WO2020004763A1 - 무선랜 시스템에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to a technique for transmitting and receiving a signal in a WLAN system, and more particularly, to a method and apparatus for performing SU-MIMO beamforming that can be used in a TDD SP structure.
  • IEEE 802.11a and b are described in 2.4. Using unlicensed band at GHz or 5 GHz, IEEE 802.11b provides a transmission rate of 11 Mbps and IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11g applies orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz to provide a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11n applies multiple input multiple output OFDM (MIMO-OFDM) to provide a transmission rate of 300 Mbps for four spatial streams. IEEE 802.11n supports channel bandwidths up to 40 MHz, in this case providing a transmission rate of 600 Mbps.
  • the WLAN standard uses a maximum of 160MHz bandwidth, supports eight spatial streams, and supports IEEE 802.11ax standard through an IEEE 802.11ac standard supporting a speed of up to 1Gbit / s.
  • IEEE 802.11ad defines performance enhancement for ultra-high throughput in the 60 GHz band, and IEEE 802.11ay for channel bonding and MIMO technology is introduced for the first time in the IEEE 802.11ad system.
  • the present specification proposes a method and apparatus for transmitting and receiving signals by performing SU-MIMO beamforming that can be used for a TDD SP structure in a WLAN system.
  • the present specification proposes a method and apparatus for transmitting a signal by performing MIMO beamforming.
  • This embodiment proposes a method of transmitting signals by performing MIMO beamforming even during TDD-SP in order to achieve a transmission rate required by 802.11ay.
  • the first STA may correspond to an initiator or a responder for beamforming
  • the second STA may correspond to a responder or initiator for beamforming. Since the MIMO beamforming described in this embodiment is performed between the first STA and the second STA, it may correspond to a single user (SU) -MIMO beamforming.
  • SU-MIMO beamforming consists of four sub-steps (first to fourth sub-steps).
  • the first substep may be a sub user (SU) -MIMO beamforming setting substep.
  • the second substep may be a SU-MIMO beamforming feedback substep.
  • the third sub-step may be an Initiator-SU-MIMO BF Training (I-SMBT) sub-step.
  • the fourth sub-step may be a Responder-SU-MIMO BF Training (R-SMBT) sub-step.
  • This embodiment describes a procedure for performing MIMO beamforming while transmitting and receiving BRP frames in the I-SMBT substep and the R-SMBT substep.
  • the first STA transmits at least one Beam Refinement Protocol (BRP) frame to perform Multi Input Multi Output (MIMO) beamforming training with the second STA.
  • BRP Beam Refinement Protocol
  • MIMO Multi Input Multi Output
  • the at least one BRP frame is transmitted during a service division (SP) based on a time division duplex (TDD).
  • SP service division
  • TDD time division duplex
  • the first STA transmits the signal to the second STA based on the MIMO beamforming training.
  • the SP includes a plurality of TDD slots. Specifically, the SP includes a plurality of TDD intervals, and one TDD interval includes a plurality of TDD slots.
  • the plurality of TDD slots may include at least one transmit (Tx) TDD slot that can only transmit frames based on the initiator and at least one receive (Rx) TDD slot that can only receive frames.
  • the SP includes a first TDD slot and a second TDD slot.
  • a second BRP frame other than the first BRP frame among the at least one BRP frame is the second TDD. Transmitted in the slot.
  • the second TDD slot is a transmission TDD slot that is allocated first after the first TDD slot. That is, if the first STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the first TDD slot, the remaining BRP frames except for the BRP frame transmitted in the first TDD slot may be transmitted in the second TDD slot.
  • the first BRP frame may be transmitted at an interval equal to the short inter-frame space (SIFS) in the first TDD slot.
  • the second BRP frame may be transmitted at an interval equal to SIFS in the second TDD slot.
  • the STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the current TDD slot, the remaining BRP frames except the BRP frame transmitted in the current TDD slot are allocated first and then transmitted in the TDD slot. It is possible to perform beamforming training in a short time.
  • the last BRP frame of the first BRP frame and the first BRP frame of the second BRP frame may not have an interval as much as SIFS.
  • the first BRP included in the first TDD slot may have an SIFS interval
  • the second BDD included in the second TDD slot may have an SIF interval.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame may not be zero.
  • the second STA receives the last BRP frame of the first BRP frame, and even if the next BRP frame does not receive the next BRP frame, the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame is not zero, so MIMO beamforming is still complete. You can see that it is not.
  • the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame may be zero. As a result, the second STA may know that the MIMO beamforming is completed by the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the MIMO beamforming training may be resumed from the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the first STA may transmit information on the TDD structure during the SP to the second STA. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the information on the TDD structure. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is resumed from the second TDD slot based on the information on the TDD structure. Similarly, it may be confirmed that the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the information on the TDD structure.
  • the last BRP frame of the first BRP frame may include a reserved bit (reserved bit).
  • the reserved bit may include allocation information of the second TDD slot.
  • the first STA may inform the second STA that the next BRP frame of the last BRP frame of the first BRP frame is transmitted from the second TDD slot, rather than after SIFS.
  • the first STA may receive a first feedback frame for the first BRP frame and a second feedback frame for the second BRP frame from the second STA.
  • the first feedback frame and the second feedback frame may be received during the SP.
  • the SP may further include a third TDD slot and a fourth TDD slot.
  • the first feedback frame may be received in the third TDD slot.
  • the second feedback frame may be received in the fourth TDD slot.
  • the third TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the first TDD slot.
  • the fourth TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the second TDD slot.
  • the first STA receives a feedback frame for the BRP frame transmitted in the first TDD slot in the next TDD slot closest to the first TDD slot, and receives the feedback frame for the BRP frame transmitted in the second TDD slot.
  • the feedback frame can be received in the next TDD slot closest to the second TDD slot, so that beamforming training can be performed in a short time.
  • the SP may be configured in the order of the first TDD interval, the second TDD interval, and the third TDD interval.
  • the first TDD slot may be included in the first TDD interval
  • the second TDD slot may be included in the third TDD interval.
  • the second TDD interval may not be allocated to the first STA and the second STA. That is, if only the first TDD interval and the third TDD interval are allocated to the first STA and the second STA, the second TDD slot may be the first TDD slot allocated except for the second TDD interval. have.
  • the first STA may transmit a TDD Slot Structure element and a TDD Slot Schedule element to the second STA.
  • the first to third TDD intervals may be determined by the TDD slot structure element.
  • the first to fourth TDD slots may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the embodiment may operate based on non-reciprocal SU-MIMO beamforming training.
  • the UE since the UE performs the beamforming remaining in the TDD slot allocated to the fastest returning in the TDD structure, the UE needs to maintain the beamforming information stored in the previous TDD slot only for the shortest time. In addition, there is a benefit in terms of power efficiency since it is consumed least in terms of power consumption.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a channel in a 60 GHz band for explaining a channel bonding operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a basic method of performing channel bonding in a WLAN system.
  • 5 is a view for explaining the configuration of the beacon interval.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a physical configuration of an existing radio frame.
  • FIG. 7 and 8 are views for explaining the configuration of the header field of the radio frame of FIG.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a PPDU structure applicable to the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on one channel according to an embodiment of the present invention.
  • SLS sector level sweep
  • 15 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on a plurality of channels according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on a plurality of channels according to another embodiment of the present invention.
  • 17 is a diagram illustrating an extended schedule element applicable to the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a slot structure control field and a slot structure field included in a TDD slot structure element.
  • FIG. 20 illustrates a slot schedule control field included in a TDD slot schedule element and a TDD slot schedule element.
  • 21 shows an example of a SU-MIMO beamforming process applicable to the present invention.
  • FIG. 22 illustrates an example of a process of finding an optimal AWV using a BRP frame in MIMO beamforming and BRP TXSS applicable to the present invention.
  • FIG. 23 shows another example of a process of finding an optimal AWV using a BRP frame in MIMO beamforming and BRP TXSS applicable to the present invention.
  • 25 illustrates an example of transmitting and receiving a BRP frame and a feedback frame in units of TDD slots applicable to the present invention.
  • 26 shows an example of transmitting and receiving a BRP frame in units of TDD slots according to a TDD interval interval applicable to the present invention.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating a procedure for performing an SU-MIMO beamforming that can be used in a TDD SP structure according to the present embodiment.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating a responder performing SU-MIMO beamforming that can be used in a TDD SP structure according to the present embodiment.
  • 29 shows a procedure of transmitting and receiving a signal by performing SU-MIMO beamforming that can be used in a TDD SP structure according to the present embodiment.
  • FIG. 30 is a view for explaining an apparatus for implementing the method as described above.
  • WLAN system will be described in detail as an example of the mobile communication system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a WLAN system.
  • the WLAN system includes one or more basic service sets (BSSs).
  • BSS is a set of stations (STAs) that can successfully synchronize and communicate with each other.
  • An STA is a logical entity that includes a medium access control (MAC) and a physical layer interface to a wireless medium.
  • the STA is an access point (AP) and a non-AP STA (Non-AP Station). Include.
  • the portable terminal operated by the user among the STAs is a non-AP STA, and when referred to simply as an STA, it may also refer to a non-AP STA.
  • a non-AP STA may be a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal, or a mobile subscriber. It may also be called another name such as a mobile subscriber unit.
  • the AP is an entity that provides an associated station (STA) coupled to the AP to access a distribution system (DS) through a wireless medium.
  • STA station
  • DS distribution system
  • the AP may be called a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), a personal basic service set central point / access point (PCP / AP), or a site controller.
  • BSS can be divided into infrastructure BSS and Independent BSS (IBSS).
  • IBSS Independent BSS
  • the BBS shown in FIG. 1 is an IBSS.
  • the IBSS means a BSS that does not include an AP. Since the IBSS does not include an AP, access to the DS is not allowed, thereby forming a self-contained network.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a configuration of a WLAN system.
  • the BSS shown in FIG. 2 is an infrastructure BSS.
  • Infrastructure BSS includes one or more STAs and APs.
  • communication between non-AP STAs is performed via an AP.
  • AP access point
  • a plurality of infrastructure BSSs may be interconnected through a DS.
  • a plurality of BSSs connected through a DS is called an extended service set (ESS).
  • STAs included in the ESS may communicate with each other, and a non-AP STA may move from one BSS to another BSS while communicating seamlessly within the same ESS.
  • the DS is a mechanism for connecting a plurality of APs.
  • the DS is not necessarily a network, and there is no limitation on the form if it can provide a predetermined distribution service.
  • the DS may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects APs to each other.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a channel in a 60 GHz band for explaining a channel bonding operation according to an embodiment of the present invention.
  • channel 2 of the channels shown in FIG. 3 may be used in all regions and may be used as a default channel.
  • Channels 2 and 3 can be used in most of the designations except Australia, which can be used for channel bonding.
  • a channel used for channel bonding may vary, and the present invention is not limited to a specific channel.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a basic method of performing channel bonding in a WLAN system.
  • FIG. 4 illustrates the operation of 40 MHz channel bonding by combining two 20 MHz channels in an IEEE 802.11n system.
  • 40/80/160 MHz channel bonding will be possible.
  • the two exemplary channels of FIG. 4 include a primary channel and a secondary channel, so that the STA may examine the channel state in a CSMA / CA manner for the primary channel of the two channels. If the secondary channel is idle for a predetermined time (e.g. PIFS) at the time when the primary channel idles for a constant backoff interval and the backoff count becomes zero, the STA is assigned to the primary channel and Auxiliary channels can be combined to transmit data.
  • PIFS a predetermined time
  • channel bonding when channel bonding is performed based on contention as illustrated in FIG. 4, channel bonding may be performed only when the auxiliary channel is idle for a predetermined time at the time when the backoff count for the primary channel expires. Therefore, the use of channel bonding is very limited, and it is difficult to flexibly respond to the media situation.
  • an aspect of the present invention proposes a method in which an AP transmits scheduling information to STAs to perform access on a scheduling basis. Meanwhile, another aspect of the present invention proposes a method of performing channel access based on the above-described scheduling or on a contention-based basis independently of the above-described scheduling. In addition, another aspect of the present invention proposes a method for performing communication through a spatial sharing technique based on beamforming.
  • 5 is a view for explaining the configuration of the beacon interval.
  • the time of the medium may be divided into beacon intervals. Lower periods within the beacon interval may be referred to as an access period. Different connection intervals within one beacon interval may have different access rules.
  • the information about the access interval may be transmitted to the non-AP STA or the non-PCP by an AP or a personal basic service set control point (PCP).
  • PCP personal basic service set control point
  • one beacon interval may include one beacon header interval (BHI) and one data transfer interval (DTI).
  • BHI may include a Beacon Transmission Interval (BTI), an Association Beamforming Training (A-BFT), and an Announcement Transmission Interval (ATI).
  • BTI Beacon Transmission Interval
  • A-BFT Association Beamforming Training
  • ATI Announcement Transmission Interval
  • the BTI means a section in which one or more DMG beacon frames can be transmitted.
  • A-BFT refers to a section in which beamforming training is performed by an STA that transmits a DMG beacon frame during a preceding BTI.
  • ATI means a request-response based management access interval between PCP / AP and non-PCP / non-AP STA.
  • one or more Content Based Access Period (CBAP) and one or more Service Periods (SPs) may be allocated as data transfer intervals (DTIs).
  • CBAP Content Based Access Period
  • SPs Service Periods
  • DTIs data transfer intervals
  • the TDD SP consists of one or more consecutive and adjacent TDD intervals specified by TDD slot structure elements (TDD interval 1, TDD interval 2, ..., TDD interval Q).
  • TDD interval includes one or more TDD slots. Adjacent TDD slots are shown in FIG. 5 and must be separated in time by the Guard Time (GT) defined by the TDD slot structure element (according to FIG. 5, in time separated by GT1, GT2, GT3). . If the STA operations are all the same, transmission and reception of adjacent TDD slots assigned to the same STA pair may continue between adjacent TDD slots.
  • GT Guard Time
  • an STA that wants to transmit data through a beamforming operation is called an initiator, and an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • the initiator transmits data (or frames) in TX TDD slots (TDD slot 0, TDD slot 1, ..., TDD slot i) to the responder, and the responder sends an RX TDD slot (TDD slot) from the initiator.
  • TX TDD slots TDD slot 0, TDD slot 1, ..., TDD slot i
  • the responder sends an RX TDD slot (TDD slot) from the initiator.
  • i + 1, TDD slot i + 2, ..., TDD slot M) may receive data (or a frame).
  • PHY MCS Note Control PHY 0 Single carrier PHY (SC PHY) 1 ... 1225 ... 31 (low power SC PHY) OFDM PHY 13 ... 24
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a physical configuration of an existing radio frame.
  • DMG Directional Multi-Gigabit
  • the preamble of the radio frame may include a Short Training Field (STF) and a Channel Estimation (CE).
  • the radio frame may include a header and a data field as a payload and optionally a training field for beamforming.
  • FIG. 7 and 8 are views for explaining the configuration of the header field of the radio frame of FIG.
  • FIG. 7 illustrates a case in which a single carrier mode is used.
  • the header includes information indicating the initial value of scrambling, modulation and coding scheme (MCS), information indicating the length of data, information indicating the presence or absence of additional physical protocol data units (PPDUs), packet type, training length, and aggregation.
  • MCS modulation and coding scheme
  • PPDUs physical protocol data units
  • aggregation Information about whether to request a beam training, whether to request a last received Signal Strength Indicator (RSSI), whether to truncate, or a header check sequence (HCS).
  • the header has 4 bits of reserved bits, which may be used in the following description.
  • the OFDM header includes information indicating an initial value of scrambling, an MCS, information indicating a length of data, information indicating whether an additional PPDU is present, packet type, training length, aggregation, beam training request, last RSSI, truncation, and HCS. (Header Check Sequence) may be included.
  • the header has 2 bits of reserved bits, and in the following description, such reserved bits may be utilized as in the case of FIG. 7.
  • the IEEE 802.11ay system is considering introducing channel bonding and MIMO technology for the first time in the existing 11ad system.
  • a new PPDU structure is needed. That is, the existing 11ad PPDU structure has limitations in supporting legacy terminals and implementing channel bonding and MIMO.
  • a new field for the 11ay terminal may be defined after the legacy preamble and the legacy header field to support the legacy terminal.
  • channel bonding and MIMO may be supported through the newly defined field.
  • FIG. 9 illustrates a PPDU structure according to one preferred embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis may correspond to the time domain and the vertical axis may correspond to the frequency domain.
  • a frequency band (eg, 400 MHz band) of a predetermined size may exist between frequency bands (eg, 1.83 GHz) used in each channel.
  • legacy preambles legacy STFs, legacy CEs
  • a new STF and CE are simultaneously transmitted together with the legacy preambles through a 400 MHz band between each channel. Gap filling may be considered.
  • the PPDU structure according to the present invention transmits ay STF, ay CE, ay header B, and payload in a broadband manner after legacy preamble, legacy header, and ay header A.
  • ay header, ay Payload field, and the like transmitted after the header field may be transmitted through channels used for bonding.
  • the ay header may be referred to as an enhanced directional multi-gigabit (EDMG) header to distinguish the ay header from the legacy header, and the name may be used interchangeably.
  • EDMG enhanced directional multi-gigabit
  • the ay header and ay Payload may be transmitted through 2.16 GHz, 4.32 GHz, 6.48 GHz, 8.64 GHz bandwidth.
  • the PPDU format when repeatedly transmitting the legacy preamble without performing the gap-filling as described above may also be considered.
  • ay STF, ay CE, and ay header B are replaced by a legacy preamble, legacy header, and ay header A without a GF-Filling and thus without the GF-STF and GF-CE fields shown by dotted lines in FIG. 8. It has a form of transmission.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a PPDU structure applicable to the present invention. Briefly summarizing the above-described PPDU format can be represented as shown in FIG.
  • the PPDU format applicable to the 11ay system includes L-STF, L-CEF, L-Header, EDMG-Header-A, EDMG-STF, EDMG-CEF, EDMG-Header-B, Data, It may include a TRN field, which may be selectively included according to the type of the PPDU (eg, SU PPDU, MU PPDU, etc.).
  • a portion including the L-STF, L-CEF, and L-header fields may be referred to as a non-EDMG portion, and the remaining portion may be referred to as an EDMG region.
  • the L-STF, L-CEF, L-Header, and EDMG-Header-A fields may be named pre-EDMG modulated fields, and the rest may be named EDMG modulated fields.
  • a beamforming operation may be applied to transmit and receive a signal with high frequency by using a signal of a high frequency band.
  • the conventional 11ad system only discloses a beamforming method for one channel, and does not suggest any beamforming method applicable to a plurality of channels. Accordingly, the present invention proposes a beamforming procedure applicable to a data transmission method (eg, channel bonding, channel combining, FDMA, etc.) through a plurality of channels according to the 11ay system.
  • a data transmission method eg, channel bonding, channel combining, FDMA, etc.
  • the STA performs beamforming on only one channel prior to data transmission in order to perform data transmission through beamforming (section 3.1) and beamforming on a plurality of continuous or discontinuous channels.
  • Each method is described in detail in Section 3.2.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on one channel according to an embodiment of the present invention.
  • an STA that wants to transmit data through a beamforming operation is called an initiator, and an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • CH1 and CH2 channels that are disclosed in FIG. 11, the configuration of the present invention may be extended to channel bonding and channel combining through three or more channels.
  • a beamforming procedure may include a sector level sweep (SLS) phase, a channel bonding setup phase, and a channel bonding transmission phase. It can be composed of).
  • SLS sector level sweep
  • channel bonding setup phase a channel bonding setup phase
  • channel bonding transmission phase a channel bonding transmission phase.
  • a directional transmission scheme may be applied instead of an omni transmission scheme to more reliably transmit data and control information.
  • STAs that want to transmit / receive data may know the TX or RX best sectors for the initiator and the responder through the SLS process.
  • BF training that occurs within an Association BeamForming Training (A-BFT) assignment the AP or PCP / AP is an initiator and the non-AP and non-PCP / AP STAs are responders.
  • A-BFT Association BeamForming Training
  • the source (EDMG) STA of the SP is the initiator and the destination STA of the SP becomes a responder.
  • TXOP Transmission Opportunity
  • the link from the initiator to the responder is called an initiator link and the link from the responder to the initiator is called a responder link.
  • BF training begins with SLS (Sector Level Sweep) from the initiator.
  • SLS System Level Sweep
  • the purpose of the SLS phase is to enable communication between two STAs at the control PHY rate or higher MCS.
  • the SLS phase only provides for transmitting BF training.
  • the SLS may be followed by the BRP (Beam Refinement Protocol or Beam Refinement Phase) if requested by the initiator or responder.
  • BRP Beam Refinement Protocol or Beam Refinement Phase
  • the purpose of the BRP phase is to enable receive training and to enable iterative refinement of the antenna weight vector (AWV) of all transmitters and receivers at all STAs. If one of the STAs participating in the beam training chooses to use only one transmit antenna pattern, the reception training may be performed as part of the SLS step.
  • ADV antenna weight vector
  • the SLS step may include four elements: an initiator sweep (ISS) for training an initiator link and a responder sector sweep (RSS) for training a responder link. , SSW feedback, SSW ACK.
  • ISS initiator sweep
  • RSS responder sector sweep
  • the initiator begins the SLS phase by sending the frame (s) of the ISS.
  • the Responder does not begin sending the frame (s) of RSS before the ISS completes successfully. However, there may be an exception if the ISS occurs within the BTI.
  • the initiator does not start SSW feedback before the RSS phase completes successfully. However, there may be an exception when the RSS is generated within the A-BFT.
  • the Responder does not initiate the SSW ACK of the Initiator within the A-BFT.
  • the Responder starts the SSW ACK of the initiator immediately after successful completion of the SSW feedback of the initiator.
  • the BF frame transmitted by the initiator during the SLS phase may include an (EDMG) beacon frame, an SSW frame, and an SSW feedback frame.
  • the BF frame transmitted by the responder may include an SSW frame and an SSW-ACK frame.
  • TXSS Transmit Sector Sweep
  • the initiator and responder poses their own sector of transport at the end of the SLS phase. If the ISS or RSS uses a receive sector sweep, each responder or initiator has its own receive sector.
