無線LANシステムではリンク適応に基づいて、チャネル情報を報告する方法とそれをサポートするデバイス
【課題】無線LANシステムにおける応答ステーション(station;STA)により実行されるチャネル情報報告方法の提供。
【解決手段】前記方法は、MCS(Modulation and Coding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、データブロックは、データフィールド及びデータフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;データブロックに基づいてMCSフィードバックを決定し;及び、MCSフィードバックを要求STAに送信すること;を含む。MCSフィードバックは、MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、MCSフィードバック内の少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、データブロック内の少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さい。
【解決手段】前記方法は、MCS(Modulation and Coding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、データブロックは、データフィールド及びデータフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;データブロックに基づいてMCSフィードバックを決定し;及び、MCSフィードバックを要求STAに送信すること;を含む。MCSフィードバックは、MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、MCSフィードバック内の少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、データブロック内の少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線LANシステムにおけるステーション(Station;STA) の間に実行されているリンク適応 (link adaptation) をベースとしたチャネル情報を報告する方法とそれをサポートするデバイスに関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近、情報通信技術の発展とともに多様な無線通信技術が開発されている。このうち無線LAN(WLAN)は、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機(Personal Digital Assistant;PDA)、ラップトップコンピュータ、携帯用マルチメディアプレーヤ(Portable Multimedia Player;PMP)等のような携帯用端末機を用いて家庭や企業または特定サービス提供地域で無線でインターネットに接続することができるようにする技術である。
【0003】
無線LANで脆弱点と指摘されてきた通信速度に対する限界を克服するために、比較的最近制定された技術規格としてIEEE802.11nがある。IEEE802.11nは、ネットワークの速度と信頼性を増加させ、無線ネットワークの運営距離を拡張することを目的にする。より具体的に、IEEE802.11nは、データ処理速度が最大540Mbps以上である高処理率(HighThroughput;HT)をサポートし、送信エラーを最小化してデータ速度を最適化するために、送信部と受信部の両方ともにマルチアンテナを使用するMIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs)技術に基づいている。
【0004】
WLANの普及が活性化され、これを用いたアプリケーションが多様化されることによって、最近、IEEE802.11nがサポートするデータ処理速度より高い処理率をサポートするための新しいWLANシステムに対する必要性が台頭されている。超高処理率(VeryHigh Throughput;VHT)をサポートする次世代無線LANシステムは、IEEE802.11n無線LANシステムの次のバージョンであり、MACサービス接続ポイント(Service Access Point;SAP)で1Gbps以上のデータ処理速度をサポートするために最近新たに提案されているIEEE802.11無線LANシステムのうち一つである。
【0005】
次世代無線LANシステムは、無線チャネルを効率的に用いるために複数の非AP STAが同時にチャネルに接近するMU−MIMO(Multi UserMultiple Input Multiple Output)方式の送信をサポートする。MU−MIMO送信方式によると、APがMIMOペアリングされた一つ以上のSTAに同時にフレームを送信することができる。
【0006】
APとMU−MIMOペアリングされた複数のSTAは、各々異なる能力値を有するようになる。この時、STAの種類、使用目的、チャネル環境などによってサポートを受けることができる帯域幅、MCS(Modulation Coding Scheme)、FEC(Forward ErrorCorrection)などが異なる。
【0007】
MU−MIMO送信技法によると、送信者は、少なくとも一つ以上の空間ストリームを介してMU−MIMOペアリングされた複数の受信者の各々にデータを送信することができる。ここで、送信者と第1の受信者との間のチャネルと、送信者と第2の受信者との間のチャネルとは、相互間干渉を発生させることができる。このように送信者と受信者との間のチャネル間干渉は、正常なデータ送受信を妨害するおそれがあり、これは無線LANシステム全体の処理率を落とすことができる。MU−MIMO送信技法をサポートする無線LANシステムでの処理率向上のためにデータを送信する時、互いに異なるチャネル間の干渉を考慮し、順次最適化された推薦MCS(modulation and coding scheme)をフィードバックする必要がある。
【0008】
一方、APとSTAとの間の送受信状態が変更されることができる。例えば、APは、STAに送信する空間ストリームの個数を調節して送信しようとすることができる。また、STAはAPから割当を受けた空間ストリームに限定されず、データの送受信がAPとSTAとの間に使用することができる空間ストリーム全体のうちいずれの空間ストリームを使用して最適されるかを判断することができる。このような無線LAN環境で、STAが判断した推薦空間ストリームと該当空間ストリームに適用される推薦MCSをAPにフィードバックすることができるリンク適応方法が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が解決しようとする技術的な課題は、MU−MIMO(Multi User−MultipleInput Multiple Output)送信をサポートする無線LANシステムにおけるSTA間リンク適応方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
一態様において、無線LANシステムにおける応答ステーション(station;STA)により実行されるチャネル情報報告方法が提供される。前記方法は、MCS(Modulation and Coding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、前記データブロックは、データフィールド及び前記データフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;前記データブロックに基づいて前記MCSフィードバックを決定し;及び、前記MCSフィードバックを前記要求STAに送信すること;を含む。前記MCSフィードバックは、推薦MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さいことを特徴とする。
【0011】
前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数が前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より小さい場合、前記少なくとも一つの推薦空間ストリームは、前記データブロックの前記少なくとも一つの空間ストリームのうち少なくとも一つの先順位空間ストリームであるという仮定下に、前記推薦MCSが推定される。
【0012】
前記MCSフィードバックは、前記データフィールドの送信のために使われた帯域幅及び前記データフィールドに適用されたコーディング技法に基づいて決定される。
【0013】
前記データブロックは、前記帯域幅を指示するチャネル帯域幅指示子及び前記コーディング技法を指示するコーディング技法指示子をさらに含む。
【0014】
前記データブロックは、前記MCSフィードバックを要求するMRQ(MCS request)指示子をさらに含む。
【0015】
前記MRQ指示子は、1ビットフィールドで具現される。
【0016】
前記データブロックは、PPDU(PLCP(Physical Layer Convergence Procedure)Protocol Data Unit)である。
【0017】
前記データフィールドは、PSDU(PLCP Service Data Unit)を含み、及び前記MRQ指示子は、前記PSDUに含まれる。
【0018】
他の態様において無線装置が提供される。前記無線装置は、無線信号を送信及び受信するトランシーバ(transceiver)及び前記トランシーバと機能的に結合されて動作するプロセッサ(processor)を含む。前記プロセッサは、MCS(Modulation andCoding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、前記データブロックは、データフィールド及び前記データフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;前記データブロックに基づいて前記MCSフィードバックを決定し;及び、前記MCSフィードバックを前記要求STAに送信すること;を実行するように設定される。前記MCSフィードバックは、推薦MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
STAは、どの空間ストリームがAPにより使われる空間ストリームに対して現在無線LAN環境に最適化されたかを判断する。STAは、以後APとSTAとの間MU−MIMO送信に使用する空間ストリームを指示する情報と該当空間ストリームに適用する最適化されたMCSを指示する情報とをAPにフィードバックする。即ち、STAがフィードバックするMFB情報は、空間ストリーム指示情報と推薦MCS情報を含む。APは、空間ストリーム使用または占有状況が変更されることができる無線LAN環境でSTAからMFB情報を受け、フィードバックを受けた空間ストリームを使用し、推薦MCSを適用してMU−MIMO送信を実行することができる。APは、MU−MIMO送信時、空間ストリームを既存より効率的に活用することができ、STAが推定計算した最適のMCSを適用することができるため、無線LAN全般の処理率が向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施例が適用されることができる無線LAN(Wireless Local Area Network;WLAN)システムの構成を示す。
【図2】IEEE802.11によりサポートされる無線LANシステムの物理階層アーキテクチャを示す。
【図3】無線LANシステムで使われるPPDUフォーマットの一例を示す。
【図4】リンク適応方法の一例を示す。
【図5】無線LANシステムで使われるPPDUフォーマットの他の例を示す。
【図6】リンク適応方法の他の例を示す。
【図7】NDPAフレームのフォーマットを示すブロック図である。
【図8】リンク適応の他の例を示す。
【図9】本発明の実施例に係るリンク適応方法を示す。
【図10】既存リンク適応サブフィールドフォーマット例を示すブロック図である。
【図11】本発明の実施例に係るリンク適応サブフィールドの例を示す。
【図12】本発明の実施例に係るリンク適応サブフィールドの一例を示すブロック図である。
【図13】本発明の実施例が適用されることができる無線LANシステムの一例を示す。
【図14】本発明の実施例に係るリンク適応方法の例を示す。
【図15】本発明の実施例に係るリンク適応方法の例を示す。
【図16】本発明の実施例に係る推薦空間ストリーム及び推薦MCSを指示する例を示す。
【図17】本発明の実施例に係る推薦空間ストリーム及び推薦MCSを指示する例を示す。
【図18】本発明の実施例に係る推薦空間ストリーム及び推薦MCSを指示する例を示す。
【図19】本発明の実施例が適用されることができる無線装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図1は、本発明の実施例が適用されることができる無線LAN(Wireless Local Area Network;WLAN)システムの構成を示す。
【0022】
図1を参照すると、WLANシステムは、一つまたはその以上の基本サービスセット(Basic Service Set;BSS)を含む。BSSは、成功的に同期化を行って互いに通信することができるステーション(Station;STA)の集合であり、特定領域を意味するものではない。
【0023】
インフラストラクチャ(infrastructure)BSSは、一つまたはその以上の非APステーション(non−AP STA1、non−AP STA2、non−AP STA3、non−APSTA4、non−AP STA5)、分散サービス(Distribution Service)を提供するAP(Access Point)、及び複数のAPを連結させる分散システム(Distribution System;DS)を含む。インフラストラクチャBSSではAPがBSSの非APSTAを管理する。
【0024】
反面、独立BSS(Independent BSS;IBSS)は、アドホック(Ad−Hoc)モードに動作するBSSである。IBSSは、APを含まないため、中央で管理機能を遂行するエンティティ(Centralized Management Entity)がない。即ち、IBSSでは、非APSTAが分散された方式(distributed manner)に管理される。IBSSでは、全てのSTAが移動STAからなることができ、DSへの接続が許容されないため自己完備的ネットワーク(self−contained network)を構築する。
【0025】
STAは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11標準の規定による媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)と無線媒体に対する物理層(Physical Layer)インターフェースを含む任意の機能媒体であり、広義ではAPと非APステーション(Non−AP Station)の両方ともを含む。
【0026】
非AP STAは、APでないSTAであり、移動端末(mobile terminal)、無線機器(wireless device)、無線送受信ユニット(Wireless Transmit/ReceiveUnit;WTRU)、ユーザ装備(User Equipment;UE)、 移動局(Mobile Station;MS)、移動サブスクライバユニット(MobileSubscriber Unit)または単純にユーザなどの他の名称で呼ばれることもある。以下、説明の便宜のために、非AP STAをSTAと呼ぶ。
【0027】
APは、該当APに結合された(Associated)STAのために、無線媒体を経由してDSに対する接続を提供する機能エンティティである。APを含むインフラストラクチャBSSでSTA間の通信は、APを経由して行われることが原則であるが、ダイレクトリンクが設定された場合にはSTA間でも直接通信が可能である。APは、集中制御器(central controller)、基地局(Base Station;BS)、ノードB、BTS(Base Transceiver System)、またはサイト制御器などと呼ばれることもある。
【0028】
図1に示すBSSを含む複数のインフラストラクチャBSSは、分散システム(Distribution System;DS)を介して相互連結されることができる。DSを介して連結された複数のBSSを拡張サービスセット(Extended Service Set;ESS)という。ESSに含まれるAP及び/またはSTAは、互いに通信することができ、同じESSにおけるSTAは、シームレス通信しつつ、一つのBSSから他のBSSに移動することができる。
【0029】
IEEE802.11による無線LANシステムで、MAC(MediumAccess Control)の基本接続メカニズムは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance)メカニズムである。CSMA/CAメカニズムは、IEEE802.11MACの分配調整機能(Distributed Coordination Function;DCF)と呼ばれることもあり、基本的に“listenbefore talk”接続メカニズムを採用している。このような類型の接続メカニズムによると、AP及び/またはSTAは、送信開始前に無線チャネルまたは媒体(medium)をセンシング(sensing)する。センシング結果、媒体が休止状態(idlestatus)であると判断されると、該当媒体を介してパケット送信を開始する。反面、媒体が占有状態(occupied status)であると判断されると、該当AP及び/またはSTAは自身の送信を開始せずに媒体接近のための遅延期間を設定して待つ。
【0030】
CSMA/CAメカニズムは、AP及び/またはSTAが媒体を直接センシングする物理的キャリアセンシング(physicalcarrier sensing)外に仮想キャリアセンシング(virtual carrier sensing)も含む。仮想キャリアセンシングは、ヒドンノード問題(hidden node problem)などのように媒体接近上発生することができる問題を補完するためのことである。仮想キャリアセンシングのために、無線LANシステムのMACは、ネットワーク割当ベクトル(Network Allocation Vector;NAV)を用いる。NAVは、現在媒体を使用していたり、或いは使用する権限のあるAP及び/またはSTAが媒体の利用可能な状態になるまで残っている時間を他のAP及び/またはSTAに指示する値である。従って、NAVで設定された値は、該当パケットを送信するAP及び/またはSTAにより媒体の使用が予定されている期間に該当する。
【0031】
DCFと共に、IEEE802.11MACプロトコルは、DCFとポーリング(pollilng)ベースの同期式接続方式に全ての受信AP及び/またはSTAがデータパケットを受信することができるように周期的にポーリングするPCF(Point Coordination Function)に基づくHCF(HybridCoordination Function)を提供する。HCFは、提供子が多数のユーザにデータパケットを提供するための接続方式をコンテンションベースのEDCA(Enhanced Distributed Channel Access)とポーリング(polling)メカニズムを用いた非コンテンションベースのチャネル接近方式を使用するHCCA(HCF Controlled Channel Access)を有する。HCFは、WLANのQoS(Qualityof Service)を向上させるための媒体接近メカニズムを含み、コンテンション周期(Contention Period;CP)と非コンテンション周期(ContentionFree Period;CFP)の両方ともでQoSデータを送信することができる。
【0032】
図2は、IEEE802.11によりサポートされる無線LANシステムの物理階層アーキテクチャを示す。
【0033】
