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WO2016204538A1 - 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말 - Google Patents

다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말 Download PDF

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Publication number
WO2016204538A1
WO2016204538A1 PCT/KR2016/006415 KR2016006415W WO2016204538A1 WO 2016204538 A1 WO2016204538 A1 WO 2016204538A1 KR 2016006415 W KR2016006415 W KR 2016006415W WO 2016204538 A1 WO2016204538 A1 WO 2016204538A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission
trigger frame
access category
contention window
data
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2016/006415
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
안진수
김용호
곽진삼
손주형
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilus Institute of Standards and Technology Inc
Original Assignee
Wilus Institute of Standards and Technology Inc
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
Priority to KR1020217027667A priority Critical patent/KR102356060B1/ko
Priority to US15/736,968 priority patent/US10721175B2/en
Priority to KR1020177036316A priority patent/KR102297623B1/ko
Priority to KR1020217027668A priority patent/KR102390646B1/ko
Priority to KR1020227013422A priority patent/KR20220054466A/ko
Application filed by Wilus Institute of Standards and Technology Inc filed Critical Wilus Institute of Standards and Technology Inc
Publication of WO2016204538A1 publication Critical patent/WO2016204538A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US16/908,335 priority patent/US11240166B2/en
Priority to US16/908,320 priority patent/US11201830B2/en
Priority to US17/551,195 priority patent/US12192112B2/en
Priority to US19/009,910 priority patent/US20250133032A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04L47/50—Queue scheduling
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access
    • H04W74/0841—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment
    • H04W74/085—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment collision avoidance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication method for multi-user transmission scheduling and a wireless communication terminal using the same, and more particularly, to a wireless communication method and a wireless communication terminal for efficiently scheduling simultaneous transmission of a plurality of terminals.
  • Wireless LAN technology is a technology that enables wireless devices such as smart phones, smart pads, laptop computers, portable multimedia players, and embedded devices to wirelessly access the Internet at home, enterprise, or specific service area based on wireless communication technology at short range. to be.
  • IEEE 802.11 Since IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 supports the initial wireless LAN technology using the 2.4GHz frequency, various standards of technology are being put into practice or being developed.
  • IEEE 802.11b supports communication speeds up to 11Mbps while using frequencies in the 2.4GHz band.
  • IEEE 802.11a commercialized after IEEE 802.11b, reduces the impact of interference compared to the frequency of the congested 2.4 GHz band by using the frequency of the 5 GHz band instead of the 2.4 GHz band. Up to 54Mbps.
  • IEEE 802.11a has a shorter communication distance than IEEE 802.11b.
  • IEEE 802.11g like IEEE 802.11b, uses a frequency of 2.4 GHz band to realize a communication speed of up to 54 Mbps and satisfies backward compatibility, which has received considerable attention. Is in the lead.
  • IEEE 802.11n is a technical standard established to overcome the limitation of communication speed, which has been pointed out as a weak point in WLAN. IEEE 802.11n aims to increase the speed and reliability of networks and to extend the operating range of wireless networks. More specifically, IEEE 802.11n supports high throughput (HT) with data throughput of up to 540 Mbps and also uses multiple antennas at both the transmitter and receiver to minimize transmission errors and optimize data rates. It is based on Multiple Inputs and Multiple Outputs (MIMO) technology. In addition, the specification may use a coding scheme that transmits multiple duplicate copies to increase data reliability.
  • MIMO Multiple Inputs and Multiple Outputs
  • IEEE 802.11ac supports a wide bandwidth (80MHz to 160MHz) at 5GHz frequency.
  • the IEEE 802.11ac standard is defined only in the 5GHz band, but for backwards compatibility with existing 2.4GHz band products, early 11ac chipsets will also support operation in the 2.4GHz band. Theoretically, this specification allows multiple stations to have a minimum WLAN speed of 1 Gbps and a maximum single link speed of at least 500 Mbps.
  • IEEE 802.11ad is a method of transmitting data using a 60 GHz band instead of the existing 2.4 GHz / 5 GHz.
  • IEEE 802.11ad is a transmission standard that uses beamforming technology to provide speeds of up to 7Gbps, and is suitable for streaming high bitrate video such as large amounts of data or uncompressed HD video.
  • the 60 GHz frequency band is difficult to pass through obstacles, and thus can be used only between devices in a short space.
  • next generation wireless LAN standard after 802.11ac and 802.11ad, a discussion for providing a high-efficiency and high-performance wireless LAN communication technology in a high-density environment continues. That is, in a next generation WLAN environment, high frequency efficiency communication should be provided indoors / outdoors in the presence of a high density station and an access point (AP), and various technologies are required to implement this.
  • AP access point
  • an object of the present invention is to provide high-efficiency / high-performance wireless LAN communication in a high density environment.
  • An object of the present invention is to perform efficient scheduling of uplink / downlink multi-user transmission.
  • Another object of the present invention is to provide an efficient scheduling method for channel access of each terminal in a situation in which multi-user transmission and single-user transmission are mixed.
  • the present invention provides a wireless communication method and a wireless communication terminal of the following terminal.
  • a base wireless communication terminal including a processor and a transceiver, wherein the processor selects an access category for transmitting a trigger frame indicating uplink multi-user transmission, and based on the selected access category By performing a backoff procedure for the transmission of the trigger frame, and provides a base wireless communication terminal for transmitting the trigger frame when the backoff counter of the backoff procedure expires.
  • the processor determines the size of the contention window for the backoff procedure using the parameters of the selected access category, obtains a backoff counter within the determined contention window, and uses the obtained backoff counter to: Perform the backoff procedure.
  • the parameter includes a minimum contention window value and a maximum contention window value, and the size of the contention window for the backoff procedure is determined between the minimum contention window value and the maximum contention window value of the selected access category.
  • An access category for transmitting the trigger frame has a higher priority than an access category of data to be transmitted to another terminal.
  • the processor determines that the uplink multi-user transmission is successful and transmits a block response.
  • the processor determines that the uplink multi-user transmission has failed and retransmits the trigger frame.
  • the processor increases the size of the contention window based on an access category for transmitting the trigger frame, obtains a new backoff counter within the increased contention window, and uses the new backoff counter to Perform backoff procedure for retransmission.
  • the base wireless communication terminal receives a buffer status report of at least one terminal through the transceiver and performs a backoff procedure for transmitting the trigger frame when the received buffer status report information is greater than or equal to a preset amount.
  • the processor may generate a virtual queue for transmitting the trigger frame using the received buffer status report, and access category queue and the virtual queue for downlink single user transmission of the base wireless communication terminal. It is determined whether to transmit the trigger frame on the basis of an internal competition therebetween.
  • the processor allocates backoff counters corresponding to the access category queue and the virtual queue, respectively, and the backoff counters are assigned based on parameters of an access category set in the corresponding queue, and correspond to the virtual queue.
  • the trigger frame is transmitted when the backoff counter expires.
  • a wireless communication method of a base wireless communication terminal comprising: selecting an access category for transmitting a trigger frame indicating uplink multi-user transmission; Performing a backoff procedure based on the selected access category; And transmitting the trigger frame when a backoff counter of the backoff procedure expires.
  • a wireless communication method comprising a.
  • efficient uplink multi-user transmission scheduling is possible in a contention-based channel access system.
  • FIG. 1 illustrates a WLAN system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a WLAN system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows a configuration of a station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a configuration of an access point according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 schematically illustrates a process in which an STA establishes a link with an AP.
  • FIG. 6 illustrates a carrier sense multiple access (CSMA) / collision avoidance (CA) method used in WLAN communication.
  • CSMA carrier sense multiple access
  • CA collision avoidance
  • FIG. 7 illustrates a method of performing a distributed coordination function (DCF) using a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame.
  • DCF distributed coordination function
  • 8 and 9 illustrate an embodiment of an uplink multi-user transmission process of a non-legacy wireless LAN system.
  • 10 to 12 illustrate various channel access embodiments in a random access based uplink multi-user transmission process.
  • FIGS. 10 to 12 illustrate an embodiment in which the embodiment of FIGS. 10 to 12 is extended to a general uplink multi-user transmission process.
  • 16 and 17 illustrate channel access embodiments in an uplink multi-user transmission process using a wideband channel.
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • 19 illustrates an embodiment of a downlink multi-user transmission process.
  • 20 to 22 illustrate a channel access method when transmission of some data fails in a downlink multi-user transmission process.
  • 23 and 24 illustrate a method of channel access when transmission of primary access category data fails in a downlink multi-user transmission process.
  • 25 and 26 illustrate embodiments of EDCA including multi-user transmission.
  • the WLAN system includes one or more Basic Service Sets (BSSs), which represent a set of devices that can successfully synchronize and communicate with each other.
  • BSSs Basic Service Sets
  • the BSS may be classified into an infrastructure BSS (Independent BSS) and an Independent BSS (IBSS), and FIG. 1 illustrates an infrastructure BSS.
  • an infrastructure BSS (BSS1, BSS2) is an access point (PCP / AP) that is a station that provides one or more stations (STA1, STA2, STA3, STA4, STA5), and a distribution service.
  • PCP / AP-2 PCP / AP-2
  • DS Distribution System
  • a station is any device that includes a medium access control (MAC) compliant with the IEEE 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium. It includes both access points (APs) as well as non-AP stations.
  • MAC medium access control
  • AP access points
  • terminal may refer to a non-AP STA or an AP, or may be used as a term indicating both.
  • the station for wireless communication includes a processor and a transmit / receive unit, and may further include a user interface unit and a display unit according to an embodiment.
  • the processor may generate a frame to be transmitted through the wireless network or process a frame received through the wireless network, and may perform various processing for controlling the station.
  • the transceiver is functionally connected to the processor and transmits and receives a frame through a wireless network for a station.
  • An Access Point is an entity that provides access to a Distribution System (DS) via a wireless medium for a station associated with it.
  • DS Distribution System
  • the AP is used as a concept including a personal BSS coordination point (PCP), and is broadly used as a centralized controller, a base station (BS), a node-B, a base transceiver system (BTS), or a site. It can include all the concepts such as a controller.
  • the AP may also be referred to as a base wireless communication terminal, and the base wireless communication terminal is broadly used to include an AP, a base station, an eNB (eNodeB), and a transmission point (TP).
  • the base wireless communication terminal may include various types of wireless communication terminals for allocating communication medium resources and performing scheduling in communication with a plurality of wireless communication terminals.
  • the plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a distribution system (DS).
  • DS distribution system
  • ESS extended service set
  • FIG. 2 illustrates an independent BSS, which is a wireless LAN system according to another embodiment of the present invention.
  • the same or corresponding parts as those of the embodiment of FIG. 1 will be omitted.
  • BSS3 shown in FIG. 2 is an independent BSS and does not include an AP, all stations STA6 and STA7 are not connected to the AP. Independent BSSs do not allow access to the distribution system and form a self-contained network. In the independent BSS, the respective stations STA6 and STA7 may be directly connected to each other.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a station 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the station 100 may include a processor 110, a transceiver 120, a user interface 140, a display unit 150, and a memory 160. .
  • the transceiver 120 transmits and receives a wireless signal such as a wireless LAN packet, may be provided in the station 100 or externally provided.
  • the transceiver 120 may include at least one transceiver module using different frequency bands.
  • the transceiver 120 may include a transceiver module of different frequency bands such as 2.4 GHz, 5 GHz, and 60 GHz.
  • the station 100 may include a transmission / reception module using a frequency band of 6 GHz or more and a transmission / reception module using a frequency band of 6 GHz or less.
  • Each transmit / receive module may perform wireless communication with an AP or an external station according to a wireless LAN standard of a frequency band supported by the corresponding transmit / receive module.
  • the transceiver 120 may operate only one transceiver module at a time or simultaneously operate multiple transceiver modules according to the performance and requirements of the station 100.
  • each transmit / receive module may be provided in an independent form, or a plurality of modules may be integrated into one chip.
  • the transceiver 120 may represent an RF transceiver module for processing a radio frequency (RF) signal.
  • RF radio frequency
  • the user interface unit 140 includes various types of input / output means provided in the station 100. That is, the user interface unit 140 may receive a user input by using various input means, and the processor 110 may control the station 100 based on the received user input. In addition, the user interface 140 may perform an output based on a command of the processor 110 using various output means.
  • the display unit 150 outputs an image on the display screen.
  • the display unit 150 may output various display objects such as contents executed by the processor 110 or a user interface based on a control command of the processor 110.
  • the memory 160 stores a control program used in the station 100 and various data according thereto.
  • a control program may include an access program necessary for the station 100 to perform an access with an AP or an external station.
  • the processor 110 of the present invention may execute various instructions or programs and process data in the station 100.
  • the processor 110 may control each unit of the station 100 described above, and may control data transmission and reception between the units.
  • the processor 110 may execute a program for accessing the AP stored in the memory 160 and receive a communication setup message transmitted by the AP.
  • the processor 110 may read information on the priority condition of the station 100 included in the communication configuration message, and request a connection to the AP based on the information on the priority condition of the station 100.
  • the processor 110 of the present invention may refer to the main control unit of the station 100, and according to the embodiment, some components of the station 100, for example, a control unit for individually controlling the transceiver unit 120 and the like.
  • the processor 110 may be a modem or a modulator and / or demodulator that modulates and demodulates a radio signal transmitted and received from the transceiver 120.
  • the processor 110 controls various operations of radio signal transmission and reception of the station 100 according to an embodiment of the present invention. Specific embodiments thereof will be described later.
  • the station 100 shown in FIG. 3 is a block diagram according to an embodiment of the present invention, in which blocks shown separately represent logically distinguishing elements of a device. Therefore, the elements of the above-described device may be mounted in one chip or in a plurality of chips according to the design of the device. For example, the processor 110 and the transceiver 120 may be integrated into one chip or implemented as a separate chip. In addition, in the embodiment of the present invention, some components of the station 100, such as the user interface unit 140 and the display unit 150, may be selectively provided in the station 100.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an AP 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the AP 200 may include a processor 210, a transceiver 220, and a memory 260.
  • a processor 210 may include a central processing unit (CPU) 210, a graphics processing unit (GPU), and a central processing unit (GPU) 210.
  • a transceiver 220 may include a central processing unit (GPU) 210, and a central processing unit (GPU) 210.
  • a memory 260 may include a processor 210, a transceiver 220, and a memory 260.
  • FIG. 4 overlapping descriptions of parts identical or corresponding to those of the station 100 of FIG. 3 will be omitted.
  • the AP 200 includes a transceiver 220 for operating a BSS in at least one frequency band.
  • the transceiver 220 of the AP 200 may also include a plurality of transceiver modules using different frequency bands. That is, the AP 200 according to the embodiment of the present invention may be provided with two or more transmit / receive modules of different frequency bands, such as 2.4 GHz, 5 GHz, and 60 GHz.
  • the AP 200 may include a transmission / reception module using a frequency band of 6 GHz or more and a transmission / reception module using a frequency band of 6 GHz or less.
  • Each transmit / receive module may perform wireless communication with a station according to a wireless LAN standard of a frequency band supported by the corresponding transmit / receive module.
  • the transceiver 220 may operate only one transceiver module at a time or simultaneously operate multiple transceiver modules according to the performance and requirements of the AP 200.
  • the transceiver 220 may represent an RF transceiver module for processing a radio frequency (RF) signal.
  • RF radio frequency
  • the memory 260 stores a control program used in the AP 200 and various data according thereto.
  • a control program may include an access program for managing a connection of a station.
  • the processor 210 may control each unit of the AP 200 and may control data transmission and reception between the units.
  • the processor 210 may execute a program for accessing a station stored in the memory 260 and transmit a communication setting message for one or more stations.
  • the communication setting message may include information on the access priority condition of each station.
  • the processor 210 performs connection establishment according to a connection request of a station.
  • the processor 210 may be a modem or a modulator and / or demodulator that modulates and demodulates a wireless signal transmitted and received from the transceiver 220.
  • the processor 210 controls various operations of wireless signal transmission and reception of the AP 200 according to an embodiment of the present invention. Specific embodiments thereof will be described later.
  • FIG. 5 schematically illustrates a process in which an STA establishes a link with an AP.
  • the scanning step is a step in which the STA 100 obtains access information of a BSS operated by the AP 200.
  • a passive scanning method for obtaining information by using only a beacon message S101 periodically transmitted by the AP 200, and a STA 100 requests a probe to the AP.
  • the STA 100 that has successfully received the radio access information in the scanning step transmits an authentication request (S107a), receives an authentication response from the AP 200 (S107b), and performs an authentication step. do.
  • the STA 100 transmits an association request (S109a), receives an association response from the AP 200 (S109b), and performs the association step.