  • the STA does not change the transmit power during sector sweep.
  • FIG. 13 and 14 show examples of an SLS step.
  • the branch office has many sectors, and the responder has one transmitting sector and one receiving sector used in RSS.
  • the responder transmits all responder SSW frames on the same transmission sector, while the initiator switches the receive antenna.
  • the initiator has many transmission sectors and the responder has one transmission sector.
  • receive training for the initiator may be performed at the BRP stage.
  • SLS is a protocol for performing link detection in an 802.11ay system to which the present invention is applicable.
  • network nodes continuously transmit and receive frames including the same information while changing only the direction of the beam, and successfully receive the frames.
  • the indicators indicating the performance of the reception channel link eg, Signal to Ratio (SNR), Received Signal Strength Indicator (RSSI), etc.
  • SNR Signal to Ratio
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • beam training method for selecting the best beam direction.
  • BRP can be summarized as follows.
  • BRP is a protocol for finely adjusting the beam direction that can maximize the data rate in the beam direction determined by SLS or other means, and can be performed as necessary.
  • Such a BRP performs beam training using a BRP frame including beam training information and information for reporting a training result defined for the BRP protocol.
  • the BRP transmits and receives a BRP frame using a beam determined by previous beam training, and performs beam training substantially using a beam training sequence included at the end of the successfully transmitted and received BRP frame.
  • Beam training method. SLS uses the frame itself for beam training, but BRP may differ in that it uses only the beam training sequence.
  • SLS step may be performed in a Beacon Header Interval (BHI) and / or a Data Transfer Interval (DTI).
  • BHI Beacon Header Interval
  • DTI Data Transfer Interval
  • the SLS step performed during BHI may be the same as the SLS step defined in the 11ad system for coexistence with the 11ad system.
  • the SLS step performed during the DTI may be performed when the beamforming training between the initiator and the responder is not performed or the beamforming link (BF link) is lost.
  • the initiator and the responder may transmit a short SSW frame instead of the SSW frame for the SLS step.
  • the short SSW frame may be defined as a frame including a short SSW packet in a data field of a DMG control PHY or a DMG control mode PPDU.
  • a specific format of the short SSW packet may be set differently according to a purpose (eg, I-TXSS, R-TXSS, etc.) for transmitting the short SSW packet.
  • STAs for data communication in this step exchange channel setup, channel combining, FDMA transmission, etc. while transmitting and receiving a setup frame (RTS) and a DMG CTS (feedback frame).
  • RTS setup frame
  • DMG CTS feedback frame
  • Control information can be transmitted and received.
  • information transmitted / received from each other information for a transmission method using a plurality of channels, such as channel bonding, channel bandwidth, channel bonding, and FDMA, may be applied.
  • the beamforming training for one channel is performed through the above-described SLS step, and the initiator and the responder perform beamforming results (eg, best sector) for the one channel.
  • Direction is equally applicable to other channels. Accordingly, when the initiator and the responder transmit the RTS and the DMG CTS through a plurality of channels, the initiator and the responder may transmit the RTS and the DMG CTS by applying the best sector direction determined through the SLS step to all channels.
  • the initiator receives a DMG CTS, which is a response to the transmitted RTS, and then uses a plurality of idle channels using information such as channel information and channel bandwidth negotiated with the responder. Actual data can be transferred.
  • the initiator may transmit and receive an RTS and a DMG CTS with a responder through the above-described channel bonding setting step, and may transmit and receive information on an actual channel to which a channel bonding (or channel combining) method is applied.
  • the initiator may transmit the RTS through a total of four channels, the initiator may receive DMG CTS for two channels from the responder. This is because the Responder has determined that the remaining two channels are currently busy or unavailable.
  • the initiator and the responder may obtain information about the channels that are available for data transmission, and the initiator may transmit data over the channels that are substantially available.
  • the initiator and the responder perform beamforming training on one channel (eg, CH1, primary channel), and thus, all the channels are obtained from the beamforming training result (eg, best sector direction) obtained through the one channel. It can be applied to send and receive data signals.
  • one channel eg, CH1, primary channel
  • the beamforming training result eg, best sector direction
  • the initiator may transmit data in a channel combining method.
  • the responder may send an ACK frame on the channel through which the initiator sent data.
  • the ACK frame may be duplicated and transmitted through each channel through which the initiator transmits data, or may be transmitted by channel bonding.
  • the beamforming training operation for one channel described above may not be optimized for channel bonding using a plurality of channels for the following reasons.
  • the characteristics of one channel may not always be the same as the characteristics of another channel.
  • the beamforming training result for one channel may be different from the beamforming training result for the entire bandwidth.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on a plurality of channels according to another embodiment of the present invention.
  • an STA that intends to transmit data through a beamforming operation is called an initiator, and an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • an STA that receives data from the initiator is called a responder.
  • CH1 and CH2 channels that are disclosed in FIG. 15
  • the configuration of the present invention may be extended to channel bonding and channel combining through three or more channels.
  • an operation of performing beamforming on a plurality of channels may include an SLS step, a channel bonding setting step, a wideband SLS step, and a channel bonding transmission step.
  • the wideband SLS step is not limited to the conventional SLS configuration, and may include all beamforming training methods that can be extended to wideband beamforming training.
  • the wideband SLS step may be replaced with a wideband BRP step that extends the conventional BRP step or may include the wideband BRP step.
  • 16 is a diagram illustrating an operation of performing beamforming on a plurality of channels according to another embodiment of the present invention.
  • the wideband SLS step of FIG. 15 may be replaced with the wideband BRP step of FIG. 16.
  • the wideband SLS step of FIG. 15 may be configured as a wideband beamforming training step further including a wideband BRP step.
  • the initiator and the responder may perform the SLS step. This step allows the initiator and the responder to perform beamforming training for one channel (eg, primary cahnnel).
  • one channel eg, primary cahnnel
  • the SLS step will be described in detail above, and a description thereof will be omitted.
  • the initiator and the responder transmit and receive an RTS frame (Setup frame) and a DMG CTS frame (Feedback frame) through the channel bonding setting step, and transmit and receive information for channel bonding, channel combining, and FDMA transmission. Can be.
  • the initiator and the responder may transmit and receive information on a method of simultaneously beamforming training other than the information.
  • the initiator may inform the responder whether to perform beamforming training on a plurality of channels through a setup frame or an RTS frame. To this end, the initiator may transmit the configuration frame or the RTS frame including information indicating whether or not beamforming training for a plurality of channels to the responder.
  • the responder may inform the initiator whether beamforming training for the plurality of channels is possible through a feedback frame or a DMG CTS frame. To this end, the responder may transmit the feedback frame or DMG CTS frame including information indicating whether or not beamforming training for a plurality of channels to the initiator.
  • the Responder may have a wideband SLS stage Initiator TX Sector Sweep (I-TXSS), Initiator RX Sector Sweep (I-RXSS), Responder TX Sector Sweep (R-TXSS), or R-RXSS that is followed by a feedback frame or a DMG CTS frame.
  • I-TXSS Initiator TX Sector Sweep
  • I-RXSS Initiator RX Sector Sweep
  • R-TXSS Responder TX Sector Sweep
  • R-TXSS Responder TX Sector Sweep
  • the responder may indicate whether to perform TX beamforming training or RX beamforming training in a wideband BRP step through a feedback frame or a DMG CTS frame.
  • the responder may inform whether to simultaneously beam-train TX and RX through a feedback frame or a DMG CTS frame.
  • the beamforming training related information exchanged between the initiator and the responder in the channel bonding setting step may be included in any one of a setup frame and a feedback frame.
  • the initiator when the initiator wants to transmit data to the responder in an FDMA manner, the initiator may perform FDMA transmission setting through the channel bonding setting step.
  • the initiator may signal a resource unit (RU) allocation, a channel feedback request, a reporting method, etc. through a configuration frame (or an RTS frame).
  • RU resource unit
  • the responder may inform a Signal to Noise Ratio (SNR) or Signal to Interference & Noise Ratio (SINR) as a feedback value for available channels through a feedback frame.
  • SNR Signal to Noise Ratio
  • SINR Signal to Interference & Noise Ratio
  • the initiator and the responder may transmit and receive the RTS frame and the DMG CTS frame to each other during the channel bonding setting step.
  • the initiator and the responder perform beamforming training on one channel (for example, primary channel) through the above-described SLS step, and applies the best sector direction of the one channel to the other channel.
  • the RTS frame and the DMG CTS frame may be transmitted and received.
  • the RTS frame and the DMG CTS frame transmitted through each channel may be duplicated and transmitted for each channel.
  • the beamforming process for MIMO during the SP or CBAP is performed through continuous bi-directional transmission and reception at intervals of medium beamforming inter-frame space (MBIFS).
  • MIFS medium beamforming inter-frame space
  • the beamforming process for general MIMO cannot be used because the UL and DL sections are strictly separated. The reason is that it takes a very long time before the beamforming is completed, which is an inefficient beamforming process, making it difficult to meet the performance demanded by the system.
  • the present invention proposes a beamforming process for MIMO transmission during TDD-SP in a fast and efficient manner in accordance with TDD-SP characteristics.
  • the EDMG extended schedule element of FIG. 17 defines channel scheduling for the EDMG BSS and includes an indicator for the channels for which allocation is scheduled.
  • FIG. 18 illustrates a TDD slot structure element applicable to the present invention.
  • 19 illustrates a slot structure control field and a slot structure field included in a TDD slot structure element.
  • a value obtained by adding 1 to the value of the subfield (4 bits) of the number of TDD slots per TDD interval is 4 TDD of each TDD interval. It indicates the number of slots.
  • the subfields of the GT1 duration, the GT2 duration, and the GT3 duration indicate the duration of the GT1, GT2, and GT3 protection time shown in FIG. 5 in microseconds.
  • the Allocation ID field is set to the same value as the Allocation ID field of the Allocation Control field of the extended schedule element of FIG. 17 indicating TDD allocation.
  • the subfield of the slot structure start time of FIG. 18 indicates the lower 4 octets of the TSF timer at the starting point of the first TDD SP in which the slot structure becomes effective.
  • the subfield of the TDD SP Block Duration of FIG. 18 indicates the duration of the TDD SP in microseconds.
  • the octet number M of the slot structure field 1920 of FIG. 19 is equal to a subfield value of the number of TDD slots per TDD interval of FIG. 19.
  • the subfield of the TDD slot i duration (1 ⁇ i ⁇ M) indicates the duration of the i th TDD slot of each TDD interval in microseconds.
  • FIG. 20 illustrates a slot schedule control field included in a TDD slot schedule element and a TDD slot schedule element.
  • the TDD slot schedule element 2000 of FIG. 20 defines the access allocation of the DMG STA for the TDD slot in the TDD-SP.
  • the TDD slot schedule control field 2010 of FIG. 20 is as follows.
  • the subfield of Slot Schedule Start Time indicates the lower four octets of the TSF timer at the start of the first TDD SP at which the schedule takes effect.
  • the subfield of the Number of TDD Intervals in the Bitmap is included in the bitmap and access type schedule after the time indicated by the subfield of the slot schedule start time. The number of TDD intervals described in the subfield is indicated.
  • the Allocation ID field is set to the same value as the Allocation ID field of the Allocation Control field of the extended schedule element of FIG. 17 indicating TDD allocation.
  • the subfield of TDD Slot Schedule Duration indicates the duration in microseconds from the start of the first TDD interval to the end of the last TDD interval in which the schedule takes effect.
  • the subfields of the Bitmap and Access Type Schedule define the type of TDD slot and access permission of the DMG STA to the TDD slot covered by the bitmap.
  • PCP / AP informs STA (CN / DN) of the structure of TDD-SP by using Extended Schedule element and TDD Slot Structure element.
  • the PCP / AP informs STAs of which TDD slot within a TDD interval by using a TDD Slot Schedule element. Accordingly, an STA allocated to a specific TDD slot may only perform one operation of transmission or reception during the corresponding TDD slot.
  • a beamforming (BF) method that can apply SU (Single User) -MIMO is proposed to achieve a transmission rate required by 802.11ay.
  • 21 shows an example of a SU-MIMO beamforming process applicable to the present invention.
  • the SU-MIMO beamforming process when channel access is CBAP and SP in the DTI interval of FIG. 5 may be applied to the TDD-SP.
  • the PCP / AP informs a specific STA (CN) of the TDD-SP structure and allocates specific slots for SU-MIMO beamforming.
  • the Responder operates in the receive mode.
  • the Initiator operates in the receive mode.
  • Beamforming training using a BRP frame may be performed even in the TDD interval.
  • Beamforming using BRP frames includes MIMO beamforming, BRP TXSS beamforming, MIDC, and beam refinement transaction.
  • various antenna weight vectors can be trained by transmitting consecutive BRP frames with a constant IFS interval.
  • the UE can transmit data only for the TDD slot allocated to itself. Therefore, a situation in which the UE cannot sufficiently transmit BRP frames that must be transmitted in order to perform beamforming for a given TDD slot may occur.
  • FIG. 22 illustrates an example of a process of finding an optimal AWV using a BRP frame in MIMO beamforming and BRP TXSS applicable to the present invention.
  • a UE initiating beamforming training transmits as many BRP frames as necessary in order to find an optimal AWV at a Short Inter-Frame Space (SIFS) interval.
  • SIFS Short Inter-Frame Space
  • the TDD structure may transmit only during the TDD slot period allocated to the UE itself, which may cause a malfunction when the BRP frame cannot be transmitted as much as desired. This is because the transmission of the BRP frames in the MIMO beamforming and the BRP TXSS shown in the example of FIG. 22 is designed to occur continuously, and since the interval is fixed to SIFS, the TDD slot interval allocated to the UE may be removed. to be.
  • FIG. 23 shows another example of a process of finding an optimal AWV using a BRP frame in MIMO beamforming and BRP TXSS applicable to the present invention.
  • TDD Slot1 TDD slot 1
  • TDD Slot1 and TDD Slot2 are TDD slots allocated to the same transmitting terminal (AP or STA) and receiving terminal (STA or AP).
  • TDD slot for reverse transmission immediately following (closest to) TDD slot 2 becomes RX-TDD slot if TDD slot 2 was TX, and TX-TDD slot if TDD slot 2 was RX.
  • TDD slot transmission feedback information
  • TDD slot transmission feedback information
  • the format of the element and field (Next TDD slot) used at this time is shown in FIG.
  • the present embodiment may perform feedback in units of one TDD slot.
  • 25 illustrates an example of transmitting and receiving a BRP frame and a feedback frame in units of TDD slots applicable to the present invention.
  • a UE performs beamforming using a BRP frame during a given TDD slot 1 2510 and a TDD slot 2520 for a first reverse transmission followed by feedback on the BRP frame. If slot1 is TX, it becomes an RX TDD slot, and if TDD slot1 is RX, it becomes a TX TDD slot. Thereafter, even beamforming that has not been performed in TDD slot 1 is performed during the following TDD slot 2 (2530), and a TDD slot (2540, TX slot 2 if TDD slot 2 is TX) for the first reverse transmission following the feedback thereto is performed. If the TDD slot 2 is RX, it becomes the TX TDD slot).
  • 26 shows an example of transmitting and receiving a BRP frame in units of TDD slots according to a TDD interval interval applicable to the present invention.
  • FIG. 26 illustrates an example in which TDD slot 1 is allocated to a terminal (AP or STA) at TDD interval 1, no TDD slot is allocated to the terminal at TDD interval 2, and TDD slot 2 is allocated to the terminal at TDD interval 3. Indicates.
  • TDD Slot1 TDD slot 1
  • the UE transmits a BFS frame in SIFS interval in TDD Slot 1. Send as many BRP frames as you can.
  • TDD Slot1 and TDD Slot2 are TDD slots allocated to the same transmitting terminal (AP or STA) and receiving terminal (STA or AP). However, since the UE does not have an allocated TDD slot in the TDD interval 2, the TDD slot closest to the TDD slot 1 and in the same direction may be the TDD slot 2 included in the TDD interval 3.
  • the transmitting terminal recognizes that the BRP frame is not received even though the transmitting terminal transmits the BRP frame. ) Is then received to complete beamforming. That is, the beamforming step using the BRP frame may be completed in TDD interval 3 starting from TDD interval 1.
  • the TDD slot for reverse transmission immediately following (closest to) TDD slot 2 becomes RX-TDD slot if TDD slot 2 was TX, and TX-TDD slot if TDD slot 2 was RX.
  • the TX TDD slot and the RX TDD slot may be interchanged.
  • FIGS. 25 and 26 can be extended to apply continuous BRP frames with a constant SIFS interval in a TDD structure, as described in 4.2 and 4.3, as described in 4.2 and 4.3.
  • the above method can be applied to the TDD structure in the same manner.
  • various procedures supported by 11ay can be used in the TDD structure.
  • TX TDD slot In consideration of the limitation of simple transmission in the TX TDD slot and the RX TDD slot, only one direction of transmission is allowed in one TDD slot. Also, only terminals allocated during a given TDD slot period can transmit and receive data.
  • the existing beamforming training can be performed even in the TDD by newly designing the beamforming training according to the characteristics of the TDD structure and by informing the newly designed information for the beamforming operation of the terminals.
  • the UE performs beamforming remaining in the TDD slot allocated to the fastest returning in the TDD structure, thereby maintaining the beamforming information stored in the previous TDD slot only for the shortest time.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating a procedure for performing an SU-MIMO beamforming that can be used in a TDD SP structure according to the present embodiment.
  • This embodiment proposes a method of transmitting signals by performing MIMO beamforming even during TDD-SP in order to achieve a transmission rate required by 802.11ay.
  • the first STA may correspond to an initiator that performs beamforming
  • the second STA may correspond to a responder who performs beamforming. Since the MIMO beamforming described in this embodiment is performed between the first STA and the second STA, it may correspond to a single user (SU) -MIMO beamforming.
  • SU-MIMO beamforming consists of four sub-steps (first to fourth sub-steps).
  • the first substep may be a single user (SU) -MIMO beamforming setting substep (S2710, S2720).
  • the second sub-step may be a SU-MIMO beamforming feedback sub-step (S2750, S2760).
  • the third substep may be an initiator-SU-MIMO BF Training (I-SMBT) substep (S2730).
  • the fourth substep may be a response step SU2MIBT (Responder-SU-MIMO BF Training).
  • the third substep may be located after the first substep.
  • the fourth substep may be located after the third substep and before the second substep.
  • An example of configuring a TDD slot in an inner subphase is as follows.
  • the first STA receives the first MIMO beamforming configuration frame from the second STA, and then assigns the first TDD among the TDD slots allocated by the first STA.
  • the second MIMO beamforming configuration frame is transmitted in the slot. That is, the TDD slot for transmitting / receiving the MIMO beamforming configuration frame may be determined within the first sub-step to perform efficient MIMO beamforming in terms of time and power.
  • the first STA is the first TDD allocated among the TDD slots allocated by the first STA.
  • the second MIMO beamforming feedback frame is transmitted in the slot. That is, the TDD slot for transmitting / receiving the MIMO beamforming feedback frame may be determined in the second sub-step to perform MIMO beamforming efficiently in terms of time and power.
  • the second STA After the second STA receives the second MIMO beamforming configuration frame from the first STA, in the third lower step S2730, the second STA is the first of the TDD slots allocated by the second STA.
  • a BRP (Beam Refinement Protocol) frame may be transmitted in the allocated TDD slot. That is, after the transmission and reception of the last frame of the first sub-step is finished, the third sub-step may be started in the first allocated TDD slot.
  • Beam Refinement Protocol Beam Refinement Protocol
  • the first STA After the first STA receives the first BRP frame from the second STA, in the fourth substep S2740, the first STA is the first TDD among the TDD slots allocated by the first STA.
  • a BRP frame can be transmitted in a slot. That is, after the transmission and reception of the last frame of the third substep is finished, the fourth substep may be started in the first allocated TDD slot.
  • the second STA After the second STA receives the BRP frame from the first STA, in the second sub-steps S2750 and S2760, the second STA is the first TDD allocated among the TDD slots allocated by the second STA.
  • the first MIMO beamforming feedback frame may be transmitted in a slot. That is, after the transmission and reception of the last frame of the fourth sub-step is finished, the second sub-step may be started in the first allocated TDD slot.
  • the third substep S2730 may be started at a distance apart from the end of the first substep by a medium beamforming inter-frame space (MBIFS).
  • MBIFS medium beamforming inter-frame space
  • the fourth sub-step may be started at a location separated by MBIFS from the end of the third sub-step.
  • the second sub-step may be started at a place separated by MBIFS from the end of the fourth sub-step.
  • each of the plurality of BRP frames may be transmitted at intervals as short as the Short Inter-Frame Space (SIFS) in one TDD slot.
  • SIFS Short Inter-Frame Space
  • each of the plurality of BRP frames may be transmitted at intervals of SIFS in one TDD slot.
  • this embodiment describes a procedure for performing MIMO beamforming while transmitting and receiving BRP frames in the I-SMBT substep S2730 and the R-SMBT substep S2740.
  • the first STA transmits at least one Beam Refinement Protocol (BRP) frame to perform Multi Input Multi Output (MIMO) beamforming training with the second STA.
  • BRP Beam Refinement Protocol
  • MIMO Multi Input Multi Output
  • the at least one BRP frame is transmitted during a service division (SP) based on a time division duplex (TDD).
  • SP service division
  • TDD time division duplex
  • the first MIMO beamforming setup frame, the second MIMO beamforming setup frame, and the at least one BRP frame are transmitted during the TDD based SP to perform the MIMO beamforming training.
  • step S2770 the first STA transmits the signal to the second STA based on the MIMO beamforming training.
  • the SP includes a plurality of TDD slots. Specifically, the SP includes a plurality of TDD intervals, and one TDD interval includes a plurality of TDD slots.
  • the plurality of TDD slots may include at least one transmit (Tx) TDD slot that can only transmit frames based on the initiator and at least one receive (Rx) TDD slot that can only receive frames.
  • the SP includes a first TDD slot and a second TDD slot.
  • a second BRP frame other than the first BRP frame among the at least one BRP frame is the second TDD. Transmitted in the slot.
