KR20160147362A

KR20160147362A - 프레임 전송 방법 및 상기 방법을 수행하는 통신 장치

Info

Publication number: KR20160147362A
Application number: KR1020150084007A
Authority: KR
Inventors: 이유로; 박재우; 이재승; 최지연; 김일규; 방승찬
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-12-23
Also published as: US11463218B2; US10708026B2; US20200336261A1; US20160365954A1; US10033501B2; KR102372357B1; US20180331796A1

Abstract

프레임 전송 방법 및 상기 방법을 수행하는 통신 장치가 개시된다. 개시된 통신 장치는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 정보를 포함하는 NDP-A(NDP Announcement)를 전송하고, 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드(common signal field) 및 공통 트레이닝 필드(common training field)를 포함하는 NDP(Null Data Packet)를 전송할 수 있다.

Description

프레임 전송 방법 및 상기 방법을 수행하는 통신 장치{METHOD FOR TRANSMITTING FRAME AND APPARATUS FOR PERFORMING THE METHOD}

아래의 설명은 프레임 전송 방법 및 상기 방법을 수행하는 통신 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들이 동시에 훈련 심볼을 전송할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.

근거리 통신망인 랜(LAN, Local Area Network)은 크게 유선랜과 무선랜(Wireless LAN; WLAN)으로 나누어진다. 무선랜은 케이블을 사용하지 않고 전파를 이용하여 네트워크 상에서 통신을 수행하는 방식이다. 무선랜의 등장은 케이블링으로 인한 설치, 유지보수, 이동의 어려움을 해소하기 위한 대안으로 대두되었으며, 이동 사용자의 증가로 인해 그 필요성이 점점 늘어나고 있는 추세이다.

무선랜 시스템은 액세스 포인트(Access Point; AP)와 사용자 단말(Station, STA)로 이루어진다. 액세스 포인트는 서비스 범위 이내에서 사용자 단말들이 인터넷에 접속하거나 네트워크를 이용할 수 있도록 전파를 전송하는 디바이스이다. 무선랜 시스템은 IEEE에서 제정한 IEEE 802.11 표준을 따른다.

IEEE 802.11에서 정의한 무선랜 시스템의 기본 구성 블록은 기본 서비스 셋(Basic Service Set; BSS)이다. BSS의 종류에는 BSS 내에 있는 사용자 단말들이 서로 간에 직접 통신을 수행하는 독립 BSS(independent BSS), 사용자 단말이 BSS 내외의 사용자 단말과 통신을 수행하는 과정에서 액세스 포인트가 개입되는 인프라스트럭처 BSS(Infrastructure BSS) 및 서로 다른 BSS들을 연결함으로써 서비스 영역을 확장시키는 확장 서비스 셋(Extended Service Set) 등이 있다.

일반적으로 IEEE 802.11 기반의 무선랜 시스템은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 기반으로 매체에 접근하며 각 액세스 포인트들이 서로 독립적으로 동작한다. 즉, 무선랜 시스템에서 액세스 포인트는 운영자 또는 채널 할당 알고리즘에 의해 독립적으로 통신 채널을 선택한다. 따라서 다수의 무선랜 시스템이 존재하는 상황에서, 각 BSS에서 사용되는 통신 채널이 중복될 가능성이 많다. 통신 채널이 중복되면 인접한 BSS간에 간섭이 발생할 확률이 높아지게 되고, 간섭은 네트워크의 성능을 저감시키게 된다. 따라서, 무선랜 시스템에서 간섭을 효율적으로 저감시키기 위한 통신 방법이 요구된다.

본 발명은 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들이 동시에 훈련 심볼들을 전송함으로써, 채널 정보 교환을 위한 프리앰블의 오버헤드를 효과적으로 감소시키는 프레임 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 복수의 통신 장치들이 동일한 값을 동일한 구조로 포함하는 시그널 필드 및 트레이닝 필드를 전송함으로써, 복수의 통신 장치들이 동시에 훈련 심볼들을 전송할 때 발생할 수 있는 간섭을 최소화하는 프레임 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 채널 추정을 위한 NDP에 포함된 IA-LTE의 개수와 전달하고자 하는 데이터를 포함하는 데이터 필드에 포함된 IA-LTE의 개수를 동일한 방식으로 결정함으로써, 채널 추정 오차를 효과적으로 줄일 수 있는 프레임 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 복수의 통신 장치에서 전송되는 스트림들의 개수에 기초하여 NDP에 포함되는 IA-LTF의 개수를 결정함으로써, 복수의 통신 장치들의 스트림들 간의 간섭을 효과적으로 줄이는 프레임 전송 방법을 제공할 수 있다.

일실시예에 따른 통신 장치의 프레임 전송 방법은 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 정보를 포함하는 NDP-A(NDP Announcement)를 전송하는 단계; 및 상기 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드(common signal field) 및 공통 트레이닝 필드(common training field)를 포함하는 NDP(Null Data Packet)를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 복수의 통신 장치들은, 상기 공통 시그널 필드 및 상기 공통 트레이닝 필드를 이용하여 상기 간섭 정렬을 수행할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 공통 시그널 필드 및 공통 트레이닝 필드는, 상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP에 포함된 공통 시그널 필드 및 공통 트레이닝 필드와 동일한 값을 동일한 구조로 포함할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는, 상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들 의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는, 상기 복수의 통신 장치들의 안테나 개수에 기초하여 결정될 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는, 상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP들의 공통 트레이닝 필드들 각각에 포함된 LTF들의 개수와 동일할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 개수가 미리 정해진 경우, 상기 NDP는, 상기 복수의 통신 장치들의 안테나 개수에 관한 정보를 포함하고, 상기 NDP를 수신하는 사용자 단말은, 상기 NDP를 전송한 통신 장치의 안테나 개수에 기초하여 통신 채널에 관한 SINR을 추정하고 상기 추정된 SINR을 상기 NDP를 전송한 통신 장치로 피드백할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 개수가 많은 경우, 상기 NDP-A는 상기 간섭 정렬에 참여할 수 있는 복수의 통신 장치들의 조합에 관한 정보를 포함하고, 상기 NDP는 상기 NDP를 전송하는 통신 장치를 식별하는 정보를 포함하고, 상기 NDP를 수신하는 사용자 단말은, 상기 간섭 정렬에 참여할 수 있는 복수의 통신 장치들의 조합에 관한 정보 및 상기 NDP를 전송하는 통신 장치를 식별하는 정보에 기초하여, 통신 채널에 관한 SINR을 추정하고, 상기 추정된 SINR을 상기 NDP를 전송한 통신 장치로 피드백할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법은 상기 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드(common signal field) 및 공통 트레이닝 필드(common training field)를 포함하는 데이터 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 데이터 프레임 의 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는, 상기 NDP의 공통 트레이닝 필드에 포함되는 LTF들의 개수를 결정하는 방식과 동일하게 결정될 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 데이터 프레임의 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는, 상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 데이터 프레임의 스트림들의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 데이터 프레임들에 포함된 공통 시그널 필드들 및 공통 트레이닝 필드들은, 서로 동일한 값을 가질 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법은 상기 NDP의 전송이 완료되었다는 정보를 포함하는 NDP-Poll를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 데이터 프레임을 전송하는 단계는, 상기 NDP을 수신한 사용자 단말로부터 피드백된 정보에 기초하여 데이터 프레임을 전송할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 NDP-A를 전송하는 단계는, 상기 복수의 통신 장치들이 NDP-A를 전송하는 시간 구간에 전송할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 NDP를 전송하는 단계는, 상기 복수의 통신 장치들이 NDP를 전송하는 시간 구간에 전송할 수 있다.