  • the association (association) basically means a wireless coupling
  • the present invention is not limited to this, the binding in the broad sense may include both wireless coupling and wired coupling.
  • the 802.1X based authentication step S111 and the IP address obtaining step S113 through DHCP may be performed.
  • the authentication server 300 is a server that processes 802.1X-based authentication with the STA 100 and may be physically coupled to the AP 200 or may exist as a separate server.
  • FIG. 6 illustrates a carrier sense multiple access (CSMA) / collision avoidance (CA) method used in WLAN communication.
  • CSMA carrier sense multiple access
  • CA collision avoidance
  • the terminal performing the WLAN communication performs carrier sensing before checking data to check whether the channel is occupied. If a wireless signal of a predetermined intensity or more is detected, it is determined that the corresponding channel is busy, and the terminal delays access to the corresponding channel. This process is called clear channel assessment (CCA), and the level for determining whether a corresponding signal is detected is called a CCA threshold. If a radio signal having a CCA threshold or higher received by the terminal uses the terminal as a receiver, the terminal processes the received radio signal. On the other hand, if a wireless signal is not detected in the corresponding channel or if a wireless signal having a strength smaller than the CCA threshold is detected, the channel is determined to be idle.
  • CCA clear channel assessment
  • each terminal having data to be transmitted performs a backoff procedure after a time such as Arbitration IFS (AIFS) or PIFS (PCF IFS) according to the situation of each terminal.
  • AIFS Arbitration IFS
  • PCF IFS PIFS
  • the AIFS may be used as a configuration to replace the existing DIFS (DCF IFS).
  • DIFS DIFS
  • Each terminal waits while reducing the slot time corresponding to a random number allocated to the corresponding terminal during an interval of the idle state of the channel, and the terminal which has exhausted the slot time attempts to access the corresponding channel. Done.
  • the interval in which each terminal performs the backoff procedure is called a contention window interval.
  • the terminal may transmit data through the channel.
  • each collided terminal receives a new random number and performs a backoff procedure again.
  • the random number newly allocated to each terminal may be determined within a range (2 * CW) of twice the random number range (competition window, CW) previously allocated by the corresponding terminal.
  • each terminal attempts access by performing a backoff procedure again in the next contention window section, and each terminal performs a backoff procedure from the slot time remaining in the previous contention window section. In this way, each of the terminals performing WLAN communication can avoid collisions with each other for a specific channel.
  • FIG. 7 illustrates a method of performing a distributed coordination function (DCF) using a request to send (RTS) frame and a clear to send (CTS) frame.
  • DCF distributed coordination function
  • each terminal having data to be transmitted performs a backoff procedure by decreasing the backoff counter (or a backoff timer) of a random number assigned to each terminal after the time of AIFS.
  • the transmitting terminal having the expired backoff counter transmits a Request to Send (RTS) frame to inform that the terminal has data to transmit.
  • RTS Request to Send
  • the STA1 having the advantage in the competition with the minimum backoff may transmit the RTS frame after the backoff counter expires.
  • the RTS frame includes information such as a receiver address, a transmitter address, and a duration.
  • the CTS frame includes information such as a receiver address and a duration.
  • the receiver address of the CTS frame may be set to be the same as the transmitter address of the corresponding RTS frame, that is, the address of the transmitting terminal STA1.
  • the transmitting terminal STA1 receiving the CTS frame transmits data after the time of SIFS.
  • the receiving terminal AP transmits an acknowledgment (ACK) frame after the time of SIFS to inform that the data transmission is completed.
  • ACK acknowledgment
  • the transmitting terminal considers the data transmission successful.
  • a response frame is not received within a preset time
  • the transmitting terminal considers that data transmission has failed.
  • neighboring terminals that receive at least one of an RTS frame and a CTS frame during the transmission process set a network allocation vector (NAV) and do not perform data transmission until the set NAV expires.
  • the NAV of each terminal may be set based on the duration field of the received RTS frame or CTS frame.
  • the transmitting terminal STA1 which transmits the RTS frame, considers that data transmission is impossible, and receives a new random number to participate in the next competition.
  • the newly allocated random number may be determined within the range (2 * CW) of twice the previously set random number range (competition window, CW) as described above.
  • one wireless communication terminal may simultaneously transmit data to a plurality of wireless communication terminals. Also, one wireless communication terminal can receive data from a plurality of wireless communication terminals at the same time. For example, a downlink multi-user (DL-MU) transmission in which an AP simultaneously transmits data to a plurality of STAs, and an uplink multi-user (AP) in which a plurality of STAs simultaneously transmit data to an AP UL-MU) transmission may be performed.
  • DL-MU downlink multi-user
  • AP uplink multi-user
  • information for scheduling UL-MU transmission may be indicated through a preamble of a packet and / or a predetermined field of a MAC header.
  • the STA may indicate information for UL-MU transmission scheduling through a preset field of a preamble or a MAC header of an uplink transmission packet, and transmit the information to the AP.
  • the information for UL-MU transmission scheduling may include at least one of buffer status information of each STA and channel status information measured at each STA.
  • the buffer status information of the STA may indicate at least one of whether the corresponding STA has uplink data to transmit, an access category (AC) of uplink data, and information about the size (or transmission time) of the uplink data.
  • AC access category
  • the UL-MU transmission process may be managed by the AP.
  • the UL-MU transmission may be performed in response to a trigger frame transmitted by the AP.
  • the STAs simultaneously transmit uplink data after a predetermined IFS time after receiving the trigger frame.
  • the trigger frame indicates a data transmission time of the uplink STAs and may inform channel (or subchannel) information allocated to the uplink STAs.
  • the AP transmits a trigger frame
  • the plurality of STAs transmit uplink data through each assigned subcarrier at a time point specified by the trigger frame.
  • the AP transmits an ACK for the STAs that succeeded in uplink data transmission.
  • the AP may transmit a preset multi-STA block ACK (M-BA) as an ACK for the plurality of STAs.
  • M-BA multi-STA block ACK
  • a specific number such as 26, 52, or 106 tones, may be used as a resource unit (RU) for a subchannel unit in a 20 MHz channel.
  • the trigger frame may indicate identification information of each STA participating in the UL-MU transmission and information of the allocated resource unit.
  • the identification information of the STA includes at least one of an association ID (AID), a partial AID, and a MAC address of the STA.
  • the information of the resource unit includes the size and location information of the resource unit.
  • UL-MU transmission may be performed based on competition of a plurality of STAs for a specific resource unit. For example, when the AID field value for a specific resource unit is set to a specific value (eg, 0) that is not assigned to the STA, the plurality of STAs may attempt random access (RA) for the corresponding resource unit. .
  • RA random access
  • 8 and 9 illustrate an embodiment of an uplink multi-user transmission process of a non-legacy wireless LAN system.
  • the AP transmits a trigger frame 310 to start the UL-MU transmission process.
  • the AP may perform a separate backoff procedure for transmission of the trigger frame 310.
  • the AP transmits the trigger frame 310.
  • the STAs receive the trigger frame 310 transmitted by the AP, and correspondingly transmit the uplink multi-user data 320, that is, an UL MU PPDU (Uplink Multi-User PLCP Protocol Data Unit).
  • the uplink multi-user data 320 may be transmitted in a form including at least one of OFDMA and MU-MIMO.
  • the AP transmits the M-BA 330 correspondingly.
  • the M-BA 330 includes ACK information for STAs that successfully transmit the uplink multi-user data 320.
  • the STA1, STA2, and STA3 successfully transmit uplink data in response to the trigger frame 310, and the AP transmits ACK information about the STA1, STA2, and STA3 through the M-BA 330.
  • the AP obtains a new backoff counter for competition in the next contention window intervals 44, 46. At this time, the AP obtains a backoff counter within the contention window determined based on the access category of the next data to be transmitted. The AP competes with the STAs based on the new backoff counter and accesses the channel. In the embodiment of FIG. 8, the STA5 wins the competition in the next competition window section 44 of the UL-MU transmission process. Accordingly, STA5 transmits uplink data 340 to the AP, and the AP transmits the ACK 346 correspondingly. Also, in the next competition window section 46, the AP won the competition. Accordingly, the AP transmits downlink data 350 to STA2, and STA2 transmits an ACK 356 correspondingly.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which transmission of some uplink data has failed in the UL-MU transmission process.
  • the same or corresponding parts as those of the embodiment of FIG. 8 will be omitted.
  • TF-R 312 represents a random access based trigger frame. That is, TF-R 312 allocates some or all of the resources for random access, triggering uplink multi-user data transmission.
  • the AP may set an AID field value for a specific resource unit to a preset value (eg, 0) and allocate the corresponding resource unit for random access. If the backoff procedure for transmission of the TF-R 312 expires in the contention window section 42, the AP transmits the TF-R 312.
  • the STAs receive the TF-R 312 transmitted by the AP and transmit uplink multi-user data 322 in response.
  • the uplink multi-user data 322 transmitted by the STAs may include random access uplink data.
  • STAs participating in the random access UL-MU transmission transmit uplink data through a resource unit allocated for random access by the TF-R 312. Since a resource unit allocated for random access is not assigned to a specific STA, a plurality of STAs may simultaneously transmit uplink data, thereby causing a collision.
  • a collision occurs because STA2 and STA4 transmit uplink data through the same resource unit, and a collision occurs because STA3 and STA5 transmit uplink data through the same resource unit.
  • STA1 has successfully transmitted uplink data to the AP. As described above, in the process of transmitting the uplink multi-user data 322, only some uplink data may be transmitted successfully and the remaining uplink data may fail.
  • various parameters to be used in a series of transmission processes must be determined. For example, the size of the contention window used in the backoff procedure for transmitting the trigger frame should be determined.
  • a criterion for determining whether the uplink multi-user data 322 is successfully transmitted should be set.
  • the subsequent operation and the backoff method according to the success or failure determination should be defined.
  • the AP may consider the transmission process to be successful even when some data transmission is successful among the uplink multi-user data 322 transmission. That is, when uplink data is received from at least one of the STAs indicated by the trigger frame, the AP determines that the UL-MU transmission process is successful. Accordingly, the AP transmits the M-BA 330 in response to receiving the uplink multi-user data 322. In the embodiment of FIG. 9, the STA1 successfully transmits uplink data in response to the TF-R 312, and the AP transmits ACK information for the STA1 through the M-BA 330. Meanwhile, although FIG. 9 illustrates an embodiment including random access based UL-MU transmission, the present invention is not limited thereto, and the method for determining success may be equally applied to other types of UL-MU transmission processes. .
  • the AP Since it is determined that the UL-MU transmission process is successful, the AP does not increase the size of the contention window to be used for the backoff procedure in the next contention window periods 44 and 46. That is, the AP obtains a new backoff counter within the contention window determined based on the access category of the next data to transmit, as in the embodiment of FIG. 8. The AP competes with the STAs based on the new backoff counter and accesses the channel.
  • FIGS. 10 to 12 illustrate various channel access embodiments in a random access based uplink multi-user transmission process. More specifically, the embodiments of FIGS. 10 to 12 illustrate a scheduling method when the AP does not receive any uplink data corresponding to the TF-R. According to an embodiment of the present invention, when the AP does not receive any uplink data corresponding to the trigger frame, the AP determines that the UL-MU transmission process has failed.
  • the AP may perform retransmission of the TF-R 312.
  • the AP obtains a new backoff counter.
  • the new backoff counter may be determined within twice the contention window used in obtaining the previous backoff counter. That is, when the UL-MU transmission process fails, the AP doubles the size of the contention window to be used for the backoff procedure of the next contention window section 44, 46. In the contention window period 44, 46, the AP performs a backoff procedure for retransmitting the TF-R 312 based on the new backoff counter.
  • the retransmission of the TF-R 312 may be performed until the retransmission is successful within a preset retransmission limit number.
  • the UL-MU transmission procedure fails and the next contention window section 44 begins after the time of Extended IFS (EIFS).
  • EIFS Extended IFS
  • the AP and the STAs compete in the competition window section 44, and STA5 wins the competition. Accordingly, STA5 transmits uplink data 340 to the AP, and the AP transmits the ACK 346 correspondingly.
  • the STAs transmit uplink multi-user data 323.
  • STA1 and STA3 succeed in uplink data transmission in response to the retransmitted TF-R 312.
  • the AP determines that the UL-MU transmission process is successful. Accordingly, the AP transmits ACK information for the STA1 and the STA3 through the M-BA 330.
  • FIG. 11 illustrates a channel access embodiment according to another embodiment of the present invention.
  • the same or corresponding parts as those of the embodiment of FIG. 10 will be omitted.
  • the AP may increase only the contention window size without performing retransmission of the TF-R 312. If the UL-MU transmission process fails, the AP may attempt one of downlink single user transmission, downlink multiuser transmission, or transmission of a new trigger frame in the next contention window period. When attempting downlink single user transmission or downlink multiuser transmission, the AP doubles the size of the contention window based on the access category of the data to be transmitted to obtain a new backoff counter. When sending a new trigger frame, the AP doubles the size of the existing contention window based on the access category for the trigger frame to obtain a new backoff counter. The AP competes with the STAs based on the new backoff counter and accesses the channel.
  • the AP after the failure of the UL-MU transmission process, the AP attempts to transmit the downlink multi-user data 352. That is, a DL-MU interrupt occurs, and the AP uses the next transmission opportunity for downlink multi-user transmission.
  • the UL-MU transmission process fails and the next contention window section 44 begins after the time of Extended IFS (EIFS).
  • EIFS Extended IFS
  • the AP and the STAs compete in the competition window section 44, and STA5 wins the competition. Accordingly, STA5 transmits uplink data 340 to the AP, and the AP transmits the ACK 346 correspondingly.
  • the AP wins the competition the AP transmits the downlink multi-user data 352.
  • the STAs receiving the downlink data 352 from the AP transmit the multiplexed block ACK 358 correspondingly.
  • the AP performs the backoff procedure in the next competition periods 44, 46 based on the new backoff counter determined within the increased contention window, and when the backoff counter of the backoff procedure expires, the downlink multi-user data Send 352.
  • 11 illustrates an embodiment in which an AP transmits downlink multi-user data 352 after a failure of a UL-MU transmission process, the present invention is not limited thereto and the AP may transmit downlink single user data or a new trigger frame. .
  • FIG. 12 illustrates a channel access embodiment according to another embodiment of the present invention.
  • portions that are the same as or correspond to those of FIGS. 10 and 11 will not be repeated.
  • the size of the contention window may not be increased without performing retransmission of the TF-R 312. Due to the nature of random access, collision may occur even in a situation where traffic is not congested, and if the contention window is uniformly increased, transmission efficiency may decrease. Therefore, when the random access UL-MU transmission procedure fails, the AP may attempt the next transmission without increasing the size of the contention window.
  • the AP may attempt any one of downlink single user transmission, downlink multiuser transmission, or transmission of a new trigger frame in the next contention window interval 44, 46.
  • the AP obtains a new backoff counter within a contention window based on the access category of the data to be transmitted.
  • the AP obtains a new backoff counter within the contention window based on the access category for the trigger frame.
  • the AP competes with the STAs based on the new backoff counter and accesses the channel. Although the previous UL-MU transmission procedure has failed, the AP can obtain a new backoff counter without increasing the size of the contention window.
  • the AP after the failure of the UL-MU transmission process, the AP attempts to transmit the downlink multi-user data 352.
  • the AP and the STAs compete in the competition window section 44, and the AP wins the competition. Accordingly, the AP transmits the downlink multi-user data 352, and the STAs transmit the multiplexed block ACK 358 correspondingly.
  • STA5 wins the competition STA5 transmits uplink data 340.
  • the AP that receives the uplink data 340 from the STA5 transmits the ACK 346 correspondingly.
  • FIGS. 13 to 15 illustrate an embodiment in which the embodiment of FIGS. 10 to 12 is extended to a general uplink multi-user transmission process.
  • the trigger frame 314 indicates the identification information of each STA participating in the UL-MU transmission and the information of the allocated resource unit. 10 to 12, the trigger frame 314 indicates uplink multi-user data transmission for STA1, STA2, and STA3.
  • the AP does not receive any uplink data corresponding to the trigger frame 314 and performs scheduling for the UL-MU transmission process failure.
  • the same or corresponding parts as those of the above-described embodiment of FIGS. 10 to 12 will be omitted.
  • the AP may perform retransmission of the trigger frame 314.
  • the AP obtains a new backoff counter.
  • the new backoff counter may be determined within twice the contention window used in obtaining the previous backoff counter. That is, when the UL-MU transmission process fails, the AP doubles the size of the contention window to be used for the backoff procedure of the next contention window section 44, 46. In the contention window periods 44 and 46, the AP performs a backoff procedure for retransmitting the trigger frame 314 based on the new backoff counter. The retransmission of the trigger frame 314 may be performed until the retransmission succeeds within a preset retransmission limit.