  • the second TDD slot is a transmission TDD slot that is allocated first after the first TDD slot. That is, if the first STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the first TDD slot, the remaining BRP frames except for the BRP frame transmitted in the first TDD slot may be transmitted in the second TDD slot.
  • the first BRP frame may be transmitted at an interval equal to the short inter-frame space (SIFS) in the first TDD slot.
  • the second BRP frame may be transmitted at an interval equal to SIFS in the second TDD slot.
  • the STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the current TDD slot, the remaining BRP frames except the BRP frame transmitted in the current TDD slot are allocated first and then transmitted in the TDD slot. It is possible to perform beamforming training in a short time.
  • the last BRP frame of the first BRP frame and the first BRP frame of the second BRP frame may not have an interval as much as SIFS.
  • the first BRP included in the first TDD slot may have an SIFS interval
  • the second BDD included in the second TDD slot may have an SIF interval.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame may not be zero.
  • the second STA receives the last BRP frame of the first BRP frame, and even if the next BRP frame does not receive the next BRP frame, the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame is not zero, so MIMO beamforming is still complete. You can see that it is not.
  • the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame may be zero. As a result, the second STA may know that the MIMO beamforming is completed by the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the MIMO beamforming training may be resumed from the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the first STA may transmit information on the TDD structure during the SP to the second STA. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the information on the TDD structure. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is resumed from the second TDD slot based on the information on the TDD structure. Similarly, it may be confirmed that the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the information on the TDD structure.
  • the last BRP frame of the first BRP frame may include a reserved bit (reserved bit).
  • the reserved bit may include allocation information of the second TDD slot.
  • the first STA may inform the second STA that the next BRP frame of the last BRP frame of the first BRP frame is transmitted from the second TDD slot, rather than after SIFS.
  • the first STA may receive a first feedback frame for the first BRP frame and a second feedback frame for the second BRP frame from the second STA.
  • the first STA may transmit the first MIMO beamforming feedback frame after receiving the first feedback frame and the second feedback frame.
  • the first STA may receive a second MIMO beamforming feedback frame from the second STA.
  • the second MIMO beamforming configuration frame may be received in the first TDD slot allocated among the TDD slots allocated by the first STA after the first MIMO beamforming configuration frame is transmitted.
  • the second MIMO beamforming feedback frame may be received in the first TDD slot allocated among the TDD slots allocated by the first STA after the first MIMO beamforming feedback frame is transmitted.
  • the first feedback frame and the second feedback frame may be received during the SP.
  • the SP may further include a third TDD slot and a fourth TDD slot.
  • the first feedback frame may be received in the third TDD slot.
  • the second feedback frame may be received in the fourth TDD slot.
  • the third TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the first TDD slot.
  • the fourth TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the second TDD slot.
  • the first STA receives a feedback frame for the BRP frame transmitted in the first TDD slot in the next TDD slot closest to the first TDD slot, and receives the feedback frame for the BRP frame transmitted in the second TDD slot.
  • the feedback frame can be received in the next TDD slot closest to the second TDD slot, so that beamforming training can be performed in a short time.
  • the SP may be configured in the order of the first TDD interval, the second TDD interval, and the third TDD interval.
  • the first TDD slot may be included in the first TDD interval
  • the second TDD slot may be included in the third TDD interval.
  • the second TDD interval may not be allocated to the first STA and the second STA. That is, if only the first TDD interval and the third TDD interval are allocated to the first STA and the second STA, the second TDD slot may be the first TDD slot allocated except for the second TDD interval. have.
  • the first STA may transmit a TDD Slot Structure element and a TDD Slot Schedule element to the second STA.
  • the first to third TDD intervals may be determined by the TDD slot structure element.
  • the first to fourth TDD slots may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the embodiment may operate based on non-reciprocal SU-MIMO beamforming training.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating a responder performing SU-MIMO beamforming that can be used in a TDD SP structure according to the present embodiment.
  • This embodiment proposes a method of receiving a signal by performing MIMO beamforming during TDD-SP to achieve a transmission rate required by 802.11ay.
  • the first STA may correspond to an initiator that performs beamforming
  • the second STA may correspond to a responder who performs beamforming. Since the MIMO beamforming described in this embodiment is performed between the first STA and the second STA, it may correspond to a single user (SU) -MIMO beamforming.
  • SU-MIMO beamforming consists of four sub-steps (first to fourth sub-steps).
  • the first substep may be a single user (SU) -MIMO beamforming setting substep (S2810, S2820).
  • the second sub-step may be a SU-MIMO beamforming feedback sub-step (S2850, S2860).
  • the third substep may be an initiator-SU-MIMO BF Training (I-SMBT) substep (S2830).
  • the fourth sub-step may be a response-SU-MIMO BF Training (R-SMBT) sub-step (S2840).
  • the third substep may be located after the first substep.
  • the fourth substep may be located after the third substep and before the second substep.
  • An example of configuring a TDD slot in an inner subphase is as follows.
  • the first STA receives the first MIMO beamforming configuration frame from the second STA, and then assigns the first TDD among the TDD slots allocated by the first STA.
  • the second MIMO beamforming configuration frame is transmitted in the slot. That is, the TDD slot for transmitting / receiving the MIMO beamforming configuration frame may be determined within the first sub-step to perform efficient MIMO beamforming in terms of time and power.
  • the first STA after receiving the first MIMO beamforming feedback frame from the second STA, the first TDD allocated among the TDD slots allocated by the first STA
  • the second MIMO beamforming feedback frame is transmitted in the slot. That is, the TDD slot for transmitting / receiving the MIMO beamforming feedback frame may be determined in the second sub-step to perform MIMO beamforming efficiently in terms of time and power.
  • the second STA After the second STA receives the second MIMO beamforming configuration frame from the first STA, in the third lower step S2830, the second STA is the first of the TDD slots allocated by the second STA.
  • a BRP (Beam Refinement Protocol) frame may be transmitted in the allocated TDD slot. That is, after the transmission and reception of the last frame of the first sub-step is finished, the third sub-step may be started in the first allocated TDD slot.
  • Beam Refinement Protocol Beam Refinement Protocol
  • the first STA After the first STA receives the first BRP frame from the second STA, in the fourth substep S2840, the first STA is the first TDD among the TDD slots allocated by the first STA.
  • a BRP frame can be transmitted in a slot. That is, after the transmission and reception of the last frame of the third substep is finished, the fourth substep may be started in the first allocated TDD slot.
  • the second STA After the second STA receives the BRP frame from the first STA, in the second sub-steps S2850 and S2860, the second STA is the first TDD among the TDD slots allocated by the second STA.
  • the first MIMO beamforming feedback frame may be transmitted in a slot. That is, after the transmission and reception of the last frame of the fourth sub-step is finished, the second sub-step may be started in the first allocated TDD slot.
  • the third sub-step S2830 may be started from the end of the first sub-step as far as the Medium Beamforming Inter-Frame Space (MBIFS).
  • MBIFS Medium Beamforming Inter-Frame Space
  • the fourth sub-step may be started at a location separated by MBIFS from the end of the third sub-step.
  • the second sub-step may be started at a place separated by MBIFS from the end of the fourth sub-step.
  • each of the plurality of BRP frames may be transmitted at intervals corresponding to the short inter-frame space (SIFS) in one TDD slot.
  • SIFS short inter-frame space
  • each of the plurality of BRP frames may be transmitted at intervals as much as SIFS in one TDD slot.
  • this embodiment describes a procedure for performing MIMO beamforming while transmitting and receiving BRP frames in the I-SMBT substep S2830 and the R-SMBT substep S2840.
  • the second STA receives at least one Beam Refinement Protocol (BRP) frame to perform Multi Input Multi Output (MIMO) beamforming training with the first STA.
  • BRP Beam Refinement Protocol
  • MIMO Multi Input Multi Output
  • the at least one BRP frame is received during a service division (SP) based on time division duplex (TDD).
  • SP service division
  • TDD time division duplex
  • the first MIMO beamforming setup frame, the second MIMO beamforming setup frame, and the at least one BRP frame are transmitted during the TDD based SP to perform the MIMO beamforming training.
  • step S2870 the second STA receives the signal from the first STA based on the MIMO beamforming training.
  • the SP includes a plurality of TDD slots. Specifically, the SP includes a plurality of TDD intervals, and one TDD interval includes a plurality of TDD slots.
  • the plurality of TDD slots may include at least one transmit (Tx) TDD slot that can only transmit frames based on the initiator and at least one receive (Rx) TDD slot that can only receive frames.
  • the SP includes a first TDD slot and a second TDD slot.
  • a second BRP frame other than the first BRP frame among the at least one BRP frame is the second TDD. Transmitted in the slot.
  • the second TDD slot is a transmission TDD slot that is allocated first after the first TDD slot. That is, if the first STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the first TDD slot, the remaining BRP frames except for the BRP frame transmitted in the first TDD slot may be transmitted in the second TDD slot.
  • the first BRP frame may be transmitted at an interval equal to the short inter-frame space (SIFS) in the first TDD slot.
  • the second BRP frame may be transmitted at an interval equal to SIFS in the second TDD slot.
  • the STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the current TDD slot, the remaining BRP frames except the BRP frame transmitted in the current TDD slot are allocated first and then transmitted in the TDD slot. It is possible to perform beamforming training in a short time.
  • the last BRP frame of the first BRP frame and the first BRP frame of the second BRP frame may not have an interval as much as SIFS.
  • the first BRP included in the first TDD slot may have an SIFS interval
  • the second BDD included in the second TDD slot may have an SIF interval.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame may not be zero.
  • the second STA receives the last BRP frame of the first BRP frame, and even if the next BRP frame does not receive the next BRP frame, the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame is not zero, so MIMO beamforming is still complete. You can see that it is not.
  • the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame may be zero. As a result, the second STA may know that the MIMO beamforming is completed by the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the MIMO beamforming training may be resumed from the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the first STA may transmit information on the TDD structure during the SP to the second STA. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the information on the TDD structure. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is resumed from the second TDD slot based on the information on the TDD structure. Similarly, it may be confirmed that the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the information on the TDD structure.
  • the last BRP frame of the first BRP frame may include a reserved bit (reserved bit).
  • the reserved bit may include allocation information of the second TDD slot.
  • the first STA may inform the second STA that the next BRP frame of the last BRP frame of the first BRP frame is transmitted from the second TDD slot, rather than after SIFS.
  • the second STA may transmit a first feedback frame for the first BRP frame and a second feedback frame for the second BRP frame to the first STA.
  • the first STA may transmit the first MIMO beamforming feedback frame after receiving the first feedback frame and the second feedback frame.
  • the first STA may receive a second MIMO beamforming feedback frame from the second STA.
  • the second MIMO beamforming configuration frame may be received in the first TDD slot allocated among the TDD slots allocated by the first STA after the first MIMO beamforming configuration frame is transmitted.
  • the second MIMO beamforming feedback frame may be received in the first TDD slot allocated among the TDD slots allocated by the first STA after the first MIMO beamforming feedback frame is transmitted.
  • the first feedback frame and the second feedback frame may be received during the SP.
  • the SP may further include a third TDD slot and a fourth TDD slot.
  • the first feedback frame may be received in the third TDD slot.
  • the second feedback frame may be received in the fourth TDD slot.
  • the third TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the first TDD slot.
  • the fourth TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the second TDD slot.
  • the first STA receives a feedback frame for the BRP frame transmitted in the first TDD slot in the next TDD slot closest to the first TDD slot, and receives the feedback frame for the BRP frame transmitted in the second TDD slot.
  • the feedback frame can be received in the next TDD slot closest to the second TDD slot, so that beamforming training can be performed in a short time.
  • the SP may be configured in the order of the first TDD interval, the second TDD interval, and the third TDD interval.
  • the first TDD slot may be included in the first TDD interval
  • the second TDD slot may be included in the third TDD interval.
  • the second TDD interval may not be allocated to the first STA and the second STA. That is, if only the first TDD interval and the third TDD interval are allocated to the first STA and the second STA, the second TDD slot may be the first TDD slot allocated except for the second TDD interval. have.
  • the first STA may transmit a TDD Slot Structure element and a TDD Slot Schedule element to the second STA.
  • the first to third TDD intervals may be determined by the TDD slot structure element.
  • the first to fourth TDD slots may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the embodiment may operate based on non-reciprocal SU-MIMO beamforming training.
  • 29 shows a procedure of transmitting and receiving a signal by performing SU-MIMO beamforming that can be used in a TDD SP structure according to the present embodiment.
  • the first STA may correspond to the initiator STA 100 performing beamforming
  • the second STA may correspond to the responder STA 150 performing beamforming. Since the MIMO beamforming described in this embodiment is performed between the initiator STA and the responder STA, it may correspond to a single user (SU) -MIMO beamforming.
  • the SU-MIMO beamforming shown in FIG. 29 includes a first subphase and a second substep.
  • the MIMO beamforming may further include a third substep and a fourth substep.
  • the first substep may be a single user (SU) -MIMO beamforming setting substep 2910.
  • the second substep may be a SU-MIMO beamforming feedback substep 2940.
  • the third substep may be an initiator-SU-MIMO BF Training (I-SMBT) substep 2920.
  • the fourth sub-step may be a response-SU-MIMO BF Training (R-SMBT) sub-step 2930.
  • the third substep may be located after the first substep.
  • the fourth substep may be located after the third substep and before the second substep.
  • An example of configuring a TDD slot in an inner subphase is as follows.
  • the first STA receives a first MIMO beamforming configuration frame from the second STA, and then, in the first TDD slot allocated among the TDD slots allocated by the first STA.
  • the second MIMO beamforming setting frame is transmitted. That is, the TDD slot for transmitting / receiving the MIMO beamforming configuration frame may be determined within the first sub-step to perform efficient MIMO beamforming in terms of time and power.
  • the first STA receives a first MIMO beamforming feedback frame from the second STA, and then, in the TDD slot allocated first among the TDD slots allocated by the first STA.
  • the second MIMO beamforming feedback frame is transmitted. That is, the TDD slot for transmitting / receiving the MIMO beamforming feedback frame may be determined in the second sub-step to perform MIMO beamforming efficiently in terms of time and power.
  • the second STA After the second STA receives the second MIMO beamforming configuration frame from the first STA, in the third substep 2920, the second STA is the first of the TDD slots allocated by the second STA.
  • a BRP (Beam Refinement Protocol) frame may be transmitted in the allocated TDD slot. That is, after the transmission and reception of the last frame of the first sub-step is finished, the third sub-step may be started in the first allocated TDD slot.
  • Beam Refinement Protocol Beam Refinement Protocol
  • the first STA After the first STA receives the first BRP frame from the second STA, in the fourth substep 2930, the first STA is the first TDD among the TDD slots allocated by the first STA.
  • a BRP frame can be transmitted in a slot. That is, after the transmission and reception of the last frame of the third substep is finished, the fourth substep may be started in the first allocated TDD slot.
  • the second STA After the second STA receives the BRP frame from the first STA, in the second sub-step 2940, the second STA is the first TDD slot among the TDD slots allocated by the second STA.
  • the first MIMO beamforming feedback frame may be transmitted. That is, after the transmission and reception of the last frame of the fourth sub-step is finished, the second sub-step may be started in the first allocated TDD slot.
  • the third sub-step 2920 may be started from the end of the first sub-step as far as the Medium Beamforming Inter-Frame Space (MBIFS).
  • MBIFS Medium Beamforming Inter-Frame Space
  • the fourth sub-step may be started at a location separated by MBIFS from the end of the third sub-step.
  • the second sub-step may be started at a place separated by MBIFS from the end of the fourth sub-step.
  • each of the plurality of BRP frames may be transmitted at intervals as long as the Short Inter-Frame Space (SIFS) in one TDD slot.
  • SIFS Short Inter-Frame Space
  • each of the plurality of BRP frames may be transmitted at intervals as much as SIFS in one TDD slot.
  • this embodiment describes a procedure for performing MIMO beamforming while transmitting and receiving BRP frames in the I-SMBT substep 2920 and the R-SMBT substep 2930.
  • the initiator STA performs SU-MIMO beamforming that can be used in the TDD SP structure with the responder STA.
  • the first STA transmits at least one Beam Refinement Protocol (BRP) frame to perform Multi Input Multi Output (MIMO) beamforming training with the second STA.
  • BRP Beam Refinement Protocol
  • MIMO Multi Input Multi Output
  • the at least one BRP frame is transmitted during a service division (SP) based on a time division duplex (TDD).
  • SP service division
  • TDD time division duplex
  • the first MIMO beamforming setup frame, the second MIMO beamforming setup frame, and the at least one BRP frame are transmitted during the TDD based SP to perform the MIMO beamforming training.
  • the initiator STA transmits and receives a signal with the responder STA based on the result of the SU-MIMO beamforming.
  • the initiator STA is referred to as a first STA and the responder STA is referred to as a second STA.
  • the SP includes a plurality of TDD slots. Specifically, the SP includes a plurality of TDD intervals, and one TDD interval includes a plurality of TDD slots.
  • the plurality of TDD slots may include at least one transmit (Tx) TDD slot that can only transmit frames based on the initiator and at least one receive (Rx) TDD slot that can only receive frames.
  • the SP includes a first TDD slot and a second TDD slot.
  • a second BRP frame other than the first BRP frame among the at least one BRP frame is the second TDD. Transmitted in the slot.
  • the second TDD slot is a transmission TDD slot that is allocated first after the first TDD slot. That is, if the first STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the first TDD slot, the remaining BRP frames except for the BRP frame transmitted in the first TDD slot may be transmitted in the second TDD slot.
  • the first BRP frame may be transmitted at an interval equal to the short inter-frame space (SIFS) in the first TDD slot.
  • the second BRP frame may be transmitted at an interval equal to SIFS in the second TDD slot.
  • the STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the current TDD slot, the remaining BRP frames except the BRP frame transmitted in the current TDD slot are allocated first and then transmitted in the TDD slot. It is possible to perform beamforming training in a short time.
  • the last BRP frame of the first BRP frame and the first BRP frame of the second BRP frame may not have an interval as much as SIFS.
  • the first BRP included in the first TDD slot may have an SIFS interval
  • the second BDD included in the second TDD slot may have an SIF interval.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame may not be zero.
  • the second STA receives the last BRP frame of the first BRP frame, and even if the next BRP frame does not receive the next BRP frame, the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame is not zero, so MIMO beamforming is still complete. You can see that it is not.
  • the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame may be zero. As a result, the second STA may know that the MIMO beamforming is completed by the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the MIMO beamforming training may be resumed from the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the first STA may transmit information on the TDD structure during the SP to the second STA. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the information on the TDD structure. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is resumed from the second TDD slot based on the information on the TDD structure. Similarly, it may be confirmed that the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the information on the TDD structure.
  • the last BRP frame of the first BRP frame may include a reserved bit (reserved bit).
  • the reserved bit may include allocation information of the second TDD slot.
  • the first STA may inform the second STA that the next BRP frame of the last BRP frame of the first BRP frame is transmitted from the second TDD slot, rather than after SIFS.
  • the first STA may receive a first feedback frame for the first BRP frame and a second feedback frame for the second BRP frame from the second STA. .
  • the first STA may transmit the first MIMO beamforming feedback frame after receiving the first feedback frame and the second feedback frame.
  • the first STA may receive a second MIMO beamforming feedback frame from the second STA.
  • the second MIMO beamforming configuration frame may be received in the first TDD slot allocated among the TDD slots allocated by the first STA after the first MIMO beamforming configuration frame is transmitted.
  • the second MIMO beamforming feedback frame may be received in the first TDD slot allocated among the TDD slots allocated by the first STA after the first MIMO beamforming feedback frame is transmitted.
  • the first feedback frame and the second feedback frame may be received during the SP.
  • the SP may further include a third TDD slot and a fourth TDD slot.
  • the first feedback frame may be received in the third TDD slot.
  • the second feedback frame may be received in the fourth TDD slot.
  • the third TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the first TDD slot.
  • the fourth TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the second TDD slot.
  • the first STA receives a feedback frame for the BRP frame transmitted in the first TDD slot in the next TDD slot closest to the first TDD slot, and receives the feedback frame for the BRP frame transmitted in the second TDD slot.
  • the feedback frame can be received in the next TDD slot closest to the second TDD slot, so that beamforming training can be performed in a short time.
  • the SP may be configured in the order of the first TDD interval, the second TDD interval, and the third TDD interval.
  • the first TDD slot may be included in the first TDD interval
  • the second TDD slot may be included in the third TDD interval.
  • the second TDD interval may not be allocated to the first STA and the second STA. That is, if only the first TDD interval and the third TDD interval are allocated to the first STA and the second STA, the second TDD slot may be the first TDD slot allocated except for the second TDD interval. have.
  • the first STA may transmit a TDD Slot Structure element and a TDD Slot Schedule element to the second STA.
  • the first to third TDD intervals may be determined by the TDD slot structure element.
  • the first to fourth TDD slots may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the embodiment may operate based on non-reciprocal SU-MIMO beamforming training.
  • FIG. 30 is a view for explaining an apparatus for implementing the method as described above.
  • the wireless device 100 of FIG. 30 may correspond to an initiator STA for transmitting the signal described in the above description, and the wireless device 150 may correspond to a responder STA for receiving the signal described in the above description.
  • each station may correspond to an 11ay terminal or a PCP / AP.
  • the initiator STA transmitting a signal is called a transmitting device 100
  • the responder STA receiving a signal is called a receiving device 150.
  • the transmitter 100 may include a processor 110, a memory 120, and a transceiver 130
  • the receiver device 150 may include a processor 160, a memory 170, and a transceiver 180. can do.
  • the transceiver 130 and 180 may transmit / receive a radio signal and may be executed in a physical layer such as IEEE 802.11 / 3GPP.
  • the processors 110 and 160 are executed in the physical layer and / or the MAC layer and are connected to the transceivers 130 and 180.
  • the processors 110 and 160 and / or the transceivers 130 and 180 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processors.
  • the memory 120, 170 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage unit.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory card
  • storage medium storage medium and / or other storage unit.
  • the method described above can be executed as a module (eg, process, function) that performs the functions described above.
  • the module may be stored in the memories 120 and 170 and may be executed by the processors 110 and 160.