일실시예에 따른 프레임 전송 방법에서 상기 NDP-A를 전송하는 단계는, 상기 NDP-A의 전송을 시작하라는 정보를 포함하는 NDP-ST를 수신한 후에 상기 NDP-A를 전송할 수 있다.

일실시예에 따른 통신 장치는 사용자 단말과 통신을 수행하는 통신부; 상기 통신부를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 정보를 포함하는 NDP-A(NDP Announcement)를 전송하는 단계, 상기 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드(common signal field) 및 공통 트레이닝 필드(common training field)를 포함하는 NDP(Null Data Packet)를 전송하는 단계를 수행할 수 있다.

일실시예에 따르면, 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들이 동시에 훈련 심볼들을 전송함으로써, 채널 정보 교환을 위한 프리앰블의 오버헤드를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

일실시예에 따르면, 복수의 통신 장치들이 동일한 값을 동일한 구조로 포함하는 시그널 필드 및 트레이닝 필드를 전송함으로써, 복수의 통신 장치들이 동시에 훈련 심볼들을 전송할 때 발생할 수 있는 간섭을 최소화할 수 있다.

일실시예에 따르면, 채널 추정을 위한 NDP에 포함된 IA-LTE와 전달하고자 하는 데이터를 포함하는 데이터 필드에 포함된 IA-LTE을 동일한 방식으로 결정함으로써, 채널 추정 오차를 효과적으로 줄일 수 있다.

일실시예에 따르면, 복수의 통신 장치에서 전송되는 스트림들의 개수에 기초하여 NDP에 포함되는 IA-LTF의 개수를 결정함으로써, 복수의 통신 장치들의 스트림들 간의 간섭을 효과적으로 줄일 수 있다.

도 1은 일실시예에 따른 OBSS(Overlapping Basic Service Set) 환경에서의 BSS(Basic Service Set) 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여하는 통신 장치들이 전송하는 프레임들을 나타낸 도면이다.
도 3은 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들에서 전송되는 PPDU 구조의 NDP(Null Data Packet)의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 일실시예에 따라 NDP에 포함되는 IA-LTF의 개수를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여하는 통신 장치들의 개수가 미리 정해진 경우에 IA-SIG-A의 예시적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 다른 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여할 수 있는 통신 장치들이 많은 경우에 IA-SIG-A의 예시적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여하는 통신 장치들에서 전송되는 PPDU 구조의 데이터 프레임의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 일실시예에 따라 데이터 프레임에 포함된 IA-SIG-B의 예시적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 일실시예에 따라 3개의 통신 장치들이 간섭 정렬에 참가할 경우에 각 통신 장치들에서 전송되는 데이터 프레임의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 통신 장치의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 일실시예에 따라 스트림이 전송되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일실시예에 따라 스트림이 수신되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일실시예에 따라 통신 장치가 수행하는 프레임 전송 방법을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 일실시예에 따른 OBSS(Overlapping Basic Service Set) 환경에서의 BSS(Basic Service Set) 구조를 설명하기 위한 도면이다.

무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN) 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함할 수 있다. 기본 서비스 세트는 액세스 포인트(Access Point; AP) 및 하나 이상의 사용자 단말들로 구성될 수 있다.

액세스 포인트는 해당 액세스 포인트에게 결합된(associated) 사용자 단말을 위하여 무선 매체를 경유하여 분산 시스템에 대한 접속을 제공하는 기능 개체이다. 액세스 포인트는 다운링크(downlink) 상에서 임의의 정해진 순간에 하나 이상의 사용자 단말과 통신할 수 있다.

다운링크는 액세스 포인트로부터 사용자 단말들로의 통신 링크이고, 업링크는 사용자 단말들로부터 액세스 포인트로의 통신 링크이다. 사용자 단말은 또한 다른 사용자 단말과 피어 투 피어(peer to peer) 통신할 수 있다.

액세스 포인트를 포함하는 BSS에서, 사용자 단말들 사이의 통신은 액세스 포인트를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 사용자 단말들 간의 다이렉트 링크가 설정된 경우에는 해당 사용자 단말들은 액세스 포인트를 경유하지 않고 직접 통신할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 중앙 제어기(central controller), 기지국(Base Station, BS), 노드-B, 또는 BTS(Base Transceiver System) 등의 다른 명칭으로도 지칭될 수 있고, 이들로서 구현될 수 있다.

사용자 단말은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 사용자(User) 등의 다른 명칭으로도 지칭될 수 있고, 이들로서 구현될 수 있다.

액세스 포인트는 자신과 결합(association)되어 있는 복수의 사용자 단말들 중 적어도 하나 이상의 사용자 단말을 포함하는 사용자 단말 그룹에게 데이터를 동시에 전송할 수 있다. 여기에서, 동시는 시간적으로 동일한 것 또는 기설정된 오차 범위 내를 의미할 수 있다.