IEEE802.11の物理階層アーキテクチャ(PHY architecture)は、PLME(PHY Layer ManagementEntity)、PLCP(Physical Layer Convergence Procedure)副階層210、PMD(Physical Medium Dependent)副階層200で構成される。PLMEは、MLME(MACLayer Management Entity)と協調して物理階層の管理機能を提供する。PLCP副階層210は、MAC副階層220とPMD副階層200との間でMAC階層の指示によってMAC副階層220から受けたMPDU(MACProtocol Data Unit)を副階層に伝達したり、或いはPMD副階層200から来るフレームをMAC副階層220に伝達する。PMD副階層200は、PLCP下位階層であり、無線媒体を介する二つのステーション間物理階層エンティティ(entity)の送受信が可能にする。MAC副階層220が伝達したMPDUは、PLCP副階層210でPSDU(Physical Service Data Unit)と呼ぶ。MPDUは、PSDUと類似するが、複数のMPDUをアグリゲーション(aggregation)したA−MPDU(aggregated MPDU)が伝達された場合、各々のMPDUとPSDUは互いに相違する。
【0034】
PLCP副階層210は、PSDUをMAC副階層220から受けてPMD副階層200に伝達する過程で物理階層送受信機により必要な情報を含む付加フィールドを付ける。この時、付加されるフィールドは、PSDUにPLCPプリアンブル(preamble)、PLCPヘッダ(header)、コンボリューションエンコーダをゼロ状態(zero state)に返す時に必要なテールビット(Tail Bits)などになることができる。PLCP副階層210は、PPDUを生成して送信する時に必要な制御情報と受信STAがPPDUを受信して解釈する時に必要な制御情報を含むTXVECTORパラメータをMAC副階層から伝達を受ける。PLCP副階層210は、PSDUを含むPPDUを生成する時に TXVECTORパラメータに含まれた情報を使用する。
【0035】
PLCPプリアンブルは、PSDUの送信前に受信機が同期化機能とアンテナダイバーシティを準備するようにする役割をする。データフィールドは、PSDUにパディングビット、スクランブラを初期化するためのビットシーケンスを含むサービスフィールド、及びテールビットが付けられたビットシーケンスがエンコーディングされたコード化シーケンス(coded sequence)を含むことができる。この時、エンコーディング方式は、PPDUを受信するSTAでサポートされるエンコーディング方式によってBCC(Binary Convolutional Coding)エンコーディングまたはLDPC(Low Density Parity Check)エンコーディングのうち一つである。PLCPヘッダには送信するPPDU(PLCP Protocol Data Unit)に対する情報を含むフィールドが含まれ、これは以後に図3を参照してより具体的に説明する。
【0036】
PLCP副階層210では、PSDUに前記フィールドを付加してPPDU(PLCP Protocol Data Unit)を生成し、PMD副階層を経て受信ステーションに送信し、受信ステーションは、PPDUを受信し、PLCPプリアンブル、PLCPヘッダからデータ復元に必要な情報を得て復元する。受信ステーションのPLCP副階層は、PLCPプリアンブル及びPLCPヘッダに含まれた制御情報を含むRXVECTORパラメータをMAC副階層に伝達し、受信状態でPPDUを解釈してデータを獲得することができるようにする。
【0037】
無線LANシステムでは、より高い処理率をサポートするために、より連続的な160MHz及び非連続的な80+80MHz帯域の送信チャネルをサポートする。また、MU−MIMO(multi user−multiple input multiple output)送信技法をサポートする。MU−MIMO送信技法をサポートする無線LANシステムでデータを送信しようとするAP及び/またはSTAは、MU−MIMOペアリングされた少なくとも一つ以上の受信STAに同時にデータパケットを送信することができる。
【0038】
また、図1を参照すると、無線LANシステムにおけるAP10は、自身と結合(association)されている複数のSTA21、22、23、24、30のうち少なくとも一つ以上のSTAを含むSTAグループにデータを同時に送信することができる。図1ではAPがSTAにMU−MIMO送信することを例示しているが、TDLS(Tunneled Direct Link Setup)やDLS(Direct LinkSetup)、メッシュネットワーク(mesh network)をサポートする無線LANシステムではデータを送信しようとするSTAがMU−MIMO送信技法を使用し、PPDUを複数のSTAに送信することができる。以下、APが複数のSTAにMU−MIMO送信技法によってPPDUを送信することを例示して説明する。
【0039】
各々のSTAに送信されるデータは、互いに異なる空間ストリーム(spatial stream)を介して送信されることができる。AP10が送信するデータパケットは、無線LANシステムの物理階層で生成されて送信されるPPDUまたはPPDUに含まれたデータフィールドであり、フレームと呼ばれることもある。即ち、SU−MIMO及び/またはMU−MIMOのためのPPDUに含まれたデータフィールドをMIMOパケットということができる。本発明の例示でAP10とMU−MIMOペアリングされた送信対象STAグループは、STA1(21)、STA2(22)、STA3(23)、及びSTA4(24)と仮定する。この時、送信対象STAグループの特定STAには空間ストリームが割り当てられないためデータが送信されない場合がある。一方、STAa(30)は、APと結合されているが、送信対象STAグループには含まれないSTAであると仮定する。
【0040】
無線LANシステムでMU−MIMO送信をサポートするために、送信対象STAグループに対して識別子が割り当てられることができ、これをグループ識別子(Group ID)という。APは、MU−MIMO送信をサポートするSTAにグループIDの割当のためにグループ定義情報(group definition information)を含むグループID管理フレーム(Group ID management frame)を送信し、これを介してグループIDは、PPDU送信以前にSTAに割り当てられる。一つのSTAは、複数個のグループIDの割当を受けることができる。
【0041】
下記表1は、グループID管理フレームに含まれた情報要素を示す。
【0042】
【表1】
カテゴリフィールド及びVHTアクションフィールドは、該当フレームが管理フレームに該当し、MU−MIMOをサポートする次世代無線LANシステムで使われるグループID管理フレームであることを識別することができるように設定される。
【0043】
表1のように、グループ定義情報は、特定グループIDに属しているか否かを指示するメンバシップ状態情報、及び該当グループIDに属する場合に該当STAの空間ストリームセットがMU−MIMO送信による全体空間ストリームで何番目の位置に該当するかを指示する空間ストリーム位置情報を含む。
【0044】
一つのAPが管理するグループIDは複数個であるため、一つのSTAに提供されるメンバシップ状態情報はAPにより管理されるグループIDの各々にSTAが属しているか否かを指示する必要がある。従って、メンバシップ状態情報は、各グループIDに属しているか否かを指示するサブフィールドのアレイ(array)形態に存在することができる。空間ストリーム位置情報は、グループIDの各々に対する位置を指示するため、各グループIDに対してSTAが占める空間ストリームセットの位置を指示するサブフィールドのアレイ形態に存在することができる。また、一つのグループIDに対するメンバシップ状態情報と空間ストリーム位置情報は、一つのサブフィールド内で具現が可能である。
【0045】
APは、MU−MIMO送信技法を介してPPDUを複数のSTAに送信する場合、PPDU内にグループIDを指示する情報を制御情報として含んで送信する。STAがPPDUを受信すると、STAは、グループIDフィールドを確認し、自身が送信対象STAグループのメンバSTAか否かを確認する。自身が送信対象STAグループのメンバであると確認されると、自身に送信される空間ストリームセットが全体空間ストリームのうち何番目に位置するかを確認することができる。PPDUは、受信STAに割り当てられた空間ストリームの個数情報を含むため、STAは、自身に割り当てられた空間ストリームを探してデータを受信することができる。
【0046】
図3は、無線LANシステムで使われるPPDUフォーマットの一例を示す。
【0047】
図3を参照すると、PPDU300は、L−STF310、L−LTF320、L−SIGフィールド330、VHT−SIGAフィールド340、VHT−STF350、VHT−LTF360、VHT−SIGBフィールド370、及びデータフィールド380を含むことができる。
【0048】
PHYを構成するPLCP副階層は、MAC階層から伝達を受けたPSDUに必要な情報を加えてデータフィールド380に変換し、L−STF310、L−LTF320、L−SIGフィールド330、VHT−SIGAフィールド340、VHT−STF350、VHT−LTF360、VHT−SIGB370などのフィールドを加えてPPDU300を生成し、PHYを構成するPMD副階層を介して一つまたはその以上のSTAに送信する。PLCP副階層がPPDUを生成する時に必要な制御情報とPPDUに含ませて送信し、受信STAがPPDUを解釈する時に使われる制御情報は、MAC階層から伝達を受けたTXVECTORパラメータから提供される。
【0049】
L−STF310は、フレームタイミング獲得(frame timing acquisition)、AGC(AutomaticGain Control)コンバージェンス(convergence)、粗い(coarse)周波数獲得などに使われる。
【0050】
L−LTF320は、L−SIGフィールド330及びVHT−SIGAフィールド340の復調のためのチャネル推定に使用する。
【0051】
L−SIGフィールド330は、L−STAがPPDU300を受信し、これを解釈してデータを獲得する時に使われる。L−SIGフィールド330は、レート(rate)サブフィールド、長さ(length)サブフィールド、パリティビット、及びテール(tail)フィールドを含む。レートサブフィールドは、現在送信されるデータに対するビットレート(bit rate)を指示する値に設定される。
【0052】
長さサブフィールドは、MAC階層がPHY階層に送信することを要求するPSDUのオクテット長さを指示する値に設定される。この時、PSDUのオクテット長さの情報と関連するパラメータであるL_LENGTHパラメータは、送信時間と関連するパラメータであるTXTIMEパラメータに基づいて決定される。TXTIMEは、MAC階層がPSDU(physical service data unit)の送信のために要求した送信時間に対応し、PHY階層がPSDUを含むPPDU送信のために決定した送信時間を示す。従って、L_LENGTHパラメータは、時間と関連するパラメータであるため、L−SIGフィールド330に含まれた長さサブフィールドは、送信時間と関連する情報を含むようになる。
【0053】
VHT−SIGAフィールド340は、PPDUを受信するSTAがPPDU300を解釈するために必要な制御情報(control information、またはシグナル情報(signal information))を含んでいる。VHT−SIGAフィールド340は、二つのOFDMシンボルを介して送信される。これによって、VHT−SIGAフィールド340は、VHT−SIGA1フィールド及びVHT−SIGA2フィールドに分けられることができる。VHT−SIGA1フィールドは、PPDU送信のために使われるチャネル帯域幅情報、STBC(Space Time Block Coding)を使用するか否かと関連する識別情報、SUまたはMU−MIMOのうちPPDUが送信される方式を指示する情報、送信方法がMU−MIMOの場合にAPとMU−MIMOペアリングされた複数のSTAである送信対象STAグループを指示する情報、及び前記送信対象STAグループに含まれた各々のSTAに割り当てられた空間ストリームに対する情報を含む。VHT−SIGA2フィールドは、短いGI(short Guard Interval)関連情報を含む。
【0054】
MIMO送信方式を指示する情報及び送信対象STAグループを指示する情報は、一つのMIMO指示情報で具現されることができ、その一例としてグループIDで具現されることができる。グループIDは特定範囲を有する値に設定されることができ、範囲のうち特定値は、SU−MIMO送信技法を指示し、その以外の値は、MU−MIMO送信技法にPPDU300が送信される場合に該当送信対象STAグループに対する識別子として使われることができる。
【0055】
グループIDが、該当PPDU300がSU−MIMO送信技法を介して送信されることを指示すると、VHT−SIGA2フィールドは、データフィールドに適用されたコーディング技法がBCC(Binary Convolution Coding)であるか、或いはLDPC(LowDensity Parity Check)コーディングであるかを指示するコーディング指示情報と、送信者−受信者間チャネルに対するMCS(modulation coding scheme)情報を含む。また、VHT−SIGA2フィールドは、PPDUの送信対象STAのAID及び/または前記AIDの一部ビットシーケンスを含む部分AID(partial AID)を含むことができる。
【0056】
グループIDは、該当PPDU300がMU−MIMO送信技法を介して送信されることを指示すると、VHT−SIGAフィールド340は、MU−MIMOペアリングされた受信STAに送信が意図されるデータフィールドに適用されたコーディング技法がBCCであるか、或いはLDPCコーディングであるかを指示するコーディング指示情報が含まれる。この場合、各受信STAに対するMCS(modulation coding scheme)情報は、VHT−SIGBフィールド370に含まれることができる。
【0057】
VHT−STFフィールド350は、MIMO送信においてAGC推定の性能を改善するために使われる。
【0058】
VHT−LTFフィールド360は、STAがMIMOチャネルを推定する時に使われる。次世代無線LANシステムは、MU−MIMOをサポートするため、VHT−LTFフィールド360は、PPDU300が送信される空間ストリームの個数ほど設定されることができる。追加的に、フルチャネルサウンディング(full channel sounding)がサポートされ、これが実行される場合にVHT LTFの数はより多くなることができる。
【0059】
VHT−SIGBフィールド370は、MIMOペアリングされた複数のSTAがPPDU300を受信してデータを獲得する時に必要な専用制御情報を含む。従って、VHT−SIGBフィールド370に含まれた共用制御情報が、現在受信されたPPDU300はMU−MIMO送信されたものであると指示した場合にのみ、STAは、VHT−SIGBフィールド370をデコーディング(decoding)するように設計されることができる。反対に、共用制御情報が、現在受信されたPPDU300は単一STAのためのもの(SU−MIMOを含む)であると指示する場合、STAは、VHT−SIGBフィールド370をデコーディングしないように設計されることができる。
【0060】
VHT−SIGBフィールド370は、各STAに対するMCS(modulation and coding scheme)に対する情報及びレートマッチング(rate−matching)に対する情報を含む。また、各STAのためのデータフィールドに含まれたPSDU長さを指示する情報を含む。PSDUの長さを指示する情報は、PSDUのビットシーケンスの長さを指示する情報であり、オクテット単位に指示することができる。VHT−SIGBフィールド370の大きさは、MIMO送信の類型(MU−MIMOまたはSU−MIMO)及びPPDU送信のために使用するチャネル帯域幅によって異なる。
【0061】
データフィールド380は、STAに送信が意図されるデータを含む。データフィールド380は、MAC階層でのMPDU(MAC Protocol Data Unit)が伝達されたPSDU(PLCP Service Data Unit)とスクランブラを初期化するためのサービス(service)フィールド、コンボリューション(convolution)エンコーダをゼロ状態(zero state)に返す時に必要なビットシーケンスを含むテール(tail)フィールド、及びデータフィールドの長さを規格化するためのパディングビットを含む。
【0062】
図1のような無線LANシステムで、AP10がSTA1(21)、STA2(22)、及びSTA3(23)にデータを送信しようとする場合、STA1(21)、STA2(22)、STA3(23)、及びSTA4(24)を含むSTAグループにPPDUを送信することができる。この場合、図2のようにSTA4(24)に空間ストリームが割り当てられないようにすることができ、STA1(21)、STA2(22)、及びSTA3(23)の各々に特定個数の空間ストリームを割り当て、これによって、データを送信することができる。図2のような例示において、STA1(21)には1個の空間ストリーム、STA2(22)には3個の空間ストリーム、STA3(23)には2個の空間ストリームが割り当てられていることを知ることができる。
【0063】
無線LANシステムで効率的に与えられたチャネルを使用するためには、同時に複数個のSTAをスケジューリングしてMU−MIMO送信技法が活用可能でなければならない。MU−MIMO送信は、同時に複数個のSTAにデータを送信することができることを意味し、これはシステム全体の処理率側面での向上を期待することができる。ここに各STAで順次空間ストリーム情報を含んだ最適のMCS情報をAPにフィードバックすると、システム性能はより一層向上することができる。
【0064】
無線LANシステム上のデータ送受信過程でACKフレーム(acknowledgement frame)及びNACK(non acknowledgementframe)などを用いた開ループリンク適応(open loop link adaptation)は、現在APとSTAとの間のチャネル情報を十分に活用することができないという短所が存在する。これを補完して無線LANシステム処理率向上のために、より正確なチャネル情報をAPにフィードバックする閉ループリンク適応(closedloop link adaptation)をサポートすることができる方法を考慮することができる。
【0065】
無線LANシステムでチャネルサウンディング(channel sounding)のために、NDPAフレーム(nulldata packet announcement frame)−NDP(null data packet)送信方法がサポートされる。これによると、MU−MIMOペアリングされた複数のSTAは、NDPに基づいてチャネルを推定することができる。また、STAは、NDPフレームだけでなく、データを含む一般的なPPDUのLTFに基づいてチャネルを推定することができる。これをリンク適応方法にも適用し、NDPAフレーム−NDP送信に基づくリンク適応方法及び一般的なPPDUに基づくリンク適応方法が提案されることができる。
【0066】
以下、本発明の実施例に係るリンク適応方法を説明する。MU−MIMO技法を使用して送信するAPは、MFB(MCS feedback)要求者であり、APとMIMOペアリングされたSTAは、MFB応答者であると仮定される。ただし、本発明は、これに限定されるものではなく、MFB要求者及びMFB応答者はAP及び/またはSTAであってもよい。
【0067】
図4は、リンク適応方法の一例を示す。
【0068】