  • the memories 120 and 170 may be disposed inside or outside the processes 110 and 160, and may be connected to the processes 110 and 160 by well-known means.
  • the processors 110 and 160 may implement the functions, processes, and / or methods proposed herein.
  • the processors 110 and 160 may perform operations according to the above-described embodiment.
  • the operation of the processor 110 of the transmitter is specifically as follows.
  • the processor 110 of the transmitting apparatus performs MIMO beamforming during a time division duplex (SPD) based service period (SP) and transmits and receives a signal based on a result of the MIMO beamforming.
  • the processor 110 of the transmitting apparatus transmits at least one Beam Refinement Protocol (BRP) frame in order to perform MIMO beamforming training.
  • the at least one BRP frame is transmitted during a service division (SP) based on a time division duplex (TDD).
  • SP time division duplex
  • TDD time division duplex
  • the operation of the processor 160 of the receiving apparatus is as follows.
  • the processor 160 of the receiving apparatus performs MIMO beamforming during a time division duplex (SPD) based service period (SP) and transmits and receives a signal based on a result of the MIMO beamforming.
  • the processor 160 of the receiving apparatus receives at least one Beam Refinement Protocol (BRP) frame to perform Multi Input Multi Output (MIMO) beamforming training.
  • BRP Beam Refinement Protocol
  • MIMO Multi Input Multi Output
  • the at least one BRP frame is received during a service division (SP) based on time division duplex (TDD).
  • the SP includes a plurality of TDD slots. Specifically, the SP includes a plurality of TDD intervals, and one TDD interval includes a plurality of TDD slots.
  • the plurality of TDD slots may include at least one transmit (Tx) TDD slot that can only transmit frames based on the initiator and at least one receive (Rx) TDD slot that can only receive frames.
  • the SP includes a first TDD slot and a second TDD slot.
  • a second BRP frame other than the first BRP frame among the at least one BRP frame is the second TDD. Transmitted in the slot.
  • the second TDD slot is a transmission TDD slot that is allocated first after the first TDD slot. That is, if the first STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the first TDD slot, the remaining BRP frames except for the BRP frame transmitted in the first TDD slot may be transmitted in the second TDD slot.
  • the first BRP frame may be transmitted at an interval equal to the short inter-frame space (SIFS) in the first TDD slot.
  • the second BRP frame may be transmitted at an interval equal to SIFS in the second TDD slot.
  • the STA cannot transmit all the BRP frames required for MIMO beamforming using only the current TDD slot, the remaining BRP frames except the BRP frame transmitted in the current TDD slot are allocated first and then transmitted in the TDD slot. It is possible to perform beamforming training in a short time.
  • the last BRP frame of the first BRP frame and the first BRP frame of the second BRP frame may not have an interval as much as SIFS.
  • the first BRP included in the first TDD slot may have an SIFS interval
  • the second BDD included in the second TDD slot may have an SIF interval.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame may not be zero.
  • the second STA receives the last BRP frame of the first BRP frame, and even if the next BRP frame does not receive the next BRP frame, the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame is not zero, so MIMO beamforming is still complete. You can see that it is not.
  • the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame may be zero. As a result, the second STA may know that the MIMO beamforming is completed by the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the MIMO beamforming training may be resumed from the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the first BRP frame.
  • the first TDD slot and the second TDD slot may not have an interval as much as SIFS.
  • the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the code field value of the last BRP frame of the second BRP frame.
  • the first STA may transmit information on the TDD structure during the SP to the second STA. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is not completed in the first TDD slot based on the information on the TDD structure. It may be confirmed that the MIMO beamforming training is resumed from the second TDD slot based on the information on the TDD structure. Similarly, it may be confirmed that the MIMO beamforming training is completed in the second TDD slot based on the information on the TDD structure.
  • the last BRP frame of the first BRP frame may include a reserved bit (reserved bit).
  • the reserved bit may include allocation information of the second TDD slot.
  • the first STA may inform the second STA that the next BRP frame of the last BRP frame of the first BRP frame is transmitted from the second TDD slot, rather than after SIFS.
  • the first STA may receive a first feedback frame for the first BRP frame and a second feedback frame for the second BRP frame from the second STA.
  • the first feedback frame and the second feedback frame may be received during the SP.
  • the SP may further include a third TDD slot and a fourth TDD slot.
  • the first feedback frame may be received in the third TDD slot.
  • the second feedback frame may be received in the fourth TDD slot.
  • the third TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the first TDD slot.
  • the fourth TDD slot may be a reception TDD slot allocated first after the second TDD slot.
  • the first STA receives a feedback frame for the BRP frame transmitted in the first TDD slot in the next TDD slot closest to the first TDD slot, and receives the feedback frame for the BRP frame transmitted in the second TDD slot.
  • the feedback frame can be received in the next TDD slot closest to the second TDD slot, so that beamforming training can be performed in a short time.
  • the SP may be configured in the order of the first TDD interval, the second TDD interval, and the third TDD interval.
  • the first TDD slot may be included in the first TDD interval
  • the second TDD slot may be included in the third TDD interval.
  • the second TDD interval may not be allocated to the first STA and the second STA. That is, if only the first TDD interval and the third TDD interval are allocated to the first STA and the second STA, the second TDD slot may be the first TDD slot allocated except for the second TDD interval. have.
  • the first STA may transmit a TDD Slot Structure element and a TDD Slot Schedule element to the second STA.
  • the first to third TDD intervals may be determined by the TDD slot structure element.
  • the first to fourth TDD slots may be determined by the TDD slot schedule element.
  • the embodiment may operate based on non-reciprocal SU-MIMO beamforming training.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선랜 시스템에서 신호를 전송하는 방법 및 장치가 제안된다. 구체적으로, 제1 STA은 제2 STA과 MIMO 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 적어도 하나의 BRP 프레임을 전송한다. 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 TDD 기반의 SP 동안 전송된다. 제1 STA은 MIMO 빔포밍 트레이닝에 기반하여 제2 STA에게 신호를 전송한다. SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함한다. 적어도 하나의 BRP 프레임의 일부인 제1 BRP 프레임만이 제1 TDD 슬롯에서 전송될 수 있다면, 적어도 하나의 BRP 프레임의 나머지인 제2 BRP 프레임은 제2 TDD 슬롯에서 전송된다. 제2 TDD 슬롯은 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯이다.

Description

무선랜 시스템에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
본 명세서는 무선랜 시스템에서 신호를 송수신하는 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.
상술한 무선랜 표준은 최대 160MHz 대역폭을 사용하고, 8개의 공간 스트림을 지원하여 최대 1Gbit/s의 속도를 지원하는 IEEE 802.11ac 표준을 거쳐, IEEE 802.11ax 표준화에 대한 논의가 이루어지고 있다.
한편, IEEE 802.11ad에서는 60 GHz 대역에서의 초고속 처리율을 위한 성능향상을 규정하고 있으며, 이러한 IEEE 802.11ad 시스템에 처음으로 채널 본딩 및 MIMO 기술을 도입하기 위한 IEEE 802.11ay에 대한 논의가 이루어지고 있다.
본 명세서는 무선랜 시스템에서 TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 명세서는 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍을 수행하여 신호를 전송하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 실시예는, 802.11ay에서 요구하고 있는 전송 속도를 달성하기 위해 TDD-SP 동안에도 MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 전송하는 방법을 제안한다.
먼저, 용어를 정리하면, 제1 STA은 빔포밍을 수행하는 개시자(initiator) 또는 응답자(responder)에 대응할 수 있고, 제2 STA은 빔포밍을 수행하는 응답자 또는 개시자에 대응할 수 있다. 본 실시예에서 기술하는 MIMO 빔포밍은 제1 STA과 제2 STA간에 수행되므로, SU(single user)-MIMO 빔포밍에 대응할 수 있다. SU-MIMO 빔포밍은 4개의 하위단계(제1 내지 제4 하위단계)로 구성된다.
상기 제1 하위단계는 SU(single user)-MIMO 빔포밍 설정 하위단계일 수 있다. 상기 제2 하위단계는 SU-MIMO 빔포밍 피드백 하위단계일 수 있다. 상기 제3 하위단계는 I-SMBT(Initiator-SU-MIMO BF Training) 하위단계일 수 있다. 그리고, 상기 제4 하위단계는 R-SMBT(Responder-SU-MIMO BF Training) 하위단계일 수 있다. 본 실시예에서는 I-SMBT 하위단계와 R-SMBT 하위단계에서 BRP 프레임을 송수신하면서 MIMO 빔포밍을 수행하는 절차를 설명한다.
제1 STA(station)은 제2 STA과 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송한다. 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 전송된다.
상기 제1 STA은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 기반하여 상기 제2 STA에게 상기 신호를 전송한다.
상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 대한 구체적인 내용은 다음과 같다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 구체적으로, 상기 SP는 복수의 TDD 구간을 포함하고, 하나의 TDD 구간은 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 복수의 TDD 슬롯은 개시자를 기준으로 프레임을 전송만 할 수 있는 적어도 하나의 전송(Tx) TDD 슬롯과 프레임을 수신만 할 수 있는 적어도 하나의 수신(Rx) TDD 슬롯을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 TDD 슬롯에서 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 일부인 제1 BRP 프레임만이 전송될 수 있다면, 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 상기 제1 BRP 프레임을 제외한 나머지인 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 전송된다. 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯이다. 즉, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 제1 TDD 슬롯에서 전송한 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 제2 TDD 슬롯에서 전송할 수 있다.
상기 제1 BRP 프레임은 상기 제1 TDD 슬롯에서 SIFS(Short Inter-Frame Space)만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 SIFS만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다.
종래에는 STA이 자신에게 할당된 TDD 슬롯 동안 원하는 만큼의 BRP 프레임을 전송하지 못한 경우 오작동이 발생하여 STA에게 새롭게 할당된 TDD 슬롯에서 BRP 프레임을 다시 전송해야 해서 시간적 손실과 슬롯 활용 측면에서 성능이 떨어지는 문제가 있었다. MIMO 빔포밍에서 BRP 프레임은 연속적으로 전송되고 BRP 프레임 각각은 SIFS 간격으로 전송되기 때문이었다.
그러나, 본 실시예에 따르면, STA이 현재 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 현재 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 가장 먼저 할당된 다음 TDD 슬롯에서 전송할 수 있어 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임과 상기 제2 BRP 프레임의 첫 번째 BRP 프레임은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯에 포함된 상기 제1 BRP 간에는 SIFS 간격을 가지고, 상기 제2 TDD 슬롯에 포함된 상기 제2 BRP 간에는 SIF 간격을 가질 수 있다. 그러나, 제1 TDD 슬롯과 제2 TDD 슬롯은 SIFS 만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0이 아닐 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임을 수신하고, 다음 BRP 프레임을 수신하지 않아도 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값이 0이 아니므로 MIMO 빔포밍이 아직 완료되지 않았다는 사실을 인지할 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0일 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임함으로써, MIMO 빔포밍이 완료되었다는 것을 알 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 이로써, 상기 제1 TDD 슬롯과 상기 제2 TDD 슬롯은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 다만, 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝은 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA에게 상기 SP 동안의 TDD 구조에 대한 정보를 전송할 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 마찬가지로, 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임은 유보 비트(reserved bit)를 포함할 수 있다. 상기 유보 비트는 상기 제2 TDD 슬롯의 할당 정보를 포함할 수 있다. 이로써, 제1 STA은 제2 STA에게 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 다음 BRP 프레임이 SIFS 후에 전송되는 것이 아니라, 제2 TDD 슬롯부터 전송된다는 것을 알려줄 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA로부터 상기 제1 BRP 프레임에 대한 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 BRP 프레임에 대한 제2 피드백 프레임을 수신할 수 있다.
상기 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 피드백 프레임은 상기 SP 동안 수신될 수 있다. 상기 SP는 제3 TDD 슬롯 및 제4 TDD 슬롯을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 피드백 프레임은 상기 제3 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제2 피드백 프레임은 상기 제4 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제3 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다. 상기 제4 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제1 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신하고, 제2 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제2 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신할 수 있어서, 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
상기 SP는 제1 TDD 구간, 제2 TDD 구간 및 제3 TDD 구간 순서로 구성될 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 구간에 포함되고, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제3 TDD 구간에 포함될 수 있다. 상기 제2 TDD 구간은 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제1 TDD 구간 및 상기 제3 TDD 구간만 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되어 있다면, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 구간을 제외하고 가장 먼저 할당되는 TDD 슬롯일 수 있다.
상기 제1 STA은, TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element) 및 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 상기 제2 STA으로 전송할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 TDD 구간은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 실시예는, 비상호적(non-reciprocal) SU-MIMO 빔포밍 트레이닝을 기반으로 동작할 수 있다.
본 명세서에서 제안된 실시예에 따르면, TDD SP 구조에서 채널의 변화를 가장 적게 받으면서 유효한 SU-MIMO 빔포밍을 할 수 있다. 게다가 MIMO BF을 하기 위해서는 단말이 다수개의 RF chain을 동시에 사용하기 때문에 파워소모가 증가하게 되는데 가장 빨리 오는 TDD 슬롯을 이용함으로써 증가하는 파워소모를 최소화 할 수 있다.
또한, 단말은 TDD 구조내에서 가장 빨리 돌아오는 자신에게 할당된 TDD 슬롯에서 남아있는 빔포밍을 수행함으로써 이전 TDD slot에서 저장된 빔포밍 정보를 가장 짧은 시간 동안만 유지하면 되기 때문에 메모리 측면에서도 이득이 있고, 파워소모 측면에서도 가장 적게 소모되기 때문에 파워 효율성 측면에서도 이득이 있다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 채널 본딩 동작 설명을 위한 60GHz 대역에서의 채널을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 무선랜 시스템에서 채널 본딩을 수행하는 기본적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 비콘 간격의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 기존 무선 프레임의 물리 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 무선 프레임의 헤더 필드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 간단히 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따라 하나의 채널에 대해서 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 과정의 일 예를 나타낸다.
도 13 및 도 14는 SLS (Sector Level Sweep) 단계의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명에 적용 가능한 확장 스케줄 요소를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명에 적용 가능한 TDD 슬롯 구조 요소를 도시한 도면이다.
도 19는 TDD 슬롯 구조 요소에 포함된 슬롯 구조 제어 필드 및 슬롯 구조 필드를 도시한 도면이다.
도 20은 TDD 슬롯 스케줄 요소와 TDD 슬롯 스케줄 요소에 포함된 슬롯 스케줄 제어 필드를 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명에 적용 가능한 SU-MIMO 빔포밍 과정의 일례를 나타낸다.
도 22는 본 발명에 적용 가능한 MIMO 빔포밍과 BRP TXSS에서 BRP 프레임을 사용하여 최적의 AWV를 찾는 과정의 일례를 나타낸다.
도 23은 본 발명에 적용 가능한 MIMO 빔포밍과 BRP TXSS에서 BRP 프레임을 사용하여 최적의 AWV를 찾는 과정의 다른 예를 나타낸다.
도 24는 본 발명에 적용 가능한 EDMG BRP 요청 요소 포맷의 일례를 나타낸다.
도 25는 본 발명에 적용 가능한 TDD slot 단위로 BRP 프레임과 피드백 프레임을 송수신하는 일례를 나타낸다.
도 26은 본 발명에 적용 가능한 TDD interval 구간에 따른 TDD slot 단위로 BRP 프레임을 송수신하는 일례를 나타낸다.
도 27은 본 실시예에 따른 TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 개시자가 수행하는 절차흐름도이다.
도 28은 본 실시예에 따른 TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 응답자가 수행하는 절차흐름도이다.
도 29는 본 실시예에 따른 TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 송수신하는 절차를 나타낸다.
도 30은 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 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. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다.
본 발명이 적용되는 이동통신 시스템은 다양하게 존재할 수 있으나, 이하에서는 이동통신 시스템의 일례로서 무선랜 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
1. 무선랜(Wireless LAN, WLAN ) 시스템
1-1. 무선랜 시스템 일반
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다.
STA는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP)와 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. STA 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP STA로써, 단순히 STA라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA는 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.
그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), PCP/AP(personal basic service set central point/access point) 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.
BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.
도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 STA 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP STA 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서 직접 통신도 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA는 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.
이상을 바탕으로 무선랜 시스템에서 채널 본딩 방식에 대해 설명한다.
1-2. 무선랜 시스템에서의 채널 본딩
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 채널 본딩 동작 설명을 위한 60GHz 대역에서의 채널을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 60GHz 대역에서는 4개의 채널이 구성될 수 있으며, 일반 채널 대역폭은 2.16GHz일 수 있다. 60 GHz에서 사용 가능한 ISM 대역 (57 GHz ~ 66 GHz)은 각국 상황에 따라 다르게 규정될 수 있다. 일반적으로 도 3에 도시된 채널 중 채널 2는 모든 지역에서 사용 가능하여 default 채널로 사용될 수 있다. 호주를 제외한 대부분의 지적에서 채널 2 및 채널 3을 사용할 수 있으며, 이를 채널 본딩에 활용할 수 있다. 다만, 채널 본딩에 활용되는 채널은 다양할 수 있으며, 본 발명은 특정 채널에 한정되지 않는다.
도 4는 무선랜 시스템에서 채널 본딩을 수행하는 기본적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 예는 IEEE 802.11n 시스템에서 2개의 20MHz 채널을 결합하여 40 MHz 채널 본딩으로 동작하는 것을 예를 들어 설명한다. IEEE 802.11ac 시스템의 경우 40/80/160 MHz 채널 본딩이 가능할 것이다.
도 4의 예시적인 2개의 채널은 주 채널(Primary Channel) 및 보조 채널(Secondary Channel)을 포함하여, STA는 상기 2개의 채널 중 주 채널에 대해 CSMA/CA 방식으로 채널 상태를 검토할 수 있다. 만일 주 채널이 일정한 백오프 간격(backoff interval) 동안 유휴(idle)하여 백오프 카운트가 0이 되는 시점에서, 보조 채널이 소정 시간(예를 들어, PIFS) 동안 유휴인 경우, STA는 주 채널 및 보조 채널을 결합하여 데이터를 전송할 수 있다.
다만, 도 4와 같이 경쟁 기반으로 채널 본딩을 수행하는 경우 상술한 바와 같이 주 채널에 대한 백오프 카운트가 만료되는 시점에서 보조 채널이 일정 시간 동안 유휴 상태를 유지한 경우에 한하여 채널 본딩이 가능하기 때문에 채널 본딩의 활용이 매우 제한적이며, 매체 상황에 유연하게 대응하기 어려운 측면이 있다.
이에 따라 본 발명의 일 측면에서는 AP가 STA들에게 스케줄링 정보를 전송하여 스케줄링 기반으로 접속을 수행하는 방안을 제안한다. 한편, 본 발명의 다른 일 측면에서는 상술한 스케줄링에 기반하여 또는 상술한 스케줄링과 독립적으로 경쟁 기반으로 채널 접속을 수행하는 방안을 제안한다. 아울러, 본 발명의 다른 일 측면에서는 빔포밍(beamforming)에 기반하여 공간 공유(Spatial Sharing) 기법을 통해 통신을 수행하는 방법에 대해 제안한다.
1-3. 비콘 간격 구성
도 5는 비콘 간격의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
11ad 기반 DMG BSS 시스템에서 매체의 시간은 비콘 간격들로 나누어질 수 있다. 비콘 간격 내의 하위 구간들은 접속 구간(Access Period)로 지칭될 수 있다. 하나의 비콘 간격 내의 서로 다른 접속 구간은 상이한 접속 규칙을 가질 수 있다. 이와 같은 접속 구간에 대한 정보는 AP 또는 PCP (Personal basic service set Control Point)에 의해 non-AP STA 또는 non-PCP에게 전송될 수 있다.
도 5에 도시된 예와 같이 하나의 비콘 간격은 하나의 BHI (Beacon Header Interval)과 하나의 DTI (Data Transfer Interval)을 포함할 수 있다. BHI는 도 4에 도시된 바와 같이 BTI(Beacon Transmission Interval), A-BFT(Association Beamforming Training) 및 ATI(Announcement Transmission Interval)를 포함할 수 있다.
BTI는 하나 이상의 DMG 비콘 프레임이 전송될 수 있는 구간을 의미한다. A-BFT는 선행하는 BTI 동안 DMG 비콘 프레임을 전송한 STA에 의한 빔포밍 트레이닝이 수행되는 구간을 의미한다. ATI는 PCP/AP와 non-PCP/non-AP STA 사이에 요청-응답 기반의 관리 접속 구간을 의미한다.
한편, DTI(Data Transfer Interval)는 STA들 사이의 프레임 교환이 이루어지는 구간으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 하나 이상의 CBAP(Contention Based Access Period) 및 하나 이상의 SP(Service Period)가 할당될 수 있다. 도 5에서는 2개의 CBAP과 2개의 SP가 할당되는 예를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서 이에 한정될 필요는 없다.
도 5는 TDD SP(Service Period)의 구조도 도시하고 있다. TDD SP는 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 구체화된 하나 이상의 연속적이고 인접한 TDD 간격(TDD interval)로 구성된다(TDD interval 1, TDD interval 2, ..., TDD interval Q). TDD 간격은 하나 이상의 TDD 슬롯을 포함한다. 인접한 TDD 슬롯은 도 5에서 도시되고, TDD 슬롯 구조 요소에 의해 정의된 보호시간(Guard Time, GT)만큼 시간적으로 분리되어야 한다(도 5에 따르면, GT1, GT2, GT3 만큼 시간적으로 분리되어있다). STA 동작이 모두 동일하다면, 동일한 STA 쌍에 할당된 인접한 TDD 슬롯의 송신 및 수신은 인접한 TDD 슬롯 사이에서 계속될 수 있다.
빔포밍 동작을 통해 데이터를 전송하고자 하는 STA은 개시자 (initiator)라 명명하고, 상기 개시자로부터 데이터를 전송 받는 STA은 응답자 (responder)라 명명한다. 도 5에 따르면, 개시자는 응답자에게 TX TDD 슬롯(TDD slot 0, TDD slot 1, ..., TDD slot i)에서 데이터(또는 프레임)를 전송하고, 응답자는 개시자로부터 RX TDD 슬롯(TDD slot i+1, TDD slot i+2, ..., TDD slot M)에서 데이터(또는 프레임)를 수신할 수 있다.