  • the AP may select an access category for transmission of the trigger frame 314.
  • the size of the contention window for transmission of the trigger frame 314 is determined based on the selected access category.
  • a minimum contention window value, a maximum contention window value, an AIFS time, a maximum transmission opportunity (TXOP), etc. may be defined for each access category.
  • the size of the contention window for transmission of the trigger frame 314 is determined between the minimum contention window value and the maximum contention window value set in the corresponding access category.
  • an access category set separately for the trigger frame 314 may be used.
  • any one of categories set for Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) may be selected as an access category for transmission of the trigger frame 314.
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • the AP determines the size of the contention window based on the access category corresponding to the trigger frame 314 and is assigned a backoff counter within the determined contention window. If the UL-MU transmission procedure fails and the AP retransmits the trigger frame 314, the AP increases the size of the contention window of the access category for the trigger frame 314. According to one embodiment, the size of the increased contention window is determined within twice the size of the previous contention window. A new backoff counter for retransmission of trigger frame 314 is obtained within the increased contention window.
  • the AP and the STAs compete in the next contention window periods 44 and 46, and the terminal whose backoff counter expires performs transmission. At this time, the AP participates in the competition by using the aforementioned new backoff counter.
  • the AP winning the competition in the contention window section 46 retransmits the trigger frame 314.
  • STA1 and ST3 transmit uplink multi-user data 323. Since uplink data is received from at least one of the STAs indicated by the trigger frame 314, the AP determines that the UL-MU transmission process is successful. Accordingly, the AP transmits ACK information for the STA1 and the STA3 through the M-BA 330.
  • the AP may increase only the contention window size without performing retransmission of the trigger frame 314. If the UL-MU transmission process fails, the AP may attempt one of downlink single user transmission, downlink multiuser transmission, or transmission of a new trigger frame in the next contention window period. At this time, the AP may increase the contention window based on the access category of the packet to be transmitted. That is, when attempting downlink single user transmission or downlink multiuser transmission, the AP doubles the size of the contention window based on the access category of the data to be transmitted to obtain a new backoff counter.
  • the AP When sending a new trigger frame, the AP doubles the size of the existing contention window based on the access category for the trigger frame to obtain a new backoff counter. The AP competes with the STAs using the new backoff counter determined based on the increased contention window and accesses the channel.
  • the AP after the failure of the UL-MU transmission process, the AP attempts to transmit the downlink multi-user data 352.
  • separate access categories for downlink multi-user transmission may be defined.
  • the AP may increase the size of the contention window of the separate access category and obtain a new backoff counter.
  • downlink multi-user transmission may be performed based on a primary access category. At this time, the AP may increase the size of the contention window of the primary access category and obtain a new backoff counter.
  • the AP may not increase the contention window size without performing retransmission of the trigger frame 314. That is, if the UL-MU transmission process fails, the AP may attempt the next transmission without increasing the size of the contention window.
  • the AP may attempt any one of downlink single user transmission, downlink multiuser transmission, or transmission of a new trigger frame in the next contention window interval 44, 46.
  • the AP may determine the contention window based on the access category of the packet to be transmitted. That is, when attempting downlink single user transmission or downlink multiuser transmission, the AP obtains a new backoff counter within a contention window based on the access category of the data to be transmitted. When sending a new trigger frame, the AP obtains a new backoff counter within an existing contention window based on the access category for the trigger frame. The AP competes with the STAs based on the new backoff counter and accesses the channel.
  • 16 and 17 illustrate channel access embodiments in an uplink multi-user transmission process using a wideband channel.
  • the UL-MU transmission process may be performed through a wideband channel of 20 MHz or more.
  • the AP transmits trigger frames 314a and 314b on the primary and subchannels to initiate the UL-MU transmission process.
  • the AP may perform a backoff procedure on the primary channel for transmission of the trigger frames 314a and 314b.
  • the AP transmits the trigger frame 314a to the primary channel.
  • the AP performs CCA for the subchannel during the time of PIFS before the expiration of the backoff procedure. If the CCA result subchannel is idle, the AP transmits the trigger frame 314a of the primary channel and the trigger frame 314b of the subchannel together.
  • the trigger channel 314a of the primary channel indicates uplink multi-user data transmission for STA1, STA2, and STA3, and the trigger frame 314b of the subchannel indicates the STA4, STA5, and STA6. Indicates uplink multi-user data transmission.
  • the AP does not receive any uplink data corresponding to the trigger frames 314a and 314b transmitted through the primary channel and the subchannel, and performs scheduling for a UL-MU transmission process failure.
  • the AP may perform retransmission of the trigger frames 314a and 314b.
  • the AP obtains a new backoff counter.
  • a detailed embodiment of acquiring a new backoff counter for retransmission of the trigger frames 314a and 314b is as described above with reference to FIG. 13.
  • the AP and the STAs compete in the next contention window periods 44 and 46, and the terminal whose backoff counter expires performs transmission. At this time, the AP participates in the competition by using the aforementioned new backoff counter.
  • the AP winning the competition in the contention window section 46 retransmits the trigger frames 314a and 314b.
  • the STA1 and ST3 transmit the uplink multi-user data 322a to the main channel, and the STA4, STA5 and STA6 transmit the uplink multi-user data 322b to the subchannel.
  • the AP Since uplink data is received from at least one of the STAs indicated by the trigger frames 314a and 314b, the AP determines that the UL-MU transmission process is successful. Accordingly, the AP transmits M-BAs 330a and 330b including ACK information for five STAs which successfully transmit uplink data.
  • the AP receives uplink data 322c of STA4 in response to the trigger frames 314a and 314b transmitted through the primary channel and the subchannel. Since upstream data 322c has been received from at least one of the STAs indicated by the trigger frames 314a and 314b, the AP determines that the UL-MU transmission process is successful. The AP transmits the M-BAs 330a and 330b including the ACK information for the STA4 having successfully transmitted the uplink data.
  • the AP Since it is determined that the UL-MU transmission process is successful, the AP does not increase the size of the contention window to be used for the backoff procedure in the next contention window section 44. That is, the AP obtains a new backoff counter within the contention window determined based on the access category of the next data 352a, 352b to transmit. The AP competes with the STAs based on the new backoff counter and accesses the channel.
  • the access category includes a voice access category (AC_VO), a video access category (AC_VI), a best effort access category (AC_BE), and a background access category (AC_BK).
  • the UE performs contention for channel access based on the parameters set for each access category.
  • the parameter includes a minimum contention window value, a maximum contention window value, an AIFS time, and a maximum TXOP.
  • Each access category performs an internal competition based on the parameters of the access category if the corresponding queue is not empty. That is, a backoff counter is assigned to the corresponding access category based on the parameters of each access category, and internal competition between access categories is performed based on the assigned backoff counter.
  • the access category in which the backoff counter expires first and thus wins the internal competition is set as the primary access category, and the data in the queue of that access category is determined as transmission data.
  • data of a secondary access category may be transmitted together with data of a primary access category using TXOP sharing in multi-user transmission.
  • data to be transmitted to STA2, STA4, and SAT5 is stored in the queue of AC_VO
  • data to be transmitted to STA1 and STA3 is stored in the queue of AC_VI.
  • data to be transmitted to STA2 and STA3 are stored in the queue of AC_BE.
  • AC_VO, AC_VI and AC_BE perform internal competition using respective parameters.
  • AC_VI is set as a primary access category
  • AC_VO and AC_BE are set as secondary access categories as a result of the internal competition.
  • the AP is a multi-user transmitting terminal
  • STA, STA2, STA3 and STA4 is a multi-user receiving terminal.
  • the AP may perform downlink multi-user data transmission when a downlink multi-user (DL-MU) interrupt occurs.
  • the DL-MU interrupt refers to an operation in which a multi-user transmission terminal determines transmission of DL-MU data because a predetermined condition for DL-MU data transmission is satisfied.
  • a preset condition for generating the DL-MU interrupt when data to be transmitted to the plurality of STAs is accumulated in the access category queue or more, the data to be transmitted to the plurality of STAs is accumulated in the access category queue and is preset. Or more than time has elapsed.
  • the AP may create a separate virtual queue for DL-MU transmission. In this case, when data of a predetermined size or more is accumulated in the virtual queue, a DL-MU interrupt may occur.
  • the AP When a DL-MU interrupt occurs, the AP performs a backoff procedure in the contention window section 52 for transmission of the downlink multi-user data 420.
  • the AP For a backoff procedure for transmitting the downlink multi-user data 420, the AP is assigned a backoff counter.
  • the AP may determine a contention window based on an access category separately configured for DL-MU transmission and receive a backoff counter within the contention window.
  • the AP may determine a contention window based on the primary access category of the downlink multi-user data 420 to be transmitted, and may be assigned a backoff counter within the contention window. The AP performs a backoff procedure in the contention window section 52 using the allocated backoff counter after the AIFS time of the set access category.
  • the AP transmits the downlink multi-user data 420.
  • the downlink multi-user data 420 may be transmitted in a form including at least one of OFDMA and MU-MIMO.
  • the STAs receive the downlink multi-user data 420 transmitted by the AP and transmit an ACK 430 correspondingly.
  • the AP transmits downlink multi-user data 420 to STA1, STA2, STA3, and STA4, and each STA transmits an ACK 430 in response to receiving the downlink multi-user data 420.
  • the ACK 430 transmitted by the plurality of STAs may be multiplexed and transmitted in the time domain or the frequency domain.
  • the AP may perform additional data transmission in the next contention window periods 54 and 56. If a new DL-MU interrupt does not occur, the AP performs a downlink single user data 440 transfer. In this case, the downlink data 440 of the access category that has obtained the transmission opportunity may be transmitted through internal competition between the access category queues of the AP. In the embodiment of FIG. 19, AC_VO has won the internal competition of the AP.
  • the AP transmits downlink data 440 of AC_VO to STA5 after the backoff procedure in the contention window section 54.
  • the STA5 receives the downlink data 440 and transmits an ACK 445 correspondingly.
  • the AP After the DL-MU interrupt occurs again, the AP performs a backoff procedure for transmission of the downlink multi-user data 450 in the contention window section 56. When the backoff counter of the backoff procedure expires, the AP sends downlink multi-user data 450. The AP transmits downlink multi-user data 450 to STA2 and STA3, and each STA transmits an ACK 455 in response to receiving the downlink multi-user data 450.
  • 20 to 22 illustrate a channel access method when transmission of some data fails in a downlink multi-user transmission process.
  • the AP transmits downlink multi-user data 420 to STA1 to STA4.
  • some downlink data that is, downlink data of AC_BE to STA2 has failed to be transmitted.
  • STA1 to STA4 transmit ACK 432 corresponding to successfully received downlink data.
  • the same or corresponding parts as those of the previous drawings will be omitted.
  • the AP considers the transmission process to be successful even when some data transmission is successful among the downlink multi-user data 420 transmissions. That is, when the ACK 432 is received from at least one of the STAs to which the downlink multi-user data 420 is transmitted, the AP determines that the DL-MU transmission process is successful. Meanwhile, the AP may attempt to retransmit some downlink data whose transmission has failed. According to an embodiment, the AP may retransmit downlink data that fails to be transmitted through internal competition. Downlink data that has failed to transmit competes for transmission in the access category queue of the corresponding data. In the embodiment of FIG.
  • downlink data 441 of AC_BE which has failed transmission in the first DL-MU transmission process, is retransmitted through internal contention of the AP in the next contention window section 54.
  • STA2 receives the downlink data 441 and transmits an ACK 446 correspondingly.
  • the AP increases the size of the contention window of the access category of the corresponding data.
  • the size of the contention window of the corresponding access category may be increased to twice the size of the previous contention window.
  • a penalty for contention may be added when retransmitting downlink data that fails to be transmitted. This penalty of transmission contention can be applied only to internal contention of the AP. That is, the AP does not increase the size of the contention window of an access category other than the access category of downlink data to be retransmitted.
  • downlink data transmission of AC_BE has failed in the first DL-MU transmission process. Therefore, the AP increases the size of the contention window of AC_BE.
  • AC_BE acquires a new backoff counter within the increased contention window and participates in internal competition using the new backoff counter. In the next competition window section 54, AC_VO won the internal competition of the AP.
  • the AP transmits downlink data 440 of AC_VO to STA5 after the backoff procedure in the contention window section 54.
  • the STA5 receives the downlink data 440 and transmits an ACK 445 correspondingly.
  • a DL-MU interrupt occurs after the transmission of the downlink data 440, and the AP performs a backoff procedure for the transmission of the downlink multi-user data 452 in the contention window section 56.
  • the AP sends downlink multi-user data 452.
  • the data of AC_BE which has been allocated a new backoff counter and performed a contention competition, is transmitted to the downlink multi-user data 452.
  • STAs that receive the downlink multi-user data 452 from the AP transmit an ACK 457 correspondingly.
  • the AP when transmission of some data fails during transmission of the downlink multi-user data 420, the AP reduces the size of the contention window of the access category of the data.
  • the size of the contention window of the corresponding access category may be set to a minimum contention window value of the corresponding access category.
  • the size of the contention window of the corresponding access category may be reduced to a ratio value of the size of the previous contention window. As such, by reducing the size of the contention window of the corresponding access category, priority for contention may be added when retransmission of downlink data that fails to be transmitted.
  • the AP reduces the size of the contention window of the AC_BE transmission failed in the first DL-MU transmission process.
  • AC_BE acquires a new backoff counter within the reduced contention window and participates in internal competition using the new backoff counter.
  • AC_BE won the AP's internal competition in the next competition window section 54.
  • the AP retransmits downlink data 441 of AC_BE to STA2 after the backoff procedure in the contention window section 54.
  • STA2 receives the downlink data 441 and transmits an ACK 446 correspondingly.
  • the size of the contention window of the access category that fails to be transmitted may be variously adjusted.
  • the rate of increase or decrease of the contention window may be adjusted according to the number of users or channel size that failed to transmit in the previous DL-MU transmission process.
  • FIGS. 23 and 24 illustrate a method of channel access when transmission of primary access category data fails in a downlink multi-user transmission process.
  • the AP transmits downlink multi-user data 420 to STA1 to STA4.
  • some downlink data that is, downlink data of AC_VI to STA1 has failed to be transmitted.
  • AC_VI is the primary access category of the downlink multi-user data 420.
  • STA2 to STA4 transmit ACK 434 corresponding to the successfully received downlink data.
  • the same or corresponding parts as those of the previous drawings will be omitted.
  • the EDCA of the downlink multi-user data 420 may be performed based on the primary access category of that data. That is, the AP determines a contention window based on the primary access category of the downlink multi-user data 420 and is assigned a backoff counter within the contention window. The AP performs a backoff procedure in the contention window section 52 using the allocated backoff counter after the AIFS time of the set access category.
  • whether the transmission of the downlink multi-user data 420 is successful may be determined based on whether the transmission of the primary access category data is successful. That is, when the transmission of the primary access category data among the downlink multi-user data 420 is successful, the AP determines that the DL-MU transmission process is successful. However, when the transmission of the primary access category data of the downlink multi-user data 420 fails, the AP determines that the DL-MU transmission process has failed. The AP performs retransmission of primary access category data that failed to transmit. When a DL-MU interrupt occurs during retransmission, the AP may transmit the primary access category data to the DL-MU along with other data remaining in the queue.
  • the AP attempts retransmission by determining a contention window of the primary access category AC_VI that failed to be transmitted based on a parameter of the corresponding access category and assigning a new backoff counter.
  • the primary access category AC_VI wins the competition, and the AP retransmits downlink data 441 of the primary access category AC_VI to STA1.
  • the STA1 receives the downlink data 441 and transmits an ACK 446 correspondingly.
  • the AP may increase the contention window size due to a failure of the DL-MU transmission process.
  • the AP may increase the size of the contention window of the primary access category AC_VI that failed to transmit.
  • the AP may increase the size of the contention window of the entire access category. The AP obtains a new backoff counter within the increased contention window and performs retransmission of downlink data 441 of the primary access category AC_VI using the new backoff counter.
  • a contention window is determined based on an access category set separately for DL-MU transmission, and a backoff counter is allocated within the contention window to transmit downlink multi-user data 420. Can be performed. However, whether the transmission of the downlink multi-user data 420 is successful may be determined based on whether the transmission of the primary access category data is successful. In this case, the AP may retransmit downlink data 441 of the primary access category based on a parameter of an access category separately configured for DL-MU transmission.
  • the access category queue for EDCA may further include an access category queue for multi-user transmission.
  • the access category queue for multi-user transmission includes at least one of a queue for multi-user downlink transmission and a queue for transmission of a trigger frame.