データを含むPPDUに基づくリンク適応方法が提案される。APは、以前チャネルサウンディング手順を介して得た情報を活用し、各STAへの送信に適するビーム形成行列を得ることができる。従って、APは、MU−MIMOペアリングされた各STAにMRQ(MCS request)が設定されたプリコーディングされた形態のPPDUを送信することができる。
【0069】
リンク適応のためには、各STAがチャネルを推定しなければならない。これは送信されたPPDUのPLCPプリアンブルであるVHT−LTFに基づいて実行されることができる。PPDUを用いたデータ送信は、データユニットがアグリゲーションされて送信されるため、STAがPPDUの送信に対する受信確認をすることは、ブロック受信確認(Block Ack;BA)フレームにより行われることができる。STAは、BAフレームにMFB(MCS Feedback)情報を含ませて送信することができる。
【0070】
APは、各STAに対してMCSを要求するために、各STAに送信されるPSDUのMACヘッダに含まれたMAI(MCS requestorASEL(Antenna Selection Indication)フィールドのMRQ(MCS request)サブフィールドを1に設定することができる。この場合、NDP(Null Data Packet)は使用しないため、NDP通報(announcement)サブフィールドは0に設定される。前記のような設定は、各STAに送信されるPSDUを構成するMACヘッダのHT制御フィールド(HT control field)を介して具現されることができる。また、HT制御フィールドの設定は、制御ラッパフレーム(control wrapper frame)に含まれたHT制御フィールドの設定を介して具現されることができる。即ち、無線LANシステムでサポートする一般的な制御フレーム(control frame)にはHT制御フィールドが含まれないため、制御フレームを制御ラッパフレームに含ませ、制御ラッパフレームにあるHT制御フィールドを設定することによって具現することができる。
【0071】
各STAは、チャネル推定した結果と関連するMFB情報をBAフレームを含む制御ラッパフレームのHT制御フィールドに含ませてAPに送信することができる。
【0072】
図4に示す例示において、APが図5のようなフォーマットのPPDUをSTAに送信した場合、VHT−SIGAフィールドのグループIDは、APがいずれのSTAとのデータ送信に参加しているかに対する情報を含んでいる。STA1、STA2、STA3、及びSTA4が対象STAグループに含まれており、これらに各々3、2、1、1個の空間ストリームが割り当てられていると仮定する。
【0073】
ここで総7個の空間ストリームが使われたが、受信機でのチャネル推定のためには8個のLTFが必要である。レガシSTAのためのレガシプリアンブル(L−STF、L−LTF)及びVHT−SIGAフィールドは、一つの空間ストリームが全ての送信アンテナを介して送信される。VHT−STF以下のフィールドは、CSD(cyclic shift delay)とプリコーディング行列によるプリコーディング適用後に送信される。
【0074】
各STAに送信されたデータは、各々、復号過程を経てデータを獲得し、BAフレームをAPに送信する。LTFから推定したチャネル情報を用いて各STAに割り当てられた空間ストリームを介してデータを受信するという仮定下に推定MCS情報をBAフレームに含ませて送信する。MCS推定時、STAに割り当てられない空間ストリームから引き起こされることができる干渉を勘案してMCSを推定計算することができる。
【0075】
グループIDの設定によってSTA1がMFBをBAフレームに含ませて送信した後、APがBAR(Block ACK Request)を特定STAに送信すると、該当STAは、MFB情報をBAフレームに含ませてAPに送信することができる。
【0076】
追加的に、各STA別にBARを送信する時、該当端末機は、BAフレームを送信すると同時にMFB情報を送信することができる。同様に、該当STAがMCSを推定計算する過程に自身に割り当てられた空間ストリームを使用し、残りの空間ストリームは干渉として作用することができるという仮定下に推定計算することができる。
【0077】
図6は、リンク適応方法の他の例を示す。
【0078】
図6を参照すると、APは、NDPを各STAに送信する。NDPは、受信したSTAがチャネル推定のために使用するフレームであり、データフィールドが除いたPPDUのフォーマットを有する。STAは、PPDUを受信した場合と同様に、NDPを受信すると、NDPに含まれたLTFに基づいてチャネル推定を実行することができる。APは、NDPを送信する前にNDPを送信することを知らせるために、制御フレームのうち一つであるNDPAフレームを送信する。
【0079】
図7は、NDPAフレームのフォーマットを示すブロック図である。
【0080】
図7を参照すると、NDPAフレーム700は、フレーム制御(frame control)フィールド710、持続時間フィールド720、RA(receiver address)フィールド730、TA(transmitter address)フィールド740、サウンディングシーケンスフィールド750、少なくとも一つ以上のSTA情報フィールド760、及びFCS(Frame Check Sequence)フィールド770を含む。フレーム制御フィールド710は、NDPAフレーム700と関連する制御情報を含む。持続時間フィールド720は、NDPAフレーム700の長さを指示する。RAフィールド730は、NDPAフレーム700の受信STAの住所を指示し、これはブロードキャスト住所を指示することができる。TAフィールド740は、NDPAフレーム700を送信するAP及び/またはSTAの住所を指示する。サウンディングシーケンスフィールド750は、現在含まれるサウンディングシーケンスの数字を含む。STA情報フィールド760は、チャネルサウンディング対象STAを識別する情報とチャネルサウンディングによるフィードバック情報に関する情報を含む。チャネルサウンディング対象STAが一つ以上の場合、一つ以上のSTA情報フィールド760がNDPAフレーム700に含まれることができる。
【0081】
また、図6を参照すると、NDPAフレームは、NDPAフレーム−NDP送信を介するチャネルサウンディング手順のために使われる制御フレームである。従って、NDPAフレーム自体は、HT制御フィールドを含まないため、MCS推定を要求する情報がNDPAフレームに含まれることができない。ただし、STAは、NDPAフレームを介してMCS推定をのための情報を提供し、NDPを介してチャネル推定をすることができるため、NDPAフレーム及びNDPに基づくリンク適応方法も可能である。従って、NDPAフレーム送信を介してMRQをトリガすることができるように、NDPAフレームを制御ラッパフレームに含ませて送信する方法が提案される。MRQ設定は、制御ラッパフレームに含まれたHT制御フィールド設定を介して具現されることができる。
【0082】
NDPAフレームを含んでいる制御ラッパフレームのHT制御フィールドは、MRQとNDP通報が設定される。また、各STAに送信されるNDPに対する情報が含まれなければならない。PPDUのVHT−SIGAフィールドのグループIDは、APによるMU−MIMO送信対象STAグループに対する情報を含み、各STAは、ユニキャスト及び/またはブロードキャストされたPPDUから空間ストリーム個数指示情報を獲得することができる。
【0083】
MRQとNDP通報設定は、HT制御フィールドのリンク適応サブフィールドとNDP通報サブフィールドの設定を介して具現されることができる。
【0084】
一方、NDPは、自体的にグループIDと空間ストリーム割当情報を含むVHT−SIGAフィールドを含んでいる。然しながら、NDPのグループIDは、SU送信であることを指示するように約束されている。従って、NDPのVHT−SIGAフィールドを介して獲得することができる情報は、空間ストリーム割当とMCSに関する情報である。
【0085】
一方、前述のように各空間ストリームに適用されたMCS関連情報は、グループIDに設定された値に応じて異なるように具現されることができる。従って、NDPの場合、MCS関連情報は、グループIDに関係なしにMU送信の場合のように設定されることができるようにする。従って、STAは、MCSと関連する情報をVHT−SIGBフィールドの解釈を介して獲得することができる。
【0086】
STAは、ユニキャストまたはブロードキャストされたPPDUからAPとの送信に関与するものを知ることができ、PPDUの空間ストリーム個数情報とNDPの空間ストリーム個数情報が同じ場合、自身に割り当てられた空間ストリーム個数に関する情報を獲得することができる。また、NDPのVHT−SIGBフィールドから各空間ストリームに適用されたMCS情報を獲得することができる。これに基づき、各STAは、他のSTAに割り当てられた空間ストリームを考慮して最適のMCSを推定計算した後、APのポーリング(polling)方式に基づいてAPにMFB情報を送信することができる。各STAは、獲得した空間ストリーム及びMCS情報を含み、HT制御フィールドを含むフィードバックフレームを送信する。この時、NDPAフレーム−NDPに基づくリンク適応方法であるため、フィードバックフレームは、VHTビーム形成圧縮フレーム(VHTbeamforming compressed frame)であり、チャネルサウンディングによるCSI(channel state information)がさらに含まれることができる。
【0087】
APは、リンク適応手順を介してSTAからCSIと利用可能な全てのMFB情報を受信する。MFB情報は、各STAにより各空間ストリーム個数別に最適であると推定されたMCSを指示する。APは、各STAから情報を獲得すると、これに基づいて次の送信時にシステム処理率が最高になるようにするか、或いは各STA別に公正性(fairness)を考慮し、各STAに最大限公正に空間ストリームを割り当てるように、それに適したMCSを選択することができる。
【0088】
図6の例示でAPが送信することができる空間ストリームは8個であり、利用可能な空間ストリームの個数は4、3、2、1であると仮定する。APは、全てのSTAの要求を受け入れることができない場合もある。ただし、SU送信よりはMU送信がシステム処理率側面で利得を得ることができると判断し、各STA別に空間ストリームを公正に割り当てることが必要であると判断した状況を示す例示である。
【0089】
一方、STAがMCS推定後、フィードバック時、SU−MIMOベースにMCSフィードバックをし、同時にMU−MIMOを仮定してMCSをフィードバックすることができる。ここでMU−MIMOを仮定してMCSをフィードバックすることは、空間ストリームの個数と送信パワーがSU−MIMOの場合とは異なる制約があると仮定してフィードバックすることである。
【0090】
図8は、リンク適応の他の例を示す。本例示でAPとMU−MIMOペアリングされたSTAは3個であり、チャネルの変化は発生しないと仮定する。
【0091】
図8を参照すると、APは、STA1、STA2、及びSTA3にMU−MIMO送信技法を介してPPDUを送信する(S810)。PPDUを送信することは、以前チャネルサウンディング実行結果に基づいてすることができる。
【0092】
以後、APからSTA3に送信するデータがこれ以上ない、或いはSTA3の連結が終了される状況が発生することができる(S820)。
【0093】
APは、STA3の終結により発生した追加無線リソースを既存のSTA1及びSTA2に割り当てることができる。チャネルの変化がないため、リソースの再割当のための新しいプリコーディング行列を求める時に新しいチャネルサウンディング手順は必要でない。
【0094】
APは、STA1及びSTA2のためのリンク適応手順を開始する。APは、MRQが設定されたHT制御フィールドを含むPPDUをSTA1及びSTA2に送信する(S830)。
【0095】
STA1及びSTA2は、PPDUのVHT−LTFに基づいてチャネル及びMCSを推定し、MFB情報をAPにフィードバックする(S840)。MU−MIMOペアリングされたSTAのMFB情報フィードバックは、BAフレームとBArequest(BAR)によるポーリング(polling)を介して実行されることができる。
【0096】
APは、前記過程で獲得された新しいMCSに基づいてデータ送信を実行する(S850)。
【0097】
次世代無線LANシステムの処理率向上のために、より効率的なリンク適応方式が提案される必要がある。APが送信しようとする空間ストリームの個数に変化が発生する時、空間ストリーム指示技法が提案されることができる。また、STAがAPから受信した空間ストリーム個数より少ない個数の空間ストリームを使用することが処理率側面で利得があると判断する時、MFB情報をAPにフィードバックするリンク適応方法を提案する。
【0098】
無線LANシステムでダウンリンクMU−MIMOは、各STA当たり最大4個の空間ストリームを割り当てることができ、これによって送信することができる。APがSTAに送信する空間ストリーム個数が減る場合、新しいチャネルサウンディング手順を経ずに、STAにその状況に適したMCS推定を要求することができる。APは、MRQが設定されたPPDUをSTAに送信することを介してリンク適応を開始することができる。
【0099】
また、STA立場ではAPから受けた変化される空間ストリーム個数情報を用いて何番目の空間ストリームを活用することが効率的であるかに対する情報を共にAPに報告することができる。
【0100】
特定STAが全ての空間ストリームを使用しない状況で、空間ストリームの個数は変わらないが、空間ストリーム別SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)が変わる場合にも空間ストリーム指示をすることができる。
【0101】
図9は、本発明の実施例に係るリンク適応方法を示す。
【0102】
APは、STA1及びSTA2にMU−MIMO送信技法を介してPPDUを送信する(S910)。
【0103】
APは、各STAに送信する空間ストリームが減ることを検出すると(S920)、各STAに減る空間ストリームの個数を知らせることができる。各STAに減る空間ストリームの個数を知らせる方法として、MRQが設定されたPPDUを送信することを提案する(S930)。これはNDPのVHT−SIGA1フィールドの空間ストリーム指示情報の設定を介して、またはデータを含むPPDUにおいてVHT−SIGA1フィールドの空間ストリーム指示情報の設定を介して具現されることができる。
【0104】
各STAは、PPDU及び/またはNDPに基づいて推定したMCS情報とどの空間ストリームが使われるかを決定し、MFB情報をAPにフィードバックすることができる(S940)。MFB情報のフィードバックは、APにより送信されるBARによるポーリングを介して実行されることができる。APは、STAから空間ストリーム指示情報とMCS指示情報を含むMFB情報のフィードバックを受けると、これに基づいてPPDUを送信する(S950)。
【0105】
APに該当情報をフィードバックすることは、BAフレームを含む制御ラッパフレームのリンク適応サブフィールドの設定を介して具現されることができる。リンク適応サブフィールドは、HT制御フィールドに含まれる。以下、リンク適応サブフィールドの設定に対して詳述する。
【0106】
図10は、既存リンク適応サブフィールドフォーマット例を示すブロック図である。
【0107】
図10を参照すると、リンク適応サブフィールド1000は、HT/VHTサブフィールド1010、TRQ(training request)サブフィールド1020、MAI(MCS request or ASEL(antenna selection)Indication)サブフィールド1030、MFSI(MCS Feedback sequence identifier)サブフィールド1040、及びMFB/ASELC(MCS feedback and Antennal Selectioncommand/data)サブフィールド1050を含む。
【0108】
HT/VHTサブフィールド1010は、リンク適応サブフィールド1000及び/またはリンク適応サブフィールド1000を含むHT制御フィールドがSU−MIMOをサポートするHT送信のためのものであるか、或いはSU/MU−MIMOをサポートするVHT送信のためのものであるかを指示する。
【0109】
TRQサブフィールド1020は、チャネルサウンディング手順を開始するためのトレーニングシーケンス送信要求を指示する。
【0110】
MAIサブフィールド1030は、MRQサブフィールド1031及びMSIサブフィールド1032を含む。MRQサブフィールド1031は、リンク適応手順の開始可否を指示する。即ち、MCS推定を要求するか否かを指示する。MSI(MRQ sequence identifier)サブフィールド1032は、MCS推定を要求した時、前記特定要求を識別するためのシーケンスに対する情報を含む。
【0111】
MFSIサブフィールド1040は、MFB情報と関連するフレームに含まれたMSI値に設定されることができる。
【0112】
MFB/ASELCサブフィールド1050は、MCSサブフィールド1051及び空間ストリーム個数(Nss)サブフィールド1052を含む。MCSサブフィールド1051は、STAが推薦するMCSを指示する。Nssサブフィールド1052は、STAが推薦する空間ストリームの個数を指示する。
【0113】
一つのSTAに対して最大4個の空間ストリームが割り当てられることができるため、STAがAPにどの空間ストリームが適切に使用されるかシグナリングするためには総4ビットが必要である。このために、既存にTRQサブフィールド1020及びNssサブフィールド1052を活用することを提案する。VHT送信をサポートする無線LANシステムでチャネルサウンディング手順は、NDPAフレーム−NDP送信に基づいて行われるため、TRQサブフィールド1020のための1ビットは、他の用途に活用されることができる。以下、STAは、推薦する空間ストリームの個数をAPにシグナリングする代わりに、どの空間ストリームを使用するかは直接シグナリングする方式を提案する。従って、既存のNssサブフィールド1052の3ビットを活用することができる。
【0114】
図11は、本発明の実施例に係るリンク適応サブフィールドの例を示す。
【0115】
図11を参照すると、リンク適応サブフィールド1100は、HT/VHTサブフィールド1110、MAIサブフィールド1130、MFSIサブフィールド1140、及びMFB/ASELCサブフィールド1150を含む。図11の(a)及び図11の(b)を参照すると、リンク適応サブフィールドは、既存フォーマットのNssサブフィールド1052の代わりに4ビット大きさの空間ストリームサブフィールド1100a、1110b、1120bを含んでいる。空間ストリームサブフィールドは、各空間ストリームに対して使用可否をビット値に知らせることができるビットマップ形式で具現されることができる。図11の(a)とは違って、図11の(b)は、空間ストリームサブフィールドとして既存フォーマットのTRQサブフィールド及びNssサブフィールドを使用するため、TRQサブフィールドを具現した1ビットは1番目の空間ストリーム(SS0)の使用可否を指示し1110b、空間ストリームサブフィールドを具現した3ビットは2番目乃至4番目の空間ストリームSS1〜SS3の使用可否を指示すると設定されることができる1120b。
【0116】
例えば、APがSTA1及びSTA2に各々4個ずつの空間ストリームを送信中、STA1及びSTA2に各々3個と2個の空間ストリームに減らして送信すると知らせることができる。まず、STAは、現在送信結果から獲得した各空間ストリーム別SNR(Signal to Noise Ratio)またはSINR情報を用いて高いSNRまたはSINR値を有する空間ストリームを次の送信に用いることができる。STA1の推定結果によって、1、2、4番目の空間ストリームが高いSNR値を有すると仮定すると、STA1がAPにフィードバックする空間ストリームサブフィールドの値は(1,1,0,1)になる。また、STAは、該当空間ストリームに基づいてMCSを推定し、APにMCS情報をフィードバックすることができる。
【0117】