이하에서는 본 발명이 적용될 무선랜 시스템에서의 물리계층 구성에 대해 구체적으로 살펴본다.
1-4. 물리계층 구성
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선랜 시스템에서는 다음과 같은 3가지 다른 변조 모드를 제공할 수 있는 것을 가정한다.
PHY MCS Note
Control PHY 0
Single carrier PHY(SC PHY) 1...1225...31 (low power SC PHY)
OFDM PHY 13...24
이와 같은 변조 모드들은 서로 상이한 요구조건(예를 들어, 높은 처리율 또는 안정성)을 만족시키기 위해 이용될 수 있다. 시스템에 따라 이들 중 일부 모드만 지원할 수도 있다.도 6은 기존 무선 프레임의 물리 구성을 설명하기 위한 도면이다.
모든 DMG (Directional Multi-Gigabit) 물리계층은 도 6에 도시된 바와 같은 필드들을 공통적으로 포함하는 것을 가정한다. 다만, 각각의 모드에 따라 개별적인 필드의 규정 방식 및 사용되는 변조/코딩 방식에 있어서 차이를 가질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 무선프레임의 프리엠블은 STF (Short Training Field) 및 CE (Channel Estimation)을 포함할 수 있다. 또한, 무선 프레임은 헤더, 및 패이로드로서 데이터 필드와 선택적으로 빔포밍을 위한 TRN(Training) 필드를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 6의 무선 프레임의 헤더 필드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로 도 7은 SC(Single Carrier) 모드가 이용되는 경우를 도시하고 있다. SC 모드에서 헤더는 스크램블링의 초기값을 나타내는 정보, MCS (Modulation and Coding Scheme), 데이터의 길이를 나타내는 정보, 추가적인 PPDU(Physical Protocol Data Unit)의 존재 여부를 나타내는 정보, 패킷 타입, 트레이닝 길이, Aggregation 여부, 빔 트레이닝 요청 여부, 마지막 RSSI (Received Signal Strength Indicator), 절단(truncation) 여부, HCS (Header Check Sequence) 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 헤더는 4 비트의 유보 비트들(reserved bits)을 가지고 있으며, 이하의 설명에서는 이와 같은 유보 비트들을 활용할 수도 있다.
또한, 도 8은 OFDM 모드가 적용되는 경우의 헤더의 구체적인 구성을 도시하고 있다. OFDM 헤더는 스크램블링의 초기값을 나타내는 정보, MCS, 데이터의 길이를 나타내는 정보, 추가적인 PPDU의 존재 여부를 나타내는 정보, 패킷 타입, 트레이닝 길이, Aggregation 여부, 빔 트레이닝 요청 여부, 마지막 RSSI, 절단 여부, HCS (Header Check Sequence) 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 헤더는 2 비트의 유보 비트들을 가지고 있으며, 이하의 설명에서는 도 7의 경우와 마찬가지로 이와 같은 유보 비트들을 활용할 수도 있다.
상술한 바와 같이 IEEE 802.11ay 시스템은 기존 11ad 시스템에 처음으로 채널본딩 및 MIMO 기술의 도입을 고려하고 있다. 11ay에서 채널본딩 및 MIMO를 구현하기 위해서는 새로운 PPDU 구조가 필요하다. 즉, 기존 11ad PPDU 구조로는 레거시 단말을 지원함과 동시에 채널본딩과 MIMO를 구현하기에는 한계가 있다.
이를 위해 레거시 단말을 지원하기 위한 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 필드 뒤에 11ay 단말을 위한 새로운 필드를 정의할 수 있으며, 여기서 새롭게 정의된 필드를 통하여 채널본딩과 MIMO를 지원할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 PPDU 구조를 도시한 도면이다. 도 9에서 가로축은 시간 영역에 세로축은 주파수 영역에 대응할 수 있다.
2개 이상의 채널을 본딩 하였을 때, 각 채널에서 사용되는 주파수 대역(예: 1.83GHz) 사이에는 일정 크기의 주파수 대역(예:400MHz 대역)이 존재할 수 있다. Mixed mode의 경우, 각 채널을 통하여 레거시 프리엠블 (레거시 STF, 레거시 CE)이 duplicate로 전송되는데, 본 발명의 일 실시형태에서는 각 채널 사이의 400MHz 대역을 통하여 레거시 프리엠블과 함께 동시에 새로운 STF와 CE 필드의 전송(gap filling)을 고려할 수 있다.
이 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PPDU 구조는 ay STF, ay CE, ay 헤더 B, 페이로드(payload)를 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 및 ay 헤더 A 이후에 광대역으로 전송하는 형태를 가진다. 따라서, 헤더 필드 다음에 전송되는 ay 헤더, ay Payload 필드 등은 본딩에 사용되는 채널들을 통하여 전송할 수 있다. 이하, ay 헤더를 레거시 헤더와 구분하기 위해 EDMG (enhanced directional multi-gigabit) 헤더라 명명할 수도 있으며, 해당 명칭은 혼용하여 사용될 수 있다.
일 예로, 11ay에는 총 6개 또는 8개의 채널(각 2.16 GHz)이 존재 할 수 있으며, 단일 STA으로는 최대 4개의 채널을 본딩하여 전송할 수 있다. 이에, ay 헤더와 ay Payload는 2.16GHz, 4.32GHz, 6.48GHz, 8.64GHz 대역폭을 통하여 전송할 수 있다.
또는, 상술한 바와 같은 Gap-Filling을 수행하지 않고 레거시 프리엠블을 반복하여 전송할 때의 PPDU 포맷 역시 고려할 수 있다.
이 경우, Gap-Filling을 수행하지 않아 도 8에서 점선으로 도시된 GF-STF 및 GF-CE 필드 없이 ay STF, ay CE 및 ay 헤더 B를 레거시 프리엠블, 레거시 헤더 및 ay 헤더 A 이후에 광대역으로 전송하는 형태를 가진다.
도 10은 본 발명에 적용 가능한 PPDU 구조를 간단히 도시한 도면이다. 상술한 PPDU 포맷을 간단히 정리하면 도 10과 같이 나타낼 수 있다
도 10에 도시된 바와 같이, 11ay 시스템에 적용 가능한 PPDU 포맷은 L-STF, L-CEF, L-Header, EDMG-Header-A, EDMG-STF, EDMG-CEF, EDMG-Header-B, Data, TRN 필드를 포함할 수 있으며, 상기 필드들은 PPDU의 형태 (예: SU PPDU, MU PPDU 등)에 따라 선택적으로 포함될 수 있다.
여기서, L-STF, L-CEF, L-header 필드를 포함하는 부분은 비 EDMG 영역 (Non-EDMG portion)이라 명명할 수 있고, 나머지 부분은 EDMG 영역이라 명명할 수 있다. 또한, L-STF, L-CEF, L-Header, EDMG-Header-A 필드들은 pre-EDMG modulated fields라 명명될 수 있고, 나머지 부분은 EDMG modulated fields라 명명될 수 있다.
3. 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 절차
앞서 상술한 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서는 복수의 채널을 동시에 이용하여 데이터를 전송하는 채널 본딩 (channel bonding), 채널 결합 (channel aggregation), FDMA 등의 방법이 적용될 수 있다. 특히, 본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서는 고주파 대역의 신호를 활용하는 바, 신뢰성 높게 신호를 송수신하기 위해서는 빔포밍 동작이 적용될 수 있다.
다만, 종래의 11ad 시스템에서는 하나의 채널에 대한 빔포밍 방법만을 개시하고 있을 뿐, 복수의 채널에 대해 적용 가능한 빔포밍 방법에 대해서는 전혀 시사하고 있지 않다. 이에, 본 발명에서는 11ay 시스템에 따라 복수의 채널을 통한 데이터 전송 방법(예: 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 등)에 적용 가능한 빔포밍 절차를 제안한다.
보다 구체적으로, 이하에서는 STA이 빔포밍을 통한 데이터 전송을 수행하기 위해 데이터 전송에 앞서 하나의 채널에 대해서만 빔포밍을 수행하는 방법 (3.1. 절)과 복수 개의 연속적 또는 불연속적인 채널에 대해 빔포밍을 수행하는 방법 (3.2. 절)에 대해 각각 상세히 설명한다.
3.1. 하나의 채널에 대해서만 빔포밍을 수행
도 11은 본 발명의 일 예에 따라 하나의 채널에 대해서 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다. 도 11에 있어, 빔포밍 동작을 통해 데이터를 전송하고자 하는 STA은 개시자 (initiator)라 명명하고, 상기 개시자로부터 데이터를 전송 받는 STA은 응답자 (responder)라 명명한다. 또한, 도 11에서는 총 2개의 채널 (예: CH1, CH2)만을 개시하였으나, 본 발명의 구성은 3개 이상의 채널을 통한 채널 본딩, 채널 결합 등에도 확장 적용될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 빔포밍 절차는 SLS (Sector Level Sweep) 단계 (phase), 채널 본딩 설정 단계 (channel bonding setup phase), 채널 본딩 전송 단계 (channel bonding transmission phase)로 구성될 수 있다. 이하, 각 단계별 특징에 대해 상세히 설명한다.
3.1.1. SLS 단계 ( SLS phase)
본 발명이 적용 가능한 11ay 시스템에서 지원하는 60 GHz 대역에서는 데이터, 제어 정보 등을 보다 신뢰성 높게 전달하기 위해 옴니 (omni) 전송 방식이 아닌 지향적 (directional) 전송 방식이 적용될 수 있다.
이를 위한 과정으로써, 데이터를 송수신하고자 하는 STA들은 SLS 과정을 통해 개시자 및 응답자에 대한 TX 또는 RX 베스트 섹터 (best sector)를 서로 알 수 있다.
보다 구체적인 설명을 위해, 상기 SLS 단계에 적용 가능한 구성들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 12는 본 발명에 적용 가능한 빔포밍 트레이닝 과정의 일 예를 나타낸다.
A-BFT (Association BeamForming Training) 할당 내 발생하는 BF 트레이닝에 있어, AP 또는 PCP/AP는 개시자이고, 비-AP 및 비-PCP/AP STA은 응답자가 된다. SP 할당 내 발생하는 BF 트레닝에 있어, 상기 SP의 소스 (EDMG) STA은 개시자이고, 상기 SP의 목적지 STA은 응답자가 된다. TXOP (Transmission Opportunity) 할당 내 BF 트레이닝에 있어, TXOP 홀더(holder)는 개시자이고, TXOP 응답자는 응답자가 된다.
상기 개시자로부터 상기 응답자로의 링크(link)는 개시자 링크 (initiator link)라 명명하고, 상기 응답자로부터 상기 개시자로의 링크는 응답자 링크 (responder link)라 명명한다.
BF 트레이닝은 개시자로부터의 SLS(Sector Level Sweep)와 함께 시작한다. SLS 단계의 목적은 제어 PHY 레이트 또는 상위 MCS 에서 두 STA들 사이의 통신을 가능하게 하는 것이다. 특히, SLS 단계는 오직 BF 트레이닝을 전송하는 것만을 제공한다.
추가적으로, 개시자 또는 응답자의 요청이 있으면 상기 SLS에 이어 BRP (Beam Refinement Protocol 또는 Beam Refinement Phase)이 이어질 수 있다.
BRP 단계(phase)의 목적은 수신 트레이닝을 가능케 하고 모든 STA들에서 모든 송신기 및 수신기의 AWV (Antenna Weight Vector)의 반복적인 정제(iterative refinement)를 가능케 하는 것이다. 만약 빔 트레이닝에 참여하는 STA들 중 하나가 단 하나의 전송 안테나 패턴을 이용하기로 선택하면, 수신 트레이닝은 SLS 단계의 일부로 수행될 수 있다.
SLS 단계에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상기 SLS 단계는 다음의 네 요소를 포함할 수 있다: 개시자 링크를 트레이닝하기 위한 ISS(Initiator Sector Sweep), 응답자 링크를 트레이닝하기 위한 RSS(Responder Sector Sweep), SSW 피드백, SSW ACK.
개시자는 ISS의 프레임(들)을 전송함으로써 SLS 단계를 시작한다.
응답자는 상기 ISS가 성공적으로 완료되기 전에 RSS의 프레임(들)의 전송을 시작하지 않는다. 다만, ISS가 BTI 내에서 발생하는 경우에는 예외일 수 있다.
개시자는 RSS 단계(phase)가 성공적으로 완료되기 전에 SSW 피드백을 시작하지 않는다. 다만, 상기 RSS가 A-BFT 내에서 발생하는 경우에는 예외일 수 있다. 응답자는 상기 A-BFT 내에서 개시자의 SSW ACK을 시작하지 않는다.
응답자는 개시자의 SSW 피드백의 성공적인 완료 이후에 즉시 상기 개시자의 SSW ACK을 시작한다.
SLS 단계 동안 개시자가 전송하는 BF 프레임은 (EDMG) 비콘 프레임, SSW 프레임 및 SSW 피드백 프레임을 포함할 수 있다. 상기 SLS 단계 동안, 응답자가 전송하는 BF 프레임은 SSW 프레임 및 SSW-ACK 프레임을 포함할 수 있다.
SLS 동안 개시자 및 응답자가 각각 TXSS (Transmit Sector Sweep)을 실시하게 되면, 상기 SLS 단계의 끝에 상기 개시자 및 응답자는 그들 자신의 전송 섹터를 보유(posess)하게 된다. 만약 ISS 또는 RSS가 수신 섹터 스윕 (receive sector sweep)을 사용하면(employ), 응답자 또는 개시자 각각은 그들 자신의 수신 섹터를 보유하게 된다.
STA은 섹터 스윕 동안 전송 전력을 변경하지 않는다.
도 13 및 도 14는 SLS 단계의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 13에서, 개지사는 많은 섹터들을 가지고 있고, 응답자는 RSS에서 사용되는 하나의 전송 섹터 및 수신 섹터를 갖는다. 이에, 응답자는 모든 응답자 SSW 프레임들을 동일한 전송 섹터를 통해 전송하고, 동시에 개시자는 수신 안테나를 변경(switching)한다.
도 14에서 개시자는 많은 전송 섹터를 가지고 있고, 응답자는 하나의 전송 섹터를 갖는다. 이 경우, 개시자를 위한 수신 트레이닝은 BRP 단계에서 수행될 수 있다.
이와 같은 SLS는 다음과 같이 정리할 수 있다.
SLS는 본 발명이 적용 가능한 802.11ay 시스템에서 링크 감지(link detection)를 수행하는 프로토콜로서, 네트워크 노드들이 빔의 방향만을 변경하면서 동일한 정보를 포함하는 프레임을 연속적으로 송수신하고, 성공적으로 수신된 프레임들 중에서 수신 채널 링크의 성능을 나타내는 지표(예: SNR(Signal to Ratio), RSSI(Received Signal Strength Indicator) 등)이 가장 좋은 빔 방향을 선택하는 빔 훈련 방식이다.
이어, BRP는 다음과 같이 정리할 수 있다.
BRP는 SLS 또는 다른 수단에 의해 결정된 빔 방향에서 데이터 전송율을 최대화할 수 있는 빔 방향을 세밀하게 조절하는 프로토콜로서, 필요에 따라 수행될 수 있다. 이러한 BRP는 BRP 프로토콜을 위해 정의된, 빔 훈련 정보와 훈련 결과를 보고하는 정보를 포함하는 BRP 프레임을 이용하여 빔 훈련을 수행한다. 예컨대, BRP는 이전 빔 훈련에 의해 결정된 빔을 이용하여 BRP 프레임을 송수신하고, 성공적으로 송수신된 BRP 프레임의 끝 부분에 포함된 빔 훈련 시퀀스(beam training sequence)를 이용하여 실질적으로 빔 훈련을 수행하는 빔 훈련 방식이다. SLS는 빔 훈련을 위해서 프레임 자체를 이용하나, BRP는 빔 훈련 시퀀스만을 이용한다는 점에서 상이할 수 있다.
이러한, SLS 단계는 BHI (Beacon Header Interval) 및/또는 DTI (Data Transfer Interval) 내 수행될 수 있다.
먼저, BHI 동안 수행되는 SLS 단계는, 11ad 시스템과의 공존을 위해 11ad 시스템에서 정의된 SLS 단계와 동일할 수 있다.
이어, DTI 동안 수행되는 SLS 단계는, 개시자 및 응답자간 빔포밍 트레이닝이 수행되지 않았거나 빔포밍 링크 (BF link)을 잃어버린 경우, 수행될 수 있다. 이때, 상기 개시자 및 응답자가 11ay STA이면, 상기 개시자 및 응답자는 SLS 단계를 위해 SSW 프레임 대신 짧은 SSW (Short SSW) 프레임을 전송할 수 있다.
여기서, 상기 짧은 SSW (Short SSW) 프레임은 DMG 제어 PHY 또는 DMG 제어 모드 PPDU의 데이터 필드 내 짧은 SSW 패킷 (packet)이 포함된 프레임으로 정의될 수 있다. 이때, 상기 짧은 SSW (Short SSW) 패킷의 구체적인 포맷은 상기 짧은 SSW 패킷이 전송되는 용도 (예: I-TXSS, R-TXSS 등)에 따라 달리 설정될 수 있다.
상기 상술한 SLS 단계의 특징은 이후 설명하는 모든 SLS 단계에도 적용될 수 있다.
3.1.2. 채널 본딩 설정 단계 (Channel bonding Setup Phase)
도 11을 참고하면, 상기 단계에서 데이터 통신을 하고자 하는 STA들 (예: 개시자, 응답자 등)은 RTS(setup frame)와 DMG CTS(feedback frame)를 주고 받으면서 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 전송 등을 위한 제어 정보를 송수신할 수 있다. 이때, 서로가 송수신하는 정보로는 채널 정보, 채널 대역폭 등 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 등 복수의 채널을 사용한 전송 방법을 위한 정보가 적용될 수 있다.
본 실시예에서는 앞서 상술한 SLS 단계를 통해 하나의 채널 (예: primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 개시자 및 응답자는 상기 하나의 채널에 대한 빔포밍 결과 (예: 베스트 섹터의 방향)이 다른 채널들에도 동일하게 적용 가능하다고 가정할 수 있다. 이에 따라, 상기 개시자 및 응답자는 복수의 채널을 통해 RTS, DMG CTS를 전송할 때, 앞서 SLS 단계를 통해 결정된 베스트 섹터 방향을 모든 채널에 대해 적용하여 상기 RTS, DMG CTS를 전송할 수 있다.
3.1.3. 채널 본딩 전송 단계 (Channel bonding transmission Phase)
도 11에 도시된 바와 같이, 개시자는 전송한 RTS에 대한 응답인 DMG CTS를 수신한 뒤, 응답자와 협상된 채널 정보, 채널 대역폭 등의 정보를 이용하여 유휴한 (idle) 복수 개의 채널을 사용하여 실제 데이터를 전송할 수 있다.
보다 구체적으로, 개시자는 앞서 상술한 채널 본딩 설정 단계를 통해 응답자와 RTS, DMG CTS를 송수신하며 채널 본딩 (또는 채널 결합) 방법을 적용할 실제 채널에 대한 정보를 송수신할 수 있다.
일 예로, 도 11에는 도시되지 않았지만, 개시자는 총 4개의 채널을 통해 RTS를 송신하였으나, 응답자로부터 2개의 채널에 대한 DMG CTS를 수신할 수 있다. 왜냐하면, 응답자는 나머지 2개의 채널이 현재 비지 (busy) 상태 또는 사용 불가능한 상태라 판단했기 때문이다.
이와 같은 방법을 통해, 개시자 및 응답자는 실질적으로 데이터 전송에 활용 가능한 채널에 대한 정보를 획득할 수 있고, 개시자는 실질적으로 활용 가능한 채널들을 통해 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 개시자 및 응답자는 하나의 채널 (예: CH1, primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 상기 하나의 채널을 통해 획득한 빔포밍 트레이닝 결과 (예: 베스트 섹터 방향)을 모든 채널에 적용하여 데이터 신호를 송수신할 수 있다.
도 11에서는, 개시자가 채널 본딩을 통해 데이터를 전송하는 동작만을 개시하였으나, 상기 개시자는 채널 결합 방법으로 데이터를 전송할 수도 있다.
이에 대응하여, 응답자는 상기 개시자가 데이터를 전송한 채널을 통해 ACK 프레임을 전송할 수 있다. 이때, 상기 ACK 프레임은 상기 개시자가 데이터를 전송한 각 채널을 통해 복제 (duplicate)되어 전송되거나, 채널 본딩되어 전송될 수 있다.
3.2. 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행
이하에서는, 상기 설명한 빔포밍 동작이 복수의 채널 (바람직하게는, 개시자 및 응답자가 데이터를 송수신할 채널)에 대해 수행되는 빔포밍 절차에 대해 상세히 설명한다.
앞서 상술한 하나의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 동작은 다음과 같은 이유들로 복수의 채널들을 이용한 채널 본딩에 최적화되지 않을 수 있다.
- 하나의 채널의 특성은 항상 다른 채널의 특성들과 동일하지 않을 수 있다.
- 하나의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 결과는 전체 대역폭에 대한 빔포밍 트레이닝 결과와 상이할 수 있다.
이에, 본 절에서는 채널 본딩에 따른 성능 이득을 최대화하기 위한 방안으로써 채널 본딩을 위해 사용되는 전체 대역폭에 대해 빔포밍 트레이닝을 수행하는 구체적인 방안에 대해 상세히 설명한다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다. 도 11의 경우와 같이, 도 15에 있어 빔포밍 동작을 통해 데이터를 전송하고자 하는 STA은 개시자 (initiator)라 명명하고, 상기 개시자로부터 데이터를 전송 받는 STA은 응답자 (responder)라 명명한다. 또한, 도 15에서는 총 2개의 채널 (예: CH1, CH2)만을 개시하였으나, 본 발명의 구성은 3개 이상의 채널을 통한 채널 본딩, 채널 결합 등에도 확장 적용될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작은 SLS 단계, 채널 본딩 설정 단계, 광대역 SLS 단계, 및 채널 본딩 전송 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광대역 SLS 단계는 종래 SLS 구성으로 제한되지 않고, 광대역 빔포밍 트레이닝으로 확장 가능한 모든 빔포밍 트레이닝 방법을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 광대역 SLS 단계는 종래의 BRP 단계를 확장 적용한 광대역 BRP 단계로 대체되거나 상기 광대역 BRP 단계를 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 예에 따른 복수의 채널에 대한 빔포밍을 수행하는 동작을 나타낸 도면이다.