  • the queue for multi-user transmission may be operated as a virtual queue.
  • the AP inserts a virtual frame into an access category (AC_MU) queue for multi-user transmission.
  • the AP determines the contention window size of the corresponding access category based on the parameter of AC_MU.
  • the AC_MU may have a higher priority than an access category of data to be transmitted to another STA.
  • AC_MU may be set to a higher priority than other access categories where the queue is not empty.
  • the parameter of AC_MU is determined based on the set priority.
  • the parameter of the AC_MU may use a parameter of a specific access category selected from other access categories.
  • the parameter of AC_MU may be set equal to the parameter of the highest priority access category among other access categories whose queue is not empty.
  • the AC_MU may use the same parameter of one of the access categories used in the legacy WLAN system.
  • the parameters of the AC_MU may be set equal to the parameters of the AC_VO or the AC_VI.
  • the parameters of the access category include at least one of a minimum contention window value, a maximum contention window value, an AIFS time, and a maximum TXOP.
  • the AP may adjust the priority of the frame of the cue in internal competition by adjusting the parameter of AC_MU.
  • the AP may set the contention window value of the AC_MU to zero.
  • the AP may set the minimum contention window value or contention window value of AC_MU as the system maximum value.
  • the AP may adjust the parameters of the AC_MU based on the system status or the status of the AC_MU queue.
  • an AP receives a buffer status report (BSR) of STAs and generates an AC_MU queue using the received buffer status report.
  • the AC_MU includes an access category for transmitting a trigger frame.
  • the AP may perform a backoff procedure for transmitting a trigger frame when the received buffer status report information is equal to or larger than a preset amount.
  • the AP determines the size of the contention window based on the parameter of AC_MU and obtains a backoff counter for transmission of the trigger frame within the determined contention window.
  • the AP determines whether to transmit a trigger frame based on an internal contention between the access category queue and the AC_MU queue for downlink single user transmission. More specifically, the access category queue for the downlink single user transmission includes the AC_VO queue, AC_VI queue, AC_BE queue and AC_BK queue used in the legacy WLAN system.
  • the AP assigns backoff counters corresponding to the access category queue and the AC_MU queue, respectively. At this time, the backoff counters are allocated based on the parameters of the access category set in the corresponding queue.
  • the AP may transmit a trigger frame when the backoff counter corresponding to the AC_MU queue expires.
  • the AC_MU may have a higher priority than an access category of data to be transmitted to another STA. Thus, the trigger frame can be sent at a higher priority than frames of other access categories.
  • the present invention has been described using the WLAN communication as an example, the present invention is not limited thereto and may be equally applicable to other communication systems such as cellular communication.
  • the methods, apparatus, and systems of the present invention have been described in connection with specific embodiments, some or all of the components, operations of the present invention may be implemented using a computer system having a general hardware architecture.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 상향 다중 사용자 전송을 효율적으로 스케쥴링 하기 위한 무선 통신 단말 및 무선 통신 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 베이스 무선 통신 단말로서, 무선 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 송수신부의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리를 선택하고, 상기 선택된 액세스 카테고리에 기초하여 상기 트리거 프레임의 전송을 위한 백오프 절차를 수행하고, 상기 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면 상기 트리거 프레임을 전송하는 베이스 무선 통신 단말 및 이를 이용한 무선 통신 방법을 제공한다.

Description

다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말
본 발명은 다중 사용자 전송 스케쥴링을 위한 무선 통신 방법 및 이를 이용한 무선 통신 단말에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 단말들의 동시 전송을 효율적으로 스케쥴링 하기 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말에 관한 것이다.
최근 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라 이들에게 빠른 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 무선랜(Wireless LAN) 기술이 많은 각광을 받고 있다. 무선랜 기술은 근거리에서 무선 통신 기술을 바탕으로 스마트 폰, 스마트 패드, 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어, 임베디드 기기 등과 같은 모바일 기기들을 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11은 2.4GHz 주파수를 이용한 초기의 무선랜 기술을 지원한 이래, 다양한 기술의 표준을 실용화 또는 개발 중에 있다. 먼저, IEEE 802.11b는 2.4GHz 밴드의 주파수를 사용하면서 최고 11Mbps의 통신 속도를 지원한다. IEEE 802.11b 이후에 상용화된 IEEE 802.11a는 2.4GHz 밴드가 아닌 5GHz 밴드의 주파수를 사용함으로써 상당히 혼잡한 2.4GHz 밴드의 주파수에 비해 간섭에 대한 영향을 줄였으며, OFDM 기술을 사용하여 통신 속도를 최대 54Mbps까지 향상시켰다. 그러나 IEEE 802.11a는 IEEE 802.11b에 비해 통신 거리가 짧은 단점이 있다. 그리고 IEEE 802.11g는 IEEE 802.11b와 마찬가지로 2.4GHz 밴드의 주파수를 사용하여 최대 54Mbps의 통신속도를 구현하며, 하위 호환성(backward compatibility)을 만족하고 있어 상당한 주목을 받았는데, 통신 거리에 있어서도 IEEE 802.11a보다 우위에 있다.
그리고 무선랜에서 취약점으로 지적되어온 통신 속도에 대한 한계를 극복하기 위하여 제정된 기술 규격으로서 IEEE 802.11n이 있다. IEEE 802.11n은 네트워크의 속도와 신뢰성을 증가시키고, 무선 네트워크의 운영 거리를 확장하는데 목적을 두고 있다. 보다 구체적으로, IEEE 802.11n에서는 데이터 처리 속도가 최대 540Mbps 이상인 고처리율(High Throughput, HT)을 지원하며, 또한 전송 에러를 최소화하고 데이터 속도를 최적화하기 위해 송신부와 수신부 양단 모두에 다중 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs) 기술에 기반을 두고 있다. 또한, 이 규격은 데이터 신뢰성을 높이기 위해 중복되는 사본을 여러 개 전송하는 코딩 방식을 사용할 수 있다.
무선랜의 보급이 활성화되고 또한 이를 이용한 어플리케이션이 다양화됨에 따라, IEEE 802.11n이 지원하는 데이터 처리 속도보다 더 높은 처리율(Very High Throughput, VHT)을 지원하기 위한 새로운 무선랜 시스템에 대한 필요성이 대두되었다. 이 중 IEEE 802.11ac는 5GHz 주파수에서 넓은 대역폭(80MHz~160MHz)을 지원한다. IEEE 802.11ac 표준은 5GHz 대역에서만 정의되어 있으나 기존 2.4GHz 대역 제품들과의 하위 호환성을 위해 초기 11ac 칩셋들은 2.4GHz 대역에서의 동작도 지원할 것이다. 이론적으로, 이 규격에 따르면 다중 스테이션의 무선랜 속도는 최소 1Gbps, 최대 단일 링크 속도는 최소 500Mbps까지 가능하게 된다. 이는 더 넓은 무선 주파수 대역폭(최대 160MHz), 더 많은 MIMO 공간적 스트림(최대 8개), 다중 사용자 MIMO, 그리고 높은 밀도의 변조(최대 256 QAM) 등 802.11n에서 받아들인 무선 인터페이스 개념을 확장하여 이루어진다. 또한, 기존 2.4GHz/5GHz 대신 60GHz 밴드를 사용해 데이터를 전송하는 방식으로 IEEE 802.11ad가 있다. IEEE 802.11ad는 빔포밍 기술을 이용하여 최대 7Gbps의 속도를 제공하는 전송규격으로서, 대용량의 데이터나 무압축 HD 비디오 등 높은 비트레이트 동영상 스트리밍에 적합하다. 하지만 60GHz 주파수 밴드는 장애물 통과가 어려워 근거리 공간에서의 디바이스들 간에만 이용이 가능한 단점이 있다.
한편, 최근에는 802.11ac 및 802.11ad 이후의 차세대 무선랜 표준으로서, 고밀도 환경에서의 고효율 및 고성능의 무선랜 통신 기술을 제공하기 위한 논의가 계속해서 이루어지고 있다. 즉, 차세대 무선랜 환경에서는 고밀도의 스테이션과 AP(Access Point)의 존재 하에 실내/외에서 높은 주파수 효율의 통신이 제공되어야 하며, 이를 구현하기 위한 다양한 기술들이 필요하다.
본 발명은 전술한 바와 같이 고밀도 환경에서의 고효율/고성능의 무선랜 통신을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.
본 발명은 상향/하향 다중 사용자 전송의 효율적인 스케쥴링을 수행하기 위한 목적을 가지고 있다.
또한, 본 발명은 다중 사용자 전송과 단일 사용자 전송이 혼재된 상황에서 각 단말의 채널 접근을 위한 효율적인 스케쥴링 방법을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 단말의 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말을 제공한다.
먼저 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서 및 송수신부를 포함하는 베이스 무선 통신 단말로서, 상기 프로세서는, 상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리를 선택하고, 상기 선택된 액세스 카테고리에 기초하여 상기 트리거 프레임의 전송을 위한 백오프 절차를 수행하고, 상기 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면 상기 트리거 프레임을 전송하는 베이스 무선 통신 단말을 제공한다.
상기 프로세서는, 상기 선택된 액세스 카테고리의 파라메터를 이용하여 상기 백오프 절차를 위한 경쟁 윈도우의 크기를 결정하고, 상기 결정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 카운터를 획득하며, 획득된 상기 백오프 카운터를 이용하여 상기 백오프 절차를 수행한다.
상기 파라메터는 최소 경쟁 윈도우 값 및 최대 경쟁 윈도우 값을 포함하며, 상기 백오프 절차를 위한 경쟁 윈도우의 크기는 상기 선택된 액세스 카테고리의 최소 경쟁 윈도우 값 및 최대 경쟁 윈도우 값 사이에서 결정된다.
상기 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리는 다른 단말로 전송될 데이터의 액세스 카테고리 보다 높은 우선 순위를 갖는다.
상기 프로세서는, 상기 트리거 프레임에 의해 지시된 단말들 중 적어도 하나의 단말로부터 상향 데이터가 수신될 경우, 상기 상향 다중 사용자 전송이 성공한 것으로 판별하고 블록 응답을 전송한다.
상기 프로세서는, 상기 트리거 프레임에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못한 경우, 상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별하고 상기 트리거 프레임을 재전송한다.
상기 프로세서는, 상기 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키고, 증가된 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득하며, 상기 새로운 백오프 카운터를 이용하여 상기 트리거 프레임의 재전송을 위한 백오프 절차를 수행한다.
상기 베이스 무선 통신 단말은 상기 송수신부를 통해 적어도 하나의 단말의 버퍼 상태 리포트를 수신하고, 수신된 상기 버퍼 상태 리포트 정보가 기 설정된 양 이상일 경우 상기 트리거 프레임의 전송을 위한 백오프 절차를 수행한다.
상기 프로세서는, 상기 수신된 버퍼 상태 리포트를 이용하여 상기 트리거 프레임의 전송을 위한 가상의 큐(Queue)를 생성하고, 상기 베이스 무선 통신 단말의 하향 단일 사용자 전송을 위한 액세스 카테고리 큐와 상기 가상의 큐 간의 내부 경쟁에 기초하여 상기 트리거 프레임의 전송 여부를 결정한다.
상기 프로세서는, 상기 액세스 카테고리 큐 및 상기 가상의 큐에 각각 대응하는 백오프 카운터들을 할당하되, 상기 백오프 카운터들은 각각 해당 큐에 설정된 액세스 카테고리의 파라메터에 기초하여 할당되고, 상기 가상의 큐에 대응하는 백오프 카운터가 만료될 경우 상기 트리거 프레임을 전송한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 베이스 무선 통신 단말의 무선 통신 방법으로서, 상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리를 선택하는 단계; 상기 선택된 액세스 카테고리에 기초하여 백오프 절차를 수행하는 단계; 및 상기 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면 상기 트리거 프레임을 전송하는 단계; 를 포함하는 무선 통신 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 경쟁 기반 채널 접근 시스템에서 효율적인 상향 다중 사용자 전송 스케쥴링이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 경쟁 기반 채널 접근 시스템에서 전체 자원 사용률을 증가시키고, 무선랜 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선랜 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성을 나타낸다.
도 5는 STA가 AP와 링크를 설정하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 6은 무선랜 통신에서 사용되는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)/CA(Collision Avoidance) 방법을 나타낸다.
도 7은 RTS(Request to Send) 프레임과 CTS(Clear to Send) 프레임을 이용한 DCF(Distributed Coordination Function) 수행 방법을 나타낸다.
도 8 및 도 9는 논-레거시 무선랜 시스템의 상향 다중 사용자 전송 과정의 일 실시예를 나타낸다.
도 10 내지 도 12는 랜덤 액세스 기반의 상향 다중 사용자 전송 과정에서의 다양한 채널 접근 실시예를 나타낸다.
도 13 내지 도 15는 도 10 내지 도 12의 실시예를 일반적인 상향 다중 사용자 전송 과정으로 확장한 실시예를 나타낸다.
도 16 및 도 17은 광대역 채널을 이용한 상향 다중 사용자 전송 과정에서의 채널 접근 실시예들을 나타낸다.
도 18은 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)의 일 실시예를 도시한다.
도 19는 하향 다중 사용자 전송 과정의 일 실시예를 나타낸다.
도 20 내지 도 22는 하향 다중 사용자 전송 과정에서의 일부 데이터의 전송 실패시의 채널 접근 방법을 나타낸다.
도 23 및 도 24는 하향 다중 사용자 전송 과정에서 1차 액세스 카테고리 데이터의 전송 실패시의 채널 접근 방법을 나타낸다.
도 25 및 도 26은 다중 사용자 전송을 포함하는 EDCA의 실시예를 도시한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성이 특정 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이에 더하여, 특정 임계값을 기준으로 “이상” 또는 “이하”라는 한정 사항은 실시예에 따라 각각 “초과” 또는 “미만”으로 적절하게 대체될 수 있다.
본 출원은 대한민국 특허 출원 제10-2015-0085451호, 제10-2015-0092534호 및 제10-2016-0059090호를 기초로 한 우선권을 주장하며, 우선권의 기초가 되는 상기 각 출원들에 서술된 실시예 및 기재 사항은 본 출원의 상세한 설명에 포함되는 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜 시스템을 도시하고 있다. 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 베이직 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함하는데, BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 기기들의 집합을 나타낸다. 일반적으로 BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(Independent BSS, IBSS)로 구분될 수 있으며, 도 1은 이 중 인프라스트럭쳐 BSS를 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 인프라스트럭쳐 BSS(BSS1, BSS2)는 하나 또는 그 이상의 스테이션(STA1, STA2, STA3, STA4, STA5), 분배 서비스(Distribution Service)를 제공하는 스테이션인 액세스 포인트(PCP/AP-1, PCP/AP-2), 및 다수의 액세스 포인트(PCP/AP-1, PCP/AP-2)를 연결시키는 분배 시스템(Distribution System, DS)을 포함한다.
스테이션(Station, STA)은 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 디바이스로서, 광의로는 비 액세스 포인트(non-AP) 스테이션뿐만 아니라 액세스 포인트(AP)를 모두 포함한다. 또한, 본 명세서에서 ‘단말’은 non-AP STA 또는 AP를 가리키거나, 양 자를 모두 가리키는 용어로 사용될 수 있다. 무선 통신을 위한 스테이션은 프로세서(Processor)와 송수신부(transmit/receive unit)를 포함하고, 실시예에 따라 유저 인터페이스부와 디스플레이 유닛 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임을 생성하거나 또는 상기 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하며, 그 밖에 스테이션을 제어하기 위한 다양한 처리를 수행할 수 있다. 그리고, 송수신부는 상기 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며 스테이션을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신한다.
액세스 포인트(Access Point, AP)는 자신에게 결합된(associated) 스테이션을 위하여 무선 매체를 경유하여 분배시스템(DS)에 대한 접속을 제공하는 개체이다. 인프라스트럭쳐 BSS에서 비 AP 스테이션들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이지만, 다이렉트 링크가 설정된 경우에는 비AP 스테이션들 사이에서도 직접 통신이 가능하다. 한편, 본 발명에서 AP는 PCP(Personal BSS Coordination Point)를 포함하는 개념으로 사용되며, 광의적으로는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), 노드-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등의 개념을 모두 포함할 수 있다. 본 발명에서 AP는 베이스 무선 통신 단말로도 지칭될 수 있으며, 베이스 무선 통신 단말은 광의의 의미로는 AP, 베이스 스테이션(base station), eNB(eNodeB) 및 트랜스미션 포인트(TP)를 모두 포함하는 용어로 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 베이스 무선 통신 단말은 복수의 무선 통신 단말과의 통신에서 통신 매개체(medium) 자원을 할당하고, 스케줄링(scheduling)을 수행하는 다양한 형태의 무선 통신 단말을 포함할 수 있다.