무선랜 시스템은 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi-User Multi-Input Multi-Output; MU-MIMO) 통신을 지원한다. MU-MIMO 통신 시스템에서는, 액세스 포인트가 다중 안테나를 이용하여 여러 개의 공간 스트림을 복수의 사용자 단말들로 전송할 수 있다. 또한, 액세스 포인트가 여러 개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 액세스 포인트는 전송 성능을 개선하기 위하여 빔포밍(beamforming) 기술을 이용하여 사용자 단말들에 데이터 프레임을 전송할 수도 있다. 액세스 포인트는 통신 장치로 지칭될 수 있으며, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 액세스 포인트와 통신 장치를 혼용하여 본 발명을 설명할 수 있다.

도 1에 도시된 무선랜 시스템의 무선 전송 환경은 통신 장치의 개수가 3개이고, 각 통신 장치당 사용자 단말의 개수가 1개인 것을 가정한 것이다. 통신 장치들이 각 통신 장치들의 커버리지보다 가까운 거리에 위치하면서, 기본 서비스 세트들이 서로 겹쳐지는 현상이 발생할 수 있다. 이 때, 인접하는 통신 장치들은 서로 다른 주파수 채널을 이용함으로써 인접하는 기본 서비스 세트들 간의 간섭 현상을 방지할 수 있다. 다만, 인접하는 액세스 포인트들과 사용자 단말들이 점차 증가하는데 사용할 수 있는 주파수 채널은 한정되어, OBSS 환경이 발생할 수 있다. 다시 말해, OBSS 환경은 많은 통신 장치들과 사용자 단말들이 밀집해 있는 반면에 무선 통신을 수행할 수 있는 주파수 채널 수는 한정됨에 따라, 인접하는 통신 장치들이 동일한 주파수 채널을 이용하게 되는 환경을 의미할 수 있다.

이러한 OBSS 환경에 속해있는 사용자 단말은 인접하는 통신 장치로부터 원하지 않는 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 사용자 단말(STA2)은 제1 통신 장치(AP1)로부터 신호를 수신하기 원할 수 있다. 그러나, 제2 사용자 단말(STA2)은 인접하는 다른 통신 장치들(AP2, AP3)의 커버리지 내에 위치하기에 제1 통신 장치(AP1)의 신호뿐만 아니라 다른 통신 장치들(AP2, AP3)의 신호도 함께 수신할 수 있다. 제2 사용자 단말(STA2)은 다른 통신 장치들(AP2, AP3)로부터 간섭 신호를 수신할 수 있고, 이러한 간섭 신호는 도 1에서 파선(dashed line)으로 도시되어 있다.

도 2는 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여하는 통신 장치들이 전송하는 프레임들을 나타낸 도면이다.

간섭 정렬(Interference Alignment; IA)에 참여하는 복수의 통신 장치들 중 어느 하나는 다른 통신 장치들의 동작을 제어할 수 있는 권한을 부여 받음으로써 마스터 통신 장치(Master AP)로 선정될 수 있다. 예를 들어, 마스터 통신 장치는 복수의 통신 장치들 중에서 다른 통신 장치들의 상태를 가장 효과적으로 모니터링할 수 있는 통신 장치로 결정될 수 있다. 다만, 마스터 통신 장치를 선정하는 실시예가 이에 한정되지는 않으며, 마스터 통신 장치를 선정할 수 있는 다양한 방법이 적용될 수 있다.

마스터 통신 장치는 프레임 전송의 시작을 알리는 IA-NDP-ST(Interference Alignment-Null Data Packet-Start)를 전송할 수 있다. 복수의 통신 장치들은 IA-NDP-ST를 수신한 후에 IA-NDP-A(Interference Alignment-Null Data Packet-Announcement)을 전송할 수 있다. IA-NDP-A는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들에 관한 정보(예컨대, 통신 장치 리스트)를 포함할 수 있다. 또한, IA-NDP-A는 채널 피드백이 요구되는 하나 이상의 사용자 단말의 정보(예컨대, 사용자 단말 리스트)를 포함할 수 있다. 복수의 통신 장치들에서 전송되는 IA-NDP-A들은 동일한 값을 동일한 PPDU(physical layer convergence procedure protocol data unit) 구조로 포함할 수 있다. 복수의 통신 장치들은 동일한 시간 구간에 IA-NDP-A들을 NON_HT 포맷으로 전송할 수 있다.

복수의 통신 장치들은 IA-NDP-A를 전송한 후에 IA-NDP(Interference Alignment-Null Data Packet)를 전송할 수 있다. IA-NDP는 데이터 필드가 없는 프레임으로서, 시그널 필드와 트레이닝 필드를 포함할 수 있다. IA-NDP는 통신 장치 별로 미리 정해진 전송 벡터로 빔포밍되어 전송되거나, 빔포밍 없이 전송될 수도 있다.

설명의 편의를 위하여, 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들 중에서 특정한 사용자 단말과 통신을 수행하는 통신 장치를 기준 통신 장치라 한다. 사용자 단말은 기준 통신 장치로부터 수신한 IA-NDP-A에 기초하여 기준 통신 장치로부터 IA-NDP을 수신할 수 있다. 사용자 단말은 기준 통신 장치로부터의 IA-NDP에 기초하여 피드백 정보를 기준 통신 장치로 전송할 수 있다. 복수의 통신 장치들은 동일한 시간 구간에 IA-NDP들을 전송할 수 있다.

복수의 통신 장치들은 IA-NDP를 전송한 후에 IA-NDP-Poll(Interference Alignment-Null Data Packet-Poll)을 전송할 수 있다. 복수의 통신 장치들은 IA-NDP-Poll을 전송함으로써 프레임 교환 시퀀스(예컨대, IA-NDP-ST, IA-NDP-A, IA-NDP 등)가 종료되었음을 명시적으로 사용자 단말에 알릴 수 있다. 복수의 통신 장치들은 동일한 시간 구간에 IA-NDP-Poll들을 전송할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, IA-NDP-ST, IA-NDP-A, IA-NDP-Poll은 20MHz의 주파수 대역마다 반복되어 전송되고, IA-NDP는 80MHz의 주파수 대역으로 전송될 수 있다.

