의 그러한 변형 또는 실시예를 모두 포괄하도록 의도된 것이다.

Claims

네트워크 콤포넌트에서 두 개의 서로 다른 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 크기의 프레임을 전송하는 프레임 전송 방법으로서,
두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM) 심볼을 포함하는 프레임을 생성하는 단계 - 여기서, 상기 프레임은 제1 부분(portion) 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하고 상기 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함함 -; 그리고
단일 전송 기회(single transmission opportunity) 동안 상기 프레임을 전송하는 단계
를 포함하는 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 부분은 프리앰블(preamble)을 포함하는, 프레임 전송 방법.
제2항에 있어서,
상기 프리앰블은 레거시 포맷(legacy format)을 포함하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 제1 필드(field) 및 제2 필드를 포함하고, 상기 제1 필드는 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC) 및 동기화를 제공하며, 상기 제2 필드는 동기화 및 채널 추정을 제공하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 부분은, 수신기가 두 개의 스트림(stream) 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC)에 대한 두 개의 스트림 채널을 추정할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 제1 필드(field) 및 제2 필드를 포함하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 부분은 프레임 제어 필드(frame control field)를 포함하고 상기 프레임 제어 필드는 자동 탐지 메커니즘(auto-detection mechanism)에 의해 맞닥뜨려지면(encountered) 레거시 장비(legacy device)가 상기 프레임을 디코딩하는 것을 중지하도록 유발하는 두 개의 심볼을 포함하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 채널 추정을 위한 공통 참조 시퀀스(common reference sequences, CRS)를 포함하는, 프레임 전송 방법.
제7항에 있어서,
상기 CRS가 삽입되는 심볼의 개수는 물리 안테나의 개수에 따라서 결정되는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 데이터 복조 참조 시퀀스(demodulation reference sequences, DMRS)를 포함하는, 프레임 전송 방법.
제9항에 있어서,
상기 DMRS가 삽입되는 심볼의 개수는 전송 스트림(transmission stream)의 개수에 따라서 결정되는, 프레임 전송 방법.
무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트로서,
프로세서; 그리고
상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체
를 포함하고,
상기 프로그래밍은,
두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM) 심볼을 포함하는 프레임을 생성하는 지시; 그리고
단일 전송 기회(single transmission opportunity) 동안 상기 프레임을 전송하는 지시
를 포함하며,
상기 프레임은 제1 부분(portion) 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하며 상기 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함하는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제11항에 있어서,
상기 제1 부분은 프리앰블을 포함하는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제12항에 있어서,
상기 프리앰블은 레거시 포맷(legacy format)을 포함하는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제11항에 있어서,
상기 프레임은 제1 필드(field) 및 제2 필드를 포함하고, 상기 제1 필드는 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC) 및 동기화를 제공하며, 상기 제2 필드는 동기화 및 채널 추정을 제공하는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제11항에 있어서,
상기 제1 부분은 수신기가, 두 개의 스트림(stream) 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC)에 대한 두 개의 스트림 채널을 추정할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 제1 필드(field) 및 제2 필드를 포함하는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제11항에 있어서,
상기 제1 부분은 프레임 제어 필드(frame control field)를 포함하고 상기 프레임 제어 필드는 자동 탐지 메커니즘(auto-detection mechanism)에 의해 맞닥뜨려지면(encountered) 레거시 장비(legacy device)가 상기 프레임을 디코딩하는 것을 중지하도록 유발하는 두 개의 심볼을 포함하는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제11항에 있어서,
상기 프레임은 채널 추정을 위한 공통 참조 시퀀스(common reference sequences, CRS)를 포함하는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제17항에 있어서,
상기 CRS가 삽입되는 심볼의 개수는 물리 안테나의 개수에 따라서 결정되는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제11항에 있어서,
상기 프레임은 데이터 복조 참조 시퀀스(demodulation reference sequences, DMRS)를 포함하는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
제19항에 있어서,
상기 DMRS가 삽입되는 심볼의 개수는 전송 스트림(transmission stream)의 개수에 따라서 결정되는, 무선 통신이 가능한 네트워크 콤포넌트.
무선 네트워크 장비의 방법으로서,
두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM) 심볼을 포함하는 프레임을 수신하는 단계 - 여기서, 상기 프레임은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하고 상기 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함함 -;
상기 제1 부분을 상기 제1 FFT 크기에 따라서 디코딩 하는 단계; 그리고
상기 제2 부분을 상기 제2 FFT 크기에 따라서 디코딩 하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 부분은 프리앰블을 포함하고, 상기 제2 부분은 데이터 부분을 포함하는, 무선 네트워크 장비의 방법.
무선 시스템으로서,
전송기; 그리고
상기 전송기와 연결되고 프레임을 생성하도록 구성된 프로세서
를 포함하고,
여기서, 상기 프레임은 두 개의 서로 다른 FFT 크기로 된 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM) 심볼을 포함하고, 상기 프레임은 제1 부분(portion) 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 제1 FFT 크기를 포함하고 상기 제2 부분은 제2 FFT 크기를 포함하며,
상기 프로세서는 또한 상기 전송기가 단일 전송 기회(single transmission opportunity) 동안 상기 프레임을 전송하는 것을 유발하도록 구성된,
무선 시스템.
제22항에 있어서,
상기 제1 부분은 프리앰블(preamble)을 포함하는, 무선 시스템.
제23항에 있어서,
상기 프리앰블은 레거시 포맷(legacy format)을 포함하는, 무선 시스템.
제22항에 있어서,
상기 프레임은 제1 필드(field) 및 제2 필드를 포함하고, 상기 제1 필드는 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC) 및 동기화를 제공하며, 상기 제2 필드는 동기화 및 채널 추정을 제공하는, 무선 시스템.
제22항에 있어서,
상기 제1 부분은, 수신기가 두 개의 스트림(stream) 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC)에 대한 두 개의 스트림 채널을 추정할 수 있도록 하는 정보를 제공하는 제1 필드(field) 및 제2 필드를 포함하는, 무선 시스템.
제22항에 있어서,
상기 제1 부분은 프레임 제어 필드(frame control field)를 포함하고 상기 프레임 제어 필드는 자동 탐지 메커니즘(auto-detection mechanism)에 의해 맞닥뜨려지면(encountered) 레거시 장비(legacy device)가 상기 프레임을 디코딩하는 것을 중지하도록 유발하는 두 개의 심볼을 포함하는, 무선 시스템.
제22항에 있어서,
상기 프레임은 채널 추정을 위한 공통 참조 시퀀스(common reference sequences, CRS)를 포함하는, 무선 시스템.
제28항에 있어서,
상기 CRS가 삽입되는 심볼의 개수는 물리 안테나의 개수에 따라서 결정되는, 무선 시스템.
제22항에 있어서,
상기 프레임은 데이터 복조 참조 시퀀스(demodulation reference sequences, DMRS)를 포함하는, 무선 시스템.
제30항에 있어서,
상기 DMRS가 삽입되는 심볼의 개수는 전송 스트림(transmission stream)의 개수에 따라서 결정되는, 무선 시스템.