복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 이때, 분배 시스템을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선랜 시스템인 독립 BSS를 도시하고 있다. 도 2의 실시예에서 도 1의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
도 2에 도시된 BSS3는 독립 BSS이며 AP를 포함하지 않기 때문에, 모든 스테이션(STA6, STA7)이 AP와 접속되지 않은 상태이다. 독립 BSS는 분배 시스템으로의 접속이 허용되지 않으며, 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다. 독립 BSS에서 각각의 스테이션들(STA6, STA7)은 다이렉트로 서로 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스테이션(100)은 프로세서(110), 송수신부(120), 유저 인터페이스부(140), 디스플레이 유닛(150) 및 메모리(160)를 포함할 수 있다.
먼저, 송수신부(120)는 무선랜 패킷 등의 무선 신호를 송수신 하며, 스테이션(100)에 내장되거나 외장으로 구비될 수 있다. 실시예에 따르면, 송수신부(120)는 서로 다른 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 송수신 모듈을 포함할 수 있다. 이를 테면, 상기 송수신부(120)는 2.4GHz, 5GHz 및 60GHz 등의 서로 다른 주파수 밴드의 송수신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스테이션(100)은 6GHz 이상의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈과, 6GHz 이하의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈을 구비할 수 있다. 각각의 송수신 모듈은 해당 송수신 모듈이 지원하는 주파수 밴드의 무선랜 규격에 따라 AP 또는 외부 스테이션과 무선 통신을 수행할 수 있다. 송수신부(120)는 스테이션(100)의 성능 및 요구 사항에 따라 한 번에 하나의 송수신 모듈만을 동작시키거나 동시에 다수의 송수신 모듈을 함께 동작시킬 수 있다. 스테이션(100)이 복수의 송수신 모듈을 포함할 경우, 각 송수신 모듈은 각각 독립된 형태로 구비될 수도 있으며, 복수의 모듈이 하나의 칩으로 통합되어 구비될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서 송수신부(120)는 RF(Radio Frequency) 신호를 처리하는 RF 송수신 모듈을 나타낼 수 있다.
다음으로, 유저 인터페이스부(140)는 스테이션(100)에 구비된 다양한 형태의 입/출력 수단을 포함한다. 즉, 유저 인터페이스부(140)는 다양한 입력 수단을 이용하여 유저의 입력을 수신할 수 있으며, 프로세서(110)는 수신된 유저 입력에 기초하여 스테이션(100)을 제어할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스부(140)는 다양한 출력 수단을 이용하여 프로세서(110)의 명령에 기초한 출력을 수행할 수 있다.
다음으로, 디스플레이 유닛(150)은 디스플레이 화면에 이미지를 출력한다. 상기 디스플레이 유닛(150)은 프로세서(110)에 의해 실행되는 컨텐츠 또는 프로세서(110)의 제어 명령에 기초한 유저 인터페이스 등의 다양한 디스플레이 오브젝트를 출력할 수 있다. 또한, 메모리(160)는 스테이션(100)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 이러한 제어 프로그램에는 스테이션(100)이 AP 또는 외부 스테이션과 접속을 수행하는데 필요한 접속 프로그램이 포함될 수 있다.
본 발명의 프로세서(110)는 다양한 명령 또는 프로그램을 실행하고, 스테이션(100) 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(110)는 상술한 스테이션(100)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 메모리(160)에 저장된 AP와의 접속을 위한 프로그램을 실행하고, AP가 전송한 통신 설정 메시지를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 통신 설정 메시지에 포함된 스테이션(100)의 우선 조건에 대한 정보를 판독하고, 스테이션(100)의 우선 조건에 대한 정보에 기초하여 AP에 대한 접속을 요청할 수 있다. 본 발명의 프로세서(110)는 스테이션(100)의 메인 컨트롤 유닛을 가리킬 수도 있으며, 실시예에 따라 스테이션(100)의 일부 구성 이를 테면, 송수신부(120)등을 개별적으로 제어하기 위한 컨트롤 유닛을 가리킬 수도 있다. 즉, 프로세서(110)는 송수신부(120)로부터 송수신되는 무선 신호를 변복조하는 모뎀 또는 변복조부(modulator and/or demodulator)일 수 있다. 프로세서(110)는 본 발명의 실시예에 따른 스테이션(100)의 무선 신호 송수신의 각종 동작을 제어한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 추후 기술하기로 한다.
도 3에 도시된 스테이션(100)은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록도로서, 분리하여 표시한 블록들은 디바이스의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 상술한 디바이스의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 이를테면, 상기 프로세서(110) 및 송수신부(120)는 하나의 칩으로 통합되어 구현될 수도 있으며 별도의 칩으로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 상기 스테이션(100)의 일부 구성들, 이를 테면 유저 인터페이스부(140) 및 디스플레이 유닛(150) 등은 스테이션(100)에 선택적으로 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AP(200)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)는 프로세서(210), 송수신부(220) 및 메모리(260)를 포함할 수 있다. 도 4에서 AP(200)의 구성 중 도 3의 스테이션(100)의 구성과 동일하거나 상응하는 부분에 대해서는 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 AP(200)는 적어도 하나의 주파수 밴드에서 BSS를 운영하기 위한 송수신부(220)를 구비한다. 도 3의 실시예에서 전술한 바와 같이, 상기 AP(200)의 송수신부(220) 또한 서로 다른 주파수 밴드를 이용하는 복수의 송수신 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)는 서로 다른 주파수 밴드, 이를 테면 2.4GHz, 5GHz, 60GHz 중 두 개 이상의 송수신 모듈을 함께 구비할 수 있다. 바람직하게는, AP(200)는 6GHz 이상의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈과, 6GHz 이하의 주파수 밴드를 이용하는 송수신 모듈을 구비할 수 있다. 각각의 송수신 모듈은 해당 송수신 모듈이 지원하는 주파수 밴드의 무선랜 규격에 따라 스테이션과 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 송수신부(220)는 AP(200)의 성능 및 요구 사항에 따라 한 번에 하나의 송수신 모듈만을 동작시키거나 동시에 다수의 송수신 모듈을 함께 동작시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서 송수신부(220)는 RF(Radio Frequency) 신호를 처리하는 RF 송수신 모듈을 나타낼 수 있다.
다음으로, 메모리(260)는 AP(200)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 이러한 제어 프로그램에는 스테이션의 접속을 관리하는 접속 프로그램이 포함될 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 AP(200)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 메모리(260)에 저장된 스테이션과의 접속을 위한 프로그램을 실행하고, 하나 이상의 스테이션에 대한 통신 설정 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 통신 설정 메시지에는 각 스테이션의 접속 우선 조건에 대한 정보가 포함될 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 스테이션의 접속 요청에 따라 접속 설정을 수행한다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 송수신부(220)로부터 송수신되는 무선 신호를 변복조하는 모뎀 또는 변복조부(modulator and/or demodulator)일 수 있다. 프로세서(210)는 본 발명의 실시예에 따른 AP(200)의 무선 신호 송수신의 각종 동작을 제어한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 추후 기술하기로 한다.
도 5는 STA가 AP와 링크를 설정하는 과정을 개략적으로 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, STA(100)와 AP(200) 간의 링크는 크게 스캐닝(scanning), 인증(authentication) 및 결합(association)의 3단계를 통해 설정된다. 먼저, 스캐닝 단계는 AP(200)가 운영하는 BSS의 접속 정보를 STA(100)가 획득하는 단계이다. 스캐닝을 수행하기 위한 방법으로는 AP(200)가 주기적으로 전송하는 비콘(beacon) 메시지(S101)만을 활용하여 정보를 획득하는 패시브 스캐닝(passive scanning) 방법과, STA(100)가 AP에 프로브 요청(probe request)을 전송하고(S103), AP로부터 프로브 응답(probe response)을 수신하여(S105) 접속 정보를 획득하는 액티브 스캐닝(active scanning) 방법이 있다.
스캐닝 단계에서 성공적으로 무선 접속 정보를 수신한 STA(100)는 인증 요청(authentication request)을 전송하고(S107a), AP(200)로부터 인증 응답(authentication response)을 수신하여(S107b) 인증 단계를 수행한다. 인증 단계가 수행된 후, STA(100)는 결합 요청(association request)를 전송하고(S109a), AP(200)로부터 결합 응답(association response)을 수신하여(S109b) 결합 단계를 수행한다. 본 명세서에서 결합(association)은 기본적으로 무선 결합을 의미하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 광의의 의미로의 결합은 무선 결합 및 유선 결합을 모두 포함할 수 있다.
한편, 추가적으로 802.1X 기반의 인증 단계(S111) 및 DHCP를 통한 IP 주소 획득 단계(S113)가 수행될 수 있다. 도 5에서 인증 서버(300)는 STA(100)와 802.1X 기반의 인증을 처리하는 서버로서, AP(200)에 물리적으로 결합되어 존재하거나 별도의 서버로서 존재할 수 있다.
도 6은 무선랜 통신에서 사용되는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)/CA(Collision Avoidance) 방법을 나타내고 있다.
무선랜 통신을 수행하는 단말은 데이터를 전송하기 전에 캐리어 센싱(Carrier Sensing)을 수행하여 채널이 점유 상태(busy)인지 여부를 체크한다. 만약, 일정한 세기 이상의 무선 신호가 감지되는 경우 해당 채널이 점유 상태(busy)인 것으로 판별되고, 상기 단말은 해당 채널에 대한 액세스를 지연한다. 이러한 과정을 클리어 채널 할당(Clear Channel Assessment, CCA) 이라고 하며, 해당 신호 감지 유무를 결정하는 레벨을 CCA 임계값(CCA threshold)이라 한다. 만약 단말에 수신된 CCA 임계값 이상의 무선 신호가 해당 단말을 수신자로 하는 경우, 단말은 수신된 무선 신호를 처리하게 된다. 한편, 해당 채널에서 무선 신호가 감지되지 않거나 CCA 임계값보다 작은 세기의 무선 신호가 감지될 경우 상기 채널은 유휴 상태(idle)인 것으로 판별된다.
채널이 유휴 상태인 것으로 판별되면, 전송할 데이터가 있는 각 단말은 각 단말의 상황에 따른 IFS(InterFrame Space) 이를테면, AIFS(Arbitration IFS), PIFS(PCF IFS) 등의 시간 뒤에 백오프 절차를 수행한다. 실시예에 따라, 상기 AIFS는 기존의 DIFS(DCF IFS)를 대체하는 구성으로 사용될 수 있다. 각 단말은 해당 단말에 할당된 난수(random number) 만큼의 슬롯 타임을 상기 채널의 유휴 상태의 간격(interval) 동안 감소시켜가며 대기하고, 슬롯 타임을 모두 소진한 단말이 해당 채널에 대한 액세스를 시도하게 된다. 이와 같이 각 단말들이 백오프 절차를 수행하는 구간을 경쟁 윈도우 구간이라고 한다.
만약, 특정 단말이 상기 채널에 성공적으로 액세스하게 되면, 해당 단말은 상기 채널을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 그러나, 액세스를 시도한 단말이 다른 단말과 충돌하게 되면, 충돌된 단말들은 각각 새로운 난수를 할당 받아 다시 백오프 절차를 수행한다. 일 실시예에 따르면, 각 단말에 새로 할당되는 난수는 해당 단말이 이전에 할당 받은 난수 범위(경쟁 윈도우, CW)의 2배의 범위(2*CW) 내에서 결정될 수 있다. 한편, 각 단말은 다음 경쟁 윈도우 구간에서 다시 백오프 절차를 수행하여 액세스를 시도하며, 이때 각 단말은 이전 경쟁 윈도우 구간에서 남게 된 슬롯 타임부터 백오프 절차를 수행한다. 이와 같은 방법으로 무선랜 통신을 수행하는 각 단말들은 특정 채널에 대한 서로간의 충돌을 회피할 수 있다.
도 7은 RTS(Request to Send) 프레임과 CTS(Clear to Send) 프레임을 이용한 DCF(Distributed Coordination Function) 수행 방법을 나타낸 도면이다.
BSS 내의 AP 및 STA들은 데이터를 전송하기 위한 권리를 얻기 위해 경쟁을 하게 된다. 이전 단계의 데이터 전송이 완료되면, 전송할 데이터가 있는 각 단말들은 AIFS의 시간이 지난 후에 각 단말에 할당된 난수의 백오프 카운터(또는, 백오프 타이머)를 감소해가며 백오프 절차를 수행한다. 백오프 카운터가 만료된 전송 단말은 RTS(Request to Send) 프레임을 전송하여, 해당 단말이 전송할 데이터가 있음을 알린다. 도 7의 실시예에 따르면, 최소의 백오프로 경쟁에서 우위를 점한 STA1이 백오프 카운터 만료 후 RTS 프레임을 전송할 수 있다. RTS 프레임은 리시버 어드레스(receiver address), 트랜스미터 어드레스(transmitter address) 및 듀레이션(duration) 등의 정보를 포함한다. RTS 프레임을 수신한 수신 단말(즉, 도 7에서 AP)은 SIFS(Short IFS)의 시간을 대기한 후 CTS(Clear to Send) 프레임을 전송하여 전송 단말(STA1)에게 데이터 전송이 가능함을 알린다. CTS 프레임은 리시버 어드레스와 듀레이션 등의 정보를 포함한다. 이때, CTS 프레임의 리시버 어드레스는 이에 대응하는 RTS 프레임의 트랜스미터 어드레스 즉, 전송 단말(STA1)의 어드레스와 동일하게 설정될 수 있다.
CTS 프레임을 수신한 전송 단말(STA1)은 SIFS의 시간 후에 데이터를 전송한다. 데이터 전송이 완료되면, 수신 단말(AP)은 SIFS의 시간 후에 응답(ACK) 프레임을 전송하여 데이터 전송이 완료되었음을 알린다. 기 설정된 시간 이내에 응답 프레임을 수신한 경우, 전송 단말은 데이터 전송에 성공한 것으로 간주한다. 그러나 기 설정된 시간 이내에 응답 프레임이 수신되지 않은 경우, 전송 단말은 데이터 전송에 실패한 것으로 간주한다. 한편, 상기 전송 과정 동안 RTS 프레임 및 CTS 프레임 중 적어도 하나를 수신한 주변 단말들은 NAV(Network Allocation Vector)를 설정하며, 설정된 NAV가 만료될 때까지 데이터 전송을 수행하지 않는다. 이때, 각 단말의 NAV는 수신된 RTS 프레임 또는 CTS 프레임의 듀레이션 필드에 기초하여 설정될 수 있다.
전술한 데이터 전송 과정에서, 단말들의 RTS 프레임 또는 CTS 프레임이 간섭이나 충돌 등의 상황으로 목표 단말(즉, 리시버 어드레스의 단말)에게 정상적으로 전달되지 않는 경우에는 이후의 과정의 수행이 중단된다. RTS 프레임을 전송한 전송 단말(STA1)은 데이터 전송이 불가능한 것으로 간주하고, 새로운 난수를 할당 받아 다음 회의 경쟁에 참여하게 된다. 이때, 새로 할당되는 난수는 전술한 바와 같이 이전의 기 설정된 난수 범위(경쟁 윈도우, CW)의 2배의 범위(2*CW) 내에서 결정될 수 있다.
<상향 다중 사용자 전송>
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 다중 입력 다중 출력(Multi Input Multi Output, MIMO)을 이용할 경우, 하나의 무선 통신 단말이 복수의 무선 통신 단말에게 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 하나의 무선 통신 단말은 복수의 무선 통신 단말로부터 동시에 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, AP가 복수의 STA에게 동시에 데이터를 전송하는 하향 다중 사용자(Downlink Multi-User, DL-MU) 전송, 복수의 STA가 AP로 동시에 데이터를 전송하는 상향 다중 사용자(Uplink Multi-User, UL-MU) 전송이 수행될 수 있다.