前述した方法は、SU−MIMO送信時にも適用されることができる。APは、8個の空間ストリームを使用してSTAにデータを送信することができる。この場合、空間ストリームサブフィールドの大きさは8ビットになることができる。これによるリンク適応サブフィールドのフォーマットは図12を参照することができる。図12を参照すると、リンク適応サブフィールド1200は、Nssサブフィールド1210及び空間ストリームサブフィールド1220を含む。Nssサブフィールド1210は、推薦する空間ストリームの個数を指示し、空間ストリームサブフィールド1220は、どの空間ストリームを使用するかを指示するビットマップタイプの情報を含む。
【0118】
一方、通常的なリンク適応手順で、STAは、APが送信した空間ストリームの個数によって他のSTAによる干渉を考慮して最適のMCS推定を実行する。然しながら、一連の過程が必ずシステム処理率側面で最適の結果のためのものではない。むしろ、APで指定した空間ストリーム個数より少ない個数に対して高いMCSに送信することが瞬間システム処理率(instantaneous system throughput)側面でさらによい場合がある。以下、図13のようなシステム環境を例示して説明する。
【0119】
図13は、本発明の実施例が適用されることができる無線LANシステムの一例を示す。APは、K個のMU−MIMOペアリングされたSTAとMU−MIMO送信を実行する。APはNT個の送信アンテナを有し、STAはNR個の受信アンテナを有すると仮定する。
【0120】
k番目のSTAで受信される信号rkは、下記数式1の通りである。
【0121】
【数1】
ここで、PkはAPのプリコーディング行列であり、skはk番目のSTAに送信しようとするデータストリームであり、Lはデータストリームの個数を示す。HkはAPとk番目のSTAとのチャネルを示す。プリコーディング行列Pk、データストリームsk、及びチャネル行列Hkは、下記数式2のように示される。
【0122】
【数2】
各STAで受信行列
【0123】
【化1】
を使用すると、post−processing receivedsignal
【0124】
【化2】
は、下記数式3のように表現されることができる。
【0125】
【数3】
線形MMSEフィルタ(Linear MMSE filter)を受信フィルタ(receiving filter)として使用した時、k番目のSTAのl番目のストリームのSINRは、下記数式4のように示されることができる。
【0126】
【数4】
ここで、pk,lはPkのl番目のcolumnを意味する。
【0127】
システムのinstantaneous mutualinformationは、下記数式5のように示すことができる。
【0128】
【数5】
k番目のSTAのinstantaneous mutualinformationは、下記数式6のように示すことができる。
【0129】
【数6】
これに基づいて、APの送信パワーが一定であると仮定する時、空間ストリーム別に異なるパワーを割り当てる場合、k番目のSTAで瞬間処理率は、活用可能な最大の空間ストリームを用いることより少ない個数の空間ストリームを用いることがさらによい場合がある。即ち、L’<Lに対してIk(L’)<Ik(L)である場合が発生することができる。このような状況で減少した空間ストリームを用いてデータを送信する時にMCSを推定計算する方法は、以下の通りである。
【0130】
MCSインデックスnに対するコードレート(code rate)をR(n)(ただ、n=0,1,…,8)と仮定する。STAがAPに送信した空間ストリームに基づいて計算したMCSインデックスをnと仮定し、少ない空間ストリームを活用して推定したMCSインデックスをn’と仮定する。この場合、下記数式7のようなMCSインデックス計算方法を提案する。
【0131】
【数7】
一方、一般的にAPではSTAとAPとの間のチャネル変化を感知し難い場合がある。APではMU−MIMO送信されるPPDUにMCS推定を要求するため、MFB情報は、該当PPDUに基づいて決定される。この時、APが予め感知することができない最適化された空間ストリーム個数のような変化をSTAが感知することができる場合、これをMFB情報を介して指示する方法を提案する。
【0132】
図14及び図15は、本発明の実施例に係るリンク適応方法の例を示す。
【0133】
図14を参照すると、APは、MRQが設定されたPPDUをSTA1、STA2、及びSTA3に送信し(S1410)、STAは、BAフレームをAPに送信する(S1421、S1422、S1423)。BAフレームは、制御ラッパフレームを介して送信され、制御ラッパフレーム内にMFB情報が含まれてAPにフィードバックされる。APが設定したグループID及び空間ストリーム指示情報を介して1番目にフィードバックするSTAが決定され、以後のフィードバックステップは、APがBARフレームを送信することによって(S1431、S1432)進行される。
【0134】
図15を参照すると、APは、MRQが設定されたNDPAフレームを送信した後(S1510)、NDPを送信する(S1520)。STA1、STA2、及びSTA3は、これに対する応答としてMFB情報をAPにフィードバックする(S1531、S1532、S1533)。MFB情報は、各STAが送信するフィードバックフレームに含まれることができ、これはチャネルサウンディング応答時に送信するVHT圧縮ビーム形成フレーム(compressed beamforming frame)である。MFB情報は、HT制御フィールドに含まれて送信されることができる。APが設定したグループID及び空間ストリーム指示情報を介して1番目にフィードバックするSTAが決定され、以後のフィードバックステップは、APにより送信されるポールフレームの送信(S1541、S1542)により進行される。
【0135】
MFB情報は、APにより送信され、MRQをトリガするPPDUに対する受信情報パラメータであるRXVECTORに基づいて推定計算されることができる。MFB情報は、RXVECTORチャネル帯域幅パラメータ、グループIDパラメータ、空間ストリーム個数パラメータ、送信チェーン(transmit chain)個数パラメータ、適用されたエンコーディング技法パラメータ、ビーム形成パラメータ、STBCパラメータを含むことができる。STAが送信するBAフレームまたはフィードバックフレームに含まれたVHTフォーマットのHTコントロールフィールドのMFBサブフィールドは、STAが推薦する空間ストリーム個数を指示する空間ストリーム個数サブフィールドを含む。この時、空間ストリーム個数サブフィールドは、前記RXVECTORの空間ストリーム個数パラメータが指示する該当STAに割り当てられた空間ストリームの個数より同じ、或いは少なく設定されることができる。
【0136】
STAが推定する空間ストリーム次元Nを付与した時、STAが任意にさらに小さい空間ストリーム次元に適したMCSをフィードバックすると、APは、該当MCSをどのように使用するかを知らない問題が発生することができる。例えば、APがプリコーディングをv1とv2という列ベクトル(column vector)を介して2個の空間ストリームをチャネル推定することができるように送信した場合、STAは、2個の空間ストリームより1個の空間ストリームを受信することが有利であると判断することができる。STAは、空間ストリーム1個と該当空間ストリームに適したMCSをMFB情報に含ませてフィードバックすることができる。この場合、APは、1個の空間ストリームをどのように構成することが最も最適化することであるかを知ることができない。従って、以下、APが割り当てた空間ストリームより少ない数の空間ストリーム個数をSTAがMFB情報としてフィードバックする時、具体的な空間ストリーム構成情報を指示することを提案する。
【0137】
MCSを要求するチャネル推定のための信号において、与えられた空間ストリームセットのうちより少ない空間ストリーム個数をフィードバックする場合、使用する特定空間ストリームを指示する情報とこれに適用される推薦MCSをフィードバックする方法を提案する。このために、空間ストリーム指示情報は、ビットマップタイプに具現されてフィードバックされる方法を提案する。
【0138】
一例として、総送信された空間ストリームが4個であり、STAで、4個の空間ストリームを使用した場合のMCSを計算して推測される処理率と、3個の空間ストリームを使用した場合のMCSを計算して推測される処理率と、を比較してより高い処理率を示すMCSをフィードバックし、この時、最も最適である空間ストリーム構成をビットマップタイプに指示することができる。APは、新しいプリコーディング列ベクトル(precoding column vector)を構成するものではなく、既存のプリコーディング列ベクトル(precoding column vector)を使用し続けることができ、より最適のMCSのフィードバックを受けることができる。これによって、最適の空間ストリーム使用時の新しいプリコーディング列ベクトル(precoding column vector)の計算過程が省略され、APとSTAとの間に適用される最適化されたMCSを使用することができる。
【0139】
STAが推薦する空間ストリームとMCSをAPに指示する具体的な方法は、下記図16乃至図18を参照して説明する。無線LANシステムでMIMO送信のためにサポートする空間ストリーム個数は総8個であると仮定する。 各STAに割り当てられた各々の空間ストリームは、インデックス値を介して区別可能であると仮定する。APが送信する全体空間ストリームのうち何番目の空間ストリームグループが特定STAに割り当てられるか否かは、グループID管理フレームの空間ストリーム位置情報要素を介してシグナリングされることができる。従って、APがSTAにPPDUを送信する時、MU−MIMOペアリングされたSTAに割り当てられた空間ストリーム個数をシグナリングすると、STAは、自身に割り当てられている空間ストリームがどれであるかを確認することができる。APが送信する空間ストリームの各々にインデックスが付与されて区分されることができると、STAは、自身に送信される空間ストリームを付与されたインデックス値を介して使用及び管理することができる。
【0140】
図16及び図17は、本発明の実施例に係る空間ストリーム指示の一例を示す。
【0141】
APは、該当STAに空間ストリーム1〜空間ストリーム4を使用してMCS推定を要求するフレームを送信する。STAは、空間ストリーム指示情報1610と推薦MCS指示情報1620を含むMFB情報1600を構成する。空間ストリーム指示情報1610は、各々の空間ストリームに対して1ビットを割り当て、使用可否をビットマップで構成することができる。空間ストリーム指示情報1610は、前記STAに割り当てられた空間ストリームに対する部分1611と割り当てられない残りの空間ストリームに対する部分1612に分けられる。割り当てられた空間ストリーム部分1611において、推薦する空間ストリームに対するビットは1に設定され、推薦しない空間ストリームに対するビットは0に設定されることができる。APにより割り当てられない部分1612は、基本的に0に設定されることができる。
【0142】
図16のようにビットマップの1番目のビット及び2番目のビットが1に設定され、残りのビットは0に設定された場合、APは、STAが空間ストリーム1及び空間ストリーム2を推薦したものであると決定することができる。また、APは、前記STAにPPDUを送信する時、空間ストリーム1及び空間ストリーム2を使用し、推薦MCS指示情報1620が指示する推薦MCSを適用することができる。
【0143】
図17のようにビットマップの2番目のビット及び3番目のビットが1に設定され、残りのビットは0に設定された場合、APは、STAが空間ストリーム2及び空間ストリーム3を推薦したものであると決定することができる。APは、前記STAにPPDUを送信する時、空間ストリーム2及び空間ストリーム3を使用し、推薦MCS指示情報1620が指示する推薦MCSを適用することができる。
【0144】
MRQ及びチャネル推定を実行するために、送信された信号が示している空間ストリーム個数より少ない個数の空間ストリーム個数をビットマップタイプにMFB情報としてフィードバックする時、STAは全ての可能な組合せに対して最適のMCSと処理率を比較しなければならない。8個の空間ストリームを介してMCSを要求した時、STAは、7個以下の全ての空間ストリームの組合せに対して最適のMCSを計算して処理率を比較しなければならない。これはSTAが動作する時に過負荷を引き起こすことができる。従って、MRQで要求した空間ストリーム個数より少ない数の空間ストリームを推薦し、推薦する空間ストリームの構成をAP及びSTAが事前に約束する方法を提案する。その一例は、図18のように示されることができる。
【0145】
図18は、本発明の実施例に係る空間ストリーム指示の他の例を示す。
【0146】
STAが構成したMFB情報1800は、空間ストリーム個数指示情報1810及び推薦MCS指示情報1820を含む。STAは、APにMFB情報をフィードバックする時にMRQがトリガされたPPDUを介して前記STAに割り当てられた空間ストリーム個数より小さい、或いは同じ空間ストリームを使用することを推薦する。この場合、STAに割り当てられた空間ストリームのうちインデックス値が最も小さい空間ストリームから連続的に使用すると仮定する。MFB情報は、該当空間ストリームを使用すると仮定し、推定及び計算されることができる。
【0147】
図18において、APがMRQをトリガした時、空間ストリーム1〜空間ストリーム4が割り当てられたため、STAは、PPDUの送信のために、空間ストリーム1及び空間ストリーム2がAP及び/またはSTAにより使われると仮定し、MFB情報を推定及び計算する。もし、MRQをトリガするPPDUがSTAに空間ストリーム3〜6を割り当てた場合、STAは、PPDU送信のために空間ストリーム3及び空間ストリーム4がAP及び/またはSTAにより使われると仮定し、MFB情報を推定及び計算することができる。
【0148】
APは、STAからMFB情報のフィードバックを受けると、MFB情報に含まれる空間ストリーム個数情報を介して空間ストリーム1及び空間ストリーム2を使用するように決定することができ、STAにより推薦されたMCSを獲得することができる。
【0149】
図19は、本発明の実施例が適用されることができる無線装置を示すブロック図である。無線装置は、APまたはSTAである。
【0150】
図19を参照すると、無線装置1900は、プロセッサ1910、メモリ1920、及びトランシーバ(transceiver)1930を含む。トランシーバ1930は、無線信号を送信/受信し、IEEE802.11の物理階層が具現される。プロセッサ1910は、トランシーバ1930と機能的に連結され、IEEE802.11のMAC階層及び物理階層を具現する。プロセッサ1910は、本発明が提案するPPDUフォーマットを生成し、これを送信するように設定されることができ、送信されたPPDUを受信し、含まれたフィールド値を解釈して制御情報を獲得し、これを用いてデータを獲得することができるように設定されることができる。プロセッサ1910は、本発明の実施例で提案するリンク適応方法をサポートすることができるようにMRQがトリガされると、これによってチャネルを推定し、MFB情報をAPにフィードバックするように設定されることができる。また、MFB情報を受信すると、これによってPPDUを送信することができるように設定されることができる。プロセッサ1910は、図9乃至図18を参照して前述した本発明の実施例を具現するように設定されることができる。
【0151】
プロセッサ1910及び/またはトランシーバ1930は、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。メモリ1920は、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリ1920に格納され、プロセッサ1910により実行されることができる。メモリ1920は、プロセッサ1910の内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサ1910と連結されることができる。
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線LANシステムにおけるステーション(Station;STA) の間に実行されているリンク適応 (link adaptation) をベースとしたチャネル情報を報告する方法とそれをサポートするデバイスに関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近、情報通信技術の発展とともに多様な無線通信技術が開発されている。このうち無線LAN(WLAN)は、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機(Personal Digital Assistant;PDA)、ラップトップコンピュータ、携帯用マルチメディアプレーヤ(Portable Multimedia Player;PMP)等のような携帯用端末機を用いて家庭や企業または特定サービス提供地域で無線でインターネットに接続することができるようにする技術である。
【0003】
無線LANで脆弱点と指摘されてきた通信速度に対する限界を克服するために、比較的最近制定された技術規格としてIEEE802.11nがある。IEEE802.11nは、ネットワークの速度と信頼性を増加させ、無線ネットワークの運営距離を拡張することを目的にする。より具体的に、IEEE802.11nは、データ処理速度が最大540Mbps以上である高処理率(HighThroughput;HT)をサポートし、送信エラーを最小化してデータ速度を最適化するために、送信部と受信部の両方ともにマルチアンテナを使用するMIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs)技術に基づいている。
【0004】
WLANの普及が活性化され、これを用いたアプリケーションが多様化されることによって、最近、IEEE802.11nがサポートするデータ処理速度より高い処理率をサポートするための新しいWLANシステムに対する必要性が台頭されている。超高処理率(VeryHigh Throughput;VHT)をサポートする次世代無線LANシステムは、IEEE802.11n無線LANシステムの次のバージョンであり、MACサービス接続ポイント(Service Access Point;SAP)で1Gbps以上のデータ処理速度をサポートするために最近新たに提案されているIEEE802.11無線LANシステムのうち一つである。
【0005】
次世代無線LANシステムは、無線チャネルを効率的に用いるために複数の非AP STAが同時にチャネルに接近するMU−MIMO(Multi UserMultiple Input Multiple Output)方式の送信をサポートする。MU−MIMO送信方式によると、APがMIMOペアリングされた一つ以上のSTAに同時にフレームを送信することができる。
【0006】
APとMU−MIMOペアリングされた複数のSTAは、各々異なる能力値を有するようになる。この時、STAの種類、使用目的、チャネル環境などによってサポートを受けることができる帯域幅、MCS(Modulation Coding Scheme)、FEC(Forward ErrorCorrection)などが異なる。
【0007】
MU−MIMO送信技法によると、送信者は、少なくとも一つ以上の空間ストリームを介してMU−MIMOペアリングされた複数の受信者の各々にデータを送信することができる。ここで、送信者と第1の受信者との間のチャネルと、送信者と第2の受信者との間のチャネルとは、相互間干渉を発生させることができる。このように送信者と受信者との間のチャネル間干渉は、正常なデータ送受信を妨害するおそれがあり、これは無線LANシステム全体の処理率を落とすことができる。MU−MIMO送信技法をサポートする無線LANシステムでの処理率向上のためにデータを送信する時、互いに異なるチャネル間の干渉を考慮し、順次最適化された推薦MCS(modulation and coding scheme)をフィードバックする必要がある。