앞서 상술한 바와 같이, 도 15의 광대역 SLS 단계는 도 16의 광대역 BRP 단계로 대체될 수도 있다. 또는, 다른 실시예로 도 15의 광대역 SLS 단계는 광대역 BRP 단계를 더 포함하는 광대역 빔포밍 트레이닝 단계로 구성될 수도 있다.
3.2.1. SLS 단계 (SLS phase)
앞서 3.1.1. 절에서 상술한 동작과 동일하게, 개시자 및 응답자는 SLS 단계를 수행할 수 있다. 이 단계를 통해 개시자 및 응답자는 하나의 채널 (예: primary cahnnel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
상기 SLS 단계에 대해서는 앞서 상세히 설명한 바, 이하 설명은 생략한다.
3.2.2. 채널 본딩 설정 단계 (channel bonding setup phase)
앞서 3.1.2. 절에서 상술한 바와 같이, 개시자 및 응답자는 상기 채널 본딩 설정 단계를 통해 RTS 프레임 (Setup frame) 과 DMG CTS 프레임 (Feedback frame)을 송수신하며 채널 본딩, 채널 결합, FDMA 전송을 위한 정보를 송수신할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 개시자 및 응답자는 상기 정보들 외 복수의 채널을 동시에 빔포밍 트레이닝하는 방법에 대한 정보를 서로 송수신할 수 있다.
- 개시자는 설정 프레임 (setup frame) 또는 RTS 프레임을 통해 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 여부를 응답자에게 알려줄 수 있다. 이를 위해, 상기 개시자는 상기 응답자에게 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 여부를 지시하는 정보를 포함하는 상기 설정 프레임 또는 RTS 프레임을 전송할 수 있다.
- 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 상기 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝이 가능한지 여부를 개시자에게 알려줄 수 있다. 이를 위해, 상기 응답자는 상기 개시자에게 복수 개의 채널에 대한 빔포밍 트레이닝 가능 여부를 지시하는 정보를 포함하는 상기 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 전송할 수 있다.
- 또한, 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 이어지는 광대역 SLS 단계 I-TXSS (Initiator TX Sector Sweep), I-RXSS (Initiator RX Sector Sweep),R-TXSS (Responder TX Sector Sweep), R-RXSS (Responder RX Sector Sweep) 중 어느 것을 수행할지 여부를 상기 개시자에게 알려줄 수 있다. 또한, 상기 응답자는 상기 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 TX와 RX를 동시에 빔 트레이닝 할지 여부를 알려줄 수 있다.
- 또는, 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 광대역 BRP 단계에서 TX 빔포밍 트레이닝을 수행할지 또는 RX 빔포밍 트레이닝을 수행할지 여부를 알려 줄 수 있다. 또는, 상기 응답자는 피드백 프레임 또는 DMG CTS 프레임을 통해 TX와 RX를 동시에 빔 트레이닝할지 여부를 알려 줄 수 있다.
상기와 같은 구성들과 같이, 채널 본딩 설정 단계에서 개시자 및 응답자가 서로 주고 받는 빔포밍 트레이닝 관련 정보는 설정 프레임, 피드백 프레임 중 어느 하나의 프레임에 포함될 수 있다.
추가적으로, 개시자가 응답자에게 FDMA 방식으로 데이터를 전송하고자 하는 경우, 상기 개시자는 상기 채널 본딩 설정 단계를 통해 FDMA 전송 설정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 개시자는 설정 프레임 (또는 RTS 프레임)을 통해 자원 단위 (Resource Unit, RU) 할당, 채널 피드백 요청 (channel feedback request), 보고 방법 등을 시그널링할 수 있다.
또한, 응답자는 피드백 프레임을 통해 가용 채널들에 대한 피드백 값으로써 SNR (Signal to Noise Ratio) 또는 SINR (Signal to Interference & Noise Ratio)를 알려줄 수 있다.
이처럼, 개시자 및 응답자는 상기 채널 본딩 설정 단계 동한 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임을 서로 송수신할 수 있다. 이때, 상기 개시자 및 응답자는 앞서 상술한 SLS 단계를 통해 하나의 채널 (예: primary channel)에 대한 빔포밍 트레이닝을 수행한 바, 다른 채널에 대해서도 상기 하나의 채널에 대한 베스트 섹터 방향을 적용하여 상기 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임을 송수신할 수 있다. 이때, 각 채널들을 통해 전송되는 RTS 프레임 및 DMG CTS 프레임은 각 채널 별로 복제(duplicate)되어 전송될 수 있다.
4. 제안하는 실시예
802.11ay에서 요구하고 있는 전송속도를 달성하기 위해서는 TDD-SP 동안에도 MIMO를 이용한 전송기술이 지원되어야 한다.
일반적으로 SP나 CBAP 동안의 MIMO를 위한 빔포밍 과정은 MBIFS(Medium Beamforming Inter-Frame Space) 간격으로 연속적으로 양방향 송수신을 통하여 이루어지게 된다. 하지만 TDD-SP 경우에는 UL 구간과 DL 구간이 엄격하게 구분되어 있기 때문에 일반적인 MIMO를 위한 빔포밍 과정을 사용할 수 없다. 그 이유는 빔포밍이 완료되기까지 매우 긴 시간이 필요하게 되어 비효율적인 빔포밍 과정이 되기 때문에 시스템에서 요구하는 성능을 충족시키기 어렵게 된다.
본 발명은 TDD-SP 동안 MIMO 전송을 위한 빔포밍 과정을 TDD-SP 특성에 맞게 빠르고 효율적인 방법으로 제안한다.
4.1 TDD-SP의 구성
도 17은 본 발명에 적용 가능한 확장 스케줄 요소를 도시한 도면이다. 도 17의 EDMG 확장 스케줄 요소는 EDMG BSS에 대한 채널 스케줄링을 정의하며, 할당이 예정된 채널들에 대한 지시자를 포함한다.
도 18은 본 발명에 적용 가능한 TDD 슬롯 구조 요소를 도시한 도면이다. 도 19는 TDD 슬롯 구조 요소에 포함된 슬롯 구조 제어 필드 및 슬롯 구조 필드를 도시한 도면이다.
도 19의 슬롯 구조 제어 필드(1910)를 참조하면, TDD 간격 당 TDD 슬롯의 개수(Number of TDD slot per TDD Interval)의 서브필드(4비트)의 값에 1을 더한 값은 각 TDD 간격의 TDD 슬롯의 개수를 지시한다. GT1 듀레이션(duration), GT2 듀레이션 및 GT3 듀레이션의 서브필드는 도 5에 도시된 GT1, GT2 및 GT3 보호 시간의 지속 시간을 마이크로 초(microsecond) 단위로 지시한다. 할당 ID(Allocation ID) 필드는 TDD 할당을 지시하는 도 17의 확장 스케줄 요소의 할당 제어 필드(Allocation Control field)의 할당 ID 필드와 동일한 값으로 설정된다.
도 18의 슬롯 구조 시작 시간(Slot Structure Start Time)의 서브필드는 슬롯 구조가 효력을 발생시키는 첫 번째 TDD SP의 시작점에서 TSF 타이머의 하위 4 옥텟을 지시한다. 도 18의 TDD SP 블록 듀레이션(TDD SP Block Duration)의 서브필드는 TDD SP의 지속 시간을 마이크로 초 단위로 지시한다.
도 19의 슬롯 구조 필드(1920)의 옥텟 수 M은 도 19의 TDD 간격 당 TDD 슬롯의 개수(Number of TDD slot per TDD Interval)의 서브필드 값과 같다. TDD 슬롯 i 듀레이션(1 ≤ i ≤ M)의 서브필드는 각 TDD 간격의 i 번째 TDD 슬롯의 지속 시간을 마이크로 초 단위로 지시한다.
도 20은 TDD 슬롯 스케줄 요소와 TDD 슬롯 스케줄 요소에 포함된 슬롯 스케줄 제어 필드를 도시한 도면이다.
도 20의 TDD 슬롯 스케줄 요소(2000)는 TDD-SP 내에 TDD 슬롯에 대해 DMG STA의 액세스 할당을 정의한다.
도 20의 TDD 슬롯 스케줄 제어 필드(2010)은 다음과 같다.
슬롯 스케줄 시작 시간(Slot Schedule Start Time)의 서브필드는 스케줄이 효력을 발생시키는 첫 번째 TDD SP의 시작점에서 TSF 타이머의 하위 4 옥텟을 지시한다.
비트맵에 포함된 TDD 구간의 개수(Number of TDD Intervals in the Bitmap)의 서브필드는 슬롯 스케줄 시작 시간의 서브필드에 의해 지시된 시간 이후에 비트맵 및 액세스 타입 스케줄(Bitmap and Access Type Schedule)의 서브필드에서 기술하는 TDD 구간의 개수를 지시한다.
할당 ID(Allocation ID) 필드는 TDD 할당을 지시하는 도 17의 확장 스케줄 요소의 할당 제어 필드(Allocation Control field)의 할당 ID 필드와 동일한 값으로 설정된다.
TDD 슬롯 스케줄 듀레이션(TDD Slot Schedule Duration)의 서브필드는 스케줄이 효력을 발생시키는 첫 번째 TDD 구간의 시작부터 마지막 TDD 구간의 마지막까지의 지속 시간을 마이크로 초 단위로 지시한다.
비트맵 및 액세스 타입 스케줄(Bitmap and Access Type Schedule)의 서브필드는 TDD 슬롯의 유형과 상기 비트맵에 의해 커버되는 TDD 슬롯에 대해 DMG STA의 액세스 허용을 정의한다.
PCP/AP(DN)은 확장 스케줄 요소(Extended Schedule element)와 TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element)를 이용하여 STA (CN/DN)에게 TDD-SP의 구조를 알려준다. 그리고 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 이용하여 PCP/AP는 STA들에게 어느 TDD interval 내의 어느 TDD slot에 할당 되는지를 알려준다. 따라서 특정 TDD slot에 할당 된 STA은 해당 TDD slot 동안 송신이나 수신 중 하나의 동작만 할 수 있다.
이와 같은 TDD-SP 구조에서 802.11ay에서 요구하는 전송속도를 달성하기 위하여 SU(Single User)-MIMO를 적용할 수 있는 빔포밍(BF) 방법을 제안한다.
4.2 기존의 SU-MIMO 빔포밍 절차를 이용하는 방법
도 21은 본 발명에 적용 가능한 SU-MIMO 빔포밍 과정의 일례를 나타낸다.
도 21을 참조하면, 도 5의 DTI 구간에서 channel access 가 CBAP와 SP일 때의 SU-MIMO 빔포밍 과정을 TDD-SP에 적용할 수 있다.
PCP/AP(DN)이 특정 STA(CN)에게 TDD-SP구조를 알려주고, SU-MIMO 빔포밍을 위하여 특정 slot들에 할당을 한다. Initiator가 전송을 하는 TX TDD slot에서는 Responder는 수신모드로 동작한다. Responder가 전송을 하는 RX TDD slot에서는 Initiator가 수신모드로 동작을 한다.
도 21과 같은 방법으로 SU-MIMO 빔포밍을 하게 되면 다수개의 TDD slot이 필요하고 따라서 다수개의 TDD interval이 필요하다. 그렇게 때문에 빔포밍을 완료하기까지 오랜 시간이 필요하게 된다.
다만, 기존의 절차를 재사용한다고 해도 TDD slot 스케줄에 맞춰서 전송할 수밖에 없기 때문에 기존의 서브 절차 사이에 사용하였던 MIFS 후 전송에 대한 규칙은 더 이상 따르지 않고, DN에서 정해주는 TDD slot 스케줄에 따라서 SU-MIMO BF 절차를 수행하여야 한다.
TDD 구간에서도 BRP 프레임을 사용하는 빔포밍 트레이닝이 수행될 수 있다. BRP 프레임을 사용하는 빔포밍으로는 MIMO 빔포밍, BRP TXSS 빔포밍, MIDC, beam refinement transaction 등이 있다.
BRP 프레임을 사용하여 빔포밍을 수행할 때, 연속적인 BRP 프레임들을 일정한 IFS간격을 유지하며 전송함으로써 다양한 AWV(antenna weight vector)를 트레이닝 할 수 있다.
하지만 TDD 구간에서 단말은 자신에게 할당 되어 있는 TDD slot 만큼의 시간 동안만 데이터를 전송할 수 있다. 따라서, 단말이 빔포밍을 수행하기 위하여 전송해야만 하는 BRP 프레임들을 주어진 TDD slot 동안 충분히 전송하지 못하는 상황이 발생할 수 있다.
도 22는 본 발명에 적용 가능한 MIMO 빔포밍과 BRP TXSS에서 BRP 프레임을 사용하여 최적의 AWV를 찾는 과정의 일례를 나타낸다.
도 22를 참조하면, 빔포밍 훈련을 개시하는 단말은 최적의 AWV를 찾기 위해 필요한 만큼의 BRP프레임들을 SIFS(Short Inter-Frame Space) 간격으로 전송한다. 하지만 TDD 구조에서는 단말 자신에게 할당된 TDD slot 구간 동안에만 전송할 수 있기 때문에 원하는 만큼의 BRP 프레임을 전송하지 못했을 경우 오작동을 일으킬 수 있다. 이는, 도 22의 예시에 나와 있는 MIMO 빔포밍과 BRP TXSS에서 BRP 프레임들의 전송은 연속적으로 일어나도록 설계되어 있고, 그 간격이 SIFS로 고정되어 있기 때문에 단말에 할당된 TDD slot 구간을 벗어날 수 있기 때문이다.
또한 오작동을 일으킬 때마다 단말에게 할당된 새로운 TDD slot에서 BRP 프레임 전송을 통한 빔포밍을 매번 다시 시작하는 것은 시간적 손실이 크며, 슬롯 활용(slot utilization) 측면에서도 성능이 떨어지는 문제가 있다.
따라서 TDD 구간에서 BRP 프레임 전송을 통한 빔포밍을 수행할 때, 다음과 같은 방법으로 위에서 설명한 문제를 해결할 수 있다.
4.3 새로운 SU-MIMO 빔포밍 트레이닝을 이용하는 방법
도 23은 본 발명에 적용 가능한 MIMO 빔포밍과 BRP TXSS에서 BRP 프레임을 사용하여 최적의 AWV를 찾는 과정의 다른 예를 나타낸다.
도 23과 같이, BRP 프레임을 송신하는 단말이 주어진 TDD slot(TDD Slot1) 구간이 충분하지 않아 빔포밍에 필요한 모든 BRP 프레임을 전송할 수 없는 경우, 첫 번째 TDD slot(TDD Slot1) 구간에서 SIFS 간격으로 보낼 수 있는 수만큼의 BRP 프레임을 전송한다.
단말(AP 또는 STA)은 첫 번째 TDD slot에서 마지막 BRP 프레임(BRP CDOWN=4)을 전송하고 SIFS 후에 BRP 프레임을 전송하는 것이 아니라 가장 빨리 오고(earliest) 동일한 방향의 TDD slot(TDD Slot2)에서 다음 BRP 프레임(BRP CDOWN=3)의 전송을 시작한다.
여기서 TDD Slot1과 TDD Slot2는 동일한 송신단말(AP or STA)과 수신단말(STA or AP)로 할당되어 있는 TDD slot들이다.
해당 BRP 프레임을 수신하는 수신 단말(STA 또는 AP)은 들어오는 BRP 프레임들을 통하여 빔포밍을 수행하다가 첫 번째 TDD slot (TDD Slot1)에서 마지막 BRP 프레임(BRP CDOWN=4)을 수신하고 SIFS 후에 다음 BRP 프레임(BRP CDOWN=3)이 수신되지 않아도 BRP CDOWN 필드 값이 '0'이 아니므로 빔포밍이 아직 완료되지 않았다는 사실을 인지할 수 있다. 또한 TDD slot 구조를 사전에 알고 있기 때문에 송신 단말이 BRP 프레임을 전송했는데도 불구하고 BRP 프레임을 받지 못한 것이 아니라고 인지하고, 다음 TDD slot(TDD Slot2)에서 남아 있는 BRP 프레임들(BRP CDOWN=3~0)을 이어서 수신 받아 빔포밍을 완료한다.
빔포밍을 완료한 후, TDD slot 2에서 바로 뒤따라 오는(가장 가까운) 반대방향 전송을 위한 TDD slot(TDD slot 2이 TX였으면 RX-TDD slot이 되고, TDD slot 2이 RX였으면 TX-TDD slot이 된다)에서 피드백 프레임을 전송한다.
도 23에서 2개의 TDD slot들을 예로 들었지만 빔포밍을 완료하기 전까지는 위와 같은 방법으로 2개 이상의 TDD slot들로 확장할 수 있다. TDD slot 1에 대한 반대방향으로의 전송을 위한 TDD slot(피드백 정보를 전송)은 동일하게 1개의 slot이 사용되고, TDD slot 2에 대한 반대방향으로의 전송을 위한 TDD slot(피드백 정보를 전송)은 동일하게 1개의 slot이 사용된다.
도 23에서 제시한 방법처럼 다수개의 TDD slot을 사용하여 빔포밍을 수행할 때, 각 TDD slot에서 전송할 수 있는 마지막 BRP프레임(BRP CDOWN=4)내의 reserved bit를 이용하여 다음 BRP 프레임(BRP CDOWN=3)은 SIFS후에 전송 되는 것이 아니라 가장 빨리 오는 동일한 방향의 할당된 TDD slot에서 이어서 전송 되는 것을 알려줄 수 있다. 이때 사용되는 element와 field(Next TDD slot)의 포맷은 도 24에 도시되어 있다.
도 24는 본 발명에 적용 가능한 EDMG BRP 요청 요소 포맷의 일례를 나타낸다.
또한, 본 실시예는 하나의 TDD slot 단위로 피드백을 수행할 수 있다.
도 25는 본 발명에 적용 가능한 TDD slot 단위로 BRP 프레임과 피드백 프레임을 송수신하는 일례를 나타낸다.
도 25을 참조하면, 단말(AP 또는 STA)은 주어진 TDD slot1 (2510) 동안 BRP프레임을 이용한 빔포밍을 수행하고 BRP 프레임에 대한 피드백을 뒤따라오는 첫 번째 반대방향 전송을 위한 TDD slot(2520, TDD slot1이 TX였으면 RX TDD slot이 되고, TDD slot1이 RX였으면 TX TDD slot이 된다)에서 수행한다. 그 후, 뒤에 오는 TDD slot2 (2530) 동안 TDD slot1에서 수행하지 못했던 빔포밍을 마저 수행하고, 이에 대한 피드백을 뒤따라오는 첫 번째 반대방향 전송을 위한 TDD slot(2540, TDD slot2이 TX였으면 RX TDD slot이 되고, TDD slot2이 RX였으면 TX TDD slot이 된다) 에서 수행한다.
도 26은 본 발명에 적용 가능한 TDD interval 구간에 따른 TDD slot 단위로 BRP 프레임을 송수신하는 일례를 나타낸다.
도 26은, TDD interval 1에서 단말(AP 또는 STA)에게 TDD slot 1이 할당되어 있고, TDD interval 2에서는 단말에게 할당된 TDD slot이 없고, TDD interval 3에서 단말에게 TDD slot 2가 할당되어 있는 일례를 나타낸다.
도 26을 참조하면, BRP 프레임을 송신하는 단말이 TDD interval 1에서 주어진 TDD slot(TDD Slot1) 구간이 충분하지 않아 빔포밍에 필요한 모든 BRP 프레임을 전송할 수 없는 경우, TDD Slot 1에서 SIFS 간격으로 보낼 수 있는 수만큼의 BRP 프레임을 전송한다.
단말(AP 또는 STA)은 TDD Slot 1에서 마지막 BRP 프레임(BRP CDOWN=4)을 전송하고 SIFS 후에 BRP 프레임을 전송하는 것이 아니라 할당된 TSS slot 중 가장 빨리 오고(earliest) 동일한 방향의 TDD slot(TDD Slot2)에서 다음 BRP 프레임(BRP CDOWN=3)의 전송을 시작한다.
여기서 TDD Slot1과 TDD Slot2는 동일한 송신단말(AP or STA)과 수신단말(STA or AP)로 할당되어 있는 TDD slot들이다. 다만, 단말은 TDD interval 2에서는 할당된 TDD slot이 없기 때문에 TDD slot 1과 가장 가깝고 동일한 방향의 TDD slot은 TDD interval 3에 포함된 TDD slot 2가 될 수 있다.
해당 BRP 프레임을 수신하는 수신 단말(STA 또는 AP)은 들어오는 BRP 프레임들을 통하여 빔포밍을 수행하다가 첫 번째 TDD slot (TDD Slot1)에서 마지막 BRP 프레임(BRP CDOWN=4)을 수신하고 SIFS 후에 다음 BRP 프레임(BRP CDOWN=3)이 수신되지 않아도 BRP CDOWN 필드 값이 '0'이 아니므로 빔포밍이 아직 완료되지 않았다는 사실을 인지할 수 있다. 또한 TDD slot 구조를 사전에 알고 있기 때문에 송신 단말이 BRP 프레임을 전송했는데도 불구하고 BRP 프레임을 받지 못한 것이 아니라고 인지하고, 다음 TDD slot(TDD Slot2)에서 남아 있는 BRP 프레임들(BRP CDOWN=3~0)을 이어서 수신 받아 빔포밍을 완료한다. 즉, BRP 프레임을 이용한 빔포밍 단계는 TDD interval 1에서부터 시작해서 TDD interval 3에서 완료될 수 있다.