UL-MU 전송이 수행되기 위해서는 상향 전송을 수행하는 각 STA의 사용 채널, 전송 개시 시점이 조정되어야 한다. UL-MU 전송의 효율적인 스케쥴링을 위해서는, 각 STA의 상태 정보가 AP에게 전달될 필요가 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, UL-MU 전송의 스케쥴링을 위한 정보는 패킷의 프리앰블 및/또는 MAC 헤더의 기 설정된 필드를 통해 지시될 수 있다. 예를 들어, STA는 상향 전송 패킷의 프리앰블 또는 MAC 헤더의 기 설정된 필드를 통해 UL-MU 전송 스케쥴링을 위한 정보를 나타내고, 이를 AP에게 전송할 수 있다. 이때, UL-MU 전송 스케쥴링을 위한 정보는 각 STA의 버퍼 상태(buffer status) 정보, 각 STA에서 측정된 채널 상태 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. STA의 버퍼 상태 정보는 해당 STA가 전송할 상향 데이터를 갖고 있는지 여부, 상향 데이터의 액세스 카테고리(Access Category, AC), 상향 데이터의 크기(또는, 전송 소요 시간) 정보 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, UL-MU 전송 과정은 AP에 의해 관리될 수 있다. UL-MU 전송은 AP가 전송하는 트리거(trigger) 프레임의 응답으로 수행될 수 있다. STA들은 트리거 프레임의 수신 후 기 설정된 IFS 시간 뒤에 상향 데이터를 동시에 전송한다. 트리거 프레임은 상향 전송 STA들의 데이터 전송 시점을 지시하며, 상향 전송 STA들에 할당된 채널(또는, 서브 채널) 정보를 알려줄 수 있다. AP가 트리거 프레임을 전송하면 복수의 STA들은 트리거 프레임이 지정한 시점에 각각의 할당된 서브캐리어를 통해 상향 데이터를 전송한다. 상향 데이터 전송이 완료된 후에 AP는 상향 데이터 전송에 성공한 STA들에 대한 ACK을 전송한다. 이때, AP는 복수의 STA들에 대한 ACK으로서 기 설정된 다중-STA 블록 ACK(Multi-STA Block ACK, M-BA)을 전송할 수 있다.
논-레거시 무선랜 시스템에서는 20MHz 대역의 채널에서 특정 개수, 이를 테면 26, 52 또는 106개의 톤(tone)을 서브채널 단위의 접속을 위한 리소스 유닛(Resource Unit, RU)으로 사용할 수 있다. 따라서, 트리거 프레임은 UL-MU 전송에 참여하는 각 STA의 식별 정보와, 할당된 리소스 유닛의 정보를 나타낼 수 있다. STA의 식별 정보는 STA의 AID(Association ID), 부분 AID, MAC 어드레스 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 리소스 유닛의 정보는 리소스 유닛의 크기 및 위치 정보를 포함한다.
한편, 논-레거시 무선랜 시스템에서는 특정 리소스 유닛에 대한 복수의 STA들의 경쟁에 기초하여 UL-MU 전송이 수행될 수 있다. 예를 들어, 특정 리소스 유닛에 대한 AID 필드 값이 STA에게 할당되지 않는 특정 값(이를테면, 0)으로 설정된 경우 복수의 STA들은 해당 리소스 유닛에 대한 랜덤 액세스(Random Access, RA)를 시도할 수 있다.
도 8 및 도 9는 논-레거시 무선랜 시스템의 상향 다중 사용자 전송 과정의 일 실시예를 나타낸다.
먼저, 도 8을 참조하면 UL-MU 전송 과정의 개시를 위해 AP는 트리거 프레임(310)을 전송한다. AP는 트리거 프레임(310)의 전송을 위해 별도의 백오프 절차를 수행할 수 있다. 경쟁 윈도우 구간(42)에서 트리거 프레임(310)의 전송을 위한 백오프 절차가 만료되면, AP는 트리거 프레임(310)을 전송한다. STA들은 AP가 전송한 트리거 프레임(310)을 수신하고, 이에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터(320) 즉, UL MU PPDU(Uplink Multi-User PLCP Protocol Data Unit)를 전송한다. 상향 다중 사용자 데이터(320)는 OFDMA 및 MU-MIMO 중 적어도 하나를 포함하는 형태로 전송될 수 있다. 상향 다중 사용자 데이터(320)의 전송이 성공하면, AP는 이에 대응하여 M-BA(330)을 전송한다. M-BA(330)은 상향 다중 사용자 데이터(320) 전송에 성공한 STA들에 대한 ACK 정보를 포함한다. 도 8의 실시예에서는 트리거 프레임(310)에 대응하여 STA1, STA2 및 STA3가 상향 데이터 전송에 성공하였으며, AP는 STA1, STA2 및 STA3에 대한 ACK 정보를 M-BA(330)을 통해 전송한다.
UL-MU 전송 과정이 완료된 후, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간들(44, 46)에서의 경쟁을 위해 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 이때, AP는 전송할 다음 데이터의 액세스 카테고리에 기초하여 결정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 카운터를 획득한다. AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다. 도 8의 실시예에서 UL-MU 전송 과정의 다음 경쟁 윈도우 구간(44)에서는 STA5가 경쟁에 승리하였다. 따라서, STA5는 상향 데이터(340)를 AP로 전송하며, AP는 이에 대응하여 ACK(346)을 전송한다. 또한, 그 다음 경쟁 윈도우 구간(46)에서는 AP가 경쟁에 승리하였다. 따라서, AP는 하향 데이터(350)를 STA2로 전송하고, STA2는 이에 대응하여 ACK(356)을 전송한다.
도 9는 UL-MU 전송 과정에서 일부 상향 데이터의 전송이 실패한 실시예를 나타내고 있다. 도 9의 실시예에서, 도 8의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
도 9를 참조하면, AP는 TF-R(312)을 전송한다. 본 발명의 실시예에서, TF-R(312)은 랜덤 액세스 기반의 트리거 프레임을 나타낸다. 즉, TF-R(312)은 리소스의 일부 또는 전부를 랜덤 액세스 용으로 할당하여, 상향 다중 사용자 데이터 전송을 트리거한다. AP는 특정 리소스 유닛에 대한 AID 필드 값을 기 설정된 값(이를테면, 0)으로 설정하여, 해당 리소스 유닛을 랜덤 액세스 용으로 할당할 수 있다. 경쟁 윈도우 구간(42)에서 TF-R(312)의 전송을 위한 백오프 절차가 만료되면, AP는 TF-R(312)을 전송한다. STA들은 AP가 전송한 TF-R(312)을 수신하고, 이에 대응하여 상향 다중 사용자 데이터(322)를 전송한다.
이때, STA들이 전송하는 상향 다중 사용자 데이터(322)에는 랜덤 액세스 상향 데이터가 포함될 수 있다. 랜덤 액세스 UL-MU 전송에 참여하는 STA들은 TF-R(312)에 의해 랜덤 액세스 용으로 할당된 리소스 유닛을 통해 상향 데이터를 전송한다. 랜덤 액세스 용으로 할당된 리소스 유닛은 특정 STA에게 지정되지 않았으므로, 복수의 STA가 동시에 상향 데이터를 전송하여 충돌이 발생할 수 있다. 도 9의 실시예에서는 STA2와 STA4가 동일한 리소스 유닛을 통해 상향 데이터를 전송하여 충돌이 발생하고, STA3와 STA5가 동일한 리소스 유닛을 통해 상향 데이터를 전송하여 충돌이 발생하였다. 그러나 STA1은 AP에게 성공적으로 상향 데이터를 전송하였다. 이와 같이, 상향 다중 사용자 데이터(322) 전송 과정에서는 일부 상향 데이터의 전송만 성공하고 나머지 상향 데이터의 전송은 실패할 수 있다.
UL-MU 전송의 효율적인 스케쥴링을 위해서는 일련의 전송 과정에서 사용될 다양한 파라메터들이 결정되어야 한다. 예를 들면, 트리거 프레임을 전송하기 위한 백오프 절차에 사용되는 경쟁 윈도우의 크기가 결정되어야 한다. 또한, 전술한 바와 같이 상향 다중 사용자 데이터(322) 전송의 성공 여부를 판별하기 위한 기준이 설정되어야 한다. 뿐만 아니라, 상기 성공 여부 판별에 따른 후속 동작 및 백오프 방법이 정의되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, AP는 상향 다중 사용자 데이터(322) 전송 중에서 일부 데이터의 전송이 성공한 경우에도 해당 전송 과정이 성공한 것으로 간주할 수 있다. 즉, 트리거 프레임에 의해 지시된 STA들 중 적어도 하나의 STA로부터 상향 데이터가 수신되면, AP는 UL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별한다. 따라서, AP는 상향 다중 사용자 데이터(322)의 수신에 대응하여 M-BA(330)을 전송한다. 도 9의 실시예에서는 TF-R(312)에 대응하여 STA1이 상향 데이터 전송에 성공하였으며, AP는 STA1에 대한 ACK 정보를 M-BA(330)을 통해 전송한다. 한편, 도 9에서는 랜덤 액세스 기반의 UL-MU 전송이 포함된 실시예를 도시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 상기 성공 여부 판별 방법은 다른 형태의 UL-MU 전송 과정에서도 동일하게 적용될 수 있다.
UL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별되었으므로, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간들(44, 46)에서 백오프 절차에 사용될 경쟁 윈도우의 크기를 늘리지 않는다. 즉, AP는 도 8의 실시예와 같이, 전송할 다음 데이터의 액세스 카테고리에 기초하여 결정된 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다.
도 10 내지 도 12는 랜덤 액세스 기반의 상향 다중 사용자 전송 과정에서의 다양한 채널 접근 실시예를 나타낸다. 더욱 구체적으로, 도 10 내지 도 12의 실시예들은 AP가 TF-R에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못한 경우의 스케쥴링 방법을 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, AP는 트리거 프레임에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못한 경우, UL-MU 전송 과정이 실패한 것으로 판별한다.
먼저 도 10의 실시예에 따르면, AP는 TF-R(312)에 의한 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 TF-R(312)의 재전송을 수행할 수 있다. TF-R(312)의 재전송을 위해, AP는 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 이때, 새로운 백오프 카운터는 이전 백오프 카운터의 획득시 사용된 경쟁 윈도우의 2배의 범위 내에서 결정될 수 있다. 즉, UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간(44, 46)의 백오프 절차에 사용될 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시킨다. 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 TF-R(312)을 재전송하기 위한 백오프 절차를 수행한다. TF-R(312)의 재전송은 기 설정된 재전송 제한 횟수 이내에서 재전송이 성공할 때까지 수행될 수 있다.
도 10의 실시예에서는, UL-MU 전송 과정이 실패하고 EIFS(Extended IFS)의 시간 뒤에 다음 경쟁 윈도우 구간(44)이 시작된다. AP와 STA들은 경쟁 윈도우 구간(44)에서 경쟁을 수행하고, STA5가 경쟁에 승리하였다. 따라서, STA5는 상향 데이터(340)를 AP로 전송하며, AP는 이에 대응하여 ACK(346)을 전송한다. 그 다음 경쟁 윈도우 구간(46)에서는 AP가 경쟁에 승리하며, AP는 TF-R(312)을 재전송한다. TF-R(312)의 재전송에 대한 응답으로 STA들은 상향 다중 사용자 데이터(323)를 전송한다. 도 10의 실시예에서는 재전송된 TF-R(312)에 대응하여 STA1 및 STA3가 상향 데이터 전송에 성공하였다. TF-R(312)에 대응하여 적어도 하나의 STA로부터 상향 데이터가 수신되면, AP는 UL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별한다. 따라서, AP는 STA1 및 STA3에 대한 ACK 정보를 M-BA(330)을 통해 전송한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널 접근 실시예를 나타낸다. 도 11의 실시예에서, 도 10의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
도 11의 실시예에 따르면, AP는 TF-R(312)에 의한 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 TF-R(312)의 재전송을 수행하지 않고 경쟁 윈도우의 크기만 증가시킬 수 있다. UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간에서 하향 단일 사용자 전송, 하향 다중 사용자 전송, 또는 새로운 트리거 프레임의 전송 중 어느 하나를 시도할 수 있다. 하향 단일 사용자 전송 또는 하향 다중 사용자 전송을 시도할 경우, AP는 전송될 데이터의 액세스 카테고리에 기초한 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시켜서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 새로운 트리거 프레임을 전송할 경우, AP는 트리거 프레임을 위한 액세스 카테고리에 기초한 기존의 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시켜 새로운 백오프 카운터를 획득한다. AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다.
도 11의 실시예에서는, UL-MU 전송 과정의 실패 후 AP가 하향 다중 사용자 데이터(352)의 전송을 시도한다. 즉, 하향 다중 사용자 전송 인터럽트(DL-MU interrupt)가 발생하여, AP는 다음 전송 기회를 하향 다중 사용자 전송을 위해 사용한다. UL-MU 전송 과정이 실패하고 EIFS(Extended IFS)의 시간 뒤에 다음 경쟁 윈도우 구간(44)이 시작된다. AP와 STA들은 경쟁 윈도우 구간(44)에서 경쟁을 수행하고, STA5가 경쟁에 승리하였다. 따라서, STA5는 상향 데이터(340)를 AP로 전송하며, AP는 이에 대응하여 ACK(346)을 전송한다. 그 다음 경쟁 윈도우 구간(46)에서는 AP가 경쟁에 승리하며, AP는 하향 다중 사용자 데이터(352)를 전송한다. AP로부터 하향 데이터(352)를 수신한 STA들은 이에 대응하여 다중화된 블록 ACK(358)을 전송한다.
이와 같이, AP는 증가된 경쟁 윈도우 내에서 결정된 새로운 백오프 카운터에 기초하여 다음 경쟁 구간들(44, 46)에서 백오프 절차를 수행하며, 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면 하향 다중 사용자 데이터(352)를 전송한다. 도 11에서는 UL-MU 전송 과정의 실패 후 AP가 하향 다중 사용자 데이터(352)를 전송하는 실시예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 AP는 하향 단일 사용자 데이터 또는 새로운 트리거 프레임을 전송할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 접근 실시예를 나타낸다. 도 12의 실시예에서, 도 10 및 도 11의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
도 12의 실시예에 따르면, TF-R(312)에 의한 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 TF-R(312)의 재전송을 수행하지 않고 경쟁 윈도우의 크기도 증가시키지 않을 수 있다. 랜덤 액세스의 특성상 트래픽이 혼잡하지 않은 상황에서도 충돌이 발생할 수 있으며, 일률적으로 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키면 전송 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 랜덤 액세스 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키지 않고 다음 전송을 시도할 수 있다.
AP는 다음 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 하향 단일 사용자 전송, 하향 다중 사용자 전송, 또는 새로운 트리거 프레임의 전송 중 어느 하나를 시도할 수 있다. 하향 단일 사용자 전송 또는 하향 다중 사용자 전송을 시도할 경우, AP는 전송될 데이터의 액세스 카테고리에 기초한 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 새로운 트리거 프레임을 전송할 경우, AP는 트리거 프레임을 위한 액세스 카테고리에 기초한 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다. 이전의 UL-MU 전송 과정이 실패하였음에도 불구하고, AP는 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키지 않고 새로운 백오프 카운터를 획득할 수 있다.
도 12의 실시예에서는, UL-MU 전송 과정의 실패 후 AP가 하향 다중 사용자 데이터(352)의 전송을 시도한다. AP와 STA들은 경쟁 윈도우 구간(44)에서 경쟁을 수행하고, AP가 경쟁에 승리하였다. 따라서, AP는 하향 다중 사용자 데이터(352)를 전송하고, STA들은 이에 대응하여 다중화된 블록 ACK(358)을 전송한다. 그 다음 경쟁 윈도우 구간(46)에서는 STA5가 경쟁에 승리하며, STA5는 상향 데이터(340)를 전송한다. STA5로부터 상향 데이터(340)를 수신한 AP는 이에 대응하여 ACK(346)을 전송한다.
도 13 내지 도 15는 도 10 내지 도 12의 실시예를 일반적인 상향 다중 사용자 전송 과정으로 확장한 실시예를 나타낸다. 트리거 프레임(314)은 UL-MU 전송에 참여하는 각 STA의 식별 정보와, 할당된 리소스 유닛의 정보를 지시한다. 도 10 내지 도 12에서 트리거 프레임(314)은 STA1, STA2 및 STA3에 대한 상향 다중 사용자 데이터 전송을 지시한다. 그러나 AP는 트리거 프레임(314)에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못하며, UL-MU 전송 과정 실패에 대한 스케쥴링을 수행한다. 도 13 내지 도 15의 실시예에서, 전술한 도 10 내지 도 12의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
먼저 도 13의 실시예에 따르면, AP는 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 트리거 프레임(314)의 재전송을 수행할 수 있다. 트리거 프레임(314)의 재전송을 위해, AP는 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 이때, 새로운 백오프 카운터는 이전 백오프 카운터의 획득시 사용된 경쟁 윈도우의 2배의 범위 내에서 결정될 수 있다. 즉, UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간(44, 46)의 백오프 절차에 사용될 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시킨다. 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 트리거 프레임(314)을 재전송하기 위한 백오프 절차를 수행한다. 트리거 프레임(314)의 재전송은 기 설정된 재전송 제한 횟수 이내에서 재전송이 성공할 때까지 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, AP는 트리거 프레임(314)의 전송을 위한 액세스 카테고리를 선택할 수 있다. 트리거 프레임(314)의 전송을 위한 경쟁 윈도우의 크기는 상기 선택된 액세스 카테고리에 기초하여 결정된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 액세스 카테고리 별로 최소 경쟁 윈도우 값, 최대 경쟁 윈도우 값, AIFS 시간, 최대 TXOP(Transmission Opportunity) 등이 정의될 수 있다. 따라서, 트리거 프레임(314)의 전송을 위한 경쟁 윈도우의 크기는 해당 액세스 카테고리에서 설정된 최소 경쟁 윈도우 값과 최대 경쟁 윈도우 값 사이에서 결정된다. 일 실시예에 따르면, 트리거 프레임(314)을 위해 별도로 설정된 액세스 카테고리가 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)를 위해 설정된 카테고리 중 어느 하나가 트리거 프레임(314)의 전송을 위한 액세스 카테고리로 선택될 수 있다.