설명의 편의를 위해, 이하 IA-NDP-ST는 NDP-ST로 지칭되고, IA-NDP-A는 NDP-A로 지칭되고, IA-NDP는 NDP로 지칭되며, IA-NDP-Poll은 NDP-Poll로 지칭될 수 있다.

도 3은 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들에서 전송되는 PPDU 구조의 NDP(Null Data Packet)의 예시를 나타낸 도면이다.

PPDU 구조의 NDP는 크게 공통 프리앰블(common preamble)과 전용 프리앰블(dedicated preamble)로 구분된다. 공통 프리앰블은 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 부분을 나타낸다. 요컨대, 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP들의 공통 프리앰블들은 동일한 값을 동일한 구조로 포함할 수 있다.

공통 프리앰블은 L-STF(Legacy-Short Training Field), L-LTF(Legacy-Long Training Field), L-SIG(Legacy-Signal Field) 및 IA-SIG-A(IA-Signal Field-A)를 포함한다. L-STF, L-LTF, L-SIG은 NON_HT 포맷을 수신할 수 있는 레거시 사용자 단말(Legacy STA)을 위한 정보를 포함할 수 있다. L-SIG는 L-SIG로부터 IA-SIG-B까지의 길이에 관한 정보를 나타내는 L-Length를 포함할 수 있다.

IA-SIG-A는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 복수의 통신 장치들에 관한 정보에는 NDP을 수신하는 사용자 단말이 전용 프리앰블에 포함된 복수의 IA-LTF들 중에서 해당 사용자 단말이 참조해야 할 IA-LTF가 어느 것인지에 관한 정보가 포함될 수 있다. 일실시예에 따른 사용자 단말이 참조해야 할 IA-LTF는 복수개일 수도 있다. 또한, IA-SIG-A는 간섭 정렬에 참여하는 통신 장치의 리스트 및 통신 장치마다 포함된 안테나의 개수에 관한 정보를 포함할 수 있다.

전용 프리앰블은 통신 장치 별로 미리 정해진 전송 벡터 또는 행렬로 빔포밍되어 전송되거나 빔포밍 없이 전송되는 부분을 나타낸다. 전용 프리앰블은 IA-STF(IA-Short Training Field), IA-LTF(IA-Long Training Field), IA-SIG-B(IA-Signal Field-B)를 포함할 수 있다. IA-STF는 사용자 단말의 AGC(Automatic Gain Control), 신호검출 등을 위한 정보를 포함하고, IA-LTF는 사용자 단말의 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 정보를 포함할 수 있다. IA-LTF의 개수는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들이 포함하는 안테나의 개수에 기초하여 결정될 수 있다. IA-LTF의 개수를 결정하는 구체적인 방법에 관해서는 도 4를 참조하여 후술한다.

IA-SIG-B는 NDP를 전송하는 통신 장치를 식별할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, IA-SIG-B는 NDP를 전송하는 통신 장치를 식별할 수 있는 패턴 또는 시퀀스를 포함할 수 있다.

도 3에서는 NDP의 필드들의 길이가 마이크로 초(

) 단위로 표시되어 있으나, 이러한 설명이 NDP에 포함된 필드들의 길이 또는 NDP의 구조에 적용될 수 있는 실시예를 제한하거나 한정하지 않는다.

도 4는 일실시예에 따라 NDP에 포함되는 IA-LTF의 개수를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 NDP들은 3개의 통신 장치들의 무선 전송 환경을 가정한 것이다. 이 때, 제1 통신 장치(AP1)는 2개의 안테나들을 포함하고, 제2 통신 장치(AP2)는 2개의 안테나들을 포함하며, 제3 통신 장치(AP3)는 4개의 안테나들을 포함할 수 있다. 복수의 통신 장치들 각각은 해당 통신 장치에 포함된 안테나의 개수와 동일한 개수의 NDP의 스트림을 전송할 수 있다.

NDP들 각각은 레거시 트레이닝 필드(legacy training field)(410), 공통 시그널 필드(common signal field)(420), 공통 트레이닝 필드(common training field)(430) 및 전용 시그널 필드(dedicated signal field)(440)를 포함할 수 있다. 레거시 트레이닝 필드(410)와 공통 시그널 필드(420)는 공통 프리앰블을 구성하는 필드로서, 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용될 수 있다. 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP에 포함된 레거시 트레이닝 필드(410)와 공통 시그널 필드(420)는 동일한 값을 동일한 구조로 포함할 수 있다.

공통 트레이닝 필드(430) 및 전용 시그널 필드(440)는 전용 프리앰블을 구성하는 필드로서, 해당 NDP를 전송하는 통신 장치의 미리 정해진 전송 벡터 또는 행렬로 빔포밍되어 전송되거나 빔포밍 없이 전송될 수 있다. 공통 트레이닝 필드(430)는 IA-STF 및 복수의 IA-LTF들을 포함할 수 있다. 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP들은 동일한 값을 동일한 구조로 포함하는 공통 트레이닝 필드(430)를 포함할 수 있다.

전용 시그널 필드(440)는 복수의 통신 장치들 중에서 해당 NDP를 전송하는 통신 장치를 식별할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 장치(AP1)의 안테나 1 및 안테나 2에서 전송되는 NDP는 동일한 패턴 또는 시퀀스의 IA-SIG-B를 포함할 수 있다. 그러나, 제1 통신 장치(AP1)가 전송하는 NDP들에 포함된 IA-SIG-B는 제2 통신 장치(AP2) 또는 제3 통신 장치(AP3)가 전송하는 NDP의 IA-SIG-B와 다른 패턴 또는 시퀀스를 포함할 수 있다.

예를 들어, IA-SIG-B에 포함된 시퀀스의 길이가 26인 경우, 제1 통신 장치(AP1)의 IA-SIG-B에 포함된 시퀀스는 1011_1011_0011_1010_1101_1001_11이고, 제2 통신 장치(AP2)의 IA-SIG-B에 포함된 시퀀스는 1101_1001_1011_1011_0011_1010_10이고, 제2 통신 장치(AP3)의 IA-SIG-B에 포함된 시퀀스는 0011_1010_1101_1001_1011_1011_01일 수 있다.