빔포밍을 완료한 후, TDD slot 2에서 바로 뒤따라 오는(가장 가까운) 반대방향 전송을 위한 TDD slot(TDD slot 2이 TX였으면 RX-TDD slot이 되고, TDD slot 2이 RX였으면 TX-TDD slot이 된다)에서 피드백 프레임을 전송한다. 상기 실시예에서 TX TDD slot과 RX TDD slot이 서로 바뀔 수 있다.
상기 도 25 및 도 26의 실시예를 확장해서 적용하면, TDD 구조에서의 일정한 SIFS간격을 두고 연속적인 BRP 프레임을 전송하는 것과 동일하게 앞서 4.2와ㅣ 4.3에서 설명한 것처럼 일정한 IFS간격을 두고 연속적인 프레임을 전송해야 하는 모든 procedure(MIMO 빔포밍, BRP TXSS 빔포밍, MIDC, beam refinement transaction 등)에 위의 방법을 동일하게 TDD 구조에 적용할 수 있다. 그렇게 되면 TDD 구조에서도 11ay에서 지원하는 다양한 procedure들을 사용할 수 있게 된다.
4.4 기대효과
TX TDD slot과 RX TDD slot에서 단순한 전송의 제한을 고려하여, 하나의 TDD slot에서는 한 방향의 전송만 허용된다. 또한 주어진 TDD slot 구간 동안 할당된 단말들만 데이터를 송수신 할 수 있다.
따라서 일정한 IFS 간격을 유지하면서 연속적으로 프레임을 보내야 하는 빔포밍 트레이닝은 TDD 구조의 특성상 오작동을 유발 시킨다.
TDD 구조의 특성에 맞게 빔포밍 트레이닝을 새롭게 디자인하고 단말들의 빔포밍 동작을 위해서 새롭게 디자인된 정보를 알려줌으로써 TDD 내에서도 기존의 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
위에서 제시한 발명을 적용하면 단말은 TDD 구조 내에서 가장 빨리 돌아오는 자신에게 할당된 TDD slot에서 남아있는 빔포밍을 수행함으로써 이전 TDD slot에서 저장된 빔포밍 정보를 가장 짧은 시간 동안만 유지하면 되기 때문에 메모리 측면에서도 이득이 있고, 파워소모 측면에서도 가장 적게 소모되기 때문에 파워 효율성 측면에서도 이득이 있다.
도 27은 본 실시예에 따른 TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 개시자가 수행하는 절차흐름도이다.
본 실시예는, 802.11ay에서 요구하고 있는 전송 속도를 달성하기 위해 TDD-SP 동안에도 MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 전송하는 방법을 제안한다.
먼저, 용어를 정리하면, 제1 STA은 빔포밍을 수행하는 개시자(initiator) 에 대응할 수 있고, 제2 STA은 빔포밍을 수행하는 응답자에 대응할 수 있다. 본 실시예에서 기술하는 MIMO 빔포밍은 제1 STA과 제2 STA간에 수행되므로, SU(single user)-MIMO 빔포밍에 대응할 수 있다. SU-MIMO 빔포밍은 4개의 하위단계(제1 내지 제4 하위단계)로 구성된다.
상기 제1 하위단계는 SU(single user)-MIMO 빔포밍 설정 하위단계(S2710, S2720)일 수 있다. 상기 제2 하위단계는 SU-MIMO 빔포밍 피드백 하위단계(S2750, S2760)일 수 있다. 상기 제3 하위단계는 I-SMBT(Initiator-SU-MIMO BF Training) 하위단계(S2730)일 수 있다. 그리고, 상기 제4 하위단계는 R-SMBT(Responder-SU-MIMO BF Training) 하위단계(S2740)일 수 있다. 상기 제3 하위단계는 상기 제1 하위단계 다음에 위치할 수 있다. 상기 제4 하위단계는 상기 제3 하위단계 다음과 상기 제2 하위단계 전에 위치할 수 있다.
하위단계 내(inner subphase)에서 TDD 슬롯을 설정하는 일례는 다음과 같다.
상기 제1 하위단계(S2710, S2720)에서, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신한 후, 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 전송한다. 즉, 상기 제1 하위단계 내에서 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 송수신하는 TDD 슬롯을 결정하여 시간과 전력 측면에서 효율적인 MIMO 빔포밍을 수행할 수 있다.
상기 제2 하위단계(S2750, S2760)에서, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 수신한 후, 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송한다. 즉, 상기 제2 하위단계 내에서 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 송수신하는 TDD 슬롯을 결정하여 시간과 전력 측면에서 효율적인 MIMO 빔포밍을 수행할 수 있다.
또한, 하위단계 간(inter subphase)에 TDD 슬롯을 설정하는 일례는 다음과 같다.
상기 제2 STA은 상기 제1 STA으로부터 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신한 후, 상기 제3 하위단계(S2730)에서, 상기 제2 STA은 상기 제2 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제1 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제3 하위단계가 시작될 수 있다.
상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 상기 제1 BRP 프레임을 수신한 후, 상기 제4 하위단계(S2740)에서, 상기 제1 STA은 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 BRP 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제3 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제4 하위단계가 시작될 수 있다.
상기 제2 STA은 상기 제1 STA으로부터 상기 BRP 프레임을 수신한 후, 상기 제2 하위단계(S2750, S2760)에서, 상기 제2 STA은 상기 제2 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제4 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제2 하위단계가 시작될 수 있다.
또한, 상기 제3 하위단계(S2730)는 상기 제1 하위단계의 마지막부터 MBIFS(Medium Beamforming Inter-Frame Space) 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 상기 제4 하위단계는 상기 제3 하위단계의 마지막부터 MBIFS 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 그리고, 상기 제2 하위단계는 상기 제4 하위단계의 마지막부터 MBIFS 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 이전의 하위단계가 끝난 후, 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯의 시작점이 MBIFS보다 짧다(먼저 도래한다)고 하더라도, 다음 하위단계는 이전 하위단계가 끝나고 MBIFS 이후에 시작될 수 있다.
상기 제3 하위단계(S2730)에서, 복수의 BRP 프레임이 전송되는 경우, 상기 복수의 BRP 프레임 각각은 하나의 TDD 슬롯 내에서 SIFS(Short Inter-Frame Space) 만큼 간격을 가지고 전송될 수 있다.
또한, 상기 제4 하위단계(S2740)에서, 복수의 BRP 프레임이 전송되는 경우, 상기 복수의 BRP 프레임 각각은 하나의 TDD 슬롯 내에서 SIFS 만큼 간격을 가지고 전송될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 I-SMBT 하위단계(S2730)와 R-SMBT 하위단계(S2740)에서 BRP 프레임을 송수신하면서 MIMO 빔포밍을 수행하는 절차를 설명한다.
S2730 단계에서, 제1 STA(station)은 제2 STA과 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송한다. 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 전송된다.
상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임, 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임 및 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 TDD 기반의 SP 동안 전송된다.
S2770 단계에서, 상기 제1 STA은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 기반하여 상기 제2 STA에게 상기 신호를 전송한다.
상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 대한 구체적인 내용은 다음과 같다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 구체적으로, 상기 SP는 복수의 TDD 구간을 포함하고, 하나의 TDD 구간은 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 복수의 TDD 슬롯은 개시자를 기준으로 프레임을 전송만 할 수 있는 적어도 하나의 전송(Tx) TDD 슬롯과 프레임을 수신만 할 수 있는 적어도 하나의 수신(Rx) TDD 슬롯을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 TDD 슬롯에서 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 일부인 제1 BRP 프레임만이 전송될 수 있다면, 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 상기 제1 BRP 프레임을 제외한 나머지인 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 전송된다. 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯이다. 즉, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 제1 TDD 슬롯에서 전송한 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 제2 TDD 슬롯에서 전송할 수 있다.
상기 제1 BRP 프레임은 상기 제1 TDD 슬롯에서 SIFS(Short Inter-Frame Space)만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 SIFS만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다.
종래에는 STA이 자신에게 할당된 TDD 슬롯 동안 원하는 만큼의 BRP 프레임을 전송하지 못한 경우 오작동이 발생하여 STA에게 새롭게 할당된 TDD 슬롯에서 BRP 프레임을 다시 전송해야 해서 시간적 손실과 슬롯 활용 측면에서 성능이 떨어지는 문제가 있었다. MIMO 빔포밍에서 BRP 프레임은 연속적으로 전송되고 BRP 프레임 각각은 SIFS 간격으로 전송되기 때문이었다.
그러나, 본 실시예에 따르면, STA이 현재 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 현재 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 가장 먼저 할당된 다음 TDD 슬롯에서 전송할 수 있어 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임과 상기 제2 BRP 프레임의 첫 번째 BRP 프레임은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯에 포함된 상기 제1 BRP 간에는 SIFS 간격을 가지고, 상기 제2 TDD 슬롯에 포함된 상기 제2 BRP 간에는 SIF 간격을 가질 수 있다. 그러나, 제1 TDD 슬롯과 제2 TDD 슬롯은 SIFS 만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0이 아닐 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임을 수신하고, 다음 BRP 프레임을 수신하지 않아도 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값이 0이 아니므로 MIMO 빔포밍이 아직 완료되지 않았다는 사실을 인지할 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0일 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임함으로써, MIMO 빔포밍이 완료되었다는 것을 알 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 이로써, 상기 제1 TDD 슬롯과 상기 제2 TDD 슬롯은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 다만, 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝은 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA에게 상기 SP 동안의 TDD 구조에 대한 정보를 전송할 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 마찬가지로, 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임은 유보 비트(reserved bit)를 포함할 수 있다. 상기 유보 비트는 상기 제2 TDD 슬롯의 할당 정보를 포함할 수 있다. 이로써, 제1 STA은 제2 STA에게 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 다음 BRP 프레임이 SIFS 후에 전송되는 것이 아니라, 제2 TDD 슬롯부터 전송된다는 것을 알려줄 수 있다.
S2740 단계에서, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA로부터 상기 제1 BRP 프레임에 대한 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 BRP 프레임에 대한 제2 피드백 프레임을 수신할 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은, 상기 제1 피드백 프레임과 상기 제2 피드백 프레임을 수신한 이후에 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송할 수 있다. 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 수신할 수 있다.
상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임은 상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임이 전송된 후 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다.
상기 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임은 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임이 전송된 후 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다.
상기 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 피드백 프레임은 상기 SP 동안 수신될 수 있다. 상기 SP는 제3 TDD 슬롯 및 제4 TDD 슬롯을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 피드백 프레임은 상기 제3 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제2 피드백 프레임은 상기 제4 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제3 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다. 상기 제4 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제1 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신하고, 제2 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제2 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신할 수 있어서, 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
상기 SP는 제1 TDD 구간, 제2 TDD 구간 및 제3 TDD 구간 순서로 구성될 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 구간에 포함되고, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제3 TDD 구간에 포함될 수 있다. 상기 제2 TDD 구간은 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제1 TDD 구간 및 상기 제3 TDD 구간만 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되어 있다면, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 구간을 제외하고 가장 먼저 할당되는 TDD 슬롯일 수 있다.
상기 제1 STA은, TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element) 및 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 상기 제2 STA으로 전송할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 TDD 구간은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 실시예는, 비상호적(non-reciprocal) SU-MIMO 빔포밍 트레이닝을 기반으로 동작할 수 있다.
도 28은 본 실시예에 따른 TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 응답자가 수행하는 절차흐름도이다.
본 실시예는, 802.11ay에서 요구하고 있는 전송 속도를 달성하기 위해 TDD-SP 동안에도 MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 수신하는 방법을 제안한다.
먼저, 용어를 정리하면, 제1 STA은 빔포밍을 수행하는 개시자(initiator) 에 대응할 수 있고, 제2 STA은 빔포밍을 수행하는 응답자에 대응할 수 있다. 본 실시예에서 기술하는 MIMO 빔포밍은 제1 STA과 제2 STA간에 수행되므로, SU(single user)-MIMO 빔포밍에 대응할 수 있다. SU-MIMO 빔포밍은 4개의 하위단계(제1 내지 제4 하위단계)로 구성된다.
상기 제1 하위단계는 SU(single user)-MIMO 빔포밍 설정 하위단계(S2810, S2820)일 수 있다. 상기 제2 하위단계는 SU-MIMO 빔포밍 피드백 하위단계(S2850, S2860)일 수 있다. 상기 제3 하위단계는 I-SMBT(Initiator-SU-MIMO BF Training) 하위단계(S2830)일 수 있다. 그리고, 상기 제4 하위단계는 R-SMBT(Responder-SU-MIMO BF Training) 하위단계(S2840)일 수 있다. 상기 제3 하위단계는 상기 제1 하위단계 다음에 위치할 수 있다. 상기 제4 하위단계는 상기 제3 하위단계 다음과 상기 제2 하위단계 전에 위치할 수 있다.
하위단계 내(inner subphase)에서 TDD 슬롯을 설정하는 일례는 다음과 같다.
상기 제1 하위단계(S2810, S2820)에서, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신한 후, 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 전송한다. 즉, 상기 제1 하위단계 내에서 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 송수신하는 TDD 슬롯을 결정하여 시간과 전력 측면에서 효율적인 MIMO 빔포밍을 수행할 수 있다.
상기 제2 하위단계(S2850, S2860)에서, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 수신한 후, 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송한다. 즉, 상기 제2 하위단계 내에서 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 송수신하는 TDD 슬롯을 결정하여 시간과 전력 측면에서 효율적인 MIMO 빔포밍을 수행할 수 있다.
또한, 하위단계 간(inter subphase)에 TDD 슬롯을 설정하는 일례는 다음과 같다.
상기 제2 STA은 상기 제1 STA으로부터 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신한 후, 상기 제3 하위단계(S2830)에서, 상기 제2 STA은 상기 제2 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제1 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제3 하위단계가 시작될 수 있다.
상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 상기 제1 BRP 프레임을 수신한 후, 상기 제4 하위단계(S2840)에서, 상기 제1 STA은 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 BRP 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제3 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제4 하위단계가 시작될 수 있다.
상기 제2 STA은 상기 제1 STA으로부터 상기 BRP 프레임을 수신한 후, 상기 제2 하위단계(S2850, S2860)에서, 상기 제2 STA은 상기 제2 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제4 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제2 하위단계가 시작될 수 있다.
또한, 상기 제3 하위단계(S2830)는 상기 제1 하위단계의 마지막부터 MBIFS(Medium Beamforming Inter-Frame Space) 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 상기 제4 하위단계는 상기 제3 하위단계의 마지막부터 MBIFS 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 그리고, 상기 제2 하위단계는 상기 제4 하위단계의 마지막부터 MBIFS 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 이전의 하위단계가 끝난 후, 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯의 시작점이 MBIFS보다 짧다(먼저 도래한다)고 하더라도, 다음 하위단계는 이전 하위단계가 끝나고 MBIFS 이후에 시작될 수 있다.
상기 제3 하위단계(S2830)에서, 복수의 BRP 프레임이 전송되는 경우, 상기 복수의 BRP 프레임 각각은 하나의 TDD 슬롯 내에서 SIFS(Short Inter-Frame Space) 만큼 간격을 가지고 전송될 수 있다.
또한, 상기 제4 하위단계(S2840)에서, 복수의 BRP 프레임이 전송되는 경우, 상기 복수의 BRP 프레임 각각은 하나의 TDD 슬롯 내에서 SIFS 만큼 간격을 가지고 전송될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 I-SMBT 하위단계(S2830)와 R-SMBT 하위단계(S2840)에서 BRP 프레임을 송수신하면서 MIMO 빔포밍을 수행하는 절차를 설명한다.
S2830 단계에서, 제2 STA(station)은 제1 STA과 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 수신한다. 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 수신된다.
상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임, 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임 및 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 TDD 기반의 SP 동안 전송된다.
S2870 단계에서, 상기 제2 STA은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 기반하여 상기 제1 STA으로부터 상기 신호를 수신한다.
상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 대한 구체적인 내용은 다음과 같다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 구체적으로, 상기 SP는 복수의 TDD 구간을 포함하고, 하나의 TDD 구간은 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 복수의 TDD 슬롯은 개시자를 기준으로 프레임을 전송만 할 수 있는 적어도 하나의 전송(Tx) TDD 슬롯과 프레임을 수신만 할 수 있는 적어도 하나의 수신(Rx) TDD 슬롯을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 TDD 슬롯에서 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 일부인 제1 BRP 프레임만이 전송될 수 있다면, 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 상기 제1 BRP 프레임을 제외한 나머지인 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 전송된다. 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯이다. 즉, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 제1 TDD 슬롯에서 전송한 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 제2 TDD 슬롯에서 전송할 수 있다.
상기 제1 BRP 프레임은 상기 제1 TDD 슬롯에서 SIFS(Short Inter-Frame Space)만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 SIFS만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다.
종래에는 STA이 자신에게 할당된 TDD 슬롯 동안 원하는 만큼의 BRP 프레임을 전송하지 못한 경우 오작동이 발생하여 STA에게 새롭게 할당된 TDD 슬롯에서 BRP 프레임을 다시 전송해야 해서 시간적 손실과 슬롯 활용 측면에서 성능이 떨어지는 문제가 있었다. MIMO 빔포밍에서 BRP 프레임은 연속적으로 전송되고 BRP 프레임 각각은 SIFS 간격으로 전송되기 때문이었다.
그러나, 본 실시예에 따르면, STA이 현재 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 현재 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 가장 먼저 할당된 다음 TDD 슬롯에서 전송할 수 있어 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임과 상기 제2 BRP 프레임의 첫 번째 BRP 프레임은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯에 포함된 상기 제1 BRP 간에는 SIFS 간격을 가지고, 상기 제2 TDD 슬롯에 포함된 상기 제2 BRP 간에는 SIF 간격을 가질 수 있다. 그러나, 제1 TDD 슬롯과 제2 TDD 슬롯은 SIFS 만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0이 아닐 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임을 수신하고, 다음 BRP 프레임을 수신하지 않아도 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값이 0이 아니므로 MIMO 빔포밍이 아직 완료되지 않았다는 사실을 인지할 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0일 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임함으로써, MIMO 빔포밍이 완료되었다는 것을 알 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 이로써, 상기 제1 TDD 슬롯과 상기 제2 TDD 슬롯은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 다만, 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝은 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA에게 상기 SP 동안의 TDD 구조에 대한 정보를 전송할 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 마찬가지로, 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임은 유보 비트(reserved bit)를 포함할 수 있다. 상기 유보 비트는 상기 제2 TDD 슬롯의 할당 정보를 포함할 수 있다. 이로써, 제1 STA은 제2 STA에게 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 다음 BRP 프레임이 SIFS 후에 전송되는 것이 아니라, 제2 TDD 슬롯부터 전송된다는 것을 알려줄 수 있다.
S2840 단계에서, 상기 제2 STA은, 상기 제1 STA으로 상기 제1 BRP 프레임에 대한 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 BRP 프레임에 대한 제2 피드백 프레임을 전송할 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은, 상기 제1 피드백 프레임과 상기 제2 피드백 프레임을 수신한 이후에 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송할 수 있다. 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 수신할 수 있다.
상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임은 상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임이 전송된 후 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다.
상기 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임은 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임이 전송된 후 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다.
상기 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 피드백 프레임은 상기 SP 동안 수신될 수 있다. 상기 SP는 제3 TDD 슬롯 및 제4 TDD 슬롯을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 피드백 프레임은 상기 제3 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제2 피드백 프레임은 상기 제4 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제3 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다. 상기 제4 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제1 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신하고, 제2 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제2 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신할 수 있어서, 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
상기 SP는 제1 TDD 구간, 제2 TDD 구간 및 제3 TDD 구간 순서로 구성될 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 구간에 포함되고, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제3 TDD 구간에 포함될 수 있다. 상기 제2 TDD 구간은 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제1 TDD 구간 및 상기 제3 TDD 구간만 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되어 있다면, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 구간을 제외하고 가장 먼저 할당되는 TDD 슬롯일 수 있다.
상기 제1 STA은, TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element) 및 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 상기 제2 STA으로 전송할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 TDD 구간은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 실시예는, 비상호적(non-reciprocal) SU-MIMO 빔포밍 트레이닝을 기반으로 동작할 수 있다.
도 29는 본 실시예에 따른 TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 수행하여 신호를 송수신하는 절차를 나타낸다.
먼저, 용어를 정리하면, 제1 STA은 빔포밍을 수행하는 개시자 STA(100) 에 대응할 수 있고, 제2 STA은 빔포밍을 수행하는 응답자 STA(150)에 대응할 수 있다. 본 실시예에서 기술하는 MIMO 빔포밍은 개시자 STA과 응답자 STA 간에 수행되므로, SU(single user)-MIMO 빔포밍에 대응할 수 있다.
도 29에서 도시하는 SU-MIMO 빔포밍은 제1 하위단계(subphase) 및 제2 하위단계를 포함한다. 또한, 상기 MIMO 빔포밍은 제3 하위단계 및 제4 하위단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 하위단계는 SU(single user)-MIMO 빔포밍 설정 하위단계(2910)일 수 있다. 상기 제2 하위단계는 SU-MIMO 빔포밍 피드백 하위단계(2940)일 수 있다. 상기 제3 하위단계는 I-SMBT(Initiator-SU-MIMO BF Training) 하위단계(2920)일 수 있다. 그리고, 상기 제4 하위단계는 R-SMBT(Responder-SU-MIMO BF Training) 하위단계(2930)일 수 있다. 상기 제3 하위단계는 상기 제1 하위단계 다음에 위치할 수 있다. 상기 제4 하위단계는 상기 제3 하위단계 다음과 상기 제2 하위단계 전에 위치할 수 있다.
하위단계 내(inner subphase)에서 TDD 슬롯을 설정하는 일례는 다음과 같다.
상기 제1 하위단계(2910)에서, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신한 후, 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 전송한다. 즉, 상기 제1 하위단계 내에서 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 송수신하는 TDD 슬롯을 결정하여 시간과 전력 측면에서 효율적인 MIMO 빔포밍을 수행할 수 있다.
상기 제2 하위단계(2940)에서, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 수신한 후, 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송한다. 즉, 상기 제2 하위단계 내에서 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 송수신하는 TDD 슬롯을 결정하여 시간과 전력 측면에서 효율적인 MIMO 빔포밍을 수행할 수 있다.