【0008】
一方、APとSTAとの間の送受信状態が変更されることができる。例えば、APは、STAに送信する空間ストリームの個数を調節して送信しようとすることができる。また、STAはAPから割当を受けた空間ストリームに限定されず、データの送受信がAPとSTAとの間に使用することができる空間ストリーム全体のうちいずれの空間ストリームを使用して最適されるかを判断することができる。このような無線LAN環境で、STAが判断した推薦空間ストリームと該当空間ストリームに適用される推薦MCSをAPにフィードバックすることができるリンク適応方法が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が解決しようとする技術的な課題は、MU−MIMO(Multi User−MultipleInput Multiple Output)送信をサポートする無線LANシステムにおけるSTA間リンク適応方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
一態様において、無線LANシステムにおける応答ステーション(station;STA)により実行されるチャネル情報報告方法が提供される。前記方法は、MCS(Modulation and Coding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、前記データブロックは、データフィールド及び前記データフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;前記データブロックに基づいて前記MCSフィードバックを決定し;及び、前記MCSフィードバックを前記要求STAに送信すること;を含む。前記MCSフィードバックは、推薦MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さいことを特徴とする。
【0011】
前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数が前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より小さい場合、前記少なくとも一つの推薦空間ストリームは、前記データブロックの前記少なくとも一つの空間ストリームのうち少なくとも一つの先順位空間ストリームであるという仮定下に、前記推薦MCSが推定される。
【0012】
前記MCSフィードバックは、前記データフィールドの送信のために使われた帯域幅及び前記データフィールドに適用されたコーディング技法に基づいて決定される。
【0013】
前記データブロックは、前記帯域幅を指示するチャネル帯域幅指示子及び前記コーディング技法を指示するコーディング技法指示子をさらに含む。
【0014】
前記データブロックは、前記MCSフィードバックを要求するMRQ(MCS request)指示子をさらに含む。
【0015】
前記MRQ指示子は、1ビットフィールドで具現される。
【0016】
前記データブロックは、PPDU(PLCP(Physical Layer Convergence Procedure)Protocol Data Unit)である。
【0017】
前記データフィールドは、PSDU(PLCP Service Data Unit)を含み、及び前記MRQ指示子は、前記PSDUに含まれる。
【0018】
他の態様において無線装置が提供される。前記無線装置は、無線信号を送信及び受信するトランシーバ(transceiver)及び前記トランシーバと機能的に結合されて動作するプロセッサ(processor)を含む。前記プロセッサは、MCS(Modulation andCoding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、前記データブロックは、データフィールド及び前記データフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;前記データブロックに基づいて前記MCSフィードバックを決定し;及び、前記MCSフィードバックを前記要求STAに送信すること;を実行するように設定される。前記MCSフィードバックは、推薦MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
STAは、どの空間ストリームがAPにより使われる空間ストリームに対して現在無線LAN環境に最適化されたかを判断する。STAは、以後APとSTAとの間MU−MIMO送信に使用する空間ストリームを指示する情報と該当空間ストリームに適用する最適化されたMCSを指示する情報とをAPにフィードバックする。即ち、STAがフィードバックするMFB情報は、空間ストリーム指示情報と推薦MCS情報を含む。APは、空間ストリーム使用または占有状況が変更されることができる無線LAN環境でSTAからMFB情報を受け、フィードバックを受けた空間ストリームを使用し、推薦MCSを適用してMU−MIMO送信を実行することができる。APは、MU−MIMO送信時、空間ストリームを既存より効率的に活用することができ、STAが推定計算した最適のMCSを適用することができるため、無線LAN全般の処理率が向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施例が適用されることができる無線LAN(Wireless Local Area Network;WLAN)システムの構成を示す。
【図2】IEEE802.11によりサポートされる無線LANシステムの物理階層アーキテクチャを示す。
【図3】無線LANシステムで使われるPPDUフォーマットの一例を示す。
【図4】リンク適応方法の一例を示す。
【図5】無線LANシステムで使われるPPDUフォーマットの他の例を示す。
【図6】リンク適応方法の他の例を示す。
【図7】NDPAフレームのフォーマットを示すブロック図である。
【図8】リンク適応の他の例を示す。
【図9】本発明の実施例に係るリンク適応方法を示す。
【図10】既存リンク適応サブフィールドフォーマット例を示すブロック図である。
【図11】本発明の実施例に係るリンク適応サブフィールドの例を示す。
【図12】本発明の実施例に係るリンク適応サブフィールドの一例を示すブロック図である。
【図13】本発明の実施例が適用されることができる無線LANシステムの一例を示す。
【図14】本発明の実施例に係るリンク適応方法の例を示す。
【図15】本発明の実施例に係るリンク適応方法の例を示す。
【図16】本発明の実施例に係る推薦空間ストリーム及び推薦MCSを指示する例を示す。
【図17】本発明の実施例に係る推薦空間ストリーム及び推薦MCSを指示する例を示す。
【図18】本発明の実施例に係る推薦空間ストリーム及び推薦MCSを指示する例を示す。
【図19】本発明の実施例が適用されることができる無線装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図1は、本発明の実施例が適用されることができる無線LAN(Wireless Local Area Network;WLAN)システムの構成を示す。
【0022】
図1を参照すると、WLANシステムは、一つまたはその以上の基本サービスセット(Basic Service Set;BSS)を含む。BSSは、成功的に同期化を行って互いに通信することができるステーション(Station;STA)の集合であり、特定領域を意味するものではない。
【0023】
インフラストラクチャ(infrastructure)BSSは、一つまたはその以上の非APステーション(non−AP STA1、non−AP STA2、non−AP STA3、non−APSTA4、non−AP STA5)、分散サービス(Distribution Service)を提供するAP(Access Point)、及び複数のAPを連結させる分散システム(Distribution System;DS)を含む。インフラストラクチャBSSではAPがBSSの非APSTAを管理する。
【0024】
反面、独立BSS(Independent BSS;IBSS)は、アドホック(Ad−Hoc)モードに動作するBSSである。IBSSは、APを含まないため、中央で管理機能を遂行するエンティティ(Centralized Management Entity)がない。即ち、IBSSでは、非APSTAが分散された方式(distributed manner)に管理される。IBSSでは、全てのSTAが移動STAからなることができ、DSへの接続が許容されないため自己完備的ネットワーク(self−contained network)を構築する。
【0025】
STAは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11標準の規定による媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)と無線媒体に対する物理層(Physical Layer)インターフェースを含む任意の機能媒体であり、広義ではAPと非APステーション(Non−AP Station)の両方ともを含む。
【0026】
非AP STAは、APでないSTAであり、移動端末(mobile terminal)、無線機器(wireless device)、無線送受信ユニット(Wireless Transmit/ReceiveUnit;WTRU)、ユーザ装備(User Equipment;UE)、 移動局(Mobile Station;MS)、移動サブスクライバユニット(MobileSubscriber Unit)または単純にユーザなどの他の名称で呼ばれることもある。以下、説明の便宜のために、非AP STAをSTAと呼ぶ。
【0027】
APは、該当APに結合された(Associated)STAのために、無線媒体を経由してDSに対する接続を提供する機能エンティティである。APを含むインフラストラクチャBSSでSTA間の通信は、APを経由して行われることが原則であるが、ダイレクトリンクが設定された場合にはSTA間でも直接通信が可能である。APは、集中制御器(central controller)、基地局(Base Station;BS)、ノードB、BTS(Base Transceiver System)、またはサイト制御器などと呼ばれることもある。
【0028】
図1に示すBSSを含む複数のインフラストラクチャBSSは、分散システム(Distribution System;DS)を介して相互連結されることができる。DSを介して連結された複数のBSSを拡張サービスセット(Extended Service Set;ESS)という。ESSに含まれるAP及び/またはSTAは、互いに通信することができ、同じESSにおけるSTAは、シームレス通信しつつ、一つのBSSから他のBSSに移動することができる。
【0029】
IEEE802.11による無線LANシステムで、MAC(MediumAccess Control)の基本接続メカニズムは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance)メカニズムである。CSMA/CAメカニズムは、IEEE802.11MACの分配調整機能(Distributed Coordination Function;DCF)と呼ばれることもあり、基本的に“listenbefore talk”接続メカニズムを採用している。このような類型の接続メカニズムによると、AP及び/またはSTAは、送信開始前に無線チャネルまたは媒体(medium)をセンシング(sensing)する。センシング結果、媒体が休止状態(idlestatus)であると判断されると、該当媒体を介してパケット送信を開始する。反面、媒体が占有状態(occupied status)であると判断されると、該当AP及び/またはSTAは自身の送信を開始せずに媒体接近のための遅延期間を設定して待つ。
【0030】
CSMA/CAメカニズムは、AP及び/またはSTAが媒体を直接センシングする物理的キャリアセンシング(physicalcarrier sensing)外に仮想キャリアセンシング(virtual carrier sensing)も含む。仮想キャリアセンシングは、ヒドンノード問題(hidden node problem)などのように媒体接近上発生することができる問題を補完するためのことである。仮想キャリアセンシングのために、無線LANシステムのMACは、ネットワーク割当ベクトル(Network Allocation Vector;NAV)を用いる。NAVは、現在媒体を使用していたり、或いは使用する権限のあるAP及び/またはSTAが媒体の利用可能な状態になるまで残っている時間を他のAP及び/またはSTAに指示する値である。従って、NAVで設定された値は、該当パケットを送信するAP及び/またはSTAにより媒体の使用が予定されている期間に該当する。
【0031】
DCFと共に、IEEE802.11MACプロトコルは、DCFとポーリング(pollilng)ベースの同期式接続方式に全ての受信AP及び/またはSTAがデータパケットを受信することができるように周期的にポーリングするPCF(Point Coordination Function)に基づくHCF(HybridCoordination Function)を提供する。HCFは、提供子が多数のユーザにデータパケットを提供するための接続方式をコンテンションベースのEDCA(Enhanced Distributed Channel Access)とポーリング(polling)メカニズムを用いた非コンテンションベースのチャネル接近方式を使用するHCCA(HCF Controlled Channel Access)を有する。HCFは、WLANのQoS(Qualityof Service)を向上させるための媒体接近メカニズムを含み、コンテンション周期(Contention Period;CP)と非コンテンション周期(ContentionFree Period;CFP)の両方ともでQoSデータを送信することができる。
【0032】
図2は、IEEE802.11によりサポートされる無線LANシステムの物理階層アーキテクチャを示す。
【0033】
IEEE802.11の物理階層アーキテクチャ(PHY architecture)は、PLME(PHY Layer ManagementEntity)、PLCP(Physical Layer Convergence Procedure)副階層210、PMD(Physical Medium Dependent)副階層200で構成される。PLMEは、MLME(MACLayer Management Entity)と協調して物理階層の管理機能を提供する。PLCP副階層210は、MAC副階層220とPMD副階層200との間でMAC階層の指示によってMAC副階層220から受けたMPDU(MACProtocol Data Unit)を副階層に伝達したり、或いはPMD副階層200から来るフレームをMAC副階層220に伝達する。PMD副階層200は、PLCP下位階層であり、無線媒体を介する二つのステーション間物理階層エンティティ(entity)の送受信が可能にする。MAC副階層220が伝達したMPDUは、PLCP副階層210でPSDU(Physical Service Data Unit)と呼ぶ。MPDUは、PSDUと類似するが、複数のMPDUをアグリゲーション(aggregation)したA−MPDU(aggregated MPDU)が伝達された場合、各々のMPDUとPSDUは互いに相違する。
【0034】
PLCP副階層210は、PSDUをMAC副階層220から受けてPMD副階層200に伝達する過程で物理階層送受信機により必要な情報を含む付加フィールドを付ける。この時、付加されるフィールドは、PSDUにPLCPプリアンブル(preamble)、PLCPヘッダ(header)、コンボリューションエンコーダをゼロ状態(zero state)に返す時に必要なテールビット(Tail Bits)などになることができる。PLCP副階層210は、PPDUを生成して送信する時に必要な制御情報と受信STAがPPDUを受信して解釈する時に必要な制御情報を含むTXVECTORパラメータをMAC副階層から伝達を受ける。PLCP副階層210は、PSDUを含むPPDUを生成する時に TXVECTORパラメータに含まれた情報を使用する。
【0035】
PLCPプリアンブルは、PSDUの送信前に受信機が同期化機能とアンテナダイバーシティを準備するようにする役割をする。データフィールドは、PSDUにパディングビット、スクランブラを初期化するためのビットシーケンスを含むサービスフィールド、及びテールビットが付けられたビットシーケンスがエンコーディングされたコード化シーケンス(coded sequence)を含むことができる。この時、エンコーディング方式は、PPDUを受信するSTAでサポートされるエンコーディング方式によってBCC(Binary Convolutional Coding)エンコーディングまたはLDPC(Low Density Parity Check)エンコーディングのうち一つである。PLCPヘッダには送信するPPDU(PLCP Protocol Data Unit)に対する情報を含むフィールドが含まれ、これは以後に図3を参照してより具体的に説明する。
【0036】
PLCP副階層210では、PSDUに前記フィールドを付加してPPDU(PLCP Protocol Data Unit)を生成し、PMD副階層を経て受信ステーションに送信し、受信ステーションは、PPDUを受信し、PLCPプリアンブル、PLCPヘッダからデータ復元に必要な情報を得て復元する。受信ステーションのPLCP副階層は、PLCPプリアンブル及びPLCPヘッダに含まれた制御情報を含むRXVECTORパラメータをMAC副階層に伝達し、受信状態でPPDUを解釈してデータを獲得することができるようにする。
【0037】
無線LANシステムでは、より高い処理率をサポートするために、より連続的な160MHz及び非連続的な80+80MHz帯域の送信チャネルをサポートする。また、MU−MIMO(multi user−multiple input multiple output)送信技法をサポートする。MU−MIMO送信技法をサポートする無線LANシステムでデータを送信しようとするAP及び/またはSTAは、MU−MIMOペアリングされた少なくとも一つ以上の受信STAに同時にデータパケットを送信することができる。
【0038】
また、図1を参照すると、無線LANシステムにおけるAP10は、自身と結合(association)されている複数のSTA21、22、23、24、30のうち少なくとも一つ以上のSTAを含むSTAグループにデータを同時に送信することができる。図1ではAPがSTAにMU−MIMO送信することを例示しているが、TDLS(Tunneled Direct Link Setup)やDLS(Direct LinkSetup)、メッシュネットワーク(mesh network)をサポートする無線LANシステムではデータを送信しようとするSTAがMU−MIMO送信技法を使用し、PPDUを複数のSTAに送信することができる。以下、APが複数のSTAにMU−MIMO送信技法によってPPDUを送信することを例示して説明する。
【0039】
各々のSTAに送信されるデータは、互いに異なる空間ストリーム(spatial stream)を介して送信されることができる。AP10が送信するデータパケットは、無線LANシステムの物理階層で生成されて送信されるPPDUまたはPPDUに含まれたデータフィールドであり、フレームと呼ばれることもある。即ち、SU−MIMO及び/またはMU−MIMOのためのPPDUに含まれたデータフィールドをMIMOパケットということができる。本発明の例示でAP10とMU−MIMOペアリングされた送信対象STAグループは、STA1(21)、STA2(22)、STA3(23)、及びSTA4(24)と仮定する。この時、送信対象STAグループの特定STAには空間ストリームが割り当てられないためデータが送信されない場合がある。一方、STAa(30)は、APと結合されているが、送信対象STAグループには含まれないSTAであると仮定する。
【0040】