NDP의 공통 트레이닝 필드(430)에 포함된 IA-LTF의 개수는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 안테나들의 개수에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 복수의 통신 장치들의 안테나들의 개수는 사용자 단말로 프레임을 전송할 때 이용되는 송신 안테나를 의미할 수 있다.

IA-LTF 시퀀스에 매핑되는 매핑 코드(또는, 매핑 행렬)

은 통신 장치의 송신 안테나의 개수에 따라 다음과 같이 결정될 수 있다.

위의 수학식 1에서, n은 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수를 나타내는 것으로, 복수의 통신 장치들의 안테나 개수와 동일할 수 있다. m은 심볼의 개수를 나타내는 것으로, 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수에 기초하여 결정될 수 있다. m을 결정하는 보다 상세한 설명은 수학식 3 내지 수학식 5를 통해 후술한다

위의 수학식 2은 제1 통신 장치(AP1)가 2개의 NDP 스트림들을 전송하고, 제2 통신 장치(AP2)가 1개의 NDP 스트림을 전송하고, 제3 통신 장치(AP3)가 2개의 NDP 스트림들을 전송하는 경우의 매핑 행렬들

,

을 나타낸다. 심볼 개수 m은 수학식 3 내지 수학식 5와 같이 매핑 코드의 구성에 따라서 전송하고자 하는 스트림 수보다 클 수도 있다.

제1 통신 장치(AP1)는 2개의 안테나들을 포함하고 2개의 NDP 스트림들을 전송하므로, 제1 매핑 행렬

은 처음의 2개의 행이 할당될 수 있다. 제2 통신 장치(AP2)는 1개의 안테나를 포함하고 1개의 NDP 스트림을 전송하므로, 제2 매핑 행렬

은 다음의 1개의 행이 할당될 수 있다. 제3 통신 장치(AP3)는 2개의 안테나들을 포함하고 2개의 NDP 스트림을 전송하므로, 제3 매핑 행렬

은 그 다음의 2개의 행이 할당될 수 있다.

매핑 코드에서 심볼은 NDP에 포함된 IA-LTF에 매핑되므로, 매핑 코드에서 심볼의 개수와 NDP에 포함된 IA-LTF의 개수는 서로 동일할 수 있다. NDP에 포함된 IA-LTF의 개수는 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.

매핑 코드는 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수인

에 기초하여 결정된다. 만약

가

에 속하는 경우에는 매핑 코드가 수학식 3을 통해 결정될 수 있다. 만약

가

에 속하는 경우에는 매핑 코드가 수학식 4를 통해 결정될 수 있다. 만약

가

에 속하는 경우에는 매핑 코드가 수학식 5를 통해 결정될 수 있다.

여기서, 수학식 5는 수학식 4로부터 확장되는 매핑 코드를 나타낼 수 있다.

일실시예로, 도 4에 도시된 NDP들의 공통 트레이닝 필드(430)에 포함된 IA-LTF들의 개수는 다음과 같이 결정될 수 있다. 도 4에 도시된 복수의 통신 장치들이 포함하고 있는 안테나의 개수는 총 8개이다. 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수

가 총 8개인 경우에는,

에 속하므로, 매핑 코드는 수학식 5에 기초하여 결정될 수 있다. 행렬 차원은 수학식 5에 따라 2⁽¹⁺²⁾로 결정될 수 있다. 따라서, 공통 트레이닝 필드(430)는 총 8개의 IA-LTF들을 포함할 수 있다.

다른 일실시예로, 제1 통신 장치에서 전송되는 NDP 스트림이 3개이고, 제2 통신 장치에서 전송되는 NDP 스트림이 4개이고, 제3 통신 장치에서 전송되는 NDP 스트림이 2개인 경우를 가정할 수 있다. 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수

가 총 9개인 경우에는

에 속하므로, 매핑 코드는 수학식 3에 기초하여 결정될 수 있다. 행렬 차원은 수학식 3에 따라

로 결정될 수 있다. 따라서, 공통 트레이닝 필드(430)는 총 10개의 IA-LTF들을 포함할 수 있다.

또 다른 일실시예로, 제1 통신 장치에서 전송되는 NDP 스트림이 5개이고, 제2 통신 장치에서 전송되는 NDP 스트림이 4개이고, 제3 통신 장치에서 전송되는 NDP 스트림이 6개인 경우를 가정할 수 있다. 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수

가 총 15개인 경우에는,

에 속하므로, 매핑 코드는 수학식 5에 기초하여 결정될 수 있다. 행렬 차원은 수학식 5에 따라 2⁽²⁺²⁾로 결정될 수 있다. 따라서, 공통 트레이닝 필드(430)는 총 16개의 IA-LTF들을 포함할 수 있다.

또 다른 일시예로, 제1 통신 장치, 제2 통신 장치, 제3 통신 장치에서 전송되는 NDP 스트림이 각각 1개인 경우를 가정할 수 있다. 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수

가 총 3개인 경우에는,

에 속하므로, 매핑 코드는 수학식 4에 기초하여 결정될 수 있다. 행렬 차원은 수학식 4에 따라 4로 결정될 수 있다. 따라서, 공통 트레이닝 필드(430)는 총 4개의 IA-LTF들을 포함할 수 있다.

도 5는 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여하는 통신 장치들의 개수가 미리 정해진 경우에 IA-SIG-A의 예시적인 구조를 나타낸 도면이다.

간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 정보는 NDP-A를 통하여 각 사용자 단말들이 인지하고 있다는 상황을 가정할 수 있다. 이 경우, 복수의 통신 장치들은 IA-SIG-A를 통해 복수의 통신 장치들 각각이 전송하고자 하는 스트림들의 개수를 나타내는 NSTS(Number of Space Time Stream)를 전송할 수 있다. 복수의 통신 장치들이 NDP를 전송하는 경우, NSTS는 통신 장치 별로 전송되는 NDP의 스트림들의 개수 또는 통신 장치들 각각에 포함된 안테나의 개수를 나타낼 수 있다. 또는, 복수의 통신 장치들이 데이터 프레임을 전송하는 경우, NSTS는 통신 장치 별로 전송되는 데이터 프레임의 스트림들의 개수를 나타낼 수 있다.