또한, 하위단계 간(inter subphase)에 TDD 슬롯을 설정하는 일례는 다음과 같다.
상기 제2 STA은 상기 제1 STA으로부터 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신한 후, 상기 제3 하위단계(2920)에서, 상기 제2 STA은 상기 제2 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제1 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제3 하위단계가 시작될 수 있다.
상기 제1 STA은 상기 제2 STA으로부터 상기 제1 BRP 프레임을 수신한 후, 상기 제4 하위단계(2930)에서, 상기 제1 STA은 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 BRP 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제3 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제4 하위단계가 시작될 수 있다.
상기 제2 STA은 상기 제1 STA으로부터 상기 BRP 프레임을 수신한 후, 상기 제2 하위단계(2940)에서, 상기 제2 STA은 상기 제2 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송할 수 있다. 즉, 상기 제4 하위단계의 마지막 프레임의 송수신이 끝나고 난 후 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 상기 제2 하위단계가 시작될 수 있다.
또한, 상기 제3 하위단계(2920)는 상기 제1 하위단계의 마지막부터 MBIFS(Medium Beamforming Inter-Frame Space) 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 상기 제4 하위단계는 상기 제3 하위단계의 마지막부터 MBIFS 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 그리고, 상기 제2 하위단계는 상기 제4 하위단계의 마지막부터 MBIFS 만큼 떨어진 곳에서 시작될 수 있다. 이전의 하위단계가 끝난 후, 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯의 시작점이 MBIFS보다 짧다(먼저 도래한다)고 하더라도, 다음 하위단계는 이전 하위단계가 끝나고 MBIFS 이후에 시작될 수 있다.
상기 제3 하위단계(2920)에서, 복수의 BRP 프레임이 전송되는 경우, 상기 복수의 BRP 프레임 각각은 하나의 TDD 슬롯 내에서 SIFS(Short Inter-Frame Space) 만큼 간격을 가지고 전송될 수 있다.
또한, 상기 제4 하위단계(2930)에서, 복수의 BRP 프레임이 전송되는 경우, 상기 복수의 BRP 프레임 각각은 하나의 TDD 슬롯 내에서 SIFS 만큼 간격을 가지고 전송될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 I-SMBT 하위단계(2920)와 R-SMBT 하위단계(2930)에서 BRP 프레임을 송수신하면서 MIMO 빔포밍을 수행하는 절차를 설명한다.
I-SMBT 하위단계(2920)에서, 개시자 STA은 응답자 STA과 TDD SP 구조에 사용할 수 있는 SU-MIMO 빔포밍을 수행한다. 구체적으로, 제1 STA(station)은 제2 STA과 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송한다. 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 전송된다.
상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임, 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임 및 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 TDD 기반의 SP 동안 전송된다.
개시자 STA은 상기 SU-MIMO 빔포밍의 결과를 기반으로 응답자 STA과 신호를 송수신한다.
상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 대한 구체적인 내용은 다음과 같다. (이하에서는, 개시자 STA은 제1 STA으로, 응답자 STA은 제2 STA으로 명명하여 서술한다.)
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 구체적으로, 상기 SP는 복수의 TDD 구간을 포함하고, 하나의 TDD 구간은 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 복수의 TDD 슬롯은 개시자를 기준으로 프레임을 전송만 할 수 있는 적어도 하나의 전송(Tx) TDD 슬롯과 프레임을 수신만 할 수 있는 적어도 하나의 수신(Rx) TDD 슬롯을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 TDD 슬롯에서 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 일부인 제1 BRP 프레임만이 전송될 수 있다면, 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 상기 제1 BRP 프레임을 제외한 나머지인 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 전송된다. 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯이다. 즉, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 제1 TDD 슬롯에서 전송한 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 제2 TDD 슬롯에서 전송할 수 있다.
상기 제1 BRP 프레임은 상기 제1 TDD 슬롯에서 SIFS(Short Inter-Frame Space)만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 SIFS만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다.
종래에는 STA이 자신에게 할당된 TDD 슬롯 동안 원하는 만큼의 BRP 프레임을 전송하지 못한 경우 오작동이 발생하여 STA에게 새롭게 할당된 TDD 슬롯에서 BRP 프레임을 다시 전송해야 해서 시간적 손실과 슬롯 활용 측면에서 성능이 떨어지는 문제가 있었다. MIMO 빔포밍에서 BRP 프레임은 연속적으로 전송되고 BRP 프레임 각각은 SIFS 간격으로 전송되기 때문이었다.
그러나, 본 실시예에 따르면, STA이 현재 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 현재 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 가장 먼저 할당된 다음 TDD 슬롯에서 전송할 수 있어 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임과 상기 제2 BRP 프레임의 첫 번째 BRP 프레임은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯에 포함된 상기 제1 BRP 간에는 SIFS 간격을 가지고, 상기 제2 TDD 슬롯에 포함된 상기 제2 BRP 간에는 SIF 간격을 가질 수 있다. 그러나, 제1 TDD 슬롯과 제2 TDD 슬롯은 SIFS 만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0이 아닐 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임을 수신하고, 다음 BRP 프레임을 수신하지 않아도 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값이 0이 아니므로 MIMO 빔포밍이 아직 완료되지 않았다는 사실을 인지할 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0일 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임함으로써, MIMO 빔포밍이 완료되었다는 것을 알 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 이로써, 상기 제1 TDD 슬롯과 상기 제2 TDD 슬롯은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 다만, 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝은 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA에게 상기 SP 동안의 TDD 구조에 대한 정보를 전송할 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 마찬가지로, 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임은 유보 비트(reserved bit)를 포함할 수 있다. 상기 유보 비트는 상기 제2 TDD 슬롯의 할당 정보를 포함할 수 있다. 이로써, 제1 STA은 제2 STA에게 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 다음 BRP 프레임이 SIFS 후에 전송되는 것이 아니라, 제2 TDD 슬롯부터 전송된다는 것을 알려줄 수 있다.
또한, R-SMBT 하위단계(2930)에서 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA로부터 상기 제1 BRP 프레임에 대한 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 BRP 프레임에 대한 제2 피드백 프레임을 수신할 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은, 상기 제1 피드백 프레임과 상기 제2 피드백 프레임을 수신한 이후에 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송할 수 있다. 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA으로부터 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 수신할 수 있다.
상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임은 상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임이 전송된 후 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다.
상기 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임은 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임이 전송된 후 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다.
상기 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 피드백 프레임은 상기 SP 동안 수신될 수 있다. 상기 SP는 제3 TDD 슬롯 및 제4 TDD 슬롯을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 피드백 프레임은 상기 제3 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제2 피드백 프레임은 상기 제4 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제3 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다. 상기 제4 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제1 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신하고, 제2 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제2 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신할 수 있어서, 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
상기 SP는 제1 TDD 구간, 제2 TDD 구간 및 제3 TDD 구간 순서로 구성될 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 구간에 포함되고, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제3 TDD 구간에 포함될 수 있다. 상기 제2 TDD 구간은 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제1 TDD 구간 및 상기 제3 TDD 구간만 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되어 있다면, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 구간을 제외하고 가장 먼저 할당되는 TDD 슬롯일 수 있다.
상기 제1 STA은, TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element) 및 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 상기 제2 STA으로 전송할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 TDD 구간은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 실시예는, 비상호적(non-reciprocal) SU-MIMO 빔포밍 트레이닝을 기반으로 동작할 수 있다.
5. 장치 구성
도 30은 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 30의 무선 장치(100)은 상술한 설명에서 설명한 신호를 전송하는 개시자 STA, 그리고 무선 장치(150)은 상술한 설명에서 설명한 신호를 수신하는 응답자 STA에 대응할 수 있다. 이때, 각 스테이션은 11ay 단말 또는 PCP/AP에 대응될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 신호를 전송하는 개시자 STA은 송신 장치 (100)라 명명하고, 신호를 수신하는 응답자 STA은 수신 장치 (150)라 명명한다.
송신 장치 (100)는 프로세서(110), 메모리(120), 송수신부(130)를 포함할 수 있고, 수신 장치 (150)는 프로세서(160), 메모리(170) 및 송수신부(180)를 포함할 수 있다. 송수신부(130, 180)은 무선 신호를 송신/수신하고, IEEE 802.11/3GPP 등의 물리적 계층에서 실행될 수 있다. 프로세서(110, 160)은 물리 계층 및/또는 MAC 계층에서 실행되고, 송수신부(130, 180)와 연결되어 있다.
프로세서(110, 160) 및/또는 송수신부(130, 180)는 특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(120, 170)은 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시 예가 소프트웨어에 의해 실행될 때, 상기 기술한 방법은 상기 기술된 기능을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로세스, 기능)로서 실행될 수 있다. 상기 모듈은 메모리(120, 170)에 저장될 수 있고, 프로세서(110, 160)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리(120, 170)는 상기 프로세스(110, 160)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 수단으로 상기 프로세스(110, 160)와 연결될 수 있다.
상기 프로세서(110, 160)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110, 160)는 전술한 본 실시예에 따른 동작을 수행할 수 있다.
송신 장치의 프로세서(110)의 동작은 구체적으로 다음과 같다. 송신 장치의 프로세서(110)는 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 MIMO 빔포밍을 수행하고 MIMO 빔포밍의 결과에 기반하여 신호를 송수신한다. 구체적으로, 송신 장치의 프로세서(110)는 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송한다. 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 전송된다.
수신 장치의 프로세서(160)의 동작은 구체적으로 다음과 같다. 수신 장치의 프로세서(160)은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 MIMO 빔포밍을 수행하고 MIMO 빔포밍의 결과에 기반하여 신호를 송수신한다. 구체적으로, 수신 장치의 프로세서(160)는 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 수신한다. 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 수신된다.
상기 MIMO 빔포밍에 대한 구체적인 내용은 다음과 같다.
상기 SP는 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 구체적으로, 상기 SP는 복수의 TDD 구간을 포함하고, 하나의 TDD 구간은 복수의 TDD 슬롯을 포함한다. 복수의 TDD 슬롯은 개시자를 기준으로 프레임을 전송만 할 수 있는 적어도 하나의 전송(Tx) TDD 슬롯과 프레임을 수신만 할 수 있는 적어도 하나의 수신(Rx) TDD 슬롯을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함한다.
상기 제1 TDD 슬롯에서 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 일부인 제1 BRP 프레임만이 전송될 수 있다면, 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 상기 제1 BRP 프레임을 제외한 나머지인 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 전송된다. 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯이다. 즉, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 제1 TDD 슬롯에서 전송한 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 제2 TDD 슬롯에서 전송할 수 있다.
상기 제1 BRP 프레임은 상기 제1 TDD 슬롯에서 SIFS(Short Inter-Frame Space)만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 SIFS만큼의 간격을 가지고 전송될 수 있다.
종래에는 STA이 자신에게 할당된 TDD 슬롯 동안 원하는 만큼의 BRP 프레임을 전송하지 못한 경우 오작동이 발생하여 STA에게 새롭게 할당된 TDD 슬롯에서 BRP 프레임을 다시 전송해야 해서 시간적 손실과 슬롯 활용 측면에서 성능이 떨어지는 문제가 있었다. MIMO 빔포밍에서 BRP 프레임은 연속적으로 전송되고 BRP 프레임 각각은 SIFS 간격으로 전송되기 때문이었다.
그러나, 본 실시예에 따르면, STA이 현재 TDD 슬롯만으로 MIMO 빔포밍에 필요한 BRP 프레임을 다 전송하지 못한다면, 현재 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임을 제외한 나머지 BRP 프레임은 가장 먼저 할당된 다음 TDD 슬롯에서 전송할 수 있어 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임과 상기 제2 BRP 프레임의 첫 번째 BRP 프레임은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯에 포함된 상기 제1 BRP 간에는 SIFS 간격을 가지고, 상기 제2 TDD 슬롯에 포함된 상기 제2 BRP 간에는 SIF 간격을 가질 수 있다. 그러나, 제1 TDD 슬롯과 제2 TDD 슬롯은 SIFS 만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0이 아닐 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임을 수신하고, 다음 BRP 프레임을 수신하지 않아도 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값이 0이 아니므로 MIMO 빔포밍이 아직 완료되지 않았다는 사실을 인지할 수 있다. 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0일 수 있다. 이로써, 제2 STA은 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임함으로써, MIMO 빔포밍이 완료되었다는 것을 알 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 이로써, 상기 제1 TDD 슬롯과 상기 제2 TDD 슬롯은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않을 수 있다. 다만, 상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝은 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은 상기 제2 STA에게 상기 SP 동안의 TDD 구조에 대한 정보를 전송할 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인될 수 있다. 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인될 수 있다. 마찬가지로, 상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯에서 완료됨이 확인될 수 있다.
또한, 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임은 유보 비트(reserved bit)를 포함할 수 있다. 상기 유보 비트는 상기 제2 TDD 슬롯의 할당 정보를 포함할 수 있다. 이로써, 제1 STA은 제2 STA에게 상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 다음 BRP 프레임이 SIFS 후에 전송되는 것이 아니라, 제2 TDD 슬롯부터 전송된다는 것을 알려줄 수 있다.
또한, 상기 제1 STA은, 상기 제2 STA로부터 상기 제1 BRP 프레임에 대한 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 BRP 프레임에 대한 제2 피드백 프레임을 수신할 수 있다.
상기 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 피드백 프레임은 상기 SP 동안 수신될 수 있다. 상기 SP는 제3 TDD 슬롯 및 제4 TDD 슬롯을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 피드백 프레임은 상기 제3 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제2 피드백 프레임은 상기 제4 TDD 슬롯에서 수신될 수 있다. 상기 제3 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다. 상기 제4 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯일 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 제1 STA은 제1 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제1 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신하고, 제2 TDD 슬롯에서 전송된 BRP 프레임에 대한 피드백 프레임을 제2 TDD 슬롯과 가장 가까운 다음 TDD 슬롯에서 수신할 수 있어서, 빠른 시간 내에 빔포밍 트레이닝을 수행할 수 있다.
상기 SP는 제1 TDD 구간, 제2 TDD 구간 및 제3 TDD 구간 순서로 구성될 수 있다. 상기 제1 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 구간에 포함되고, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제3 TDD 구간에 포함될 수 있다. 상기 제2 TDD 구간은 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제1 TDD 구간 및 상기 제3 TDD 구간만 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되어 있다면, 상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 구간을 제외하고 가장 먼저 할당되는 TDD 슬롯일 수 있다.
상기 제1 STA은, TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element) 및 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 상기 제2 STA으로 전송할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 TDD 구간은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정될 수 있다.
상기 실시예는, 비상호적(non-reciprocal) SU-MIMO 빔포밍 트레이닝을 기반으로 동작할 수 있다.

Claims (20)

  1. 무선랜(WLAN) 시스템에서 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하여 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    제1 STA(station)이, 제2 STA에게 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 전송하는 단계;
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA으로부터 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA에게 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 제1 STA이, 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 기반하여 상기 제2 STA에게 상기 신호를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임, 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임 및 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 전송되고,
    상기 SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 제1 TDD 슬롯에서 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 일부인 제1 BRP 프레임만이 전송될 수 있다면, 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 상기 제1 BRP 프레임을 제외한 나머지인 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 전송되고, 및
    상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯인
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 BRP 프레임은 상기 제1 TDD 슬롯에서 SIFS(Short Inter-Frame Space)만큼의 간격을 가지고 전송되고,
    상기 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 SIFS만큼의 간격을 가지고 전송되는
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0이 아니고,
    상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0인
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인되고,
    상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인되고,
    상기 제1 TDD 슬롯과 상기 제2 TDD 슬롯은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않고,
    상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝은 완료됨이 확인되는
    방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA에게 상기 SP 동안의 TDD 구조에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인되고,
    상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인되는
    방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임은 유보 비트(reserved bit)를 포함하고,
    상기 유보 비트는 상기 제2 TDD 슬롯의 할당 정보를 포함하는
    방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA로부터 상기 제1 BRP 프레임에 대한 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 BRP 프레임에 대한 제2 피드백 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제1 STA이, 상기 제1 피드백 프레임과 상기 제2 피드백 프레임을 수신한 이후에 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA으로부터 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 피드백 프레임은 상기 SP 동안 수신되고,
    상기 SP는 제3 TDD 슬롯 및 제4 TDD 슬롯을 더 포함하고,
    상기 제1 피드백 프레임은 상기 제3 TDD 슬롯에서 수신되고,
    상기 제2 피드백 프레임은 상기 제4 TDD 슬롯에서 수신되고,
    상기 제3 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯이고,
    상기 제4 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯인
    방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 SP는 제1 TDD 구간, 제2 TDD 구간 및 제3 TDD 구간 순서로 구성되고,
    상기 제1 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 구간에 포함되고,
    상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제3 TDD 구간에 포함되고,
    상기 제2 TDD 구간은 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되지 않은
    방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 STA은, TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element) 및 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 상기 제2 STA으로 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제1 내지 제3 TDD 구간은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정되고, 및
    상기 제1 내지 제4 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정되는
    방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임은 상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임이 전송된 후 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 수신되고,
    상기 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임은 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임이 전송된 후 상기 제1 STA이 할당 받은 TDD 슬롯 중 가장 먼저 할당된 TDD 슬롯에서 수신되는
    방법.
  11. 무선랜(WLAN) 시스템에서 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하여 신호를 전송하는 제1 STA(station)에 있어서,
    하나 이상의 RF(Radio Frequency) 체인을 가지고, 제2 STA과 신호를 송수신하도록 구성되는 송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결되어, 상기 제2 STA과 신호를 송수신한 신호를 처리하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    제2 STA에게 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 전송하고;
    상기 제2 STA으로부터 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신하고;
    상기 제2 STA에게 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 전송하고; 및
    상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 기반하여 상기 제2 STA에게 상기 신호를 전송하되,
    상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임, 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임 및 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 전송되고,
    상기 SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 제1 TDD 슬롯에서 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 일부인 제1 BRP 프레임만이 전송될 수 있다면, 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 상기 제1 BRP 프레임을 제외한 나머지인 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 전송되고, 및
    상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯인
    무선장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 BRP 프레임은 상기 제1 TDD 슬롯에서 SIFS(Short Inter-Frame Space)만큼의 간격을 가지고 전송되고,
    상기 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 SIFS만큼의 간격을 가지고 전송되는
    무선장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0이 아니고,
    상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값은 0인
    무선장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인되고,
    상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인되고,
    상기 제1 TDD 슬롯과 상기 제2 TDD 슬롯은 SIFS만큼의 간격을 가지지 않고,
    상기 제2 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임의 코드 필드 값을 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝은 완료됨이 확인되는
    무선장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서가, 상기 제2 STA에게 상기 SP 동안의 TDD 구조에 대한 정보를 전송하되,
    상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제1 TDD 슬롯에서 완료되지 않음이 확인되고,
    상기 TDD 구조에 대한 정보를 기반으로 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝이 상기 제2 TDD 슬롯부터 재개되는 것이 확인되는
    무선장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 BRP 프레임의 마지막 BRP 프레임은 유보 비트(reserved bit)를 포함하고,
    상기 유보 비트는 상기 제2 TDD 슬롯의 할당 정보를 포함하는
    무선장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 STA로부터 상기 제1 BRP 프레임에 대한 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 BRP 프레임에 대한 제2 피드백 프레임을 수신하고;
    상기 제1 피드백 프레임과 상기 제2 피드백 프레임을 수신한 이후에 상기 제1 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 전송하고; 및
    상기 제2 STA으로부터 제2 MIMO 빔포밍 피드백 프레임을 수신하되,
    상기 제1 피드백 프레임 및 상기 제2 피드백 프레임은 상기 SP 동안 수신되고,
    상기 SP는 제3 TDD 슬롯 및 제4 TDD 슬롯을 더 포함하고,
    상기 제1 피드백 프레임은 상기 제3 TDD 슬롯에서 수신되고,
    상기 제2 피드백 프레임은 상기 제4 TDD 슬롯에서 수신되고,
    상기 제3 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯이고,
    상기 제4 TDD 슬롯은 상기 제2 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 수신 TDD 슬롯인
    무선장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 SP는 제1 TDD 구간, 제2 TDD 구간 및 제3 TDD 구간 순서로 구성되고,
    상기 제1 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 구간에 포함되고,
    상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제3 TDD 구간에 포함되고,
    상기 제2 TDD 구간은 상기 제1 STA과 상기 제2 STA에 할당되지 않은
    무선장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 프로세서는, TDD 슬롯 구조 요소(TDD Slot Structure element) 및 TDD 슬롯 스케줄 요소(TDD Slot Schedule element)를 상기 제2 STA으로 전송하되,
    상기 제1 내지 제3 TDD 구간은 상기 TDD 슬롯 구조 요소에 의해 결정되고, 및
    상기 제1 내지 제4 TDD 슬롯은 상기 TDD 슬롯 스케줄 요소에 의해 결정되는
    무선장치.
  20. 무선랜(WLAN) 시스템에서 MIMO(Multi Input Multi Output) 빔포밍 트레이닝을 수행하여 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    제1 STA(station)이, 제2 STA으로부터 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA에게 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임을 전송하는 단계;
    상기 제1 STA이, 상기 제2 STA으로부터 적어도 하나의 BRP(Beam Refinement Protocol) 프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 STA이, 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝에 기반하여 상기 제2 STA으로부터 상기 신호를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 MIMO 빔포밍 설정 프레임, 상기 제2 MIMO 빔포밍 설정 프레임 및 상기 적어도 하나의 BRP 프레임은 상기 MIMO 빔포밍 트레이닝을 수행하기 위해 TDD(Time Division Duplex) 기반의 SP(Service Period) 동안 전송되고,
    상기 SP는 제1 TDD 슬롯 및 제2 TDD 슬롯을 포함하고,
    상기 제1 TDD 슬롯에서 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 일부인 제1 BRP 프레임만이 전송될 수 있다면, 상기 적어도 하나의 BRP 프레임 중 상기 제1 BRP 프레임을 제외한 나머지인 제2 BRP 프레임은 상기 제2 TDD 슬롯에서 전송되고, 및
    상기 제2 TDD 슬롯은 상기 제1 TDD 슬롯 이후에 가장 먼저 할당된 전송 TDD 슬롯인
    방법.
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