無線LANシステムでMU−MIMO送信をサポートするために、送信対象STAグループに対して識別子が割り当てられることができ、これをグループ識別子(Group ID)という。APは、MU−MIMO送信をサポートするSTAにグループIDの割当のためにグループ定義情報(group definition information)を含むグループID管理フレーム(Group ID management frame)を送信し、これを介してグループIDは、PPDU送信以前にSTAに割り当てられる。一つのSTAは、複数個のグループIDの割当を受けることができる。
【0041】
下記表1は、グループID管理フレームに含まれた情報要素を示す。
【0042】
【表1】
カテゴリフィールド及びVHTアクションフィールドは、該当フレームが管理フレームに該当し、MU−MIMOをサポートする次世代無線LANシステムで使われるグループID管理フレームであることを識別することができるように設定される。
【0043】
表1のように、グループ定義情報は、特定グループIDに属しているか否かを指示するメンバシップ状態情報、及び該当グループIDに属する場合に該当STAの空間ストリームセットがMU−MIMO送信による全体空間ストリームで何番目の位置に該当するかを指示する空間ストリーム位置情報を含む。
【0044】
一つのAPが管理するグループIDは複数個であるため、一つのSTAに提供されるメンバシップ状態情報はAPにより管理されるグループIDの各々にSTAが属しているか否かを指示する必要がある。従って、メンバシップ状態情報は、各グループIDに属しているか否かを指示するサブフィールドのアレイ(array)形態に存在することができる。空間ストリーム位置情報は、グループIDの各々に対する位置を指示するため、各グループIDに対してSTAが占める空間ストリームセットの位置を指示するサブフィールドのアレイ形態に存在することができる。また、一つのグループIDに対するメンバシップ状態情報と空間ストリーム位置情報は、一つのサブフィールド内で具現が可能である。
【0045】
APは、MU−MIMO送信技法を介してPPDUを複数のSTAに送信する場合、PPDU内にグループIDを指示する情報を制御情報として含んで送信する。STAがPPDUを受信すると、STAは、グループIDフィールドを確認し、自身が送信対象STAグループのメンバSTAか否かを確認する。自身が送信対象STAグループのメンバであると確認されると、自身に送信される空間ストリームセットが全体空間ストリームのうち何番目に位置するかを確認することができる。PPDUは、受信STAに割り当てられた空間ストリームの個数情報を含むため、STAは、自身に割り当てられた空間ストリームを探してデータを受信することができる。
【0046】
図3は、無線LANシステムで使われるPPDUフォーマットの一例を示す。
【0047】
図3を参照すると、PPDU300は、L−STF310、L−LTF320、L−SIGフィールド330、VHT−SIGAフィールド340、VHT−STF350、VHT−LTF360、VHT−SIGBフィールド370、及びデータフィールド380を含むことができる。
【0048】
PHYを構成するPLCP副階層は、MAC階層から伝達を受けたPSDUに必要な情報を加えてデータフィールド380に変換し、L−STF310、L−LTF320、L−SIGフィールド330、VHT−SIGAフィールド340、VHT−STF350、VHT−LTF360、VHT−SIGB370などのフィールドを加えてPPDU300を生成し、PHYを構成するPMD副階層を介して一つまたはその以上のSTAに送信する。PLCP副階層がPPDUを生成する時に必要な制御情報とPPDUに含ませて送信し、受信STAがPPDUを解釈する時に使われる制御情報は、MAC階層から伝達を受けたTXVECTORパラメータから提供される。
【0049】
L−STF310は、フレームタイミング獲得(frame timing acquisition)、AGC(AutomaticGain Control)コンバージェンス(convergence)、粗い(coarse)周波数獲得などに使われる。
【0050】
L−LTF320は、L−SIGフィールド330及びVHT−SIGAフィールド340の復調のためのチャネル推定に使用する。
【0051】
L−SIGフィールド330は、L−STAがPPDU300を受信し、これを解釈してデータを獲得する時に使われる。L−SIGフィールド330は、レート(rate)サブフィールド、長さ(length)サブフィールド、パリティビット、及びテール(tail)フィールドを含む。レートサブフィールドは、現在送信されるデータに対するビットレート(bit rate)を指示する値に設定される。
【0052】
長さサブフィールドは、MAC階層がPHY階層に送信することを要求するPSDUのオクテット長さを指示する値に設定される。この時、PSDUのオクテット長さの情報と関連するパラメータであるL_LENGTHパラメータは、送信時間と関連するパラメータであるTXTIMEパラメータに基づいて決定される。TXTIMEは、MAC階層がPSDU(physical service data unit)の送信のために要求した送信時間に対応し、PHY階層がPSDUを含むPPDU送信のために決定した送信時間を示す。従って、L_LENGTHパラメータは、時間と関連するパラメータであるため、L−SIGフィールド330に含まれた長さサブフィールドは、送信時間と関連する情報を含むようになる。
【0053】
VHT−SIGAフィールド340は、PPDUを受信するSTAがPPDU300を解釈するために必要な制御情報(control information、またはシグナル情報(signal information))を含んでいる。VHT−SIGAフィールド340は、二つのOFDMシンボルを介して送信される。これによって、VHT−SIGAフィールド340は、VHT−SIGA1フィールド及びVHT−SIGA2フィールドに分けられることができる。VHT−SIGA1フィールドは、PPDU送信のために使われるチャネル帯域幅情報、STBC(Space Time Block Coding)を使用するか否かと関連する識別情報、SUまたはMU−MIMOのうちPPDUが送信される方式を指示する情報、送信方法がMU−MIMOの場合にAPとMU−MIMOペアリングされた複数のSTAである送信対象STAグループを指示する情報、及び前記送信対象STAグループに含まれた各々のSTAに割り当てられた空間ストリームに対する情報を含む。VHT−SIGA2フィールドは、短いGI(short Guard Interval)関連情報を含む。
【0054】
MIMO送信方式を指示する情報及び送信対象STAグループを指示する情報は、一つのMIMO指示情報で具現されることができ、その一例としてグループIDで具現されることができる。グループIDは特定範囲を有する値に設定されることができ、範囲のうち特定値は、SU−MIMO送信技法を指示し、その以外の値は、MU−MIMO送信技法にPPDU300が送信される場合に該当送信対象STAグループに対する識別子として使われることができる。
【0055】
グループIDが、該当PPDU300がSU−MIMO送信技法を介して送信されることを指示すると、VHT−SIGA2フィールドは、データフィールドに適用されたコーディング技法がBCC(Binary Convolution Coding)であるか、或いはLDPC(LowDensity Parity Check)コーディングであるかを指示するコーディング指示情報と、送信者−受信者間チャネルに対するMCS(modulation coding scheme)情報を含む。また、VHT−SIGA2フィールドは、PPDUの送信対象STAのAID及び/または前記AIDの一部ビットシーケンスを含む部分AID(partial AID)を含むことができる。
【0056】
グループIDは、該当PPDU300がMU−MIMO送信技法を介して送信されることを指示すると、VHT−SIGAフィールド340は、MU−MIMOペアリングされた受信STAに送信が意図されるデータフィールドに適用されたコーディング技法がBCCであるか、或いはLDPCコーディングであるかを指示するコーディング指示情報が含まれる。この場合、各受信STAに対するMCS(modulation coding scheme)情報は、VHT−SIGBフィールド370に含まれることができる。
【0057】
VHT−STFフィールド350は、MIMO送信においてAGC推定の性能を改善するために使われる。
【0058】
VHT−LTFフィールド360は、STAがMIMOチャネルを推定する時に使われる。次世代無線LANシステムは、MU−MIMOをサポートするため、VHT−LTFフィールド360は、PPDU300が送信される空間ストリームの個数ほど設定されることができる。追加的に、フルチャネルサウンディング(full channel sounding)がサポートされ、これが実行される場合にVHT LTFの数はより多くなることができる。
【0059】
VHT−SIGBフィールド370は、MIMOペアリングされた複数のSTAがPPDU300を受信してデータを獲得する時に必要な専用制御情報を含む。従って、VHT−SIGBフィールド370に含まれた共用制御情報が、現在受信されたPPDU300はMU−MIMO送信されたものであると指示した場合にのみ、STAは、VHT−SIGBフィールド370をデコーディング(decoding)するように設計されることができる。反対に、共用制御情報が、現在受信されたPPDU300は単一STAのためのもの(SU−MIMOを含む)であると指示する場合、STAは、VHT−SIGBフィールド370をデコーディングしないように設計されることができる。
【0060】
VHT−SIGBフィールド370は、各STAに対するMCS(modulation and coding scheme)に対する情報及びレートマッチング(rate−matching)に対する情報を含む。また、各STAのためのデータフィールドに含まれたPSDU長さを指示する情報を含む。PSDUの長さを指示する情報は、PSDUのビットシーケンスの長さを指示する情報であり、オクテット単位に指示することができる。VHT−SIGBフィールド370の大きさは、MIMO送信の類型(MU−MIMOまたはSU−MIMO)及びPPDU送信のために使用するチャネル帯域幅によって異なる。
【0061】
データフィールド380は、STAに送信が意図されるデータを含む。データフィールド380は、MAC階層でのMPDU(MAC Protocol Data Unit)が伝達されたPSDU(PLCP Service Data Unit)とスクランブラを初期化するためのサービス(service)フィールド、コンボリューション(convolution)エンコーダをゼロ状態(zero state)に返す時に必要なビットシーケンスを含むテール(tail)フィールド、及びデータフィールドの長さを規格化するためのパディングビットを含む。
【0062】
図1のような無線LANシステムで、AP10がSTA1(21)、STA2(22)、及びSTA3(23)にデータを送信しようとする場合、STA1(21)、STA2(22)、STA3(23)、及びSTA4(24)を含むSTAグループにPPDUを送信することができる。この場合、図2のようにSTA4(24)に空間ストリームが割り当てられないようにすることができ、STA1(21)、STA2(22)、及びSTA3(23)の各々に特定個数の空間ストリームを割り当て、これによって、データを送信することができる。図2のような例示において、STA1(21)には1個の空間ストリーム、STA2(22)には3個の空間ストリーム、STA3(23)には2個の空間ストリームが割り当てられていることを知ることができる。
【0063】
無線LANシステムで効率的に与えられたチャネルを使用するためには、同時に複数個のSTAをスケジューリングしてMU−MIMO送信技法が活用可能でなければならない。MU−MIMO送信は、同時に複数個のSTAにデータを送信することができることを意味し、これはシステム全体の処理率側面での向上を期待することができる。ここに各STAで順次空間ストリーム情報を含んだ最適のMCS情報をAPにフィードバックすると、システム性能はより一層向上することができる。
【0064】
無線LANシステム上のデータ送受信過程でACKフレーム(acknowledgement frame)及びNACK(non acknowledgementframe)などを用いた開ループリンク適応(open loop link adaptation)は、現在APとSTAとの間のチャネル情報を十分に活用することができないという短所が存在する。これを補完して無線LANシステム処理率向上のために、より正確なチャネル情報をAPにフィードバックする閉ループリンク適応(closedloop link adaptation)をサポートすることができる方法を考慮することができる。
【0065】
無線LANシステムでチャネルサウンディング(channel sounding)のために、NDPAフレーム(nulldata packet announcement frame)−NDP(null data packet)送信方法がサポートされる。これによると、MU−MIMOペアリングされた複数のSTAは、NDPに基づいてチャネルを推定することができる。また、STAは、NDPフレームだけでなく、データを含む一般的なPPDUのLTFに基づいてチャネルを推定することができる。これをリンク適応方法にも適用し、NDPAフレーム−NDP送信に基づくリンク適応方法及び一般的なPPDUに基づくリンク適応方法が提案されることができる。
【0066】
以下、本発明の実施例に係るリンク適応方法を説明する。MU−MIMO技法を使用して送信するAPは、MFB(MCS feedback)要求者であり、APとMIMOペアリングされたSTAは、MFB応答者であると仮定される。ただし、本発明は、これに限定されるものではなく、MFB要求者及びMFB応答者はAP及び/またはSTAであってもよい。
【0067】
図4は、リンク適応方法の一例を示す。
【0068】
データを含むPPDUに基づくリンク適応方法が提案される。APは、以前チャネルサウンディング手順を介して得た情報を活用し、各STAへの送信に適するビーム形成行列を得ることができる。従って、APは、MU−MIMOペアリングされた各STAにMRQ(MCS request)が設定されたプリコーディングされた形態のPPDUを送信することができる。
【0069】
リンク適応のためには、各STAがチャネルを推定しなければならない。これは送信されたPPDUのPLCPプリアンブルであるVHT−LTFに基づいて実行されることができる。PPDUを用いたデータ送信は、データユニットがアグリゲーションされて送信されるため、STAがPPDUの送信に対する受信確認をすることは、ブロック受信確認(Block Ack;BA)フレームにより行われることができる。STAは、BAフレームにMFB(MCS Feedback)情報を含ませて送信することができる。
【0070】
APは、各STAに対してMCSを要求するために、各STAに送信されるPSDUのMACヘッダに含まれたMAI(MCS requestorASEL(Antenna Selection Indication)フィールドのMRQ(MCS request)サブフィールドを1に設定することができる。この場合、NDP(Null Data Packet)は使用しないため、NDP通報(announcement)サブフィールドは0に設定される。前記のような設定は、各STAに送信されるPSDUを構成するMACヘッダのHT制御フィールド(HT control field)を介して具現されることができる。また、HT制御フィールドの設定は、制御ラッパフレーム(control wrapper frame)に含まれたHT制御フィールドの設定を介して具現されることができる。即ち、無線LANシステムでサポートする一般的な制御フレーム(control frame)にはHT制御フィールドが含まれないため、制御フレームを制御ラッパフレームに含ませ、制御ラッパフレームにあるHT制御フィールドを設定することによって具現することができる。
【0071】
各STAは、チャネル推定した結果と関連するMFB情報をBAフレームを含む制御ラッパフレームのHT制御フィールドに含ませてAPに送信することができる。
【0072】
図4に示す例示において、APが図5のようなフォーマットのPPDUをSTAに送信した場合、VHT−SIGAフィールドのグループIDは、APがいずれのSTAとのデータ送信に参加しているかに対する情報を含んでいる。STA1、STA2、STA3、及びSTA4が対象STAグループに含まれており、これらに各々3、2、1、1個の空間ストリームが割り当てられていると仮定する。
【0073】
ここで総7個の空間ストリームが使われたが、受信機でのチャネル推定のためには8個のLTFが必要である。レガシSTAのためのレガシプリアンブル(L−STF、L−LTF)及びVHT−SIGAフィールドは、一つの空間ストリームが全ての送信アンテナを介して送信される。VHT−STF以下のフィールドは、CSD(cyclic shift delay)とプリコーディング行列によるプリコーディング適用後に送信される。
【0074】
各STAに送信されたデータは、各々、復号過程を経てデータを獲得し、BAフレームをAPに送信する。LTFから推定したチャネル情報を用いて各STAに割り当てられた空間ストリームを介してデータを受信するという仮定下に推定MCS情報をBAフレームに含ませて送信する。MCS推定時、STAに割り当てられない空間ストリームから引き起こされることができる干渉を勘案してMCSを推定計算することができる。
【0075】
グループIDの設定によってSTA1がMFBをBAフレームに含ませて送信した後、APがBAR(Block ACK Request)を特定STAに送信すると、該当STAは、MFB情報をBAフレームに含ませてAPに送信することができる。
【0076】
追加的に、各STA別にBARを送信する時、該当端末機は、BAフレームを送信すると同時にMFB情報を送信することができる。同様に、該当STAがMCSを推定計算する過程に自身に割り当てられた空間ストリームを使用し、残りの空間ストリームは干渉として作用することができるという仮定下に推定計算することができる。
【0077】
図6は、リンク適応方法の他の例を示す。
【0078】
図6を参照すると、APは、NDPを各STAに送信する。NDPは、受信したSTAがチャネル推定のために使用するフレームであり、データフィールドが除いたPPDUのフォーマットを有する。STAは、PPDUを受信した場合と同様に、NDPを受信すると、NDPに含まれたLTFに基づいてチャネル推定を実行することができる。APは、NDPを送信する前にNDPを送信することを知らせるために、制御フレームのうち一つであるNDPAフレームを送信する。
【0079】
図7は、NDPAフレームのフォーマットを示すブロック図である。
【0080】
図7を参照すると、NDPAフレーム700は、フレーム制御(frame control)フィールド710、持続時間フィールド720、RA(receiver address)フィールド730、TA(transmitter address)フィールド740、サウンディングシーケンスフィールド750、少なくとも一つ以上のSTA情報フィールド760、及びFCS(Frame Check Sequence)フィールド770を含む。フレーム制御フィールド710は、NDPAフレーム700と関連する制御情報を含む。持続時間フィールド720は、NDPAフレーム700の長さを指示する。RAフィールド730は、NDPAフレーム700の受信STAの住所を指示し、これはブロードキャスト住所を指示することができる。TAフィールド740は、NDPAフレーム700を送信するAP及び/またはSTAの住所を指示する。サウンディングシーケンスフィールド750は、現在含まれるサウンディングシーケンスの数字を含む。STA情報フィールド760は、チャネルサウンディング対象STAを識別する情報とチャネルサウンディングによるフィードバック情報に関する情報を含む。チャネルサウンディング対象STAが一つ以上の場合、一つ以上のSTA情報フィールド760がNDPAフレーム700に含まれることができる。