도 5에 도시된 AP[1] NSTS, AP[2] NSTS, AP[3] NSTS, AP[4] NSTS 각각은 제1 통신 장치, 제2 통신 장치, 제3 통신 장치, 제4 통신 장치에서 전송하고자 하는 스트림들의 개수를 나타낼 수 있다.

IA-SIG-A를 포함하는 NDP를 수신한 사용자 단말은 자신이 속한 기준 통신 장치의 NSTS에 기초하여 통신 채널의 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)를 추정하고, 추정된 SINR를 기준 통신 장치로 피드백할 수 있다.

도 6은 다른 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여할 수 있는 통신 장치들이 많은 경우에 IA-SIG-A의 예시적인 구조를 나타낸 도면이다.

IA-SIG-A를 통해 표현될 수 있는 비트수는 제한적일 수 있다. 따라서, 채널 정보를 피드백 받기 위한 동일 시간 구간에 NDP를 전송할 수 있는 통신 장치의 개수도 제한될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 만약 IA-SIG-A로 표현될 수 있는 통신 장치의 개수가 4개인 경우, 도 5의 IA-SIG-A는 4개 이하의 통신 장치들이 간섭 정렬에 참여하는 것을 문제없이 표현할 수 있다. 그러나, 5개 이상의 통신 장치들이 간섭 정렬에 참여하는 경우에 도 5에 도시된 구조의 IA-SIG-A는 어떤 통신 장치로부터 NDP가 전송되는지 여부를 충분히 표현하지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IA-SIG-A에 미리 정해진 통신 장치들의 조합인 AP_Selection ID가 포함될 수 있다.

간섭 정렬에 참여할 수 있는 통신 장치들이 많은 경우란 간섭 정렬에 참여하는 통신 장치들의 개수가 NDP에 포함된 IA-SIG-A에서 표현할 수 있는 비트수보다 많은 경우를 의미할 수 있다. 간섭 정렬에 참여할 수 있는 통신 장치들이 많은 경우, 복수의 통신 장치들은 간섭 정렬에 참여할 수 있는 복수의 통신 장치들의 조합을 미리 구성할 수 있다. 조합에 관한 정보는 AP_Selection ID에 포함되며, 복수의 통신 장치들은 AP_Selection ID를 NDP-A 또는 다른 제어 프레임을 이용하여 사용자 단말로 전송할 수 있다. NDP에서는, 해당 NDP가 복수의 통신 장치들 중에서 어느 통신 장치로부터 전송되는 것인지를 나타내는 정보가 IA-SIG-A의 AP_Selection ID에 포함될 수 있다.

사용자 단말들은 수신한 NDP의 IA-SIG-A의 AP_Selection ID를 통하여 자신이 속한 기준 통신 장치의 NSTS에 기초하여 통신 채널의 SINR를 추정하고, 추정된 SINR를 기준 통신 장치로 피드백할 수 있다.

도 7은 일실시예에 따라 간섭 정렬에 참여하는 통신 장치들에서 전송되는 PPDU 구조의 데이터 프레임의 예시를 나타낸 도면이다.

복수의 통신 장치들은 사용자 단말로부터 수신한 SINR에 기초하여 자신과 통신을 수행하는 사용자 단말로 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 도 7에 도시된 데이터 프레임에는 IA-SIG-B와 프레임 마지막에 추가된 전용 데이터 필드(dedicated data field)를 제외하고는 도 3 및 도 4에서 설명한 NDP의 사항이 그대로 적용될 수 있다.

PPDU 구조의 데이터 프레임은 공통 프리앰블, 전용 프리앰블 및 전용 데이터 필드로 구분된다. 공통 프리앰블은 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 부분을 나타낸다. 요컨대, 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP들에 포함된 공통 프리앰블들은 동일한 값을 동일한 구조로 포함할 수 있다. 공통 프리앰블은 L-STF, L-LTF, L-SIG 및 IA-SIG-A를 포함한다.

전용 프리앰블 및 전용 데이터 필드는 통신 장치 별로 미리 정해진 전송 벡터 또는 행렬로 빔포밍되어 전송되거나 빔포밍 없이 전송되는 부분을 나타낸다. 전용 프리앰블은 IA-STF, IA-LTF, IA-SIG-B를 포함할 수 있다. 이 때, 전용 프리앰블에 포함된 IA-SIG-B는 도 2의 NDP와 다른 구조를 가질 수 있고, 예를 들어, 도 8에 도시된 구조를 포함할 수 있다.

도 9는 일실시예에 따라 3개의 통신 장치들이 간섭 정렬에 참가할 경우에 각 통신 장치들에서 전송되는 데이터 프레임의 예시를 나타낸 도면이다.

도 9에 도시된 데이터 프레임들은 3개의 통신 장치들의 무선 전송 환경을 가정한 것이다. 이 때, 제1 통신 장치(AP1)는 2개의 안테나들을 통해 2개의 데이터 프레임의 스트림들을 전송하고, 제2 통신 장치(AP2)는 1개의 안테나를 통해 1개의 데이터 프레임의 스트림들을 전송하며, 제3 통신 장치(AP3)는 2개의 안테나들을 통해 3개의 데이터 프레임의 스트림들을 전송할 수 있다.

데이터 프레임에서 전용 프리앰블 및 전용 데이터 필드는 통신 장치 별로 미리 정해진 전송 벡터 및 행렬에 기초하여 빔포밍되어 전송되거나 빔포밍 없이 전송될 수 있다. 이 때, 미리 정해진 전송 벡터 및 행렬은 동일한 통신 장치라고 하더라도 해당 데이터 프레임의 스트림을 수신하는 사용자 단말에 따라 서로 다른 값을 가질 수 있다. IA-SIG-B는 해당 데이터 프레임을 수신하는 사용자 단말을 위한 정보를 포함하고 있어, 통신 장치가 데이터 프레임을 전송하고자 하는 사용자 단말 별로 서로 다른 값을 포함할 수 있다.

도 10은 일실시예에 따른 통신 장치의 세부 구성을 나타낸 도면이다.