도 13의 실시예에서, AP는 트리거 프레임(314)에 대응하는 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우의 크기를 결정하고, 결정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 카운터를 할당 받는다. UL-MU 전송 과정이 실패하여 AP가 트리거 프레임(314)을 재전송할 경우, AP는 트리거 프레임(314)을 위한 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킨다. 일 실시예에 따르면, 증가된 경쟁 윈도우의 크기는 이전 경쟁 윈도우의 크기의 2배의 범위 내에서 결정된다. 트리거 프레임(314)의 재전송을 위한 새로운 백오프 카운터는 상기 증가된 경쟁 윈도우 내에서 획득된다.
AP와 STA들은 다음 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 경쟁을 수행하고, 백오프 카운터가 만료된 단말은 전송을 수행한다. 이때, AP는 전술한 새로운 백오프 카운터를 이용하여 경쟁에 참여한다. 경쟁 윈도우 구간(46)에서 경쟁에 승리한 AP는 트리거 프레임(314)을 재전송한다. 재전송된 트리거 프레임(314)에 대응하여 STA1 및 ST3는 상향 다중 사용자 데이터(323)를 전송한다. 트리거 프레임(314)에 의해 지시된 STA들 중 적어도 하나의 STA로부터 상향 데이터가 수신되었으므로, AP는 UL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별한다. 따라서, AP는 STA1 및 STA3에 대한 ACK 정보를 M-BA(330)을 통해 전송한다.
다음으로 도 14의 실시예에 따르면, AP는 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 트리거 프레임(314)의 재전송을 수행하지 않고 경쟁 윈도우의 크기만 증가시킬 수 있다. UL-MU 전송 과정이 실패한 경우, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간에서 하향 단일 사용자 전송, 하향 다중 사용자 전송, 또는 새로운 트리거 프레임의 전송 중 어느 하나를 시도할 수 있다. 이때, AP는 전송될 패킷의 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 증가시킬 수 있다. 즉, 하향 단일 사용자 전송 또는 하향 다중 사용자 전송을 시도할 경우, AP는 전송될 데이터의 액세스 카테고리에 기초한 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시켜서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 새로운 트리거 프레임을 전송할 경우, AP는 트리거 프레임을 위한 액세스 카테고리에 기초한 기존의 경쟁 윈도우의 크기를 2배로 증가시켜 새로운 백오프 카운터를 획득한다. AP는 증가된 경쟁 윈도우에 기초하여 결정된 새로운 백오프 카운터를 이용하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다.
도 14의 실시예에서는, UL-MU 전송 과정의 실패 후 AP가 하향 다중 사용자 데이터(352)의 전송을 시도한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하향 다중 사용자 전송을 위한 별도의 액세스 카테고리가 정의될 수 있다. 이때, AP는 상기 별도의 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키고 새로운 백오프 카운터를 획득할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하향 다중 사용자 전송은 1차(primary) 액세스 카테고리에 기초하여 수행될 수 있다. 이때, AP는 상기 1차 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키고 새로운 백오프 카운터를 획득할 수 있다.
다음으로 도 15의 실시예에 따르면, AP는 UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 트리거 프레임(314)의 재전송을 수행하지 않고 경쟁 윈도우의 크기도 증가시키지 않을 수 있다. 즉, UL-MU 전송 과정이 실패한 경우 AP는 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키지 않고 다음 전송을 시도할 수 있다.
AP는 다음 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 하향 단일 사용자 전송, 하향 다중 사용자 전송, 또는 새로운 트리거 프레임의 전송 중 어느 하나를 시도할 수 있다. 이때, AP는 전송될 패킷의 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 결정할 수 있다. 즉, 하향 단일 사용자 전송 또는 하향 다중 사용자 전송을 시도할 경우, AP는 전송될 데이터의 액세스 카테고리에 기초한 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 새로운 트리거 프레임을 전송할 경우, AP는 트리거 프레임을 위한 액세스 카테고리에 기초한 기존의 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다.
도 16 및 도 17은 광대역 채널을 이용한 상향 다중 사용자 전송 과정에서의 채널 접근 실시예들을 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, UL-MU 전송 과정은 20MHz 이상의 광대역 채널을 통해서 수행될 수 있다. 도 16 및 도 17의 실시예에서, 전술한 도 10 내지 도 15의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
도 16 및 도 17의 실시예에서, AP는 UL-MU 전송 과정의 개시를 위해 주채널 및 부채널을 통해 트리거 프레임(314a, 314b)을 전송한다. AP는 트리거 프레임(314a, 314b)의 전송을 위해 주채널에서의 백오프 절차를 수행할 수 있다. 경쟁 윈도우 구간(42)에서 트리거 프레임(314a)의 전송을 위한 백오프 절차가 만료되면, AP는 주채널로 트리거 프레임(314a)을 전송한다. AP는 백오프 절차의 만료 전 PIFS의 시간 동안 부채널에 대한 CCA를 수행한다. 상기 CCA 결과 부채널이 유휴 상태이면, AP는 주채널의 트리거 프레임(314a)과 부채널의 트리거 프레임(314b)을 함께 전송한다. 도 16 및 17의 실시예에서 주채널의 트러거 프레임(314a)은 STA1, STA2 및 STA3에 대한 상향 다중 사용자 데이터 전송을 지시하고, 부채널의 트리거 프레임(314b)은 STA4, STA5 및 STA6에 대한 상향 다중 사용자 데이터 전송을 지시한다.
도 16을 참조하면, AP는 주채널과 부채널을 통해 전송된 트리거 프레임(314a, 314b)에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못하며, UL-MU 전송 과정 실패에 대한 스케쥴링을 수행한다. 도 16의 실시예에 따르면, AP는 트리거 프레임(314a, 314b)의 재전송을 수행할 수 있다. 트리거 프레임(314a, 314b)의 재전송을 위해, AP는 새로운 백오프 카운터를 획득한다. 트리거 프레임(314a, 314b)의 재전송을 위해 새로운 백오프 카운터를 획득하는 구체적인 실시예는 도 13에서 전술한 바와 같다.
AP와 STA들은 다음 경쟁 윈도우 구간(44, 46)에서 경쟁을 수행하고, 백오프 카운터가 만료된 단말은 전송을 수행한다. 이때, AP는 전술한 새로운 백오프 카운터를 이용하여 경쟁에 참여한다. 경쟁 윈도우 구간(46)에서 경쟁에 승리한 AP는 트리거 프레임(314a, 314b)을 재전송한다. 재전송된 트리거 프레임(314a, 314b)에 대응하여 STA1 및 ST3는 주채널로 상향 다중 사용자 데이터(322a)를 전송하고, STA4, STA5 및 STA6는 부채널로 상향 다중 사용자 데이터(322b)를 전송한다. 트리거 프레임(314a, 314b)에 의해 지시된 STA들 중 적어도 하나의 STA로부터 상향 데이터가 수신되었으므로, AP는 UL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별한다. 따라서, AP는 상향 데이터 전송에 성공한 5개의 STA들에 대한 ACK 정보를 포함한 M-BA(330a, 330b)을 전송한다.
다음으로 도 17을 참조하면, AP는 주채널과 부채널을 통해 전송된 트리거 프레임(314a, 314b)에 대응하여 STA4의 상향 데이터(322c)를 수신하였다. 트리거 프레임(314a, 314b)에 의해 지시된 STA들 중 적어도 하나의 STA로부터 상향 데이터(322c)가 수신되었으므로, AP는 UL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별한다. AP는 상향 데이터 전송에 성공한 STA4에 대한 ACK 정보를 포함한 M-BA(330a, 330b)을 전송한다.
UL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별되었으므로, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간(44)에서 백오프 절차에 사용될 경쟁 윈도우의 크기를 늘리지 않는다. 즉, AP는 전송할 다음 데이터(352a, 352b)의 액세스 카테고리에 기초하여 결정된 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득한다. AP는 새로운 백오프 카운터에 기초하여 STA들과 경쟁을 수행하고, 채널에 접근한다.
<다중 사용자 전송의 EDCA 방법>
도 18은 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)의 일 실시예를 도시한다. 도 18을 참조하면, 단말이 전송할 데이터는 기 설정된 우선 순위에 따라 각각의 액세스 카테고리 큐(Queue)에 논리적으로 정렬된다. 액세스 카테고리는 보이스 액세스 카테고리(AC_VO), 비디오 액세스 카테고리(AC_VI), 베스트 에포트 액세스 카테고리(AC_BE) 및 백그라운드 액세스 카테고리(AC_BK)를 포함한다. 단말은 각 액세스 카테고리 별로 설정된 파라메터에 기초하여 채널 접근을 위한 경쟁을 수행한다. 이때, 파라메터는 최소 경쟁 윈도우 값, 최대 경쟁 윈도우 값, AIFS 시간 및 최대 TXOP를 포함한다.
각각의 액세스 카테고리는 해당 큐가 비어있지 않은 경우, 액세스 카테고리의 파라메터에 기초하여 내부 경쟁을 수행한다. 즉, 각 액세스 카테고리의 파라메터에 기초하여 해당 액세스 카테고리에 백오프 카운터가 할당되고, 할당된 백오프 카운터에 기초하여 액세스 카테고리 간의 내부 경쟁이 수행된다. 백오프 카운터가 가장 먼저 만료되어 내부 경쟁에서 승리한 액세스 카테고리는 1차(primary) 액세스 카테고리로 설정되고, 해당 액세스 카테고리의 큐에 있는 데이터가 전송 데이터로 결정된다. 일 실시예에 따르면, 다중 사용자 전송에서 TXOP 공유(sharing)을 이용하여 2차(secondary) 액세스 카테고리의 데이터가 1차 액세스 카테고리의 데이터와 함께 전송될 수 있다.
도 18의 실시예에서 AC_VO의 큐에는 STA2, STA4 및 SAT5에 전송될 데이터가 쌓여있고, AC_VI의 큐에는 STA1 및 STA3에 전송될 데이터가 쌓여있다. 또한, AC_BE의 큐에는 STA2 및 STA3에 전송될 데이터가 쌓여있다. 따라서, AC_VO, AC_VI 및 AC_BE는 각각의 파라메터를 이용하여 내부 경쟁을 수행한다. 이하, 도 19 내지 도 24의 실시예에서는 상기 내부 경쟁의 결과 AC_VI가 1차 액세스 카테고리로 설정되고, AC_VO 및 AC_BE는 2차 액세스 카테고리로 설정된 상황을 가정한다.
도 19는 하향 다중 사용자 전송 과정의 일 실시예를 나타낸다. 도 19의 실시예에서 AP는 다중 사용자 송신 단말이며, STA, STA2, STA3 및 STA4는 다중 사용자 수신 단말이다.
AP는 하향 다중 사용자(Downlink Multi-User, DL-MU) 인터럽트가 발생할 경우 하향 다중 사용자 데이터 전송을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 DL-MU 인터럽트는 DL-MU 데이터 전송을 위한 기 설정된 조건이 만족되어 다중 사용자 송신 단말이 DL-MU 데이터의 전송을 결정하는 동작을 가리킨다. DL-MU 인터럽트가 발생하기 위한 기 설정된 조건으로는, 복수의 STA들에 전송될 데이터가 액세스 카테고리 큐에 기 설정된 크기 이상 쌓인 경우, 복수의 STA들에 전송될 데이터가 액세스 카테고리 큐에 쌓이고 기 설정된 시간 이상이 경과한 경우 등이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, AP는 DL-MU 전송을 위한 별도의 가상의 큐를 생성할 수 있다. 이때, 상기 가상의 큐에 기 설정된 크기 이상의 데이터가 쌓인 경우 DL-MU 인터럽트가 발생할 수 있다.
DL-MU 인터럽트가 발생하면, AP는 하향 다중 사용자 데이터(420)의 전송을 위해 경쟁 윈도우 구간(52)에서 백오프 절차를 수행한다. 하향 다중 사용자 데이터(420)를 전송하기 위한 백오프 절차를 위해, AP는 백오프 카운터를 할당 받는다. 일 실시예에 따르면, AP는 DL-MU 전송을 위해 별도로 설정된 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 결정하고, 해당 경쟁 윈도우 내에서 백오프 카운터를 할당 받을 수 있다. 다른 실시예에 따르면, AP는 전송할 하향 다중 사용자 데이터(420)의 1차 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 결정하고, 해당 경쟁 윈도우 내에서 백오프 카운터를 할당 받을 수 있다. AP는 설정된 액세스 카테고리의 AIFS 시간 이후에 상기 할당된 백오프 카운터를 이용하여 경쟁 윈도우 구간(52)에서 백오프 절차를 수행한다.
경쟁 윈도우 구간(52)에서 하향 다중 사용자 데이터(420)의 전송을 위한 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면, AP는 하향 다중 사용자 데이터(420)를 전송한다. 하향 다중 사용자 데이터(420)는 OFDMA 및 MU-MIMO 중 적어도 하나를 포함하는 형태로 전송될 수 있다. STA들은 AP가 전송한 하향 다중 사용자 데이터(420)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(430)을 전송한다. 도 19의 실시예에서는 AP가 STA1, STA2, STA3 및 STA4에게 하향 다중 사용자 데이터(420)를 전송하며, 각 STA들은 하향 다중 사용자 데이터(420)의 수신에 대응하여 ACK(430)을 전송한다. 복수의 STA들이 전송하는 ACK(430)은 시간 영역 또는 주파수 영역에서 다중화되어 전송될 수 있다.
DL-MU 전송 과정이 완료된 후, AP는 다음 경쟁 윈도우 구간들(54, 56)에서의 추가적인 데이터 전송을 수행할 수 있다. 새로운 DL-MU 인터럽트가 발생하지 않는다면, AP는 하향 단일 사용자 데이터(440) 전송을 수행한다. 이때, AP의 액세스 카테고리 큐 간의 내부 경쟁을 통해 전송 기회를 획득한 액세스 카테고리의 하향 데이터(440)가 전송될 수 있다. 도 19의 실시예에서는, AC_VO가 AP의 내부 경쟁에서 승리하였다. AP는 경쟁 윈도우 구간(54)에서의 백오프 절차 후에 AC_VO의 하향 데이터(440)를 STA5로 전송한다. STA5는 하향 데이터(440)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(445)을 전송한다.
이후에 다시 DL-MU 인터럽트가 발생할 경우, AP는 경쟁 윈도우 구간(56)에서 하향 다중 사용자 데이터(450)의 전송을 위한 백오프 절차를 수행한다. 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면, AP는 하향 다중 사용자 데이터(450)를 전송한다. AP는 STA2 및 STA3에게 하향 다중 사용자 데이터(450)를 전송하며, 각 STA들은 하향 다중 사용자 데이터(450)의 수신에 대응하여 ACK(455)을 전송한다.
도 20 내지 도 22는 하향 다중 사용자 전송 과정에서의 일부 데이터의 전송 실패시의 채널 접근 방법을 나타낸다. 도 20 내지 도 22의 실시예에서, AP는 STA1 내지 STA4로 하향 다중 사용자 데이터(420)를 전송한다. 그러나 일부 하향 데이터 즉, STA2로의 AC_BE의 하향 데이터는 전송이 실패되었다. STA1 내지 STA4는 성공적으로 수신된 하향 데이터에 대응하는 ACK(432)을 전송한다. 도 20 내지 도 22의 각 실시예에서, 이전 도면의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
먼저 도 20을 참조하면, AP는 하향 다중 사용자 데이터(420) 전송 중에서 일부 데이터의 전송이 성공한 경우에도 해당 전송 과정이 성공한 것으로 간주한다. 즉, 하향 다중 사용자 데이터(420)가 전송된 STA들 중 적어도 하나의 STA로부터 ACK(432)이 수신되면, AP는 DL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별한다. 한편, AP는 전송이 실패된 일부 하향 데이터의 재전송을 시도할 수 있다. 일 실시예에 따르면, AP는 전송을 실패한 하향 데이터를 내부 경쟁을 통해 재전송할 수 있다. 전송을 실패한 하향 데이터는 해당 데이터의 액세스 카테고리 큐에서 전송을 위한 경쟁을 수행한다. 도 20의 실시예에서, 첫 번째 DL-MU 전송 과정에서 전송이 실패된 AC_BE의 하향 데이터(441)는 다음 경쟁 윈도우 구간(54)에서 AP의 내부 경쟁을 통해 재전송된다. STA2는 하향 데이터(441)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(446)을 전송한다.