【0081】
また、図6を参照すると、NDPAフレームは、NDPAフレーム−NDP送信を介するチャネルサウンディング手順のために使われる制御フレームである。従って、NDPAフレーム自体は、HT制御フィールドを含まないため、MCS推定を要求する情報がNDPAフレームに含まれることができない。ただし、STAは、NDPAフレームを介してMCS推定をのための情報を提供し、NDPを介してチャネル推定をすることができるため、NDPAフレーム及びNDPに基づくリンク適応方法も可能である。従って、NDPAフレーム送信を介してMRQをトリガすることができるように、NDPAフレームを制御ラッパフレームに含ませて送信する方法が提案される。MRQ設定は、制御ラッパフレームに含まれたHT制御フィールド設定を介して具現されることができる。
【0082】
NDPAフレームを含んでいる制御ラッパフレームのHT制御フィールドは、MRQとNDP通報が設定される。また、各STAに送信されるNDPに対する情報が含まれなければならない。PPDUのVHT−SIGAフィールドのグループIDは、APによるMU−MIMO送信対象STAグループに対する情報を含み、各STAは、ユニキャスト及び/またはブロードキャストされたPPDUから空間ストリーム個数指示情報を獲得することができる。
【0083】
MRQとNDP通報設定は、HT制御フィールドのリンク適応サブフィールドとNDP通報サブフィールドの設定を介して具現されることができる。
【0084】
一方、NDPは、自体的にグループIDと空間ストリーム割当情報を含むVHT−SIGAフィールドを含んでいる。然しながら、NDPのグループIDは、SU送信であることを指示するように約束されている。従って、NDPのVHT−SIGAフィールドを介して獲得することができる情報は、空間ストリーム割当とMCSに関する情報である。
【0085】
一方、前述のように各空間ストリームに適用されたMCS関連情報は、グループIDに設定された値に応じて異なるように具現されることができる。従って、NDPの場合、MCS関連情報は、グループIDに関係なしにMU送信の場合のように設定されることができるようにする。従って、STAは、MCSと関連する情報をVHT−SIGBフィールドの解釈を介して獲得することができる。
【0086】
STAは、ユニキャストまたはブロードキャストされたPPDUからAPとの送信に関与するものを知ることができ、PPDUの空間ストリーム個数情報とNDPの空間ストリーム個数情報が同じ場合、自身に割り当てられた空間ストリーム個数に関する情報を獲得することができる。また、NDPのVHT−SIGBフィールドから各空間ストリームに適用されたMCS情報を獲得することができる。これに基づき、各STAは、他のSTAに割り当てられた空間ストリームを考慮して最適のMCSを推定計算した後、APのポーリング(polling)方式に基づいてAPにMFB情報を送信することができる。各STAは、獲得した空間ストリーム及びMCS情報を含み、HT制御フィールドを含むフィードバックフレームを送信する。この時、NDPAフレーム−NDPに基づくリンク適応方法であるため、フィードバックフレームは、VHTビーム形成圧縮フレーム(VHTbeamforming compressed frame)であり、チャネルサウンディングによるCSI(channel state information)がさらに含まれることができる。
【0087】
APは、リンク適応手順を介してSTAからCSIと利用可能な全てのMFB情報を受信する。MFB情報は、各STAにより各空間ストリーム個数別に最適であると推定されたMCSを指示する。APは、各STAから情報を獲得すると、これに基づいて次の送信時にシステム処理率が最高になるようにするか、或いは各STA別に公正性(fairness)を考慮し、各STAに最大限公正に空間ストリームを割り当てるように、それに適したMCSを選択することができる。
【0088】
図6の例示でAPが送信することができる空間ストリームは8個であり、利用可能な空間ストリームの個数は4、3、2、1であると仮定する。APは、全てのSTAの要求を受け入れることができない場合もある。ただし、SU送信よりはMU送信がシステム処理率側面で利得を得ることができると判断し、各STA別に空間ストリームを公正に割り当てることが必要であると判断した状況を示す例示である。
【0089】
一方、STAがMCS推定後、フィードバック時、SU−MIMOベースにMCSフィードバックをし、同時にMU−MIMOを仮定してMCSをフィードバックすることができる。ここでMU−MIMOを仮定してMCSをフィードバックすることは、空間ストリームの個数と送信パワーがSU−MIMOの場合とは異なる制約があると仮定してフィードバックすることである。
【0090】
図8は、リンク適応の他の例を示す。本例示でAPとMU−MIMOペアリングされたSTAは3個であり、チャネルの変化は発生しないと仮定する。
【0091】
図8を参照すると、APは、STA1、STA2、及びSTA3にMU−MIMO送信技法を介してPPDUを送信する(S810)。PPDUを送信することは、以前チャネルサウンディング実行結果に基づいてすることができる。
【0092】
以後、APからSTA3に送信するデータがこれ以上ない、或いはSTA3の連結が終了される状況が発生することができる(S820)。
【0093】
APは、STA3の終結により発生した追加無線リソースを既存のSTA1及びSTA2に割り当てることができる。チャネルの変化がないため、リソースの再割当のための新しいプリコーディング行列を求める時に新しいチャネルサウンディング手順は必要でない。
【0094】
APは、STA1及びSTA2のためのリンク適応手順を開始する。APは、MRQが設定されたHT制御フィールドを含むPPDUをSTA1及びSTA2に送信する(S830)。
【0095】
STA1及びSTA2は、PPDUのVHT−LTFに基づいてチャネル及びMCSを推定し、MFB情報をAPにフィードバックする(S840)。MU−MIMOペアリングされたSTAのMFB情報フィードバックは、BAフレームとBArequest(BAR)によるポーリング(polling)を介して実行されることができる。
【0096】
APは、前記過程で獲得された新しいMCSに基づいてデータ送信を実行する(S850)。
【0097】
次世代無線LANシステムの処理率向上のために、より効率的なリンク適応方式が提案される必要がある。APが送信しようとする空間ストリームの個数に変化が発生する時、空間ストリーム指示技法が提案されることができる。また、STAがAPから受信した空間ストリーム個数より少ない個数の空間ストリームを使用することが処理率側面で利得があると判断する時、MFB情報をAPにフィードバックするリンク適応方法を提案する。
【0098】
無線LANシステムでダウンリンクMU−MIMOは、各STA当たり最大4個の空間ストリームを割り当てることができ、これによって送信することができる。APがSTAに送信する空間ストリーム個数が減る場合、新しいチャネルサウンディング手順を経ずに、STAにその状況に適したMCS推定を要求することができる。APは、MRQが設定されたPPDUをSTAに送信することを介してリンク適応を開始することができる。
【0099】
また、STA立場ではAPから受けた変化される空間ストリーム個数情報を用いて何番目の空間ストリームを活用することが効率的であるかに対する情報を共にAPに報告することができる。
【0100】
特定STAが全ての空間ストリームを使用しない状況で、空間ストリームの個数は変わらないが、空間ストリーム別SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)が変わる場合にも空間ストリーム指示をすることができる。
【0101】
図9は、本発明の実施例に係るリンク適応方法を示す。
【0102】
APは、STA1及びSTA2にMU−MIMO送信技法を介してPPDUを送信する(S910)。
【0103】
APは、各STAに送信する空間ストリームが減ることを検出すると(S920)、各STAに減る空間ストリームの個数を知らせることができる。各STAに減る空間ストリームの個数を知らせる方法として、MRQが設定されたPPDUを送信することを提案する(S930)。これはNDPのVHT−SIGA1フィールドの空間ストリーム指示情報の設定を介して、またはデータを含むPPDUにおいてVHT−SIGA1フィールドの空間ストリーム指示情報の設定を介して具現されることができる。
【0104】
各STAは、PPDU及び/またはNDPに基づいて推定したMCS情報とどの空間ストリームが使われるかを決定し、MFB情報をAPにフィードバックすることができる(S940)。MFB情報のフィードバックは、APにより送信されるBARによるポーリングを介して実行されることができる。APは、STAから空間ストリーム指示情報とMCS指示情報を含むMFB情報のフィードバックを受けると、これに基づいてPPDUを送信する(S950)。
【0105】
APに該当情報をフィードバックすることは、BAフレームを含む制御ラッパフレームのリンク適応サブフィールドの設定を介して具現されることができる。リンク適応サブフィールドは、HT制御フィールドに含まれる。以下、リンク適応サブフィールドの設定に対して詳述する。
【0106】
図10は、既存リンク適応サブフィールドフォーマット例を示すブロック図である。
【0107】
図10を参照すると、リンク適応サブフィールド1000は、HT/VHTサブフィールド1010、TRQ(training request)サブフィールド1020、MAI(MCS request or ASEL(antenna selection)Indication)サブフィールド1030、MFSI(MCS Feedback sequence identifier)サブフィールド1040、及びMFB/ASELC(MCS feedback and Antennal Selectioncommand/data)サブフィールド1050を含む。
【0108】
HT/VHTサブフィールド1010は、リンク適応サブフィールド1000及び/またはリンク適応サブフィールド1000を含むHT制御フィールドがSU−MIMOをサポートするHT送信のためのものであるか、或いはSU/MU−MIMOをサポートするVHT送信のためのものであるかを指示する。
【0109】
TRQサブフィールド1020は、チャネルサウンディング手順を開始するためのトレーニングシーケンス送信要求を指示する。
【0110】
MAIサブフィールド1030は、MRQサブフィールド1031及びMSIサブフィールド1032を含む。MRQサブフィールド1031は、リンク適応手順の開始可否を指示する。即ち、MCS推定を要求するか否かを指示する。MSI(MRQ sequence identifier)サブフィールド1032は、MCS推定を要求した時、前記特定要求を識別するためのシーケンスに対する情報を含む。
【0111】
MFSIサブフィールド1040は、MFB情報と関連するフレームに含まれたMSI値に設定されることができる。
【0112】
MFB/ASELCサブフィールド1050は、MCSサブフィールド1051及び空間ストリーム個数(Nss)サブフィールド1052を含む。MCSサブフィールド1051は、STAが推薦するMCSを指示する。Nssサブフィールド1052は、STAが推薦する空間ストリームの個数を指示する。
【0113】
一つのSTAに対して最大4個の空間ストリームが割り当てられることができるため、STAがAPにどの空間ストリームが適切に使用されるかシグナリングするためには総4ビットが必要である。このために、既存にTRQサブフィールド1020及びNssサブフィールド1052を活用することを提案する。VHT送信をサポートする無線LANシステムでチャネルサウンディング手順は、NDPAフレーム−NDP送信に基づいて行われるため、TRQサブフィールド1020のための1ビットは、他の用途に活用されることができる。以下、STAは、推薦する空間ストリームの個数をAPにシグナリングする代わりに、どの空間ストリームを使用するかは直接シグナリングする方式を提案する。従って、既存のNssサブフィールド1052の3ビットを活用することができる。
【0114】
図11は、本発明の実施例に係るリンク適応サブフィールドの例を示す。
【0115】
図11を参照すると、リンク適応サブフィールド1100は、HT/VHTサブフィールド1110、MAIサブフィールド1130、MFSIサブフィールド1140、及びMFB/ASELCサブフィールド1150を含む。図11の(a)及び図11の(b)を参照すると、リンク適応サブフィールドは、既存フォーマットのNssサブフィールド1052の代わりに4ビット大きさの空間ストリームサブフィールド1100a、1110b、1120bを含んでいる。空間ストリームサブフィールドは、各空間ストリームに対して使用可否をビット値に知らせることができるビットマップ形式で具現されることができる。図11の(a)とは違って、図11の(b)は、空間ストリームサブフィールドとして既存フォーマットのTRQサブフィールド及びNssサブフィールドを使用するため、TRQサブフィールドを具現した1ビットは1番目の空間ストリーム(SS0)の使用可否を指示し1110b、空間ストリームサブフィールドを具現した3ビットは2番目乃至4番目の空間ストリームSS1〜SS3の使用可否を指示すると設定されることができる1120b。
【0116】
例えば、APがSTA1及びSTA2に各々4個ずつの空間ストリームを送信中、STA1及びSTA2に各々3個と2個の空間ストリームに減らして送信すると知らせることができる。まず、STAは、現在送信結果から獲得した各空間ストリーム別SNR(Signal to Noise Ratio)またはSINR情報を用いて高いSNRまたはSINR値を有する空間ストリームを次の送信に用いることができる。STA1の推定結果によって、1、2、4番目の空間ストリームが高いSNR値を有すると仮定すると、STA1がAPにフィードバックする空間ストリームサブフィールドの値は(1,1,0,1)になる。また、STAは、該当空間ストリームに基づいてMCSを推定し、APにMCS情報をフィードバックすることができる。
【0117】
前述した方法は、SU−MIMO送信時にも適用されることができる。APは、8個の空間ストリームを使用してSTAにデータを送信することができる。この場合、空間ストリームサブフィールドの大きさは8ビットになることができる。これによるリンク適応サブフィールドのフォーマットは図12を参照することができる。図12を参照すると、リンク適応サブフィールド1200は、Nssサブフィールド1210及び空間ストリームサブフィールド1220を含む。Nssサブフィールド1210は、推薦する空間ストリームの個数を指示し、空間ストリームサブフィールド1220は、どの空間ストリームを使用するかを指示するビットマップタイプの情報を含む。
【0118】
一方、通常的なリンク適応手順で、STAは、APが送信した空間ストリームの個数によって他のSTAによる干渉を考慮して最適のMCS推定を実行する。然しながら、一連の過程が必ずシステム処理率側面で最適の結果のためのものではない。むしろ、APで指定した空間ストリーム個数より少ない個数に対して高いMCSに送信することが瞬間システム処理率(instantaneous system throughput)側面でさらによい場合がある。以下、図13のようなシステム環境を例示して説明する。
【0119】
図13は、本発明の実施例が適用されることができる無線LANシステムの一例を示す。APは、K個のMU−MIMOペアリングされたSTAとMU−MIMO送信を実行する。APはNT個の送信アンテナを有し、STAはNR個の受信アンテナを有すると仮定する。
【0120】
k番目のSTAで受信される信号rkは、下記数式1の通りである。
【0121】
【数1】
ここで、PkはAPのプリコーディング行列であり、skはk番目のSTAに送信しようとするデータストリームであり、Lはデータストリームの個数を示す。HkはAPとk番目のSTAとのチャネルを示す。プリコーディング行列Pk、データストリームsk、及びチャネル行列Hkは、下記数式2のように示される。
【0122】
【数2】
各STAで受信行列
【0123】
【化1】
を使用すると、post−processing receivedsignal
【0124】
【化2】
は、下記数式3のように表現されることができる。
【0125】
【数3】
線形MMSEフィルタ(Linear MMSE filter)を受信フィルタ(receiving filter)として使用した時、k番目のSTAのl番目のストリームのSINRは、下記数式4のように示されることができる。
【0126】
【数4】
ここで、pk,lはPkのl番目のcolumnを意味する。
【0127】
システムのinstantaneous mutualinformationは、下記数式5のように示すことができる。
【0128】
【数5】
k番目のSTAのinstantaneous mutualinformationは、下記数式6のように示すことができる。
【0129】
【数6】
これに基づいて、APの送信パワーが一定であると仮定する時、空間ストリーム別に異なるパワーを割り当てる場合、k番目のSTAで瞬間処理率は、活用可能な最大の空間ストリームを用いることより少ない個数の空間ストリームを用いることがさらによい場合がある。即ち、L’<Lに対してIk(L’)<Ik(L)である場合が発生することができる。このような状況で減少した空間ストリームを用いてデータを送信する時にMCSを推定計算する方法は、以下の通りである。
【0130】
MCSインデックスnに対するコードレート(code rate)をR(n)(ただ、n=0,1,…,8)と仮定する。STAがAPに送信した空間ストリームに基づいて計算したMCSインデックスをnと仮定し、少ない空間ストリームを活用して推定したMCSインデックスをn’と仮定する。この場合、下記数式7のようなMCSインデックス計算方法を提案する。
【0131】
【数7】
一方、一般的にAPではSTAとAPとの間のチャネル変化を感知し難い場合がある。APではMU−MIMO送信されるPPDUにMCS推定を要求するため、MFB情報は、該当PPDUに基づいて決定される。この時、APが予め感知することができない最適化された空間ストリーム個数のような変化をSTAが感知することができる場合、これをMFB情報を介して指示する方法を提案する。
【0132】
図14及び図15は、本発明の実施例に係るリンク適応方法の例を示す。
【0133】
図14を参照すると、APは、MRQが設定されたPPDUをSTA1、STA2、及びSTA3に送信し(S1410)、STAは、BAフレームをAPに送信する(S1421、S1422、S1423)。BAフレームは、制御ラッパフレームを介して送信され、制御ラッパフレーム内にMFB情報が含まれてAPにフィードバックされる。APが設定したグループID及び空間ストリーム指示情報を介して1番目にフィードバックするSTAが決定され、以後のフィードバックステップは、APがBARフレームを送信することによって(S1431、S1432)進行される。
【0134】
図15を参照すると、APは、MRQが設定されたNDPAフレームを送信した後(S1510)、NDPを送信する(S1520)。STA1、STA2、及びSTA3は、これに対する応答としてMFB情報をAPにフィードバックする(S1531、S1532、S1533)。MFB情報は、各STAが送信するフィードバックフレームに含まれることができ、これはチャネルサウンディング応答時に送信するVHT圧縮ビーム形成フレーム(compressed beamforming frame)である。MFB情報は、HT制御フィールドに含まれて送信されることができる。APが設定したグループID及び空間ストリーム指示情報を介して1番目にフィードバックするSTAが決定され、以後のフィードバックステップは、APにより送信されるポールフレームの送信(S1541、S1542)により進行される。
【0135】