도 10을 참고하면, 통신 장치(1000)는 통신부(1010), 프로세서(1020), 메모리(1030) 및 RF Font End(1040)를 포함할 수 있다.

통신부(1010)는 송신기(1011) 및 수신기(1012)를 포함할 수 있다. 통신부(1010)는 RF Font End(1040)를 통해 사용자 단말과 통신을 수행할 수 있다.

송신기(1011)는 사용자 단말로 스트림을 전송할 수 있으며, 코딩(coding), 펑처링(puncturing), 인터리빙(interleaving), 매핑(mapping), 변조(modulation), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform), 공간 매핑(spatial mapping) 등을 수행할 수 있고 그 구체적인 구성에 제한이 없다.

수신기(1012)는 사용자 단말로부터 스트림을 수신할 수 있으며, FFT(Fast Fourier Transform), 평활화(equalization), 디매핑(demapping), 복조(demodulation), 디인터리빙(deinterleaving), 디펑처링(depuncturing), 디코딩(decoding) 등을 수행할 수 있고 그 구체적인 구성에 제한이 없다.

프로세서(1020)는 통신부(1010)를 제어한다. 프로세서(1020)는 통신 규격에서 지원하는 디지털 송신과 수신을 처리할 수 있으며, 예를 들어, PLCP(Protocol Layer Convergence Procedure), PMD(Physical medium Dependent), associated layer management, MAC(Medium Access Control) layer 등을 제어할 수 있다.

프로세서(1020)는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 정보를 포함하는 NDP-A를 구성하여 사용자 단말로 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(1020)는 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드 및 공통 트레이닝 필드를 포함하는 NDP를 구성하여 사용자 단말로 전송할 수 있다.

메모리(1030)는 기억 회로로서, 다양한 로직, 회로, 코드 등의 적절한 조합으로 구성될 수 있으며, 그 구성에 제한이 없다.

도 10에 도시된 장치 구조는 통신 장치(1000)뿐만 통신 장치(1000)와 통신을 수행하는 사용자 단말에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 11 및 도 12는 일실시예에 따라 스트림이 전송되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 사용자 단말들(STA 1~STA K) 각각의 송신기(1110)에서 복수의 송신 스트림들이 동시에 전송되는 것을 가정한다. 먼저, 가중치 행렬 계산부(1120)는 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 채널로부터 사용자 단말들의 송신 스트림들에 적용될 가중치 행렬(또는, 가중치 벡터)을 계산할 수 있다. 그리고, 가중치 행렬 계산부(1120)는 동시에 송신 스트림을 전송할 사용자 단말들(STA 1~STA K)을 결정할 수 있다. 공간 매퍼(Spatial Mapper)(1130)는 결정된 가중치 벡터를 사용자 단말들(STA 1~STA K) 각각의 송신 스트림에 매핑할 수 있다. IDFT 수행부(1140)는 매핑된 송신 스트림들에 대해 IDFT(Inverse Discrete Transform)를 수행할 수 있다. GI(Guard Interval) 추가부(1150)는 IDFT된 송신 스트림에 GI를 추가하고, 윈도윙(Windowing) 처리를 수행할 수 있다. RF부(1160)는 송신 스트림들에 대해 D/A(Digital to Analog) 변환을 수행하고 RF(Radio Frequency)를 통해 전송할 수 있다.

도 12을 참조하면, 제k 사용자 단말의 송신기(1200)가 도시되어 있다. 스크램블러(Scrambler)(1210)는 전송하고자 하는 데이터를 스크램블할 수 있다. 인코더 파서(Encoder Parser)(1220)는 스크램블된 데이터를 FEC 인코더(1230) 개수만큼 분리할 수 있다. FEC 인코더(Forward Error Correction Encoder)(1230)는 파싱된 데이터에 대해 FEC 인코딩을 수행할 수 있다. 스트림 파서(Stream Parser)(1240)는 인코딩된 데이터를 스트림 개수만큼 분리할 수 있다. 인터리버(Interleaver)(1250)는 파싱된 데이터를 인터리빙할 수 있다. 성상 매퍼(Constellation Mapper)(1260)는 인터리빙된 데이터를 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, 128QAM 중 어느 하나로 매핑할 수 있다. STBC(Spatial Time Block Code) 인코더(1270)는 매핑된 데이터에 대해 STBC를 수행할 수 있다. CSD(Cyclic Shift Delay) 수행부(1390)는 인코딩된 데이터에 대해 CSD를 수행하여 도 11의 공간 매퍼(1130)로 전달할 수 있다.

도 13은 일실시예에 따라 스트림이 수신되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 13을 참조하면, 제k 사용자 단말의 수신기(1300)가 도시되어 있다. 먼저, RF부(1310)는 무선 채널을 통과한 스트림을 수신하여 A/D(Analog to Digital) 변환을 수행할 수 있다. GI 제거부(1320)는 수신한 스트림에 대해 Carrier sensing, AGC, 타이밍 동기, 주파수 옵셋(frequency offset) 추정 등을 수행하고 GI를 제거할 수 있다. DFT(Discrete Fourier Transform) 수행부(1330)는 스트림에 DFT를 수행할 수 있다. 채널 추정부(1331)는 DFT된 스트림의 LTF에 기초하여 채널을 추정할 수 있다. MIMO 검출기(Multiple-Input Multiple-Output Detector)(1332)는 채널 추정 결과를 이용하여 DFT된 스트림의 데이터 필드에서 데이터를 복조할 수 있다. 디매퍼(De-mapper)(1340)는 복조된 데이터를 FEC 디코딩에서 필요한 소프트 값으로 변환할 수 있다. 디인터리버(De-interleaver)(1350)는 변환된 소프트 값을 디인터리빙할 수 있다. 스트림 디파서(Stream De-parser)(1360)는 FEC 디코더(Forward Error Correction Decoder)(1370)의 개수에 따라 디인터리빙된 소프트 값을 분리할 수 있다. FEC 디코더(1370)는 분리된 소프트 값에 대해 FEC 디코딩을 수행할 수 있다. 디코더 파서(decoder parser)(1380)는 FEC 디코딩 처리된 소프트 값을 파싱할 수 있다. 디스크램블러(De-scrambler)(1390)는 파싱된 소프트 값을 디스크램블링 처리하여, 제k 사용자 단말에 수신된 데이터를 복원할 수 있다.