다음으로 도 21의 실시예에 따르면, 하향 다중 사용자 데이터(420) 전송 중에서 일부 데이터의 전송이 실패한 경우, AP는 해당 데이터의 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킨다. 일 실시예에 따르면, 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기는 이전 경쟁 윈도우의 크기의 2배로 증가될 수 있다. 이와 같이 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킴으로, 전송을 실패한 하향 데이터의 재전송 시 경쟁에 대한 페널티가 부가될 수 있다. 이러한 전송 경쟁의 패널티는 AP의 내부 경쟁에만 적용될 수 있다. 즉, AP는 재전송을 수행할 하향 데이터의 액세스 카테고리를 제외한 다른 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기는 증가시키지 않는다.
도 21의 실시예를 참조하면, 첫 번째 DL-MU 전송 과정에서 AC_BE의 하향 데이터의 전송이 실패되었다. 따라서, AP는 AC_BE의 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킨다. AC_BE는 증가된 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득하고, 새로운 백오프 카운터를 이용하여 내부 경쟁에 참여한다. 다음 경쟁 윈도우 구간(54)에서는 AC_VO가 AP의 내부 경쟁에서 승리하였다. AP는 경쟁 윈도우 구간(54)에서의 백오프 절차 후에 AC_VO의 하향 데이터(440)를 STA5로 전송한다. STA5는 하향 데이터(440)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(445)을 전송한다.
하향 데이터(440)의 전송 이후에 DL-MU 인터럽트가 발생하며, AP는 경쟁 윈도우 구간(56)에서 하향 다중 사용자 데이터(452)의 전송을 위한 백오프 절차를 수행한다. 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면, AP는 하향 다중 사용자 데이터(452)를 전송한다. 새로운 백오프 카운터를 할당 받아 전송 경쟁을 수행한 AC_BE의 데이터는 하향 다중 사용자 데이터(452)로 전송된다. AP로부터 하향 다중 사용자 데이터(452)를 수신한 STA들은 이에 대응하여 ACK(457)을 전송한다.
다음으로 도 22의 실시예에 따르면, 하향 다중 사용자 데이터(420) 전송 중에서 일부 데이터의 전송이 실패한 경우, AP는 해당 데이터의 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기를 감소시킨다. 일 실시예에 따르면, 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기는 해당 액세스 카테고리의 최소 경쟁 윈도우 값으로 설정될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기는 이전 경쟁 윈도우의 크기의 일정 비율 값으로 감소될 수 있다. 이와 같이 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기를 감소시킴으로, 전송을 실패한 하향 데이터의 재전송 시 경쟁에 대한 우선권이 부가될 수 있다.
도 22의 실시예를 참조하면, AP는 첫 번째 DL-MU 전송 과정에서 전송이 실패된 AC_BE의 경쟁 윈도우의 크기를 감소시킨다. AC_BE는 감소된 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득하고, 새로운 백오프 카운터를 이용하여 내부 경쟁에 참여한다. 그 결과, 다음 경쟁 윈도우 구간(54)에서 AC_BE가 AP의 내부 경쟁에서 승리하였다. AP는 경쟁 윈도우 구간(54)에서의 백오프 절차 후에 AC_BE의 하향 데이터(441)를 STA2로 재전송한다. STA2는 하향 데이터(441)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(446)을 전송한다.
한편, 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 전송에 실패한 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기는 다양하게 조정될 수 있다. 예를 들어, 이전 DL-MU 전송 과정에서 전송에 실패한 사용자 수나 채널 크기에 따라 경쟁 윈도우의 크기의 증가 또는 감소 비율이 조정될 수 있다.
도 23 및 도 24는 하향 다중 사용자 전송 과정에서 1차 액세스 카테고리 데이터의 전송 실패시의 채널 접근 방법을 나타낸다. 도 23 및 도 24의 실시예에서, AP는 STA1 내지 STA4로 하향 다중 사용자 데이터(420)를 전송한다. 그러나 일부 하향 데이터 즉, STA1으로의 AC_VI의 하향 데이터는 전송이 실패되었다. 이때, AC_VI는 하향 다중 사용자 데이터(420)의 1차 액세스 카테고리이다. STA2 내지 STA4는 성공적으로 수신된 하향 데이터에 대응하는 ACK(434)을 전송한다. 도 23 및 도 24의 각 실시예에서, 이전 도면의 실시예와 동일하거나 상응하는 부분은 중복적인 설명을 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하향 다중 사용자 데이터(420)의 EDCA는 해당 데이터의 1차 액세스 카테고리에 기초하여 수행될 수 있다. 즉, AP는 하향 다중 사용자 데이터(420)의 1차 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 결정하고, 해당 경쟁 윈도우 내에서 백오프 카운터를 할당 받는다. AP는 설정된 액세스 카테고리의 AIFS 시간 이후에 상기 할당된 백오프 카운터를 이용하여 경쟁 윈도우 구간(52)에서 백오프 절차를 수행한다.
뿐만 아니라, 하향 다중 사용자 데이터(420) 전송의 성공 여부는 1차 액세스 카테고리 데이터의 전송 성공 여부에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 하향 다중 사용자 데이터(420) 중 1차 액세스 카테고리 데이터의 전송이 성공한 경우, AP는 DL-MU 전송 과정이 성공한 것으로 판별한다. 그러나 하향 다중 사용자 데이터(420) 중 1차 액세스 카테고리 데이터의 전송이 실패한 경우, AP는 DL-MU 전송 과정이 실패한 것으로 판별한다. AP는 전송에 실패한 1차 액세스 카테고리 데이터의 재전송을 수행한다. 재전송 수행 시 DL-MU 인터럽트가 발생한 경우, AP는 상기 1차 액세스 카테고리 데이터를 큐에 남아있는 다른 데이터와 함께 DL-MU로 전송할 수 있다.
도 23을 참조하면, AP는 전송이 실패된 1차 액세스 카테고리(AC_VI)의 경쟁 윈도우를 해당 액세스 카테고리의 파라메터에 기초하여 결정하고 새로운 백오프 카운터를 할당하여 재전송을 시도한다. 다음 경쟁 윈도우 구간(54)에서 1차 액세스 카테고리(AC_VI)가 경쟁에 승리하며, AP는 1차 액세스 카테고리(AC_VI)의 하향 데이터(441)를 STA1에게 재전송한다. STA1은 하향 데이터(441)를 수신하고, 이에 대응하여 ACK(446)을 전송한다.
한편 도 24를 참조하면, AP는 DL-MU 전송 과정의 실패에 기인하여 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, AP는 전송이 실패된 1차 액세스 카테고리(AC_VI)의 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킬 수 있다. 다른 실시예에 따르면, AP는 전체 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킬 수도 있다. AP는 증가된 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득하고, 새로운 백오프 카운터를 이용하여 1차 액세스 카테고리(AC_VI)의 하향 데이터(441)의 재전송을 수행한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, DL-MU 전송을 위해 별도로 설정된 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우를 결정하고, 해당 경쟁 윈도우 내에서 백오프 카운터를 할당 받아 하향 다중 사용자 데이터(420) 전송이 수행될 수 있다. 그러나 하향 다중 사용자 데이터(420) 전송의 성공 여부는 1차 액세스 카테고리 데이터의 전송 성공 여부에 기초하여 결정될 수 있다. 이때, AP는 DL-MU 전송을 위해 별도로 설정된 액세스 카테고리의 파라메터에 기초하여, 1차 액세스 카테고리의 하향 데이터(441)의 재전송을 수행할 수 있다.
도 25 및 도 26은 다중 사용자 전송을 포함하는 EDCA의 실시예를 도시한다. 본 발명의 실시예에 따르면, EDCA를 위한 액세스 카테고리 큐는 다중 사용자 전송을 위한 액세스 카테고리 큐를 더 포함할 수 있다. 이때, 다중 사용자 전송을 위한 액세스 카테고리 큐는 다중 사용자 하향 전송을 위한 큐, 트리거 프레임의 전송을 위한 큐 중 적어도 하나를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 상기 다중 사용자 전송을 위한 큐는 가상의 큐로 운용될 수 있다.
도 25를 참조하면, AP는 다중 사용자 전송을 위한 액세스 카테고리(AC_MU) 큐에 가상의 프레임을 삽입한다. AP는 AC_MU의 파라메터에 기초하여 해당 액세스 카테고리의 경쟁 윈도우 크기를 결정한다. 일 실시예에 따르면, AC_MU는 다른 STA로 전송될 데이터의 액세스 카테고리 보다 높은 우선 순위를 가질 수 있다. 예를 들어, AC_MU는 큐가 비어있지 않은 다른 액세스 카테고리들보다 높은 우선 순위로 설정될 수 있다. AC_MU의 파라메터는 설정된 우선 순위에 기초하여 결정된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, AC_MU의 파라메터는 다른 액세스 카테고리 중 선택된 특정 액세스 카테고리의 파라메터를 이용할 수 있다. 예를 들어, AC_MU의 파라메터는 큐가 비어있지 않은 다른 액세스 카테고리들 중 가장 높은 우선 순위의 액세스 카테고리의 파라메터와 동일하게 설정될 수 있다. AC_MU는 레거시 무선랜 시스템에서 사용되는 액세스 카테고리 중 하나의 파라메터를 동일하게 사용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, UL-MU 전송의 우선 순위를 부여하기 위해 AC_MU의 파라메터는 AC_VO나 AC_VI의 파라메터와 동일하게 설정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 액세스 카테고리의 파라메터는 최소 경쟁 윈도우 값, 최대 경쟁 윈도우 값, AIFS 시간 및 최대 TXOP 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, AP는 AC_MU의 파라메터를 조절하여 해당 큐의 프레임이 내부 경쟁에서 갖는 우선 순위를 조절할 수 있다. 전술한 DL_MU 인터럽트와 같이 다중 사용자 전송이 최우선적으로 수행될 경우, AP는 AC_MU의 경쟁 윈도우 값을 0으로 설정할 수 있다. 그러나 다중 사용자 전송을 수행되지 않을 경우에, AP는 AC_MU의 최소 경쟁 윈도우 값 또는 경쟁 윈도우 값을 시스템 최대값으로 설정할 수 있다. AP는 시스템 상황 또는 AC_MU 큐의 상태에 기초하여 AC_MU의 파라메터를 조절할 수 있다.
도 26을 참조하면, AP는 STA들의 버퍼 상태 리포트(BSR)을 수신하고, 수신된 버퍼 상태 리포트를 이용하여 AC_MU 큐를 생성한다. 본 발명의 실시예에 따르면, AC_MU는 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리를 포함한다. AP는 수신된 버퍼 상태 리포트 정보가 기 설정된 양 이상일 경우 트리거 프레임의 전송을 위한 백오프 절차를 수행할 수 있다. 이때, AP는 AC_MU의 파라메터에 기초하여 경쟁 윈도우의 크기를 결정하고, 결정된 경쟁 윈도우 내에서 트리거 프레임의 전송을 위한 백오프 카운터를 획득한다.
도 26의 실시예에 따르면, AP는 하향 단일 사용자 전송을 위한 액세스 카테고리 큐와 AC_MU 큐 간의 내부 경쟁에 기초하여 트리거 프레임의 전송 여부를 결정한다. 더욱 구체적으로, 하향 단일 사용자 전송을 위한 액세스 카테고리 큐는 레거시 무선랜 시스템에서 사용되는 AC_VO 큐, AC_VI 큐, AC_BE 큐 및 AC_BK 큐를 포함한다. AP는 상기 액세스 카테고리 큐 및 AC_MU 큐에 각각 대응하는 백오프 카운터들을 할당한다. 이때, 백오프 카운터들은 각각 해당 큐에 설정된 액세스 카테고리의 파라메터에 기초하여 할당된다. AP는 AC_MU 큐에 대응하는 백오프 카운터가 만료될 경우 트리거 프레임을 전송할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 AC_MU는 다른 STA로 전송될 데이터의 액세스 카테고리 보다 높은 우선 순위를 가질 수 있다. 따라서, 트리거 프레임은 다른 액세스 카테고리의 프레임에 비해 높은 우선 순위로 전송될 수 있다.
상기와 같이 무선랜 통신을 예로 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며 셀룰러 통신 등 다른 통신 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 본 발명의 방법, 장치 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 구성 요소, 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아는 것으로 해석해야 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명되었으나, 그 밖의 다양한 형태의 이동통신 장치, 이동통신 시스템 등에 적용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 프로세서 및 송수신부를 포함하는 베이스 무선 통신 단말로서,
    상기 프로세서는,
    상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리를 선택하고,
    상기 선택된 액세스 카테고리에 기초하여 상기 트리거 프레임의 전송을 위한 백오프 절차를 수행하고,
    상기 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면 상기 트리거 프레임을 전송하는 베이스 무선 통신 단말.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 선택된 액세스 카테고리의 파라메터를 이용하여 상기 백오프 절차를 위한 경쟁 윈도우의 크기를 결정하고,
    상기 결정된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 카운터를 획득하며,
    획득된 상기 백오프 카운터를 이용하여 상기 백오프 절차를 수행하는 베이스 무선 통신 단말.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 파라메터는 최소 경쟁 윈도우 값 및 최대 경쟁 윈도우 값을 포함하며, 상기 백오프 절차를 위한 경쟁 윈도우의 크기는 상기 선택된 액세스 카테고리의 최소 경쟁 윈도우 값 및 최대 경쟁 윈도우 값 사이에서 결정되는 베이스 무선 통신 단말.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리는 다른 단말로 전송될 데이터의 액세스 카테고리 보다 높은 우선 순위를 갖는 베이스 무선 통신 단말.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트리거 프레임에 의해 지시된 단말들 중 적어도 하나의 단말로부터 상향 데이터가 수신될 경우, 상기 상향 다중 사용자 전송이 성공한 것으로 판별하고 블록 응답을 전송하는 베이스 무선 통신 단말.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트리거 프레임에 대응하는 어떠한 상향 데이터도 수신하지 못한 경우, 상기 상향 다중 사용자 전송이 실패한 것으로 판별하고 상기 트리거 프레임을 재전송하는 베이스 무선 통신 단말.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리에 기초하여 경쟁 윈도우의 크기를 증가시키고,
    증가된 경쟁 윈도우 내에서 새로운 백오프 카운터를 획득하며,
    상기 새로운 백오프 카운터를 이용하여 상기 트리거 프레임의 재전송을 위한 백오프 절차를 수행하는 베이스 무선 통신 단말.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 무선 통신 단말은 상기 송수신부를 통해 적어도 하나의 단말의 버퍼 상태 리포트를 수신하고,
    수신된 상기 버퍼 상태 리포트 정보가 기 설정된 양 이상일 경우 상기 트리거 프레임의 전송을 위한 백오프 절차를 수행하는 베이스 무선 통신 단말.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 버퍼 상태 리포트를 이용하여 상기 트리거 프레임의 전송을 위한 가상의 큐(Queue)를 생성하고,
    상기 베이스 무선 통신 단말의 하향 단일 사용자 전송을 위한 액세스 카테고리 큐와 상기 가상의 큐 간의 내부 경쟁에 기초하여 상기 트리거 프레임의 전송 여부를 결정하는 베이스 무선 통신 단말.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 액세스 카테고리 큐 및 상기 가상의 큐에 각각 대응하는 백오프 카운터들을 할당하되, 상기 백오프 카운터들은 각각 해당 큐에 설정된 액세스 카테고리의 파라메터에 기초하여 할당되고,
    상기 가상의 큐에 대응하는 백오프 카운터가 만료될 경우 상기 트리거 프레임을 전송하는 베이스 무선 통신 단말.
  11. 베이스 무선 통신 단말의 무선 통신 방법으로서,
    상향 다중 사용자 전송을 지시하는 트리거 프레임을 전송하기 위한 액세스 카테고리를 선택하는 단계;
    상기 선택된 액세스 카테고리에 기초하여 백오프 절차를 수행하는 단계; 및
    상기 백오프 절차의 백오프 카운터가 만료되면 상기 트리거 프레임을 전송하는 단계;
    를 포함하는 무선 통신 방법.
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