MFB情報は、APにより送信され、MRQをトリガするPPDUに対する受信情報パラメータであるRXVECTORに基づいて推定計算されることができる。MFB情報は、RXVECTORチャネル帯域幅パラメータ、グループIDパラメータ、空間ストリーム個数パラメータ、送信チェーン(transmit chain)個数パラメータ、適用されたエンコーディング技法パラメータ、ビーム形成パラメータ、STBCパラメータを含むことができる。STAが送信するBAフレームまたはフィードバックフレームに含まれたVHTフォーマットのHTコントロールフィールドのMFBサブフィールドは、STAが推薦する空間ストリーム個数を指示する空間ストリーム個数サブフィールドを含む。この時、空間ストリーム個数サブフィールドは、前記RXVECTORの空間ストリーム個数パラメータが指示する該当STAに割り当てられた空間ストリームの個数より同じ、或いは少なく設定されることができる。
【0136】
STAが推定する空間ストリーム次元Nを付与した時、STAが任意にさらに小さい空間ストリーム次元に適したMCSをフィードバックすると、APは、該当MCSをどのように使用するかを知らない問題が発生することができる。例えば、APがプリコーディングをv1とv2という列ベクトル(column vector)を介して2個の空間ストリームをチャネル推定することができるように送信した場合、STAは、2個の空間ストリームより1個の空間ストリームを受信することが有利であると判断することができる。STAは、空間ストリーム1個と該当空間ストリームに適したMCSをMFB情報に含ませてフィードバックすることができる。この場合、APは、1個の空間ストリームをどのように構成することが最も最適化することであるかを知ることができない。従って、以下、APが割り当てた空間ストリームより少ない数の空間ストリーム個数をSTAがMFB情報としてフィードバックする時、具体的な空間ストリーム構成情報を指示することを提案する。
【0137】
MCSを要求するチャネル推定のための信号において、与えられた空間ストリームセットのうちより少ない空間ストリーム個数をフィードバックする場合、使用する特定空間ストリームを指示する情報とこれに適用される推薦MCSをフィードバックする方法を提案する。このために、空間ストリーム指示情報は、ビットマップタイプに具現されてフィードバックされる方法を提案する。
【0138】
一例として、総送信された空間ストリームが4個であり、STAで、4個の空間ストリームを使用した場合のMCSを計算して推測される処理率と、3個の空間ストリームを使用した場合のMCSを計算して推測される処理率と、を比較してより高い処理率を示すMCSをフィードバックし、この時、最も最適である空間ストリーム構成をビットマップタイプに指示することができる。APは、新しいプリコーディング列ベクトル(precoding column vector)を構成するものではなく、既存のプリコーディング列ベクトル(precoding column vector)を使用し続けることができ、より最適のMCSのフィードバックを受けることができる。これによって、最適の空間ストリーム使用時の新しいプリコーディング列ベクトル(precoding column vector)の計算過程が省略され、APとSTAとの間に適用される最適化されたMCSを使用することができる。
【0139】
STAが推薦する空間ストリームとMCSをAPに指示する具体的な方法は、下記図16乃至図18を参照して説明する。無線LANシステムでMIMO送信のためにサポートする空間ストリーム個数は総8個であると仮定する。 各STAに割り当てられた各々の空間ストリームは、インデックス値を介して区別可能であると仮定する。APが送信する全体空間ストリームのうち何番目の空間ストリームグループが特定STAに割り当てられるか否かは、グループID管理フレームの空間ストリーム位置情報要素を介してシグナリングされることができる。従って、APがSTAにPPDUを送信する時、MU−MIMOペアリングされたSTAに割り当てられた空間ストリーム個数をシグナリングすると、STAは、自身に割り当てられている空間ストリームがどれであるかを確認することができる。APが送信する空間ストリームの各々にインデックスが付与されて区分されることができると、STAは、自身に送信される空間ストリームを付与されたインデックス値を介して使用及び管理することができる。
【0140】
図16及び図17は、本発明の実施例に係る空間ストリーム指示の一例を示す。
【0141】
APは、該当STAに空間ストリーム1〜空間ストリーム4を使用してMCS推定を要求するフレームを送信する。STAは、空間ストリーム指示情報1610と推薦MCS指示情報1620を含むMFB情報1600を構成する。空間ストリーム指示情報1610は、各々の空間ストリームに対して1ビットを割り当て、使用可否をビットマップで構成することができる。空間ストリーム指示情報1610は、前記STAに割り当てられた空間ストリームに対する部分1611と割り当てられない残りの空間ストリームに対する部分1612に分けられる。割り当てられた空間ストリーム部分1611において、推薦する空間ストリームに対するビットは1に設定され、推薦しない空間ストリームに対するビットは0に設定されることができる。APにより割り当てられない部分1612は、基本的に0に設定されることができる。
【0142】
図16のようにビットマップの1番目のビット及び2番目のビットが1に設定され、残りのビットは0に設定された場合、APは、STAが空間ストリーム1及び空間ストリーム2を推薦したものであると決定することができる。また、APは、前記STAにPPDUを送信する時、空間ストリーム1及び空間ストリーム2を使用し、推薦MCS指示情報1620が指示する推薦MCSを適用することができる。
【0143】
図17のようにビットマップの2番目のビット及び3番目のビットが1に設定され、残りのビットは0に設定された場合、APは、STAが空間ストリーム2及び空間ストリーム3を推薦したものであると決定することができる。APは、前記STAにPPDUを送信する時、空間ストリーム2及び空間ストリーム3を使用し、推薦MCS指示情報1620が指示する推薦MCSを適用することができる。
【0144】
MRQ及びチャネル推定を実行するために、送信された信号が示している空間ストリーム個数より少ない個数の空間ストリーム個数をビットマップタイプにMFB情報としてフィードバックする時、STAは全ての可能な組合せに対して最適のMCSと処理率を比較しなければならない。8個の空間ストリームを介してMCSを要求した時、STAは、7個以下の全ての空間ストリームの組合せに対して最適のMCSを計算して処理率を比較しなければならない。これはSTAが動作する時に過負荷を引き起こすことができる。従って、MRQで要求した空間ストリーム個数より少ない数の空間ストリームを推薦し、推薦する空間ストリームの構成をAP及びSTAが事前に約束する方法を提案する。その一例は、図18のように示されることができる。
【0145】
図18は、本発明の実施例に係る空間ストリーム指示の他の例を示す。
【0146】
STAが構成したMFB情報1800は、空間ストリーム個数指示情報1810及び推薦MCS指示情報1820を含む。STAは、APにMFB情報をフィードバックする時にMRQがトリガされたPPDUを介して前記STAに割り当てられた空間ストリーム個数より小さい、或いは同じ空間ストリームを使用することを推薦する。この場合、STAに割り当てられた空間ストリームのうちインデックス値が最も小さい空間ストリームから連続的に使用すると仮定する。MFB情報は、該当空間ストリームを使用すると仮定し、推定及び計算されることができる。
【0147】
図18において、APがMRQをトリガした時、空間ストリーム1〜空間ストリーム4が割り当てられたため、STAは、PPDUの送信のために、空間ストリーム1及び空間ストリーム2がAP及び/またはSTAにより使われると仮定し、MFB情報を推定及び計算する。もし、MRQをトリガするPPDUがSTAに空間ストリーム3〜6を割り当てた場合、STAは、PPDU送信のために空間ストリーム3及び空間ストリーム4がAP及び/またはSTAにより使われると仮定し、MFB情報を推定及び計算することができる。
【0148】
APは、STAからMFB情報のフィードバックを受けると、MFB情報に含まれる空間ストリーム個数情報を介して空間ストリーム1及び空間ストリーム2を使用するように決定することができ、STAにより推薦されたMCSを獲得することができる。
【0149】
図19は、本発明の実施例が適用されることができる無線装置を示すブロック図である。無線装置は、APまたはSTAである。
【0150】
図19を参照すると、無線装置1900は、プロセッサ1910、メモリ1920、及びトランシーバ(transceiver)1930を含む。トランシーバ1930は、無線信号を送信/受信し、IEEE802.11の物理階層が具現される。プロセッサ1910は、トランシーバ1930と機能的に連結され、IEEE802.11のMAC階層及び物理階層を具現する。プロセッサ1910は、本発明が提案するPPDUフォーマットを生成し、これを送信するように設定されることができ、送信されたPPDUを受信し、含まれたフィールド値を解釈して制御情報を獲得し、これを用いてデータを獲得することができるように設定されることができる。プロセッサ1910は、本発明の実施例で提案するリンク適応方法をサポートすることができるようにMRQがトリガされると、これによってチャネルを推定し、MFB情報をAPにフィードバックするように設定されることができる。また、MFB情報を受信すると、これによってPPDUを送信することができるように設定されることができる。プロセッサ1910は、図9乃至図18を参照して前述した本発明の実施例を具現するように設定されることができる。
【0151】
プロセッサ1910及び/またはトランシーバ1930は、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。メモリ1920は、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリ1920に格納され、プロセッサ1910により実行されることができる。メモリ1920は、プロセッサ1910の内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサ1910と連結されることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線LANシステムにおける応答ステーション(station;STA)により実行されるチャネル情報報告方法において、
前記方法は、MCS(Modulation and Coding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、前記データブロックは、データフィールド及び前記データフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;
前記データブロックに基づいて前記MCSフィードバックを決定し;及び、
前記MCSフィードバックを前記要求STAに送信すること;を含み、
前記MCSフィードバックは、推薦MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、
前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さいことを特徴とするチャネル情報報告方法。
【請求項2】
前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数が前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より小さい場合、前記少なくとも一つの推薦空間ストリームは、前記データブロックの前記少なくとも一つの空間ストリームのうち少なくとも一つの先順位空間ストリームであるという仮定下に、前記推薦MCSが推定されることを特徴とする請求項1に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項3】
前記MCSフィードバックは、前記データフィールドの送信のために使われた帯域幅及び前記データフィールドに適用されたコーディング技法に基づいて決定されることを特徴とする請求項2に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項4】
前記データブロックは、前記帯域幅を指示するチャネル帯域幅指示子;及び、前記コーディング技法を指示するコーディング技法指示子;をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項5】
前記データブロックは、前記MCSフィードバックを要求するMRQ(MCS request)指示子をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項6】
前記MRQ指示子は、1ビットフィールドで具現されることを特徴とする請求項5に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項7】
前記データブロックは、PPDU(PLCP(Physical Layer Convergence Procedure)Protocol Data Unit)であることを特徴とする請求項6に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項8】
前記データフィールドは、PSDU(PLCP Service Data Unit)を含み、及び前記MRQ指示子は、前記PSDUに含まれることを特徴とする請求項7に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項9】
無線信号を送信及び受信するトランシーバ(transceiver);及び、
前記トランシーバと機能的に結合されて動作するプロセッサ(processor);を含み、
前記プロセッサは、
MCS(Modulationand Coding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、前記データブロックは、データフィールド及び前記データフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;
前記データブロックに基づいて前記MCSフィードバックを決定し;及び、
前記MCSフィードバックを前記要求STAに送信すること;を実行するように設定され、
前記MCSフィードバックは、推薦MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、
前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さいことを特徴とする無線装置。
【請求項1】
無線LANシステムにおける応答ステーション(station;STA)により実行されるチャネル情報報告方法において、
前記方法は、MCS(Modulation and Coding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、前記データブロックは、データフィールド及び前記データフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;
前記データブロックに基づいて前記MCSフィードバックを決定し;及び、
前記MCSフィードバックを前記要求STAに送信すること;を含み、
前記MCSフィードバックは、推薦MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、
前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さいことを特徴とするチャネル情報報告方法。
【請求項2】
前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数が前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より小さい場合、前記少なくとも一つの推薦空間ストリームは、前記データブロックの前記少なくとも一つの空間ストリームのうち少なくとも一つの先順位空間ストリームであるという仮定下に、前記推薦MCSが推定されることを特徴とする請求項1に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項3】
前記MCSフィードバックは、前記データフィールドの送信のために使われた帯域幅及び前記データフィールドに適用されたコーディング技法に基づいて決定されることを特徴とする請求項2に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項4】
前記データブロックは、前記帯域幅を指示するチャネル帯域幅指示子;及び、前記コーディング技法を指示するコーディング技法指示子;をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項5】
前記データブロックは、前記MCSフィードバックを要求するMRQ(MCS request)指示子をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項6】
前記MRQ指示子は、1ビットフィールドで具現されることを特徴とする請求項5に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項7】
前記データブロックは、PPDU(PLCP(Physical Layer Convergence Procedure)Protocol Data Unit)であることを特徴とする請求項6に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項8】
前記データフィールドは、PSDU(PLCP Service Data Unit)を含み、及び前記MRQ指示子は、前記PSDUに含まれることを特徴とする請求項7に記載のチャネル情報報告方法。
【請求項9】
無線信号を送信及び受信するトランシーバ(transceiver);及び、
前記トランシーバと機能的に結合されて動作するプロセッサ(processor);を含み、
前記プロセッサは、
MCS(Modulationand Coding Scheme)フィードバックを要求するためのデータブロックを要求STAから受信し、前記データブロックは、データフィールド及び前記データフィールド内の少なくとも一つの空間ストリーム個数を指示するストリーム指示子(stream indicator)を含み;
前記データブロックに基づいて前記MCSフィードバックを決定し;及び、
前記MCSフィードバックを前記要求STAに送信すること;を実行するように設定され、
前記MCSフィードバックは、推薦MCS及び少なくとも一つの推薦空間ストリーム個数を指示する推薦ストリーム指示子を含み、
前記MCSフィードバック内の前記少なくとも一つの推薦空間ストリームの個数は、前記データブロック内の前記少なくとも一つの空間ストリームの個数より同じ、或いは小さいことを特徴とする無線装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公表番号】特表2013−520131(P2013−520131A)
【公表日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−553827(P2012−553827)
【出願日】平成23年11月23日(2011.11.23)
【国際出願番号】PCT/KR2011/008993
【国際公開番号】WO2012/070872
【国際公開日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【出願人】(502032105)エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年11月23日(2011.11.23)
【国際出願番号】PCT/KR2011/008993
【国際公開番号】WO2012/070872
【国際公開日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【出願人】(502032105)エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]