도 14는 일실시예에 따라 통신 장치가 수행하는 프레임 전송 방법을 나타낸 도면이다.

일실시예에 따른 통신 장치의 프레임 전송 방법은 통신 장치에 구비된 프로세서에 의해 수행될 수 있으며, NDP-A의 전송을 시작하라는 정보를 포함하는 NDP-ST를 전송하는 단계(1410), 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 정보를 포함하는 NDP-A를 전송하는 단계(1420), 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드 및 공통 트레이닝 필드를 포함하는 NDP를 전송하는 단계(1430), NDP의 전송이 완료되었다는 정보를 포함하는 NDP-Poll를 전송하는 단계(1440), 전송하고자 하는 데이터를 포함하는 데이터 프레임을 전송하는 단계(1450)를 포함할 수 있다. 여기서, 단계(1410)는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 단말들 중에서 마스터 통신 단말로 선정된 통신 단말에 의해 수행될 수 있다. 나머지 단계(1420~1450)는 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 단말들에 의해 동시에 수행될 수 있다.

도 14에 도시된 각 단계들에는 도 1 내지 도 13을 통하여 전술한 사항들이 그대로 적용되므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 비록 한정된 실시예와 도면을 통해 실시예들을 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims

간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 정보를 포함하는 NDP-A(NDP Announcement)를 전송하는 단계; 및
상기 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드(common signal field) 및 공통 트레이닝 필드(common training field)를 포함하는 NDP(Null Data Packet)를 전송하는 단계
를 포함하는 통신 장치의 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 통신 장치들은,
상기 공통 시그널 필드 및 상기 공통 트레이닝 필드를 이용하여 상기 간섭 정렬을 수행하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 공통 시그널 필드 및 공통 트레이닝 필드는,
상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP에 포함된 공통 시그널 필드 및 공통 트레이닝 필드와 동일한 값을 동일한 구조로 포함하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는,
상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP의 스트림들의 개수에 기초하여 결정되는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는,
상기 복수의 통신 장치들의 안테나 개수에 기초하여 결정되는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는,
상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP들의 공통 트레이닝 필드들 각각에 포함된 LTF들의 개수와 동일한, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 개수가 미리 정해진 경우, 상기 NDP는, 상기 복수의 통신 장치들의 안테나 개수에 관한 정보를 포함하고,
상기 NDP를 수신하는 사용자 단말은,
상기 NDP를 전송한 통신 장치의 안테나 개수에 기초하여 통신 채널에 관한 SINR을 추정하고 상기 추정된 SINR을 상기 NDP를 전송한 통신 장치로 피드백하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 개수가 많은 경우, 상기 NDP-A는 상기 간섭 정렬에 참여할 수 있는 복수의 통신 장치들의 조합에 관한 정보를 포함하고, 상기 NDP는 상기 NDP를 전송하는 통신 장치를 식별하는 정보를 포함하고,
상기 NDP를 수신하는 사용자 단말은,
상기 간섭 정렬에 참여할 수 있는 복수의 통신 장치들의 조합에 관한 정보 및 상기 NDP를 전송하는 통신 장치를 식별하는 정보에 기초하여, 통신 채널에 관한 SINR을 추정하고, 상기 추정된 SINR을 상기 NDP를 전송한 통신 장치로 피드백하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드(common signal field) 및 공통 트레이닝 필드(common training field)를 포함하는 데이터 프레임을 전송하는 단계
를 더 포함하는 프레임 전송 방법.
제9항에 있어서,
상기 데이터 프레임의 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는,
상기 NDP의 공통 트레이닝 필드에 포함되는 LTF들의 개수를 결정하는 방식과 동일하게 결정되는, 프레임 전송 방법.
제9항에 있어서,
상기 데이터 프레임의 공통 트레이닝 필드에 포함된 LTF들의 개수는,
상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 데이터 프레임의 스트림들의 개수에 기초하여 결정되는, 프레임 전송 방법.
제9항에 있어서,
상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 데이터 프레임들에 포함된 공통 시그널 필드들 및 공통 트레이닝 필드들은, 서로 동일한 값을 가지는, 프레임 전송 방법.
제9항에 있어서,
상기 NDP의 전송이 완료되었다는 정보를 포함하는 NDP-Poll를 전송하는 단계
를 더 포함하고,
상기 데이터 프레임을 전송하는 단계는,
상기 NDP을 수신한 사용자 단말로부터 피드백된 정보에 기초하여 데이터 프레임을 전송하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 NDP-A를 전송하는 단계는,
상기 복수의 통신 장치들이 NDP-A를 전송하는 시간 구간에 전송하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 NDP를 전송하는 단계는,
상기 복수의 통신 장치들이 NDP를 전송하는 시간 구간에 전송하는, 프레임 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 NDP-A를 전송하는 단계는,
상기 NDP-A의 전송을 시작하라는 정보를 포함하는 NDP-ST를 수신한 후에 상기 NDP-A를 전송하는, 프레임 전송 방법.
제1항 내지 제16항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
사용자 단말과 통신을 수행하는 통신부;
상기 통신부를 제어하는 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
간섭 정렬에 참여하는 복수의 통신 장치들의 정보를 포함하는 NDP-A(NDP Announcement)를 전송하는 단계,
상기 복수의 통신 장치들에 공통적으로 적용되는 공통 시그널 필드(common signal field) 및 공통 트레이닝 필드(common training field)를 포함하는 NDP(Null Data Packet)를 전송하는 단계
를 수행하는 통신 장치.
제18항에 있어서,
상기 복수의 통신 장치들은,
상기 공통 시그널 필드 및 상기 공통 트레이닝 필드를 이용하여 상기 간섭 정렬을 수행하는, 통신 장치.
제18항에 있어서,
상기 공통 시그널 필드 및 공통 트레이닝 필드는,
상기 복수의 통신 장치들이 전송하는 NDP에 포함된 공통 시그널 필드 및 공통 트레이닝 필드와 동일한 값을 동일한 구조로 포함하는, 통신 장치.