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WO2018097699A1 - 무선 랜 시스템에서 웨이크 업 라디오 패킷을 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 랜 시스템에서 웨이크 업 라디오 패킷을 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018097699A1
WO2018097699A1 PCT/KR2017/013722 KR2017013722W WO2018097699A1 WO 2018097699 A1 WO2018097699 A1 WO 2018097699A1 KR 2017013722 W KR2017013722 W KR 2017013722W WO 2018097699 A1 WO2018097699 A1 WO 2018097699A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sequence
wur
wur packet
sta
subcarrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2017/013722
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English (en)
French (fr)
Inventor
윤선웅
박은성
임동국
조한규
최진수
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to US16/464,662 priority Critical patent/US10925000B2/en
Publication of WO2018097699A1 publication Critical patent/WO2018097699A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04W52/0229—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal
    • H04W52/0235—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal where the received signal is a power saving command
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless LAN system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting or receiving a WUR packet for waking a primary connectivity radio (PCR) through a wake up radio (WUR).
  • PCR primary connectivity radio
  • WUR wake up radio
  • 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.
  • An object of the present invention is to provide a WUR packet transmission method for improving channel quality in a WLAN system supporting WUR.
  • Another object of the present invention is to provide a method of setting a WUR sequence mapped to a subcarrier in order to transmit a WUR packet by PCR.
  • Another object of the present invention is to provide a method for efficiently transmitting a WUR packet to a plurality of users.
  • the present invention is not limited to the above-described technical problem and other technical problems can be inferred from the embodiments of the present invention.
  • the access point (AP) transmits a WUR (wake up radio) packet, the legacy preamble (Legacy Preamble) and a plurality of Generating a WUR packet comprising ON symbols; And transmitting the WUR packet to a station (STA), wherein a subcarrier sequence for generating the plurality of on symbols may be determined based on a legacy training field sequence constituting the legacy preamble.
  • WUR wake up radio
  • the legacy preamble Legacy Preamble
  • STA station
  • the subcarrier sequence may be determined according to a frequency band allocated for the plurality of on symbols.
  • the frequency band allocated for the plurality of on symbols may be set to the entire transmission band of the WLAN system, and some subcarrier sequences consecutive among the subcarrier sequences may be set to generate the plurality of on symbols.
  • the frequency band allocated for the some subcarrier sequences may be set to one of 20 MHz, 10 MHz, 8 MHz, 5 MHz, 4 MHz, and 2.5 MHz.
  • the frequency band allocated for the plurality of on symbols may be set to some frequency bands of a transmission band of the WLAN system, and the entire subcarrier sequence may be set to generate the plurality of on symbols.
  • the frequency band may be set to one of 10 MHz, 8 MHz, 5 MHz, 4 MHz, and 2.5 MHz.
  • the plurality of on symbols may be allocated in an on-off keying (OOK) modulation scheme or in a Manchester coding scheme using the OOK modulation scheme.
  • OOK on-off keying
  • the legacy training field sequence may be a Very High Throughput-Short Training Field (VHT-STF) or a Very High Throughput-Long Training Field (VHT-LTF) sequence.
  • VHT-STF Very High Throughput-Short Training Field
  • VHT-LTF Very High Throughput-Long Training Field
  • the method of transmitting the WUR packet further includes mapping the subcarrier sequence to a portion of a plurality of subcarriers constituting a transmission band of the WLAN system, wherein the subcarrier sequence is consecutive among the plurality of subcarriers. Some subcarrier sequences that are contiguous on the plurality of subcarrier sequences may be configured to generate the plurality of on symbols.
  • the center of the partial subcarrier sequence may be mapped to the entire plurality of subcarrier centers.
  • the partial subcarrier sequence may be mapped only to a subcarrier having a negative index.
  • the partial subcarrier sequence may be mapped only to subcarriers having a positive index.
  • the WUR payload includes a plurality of on symbols for a plurality of STAs, the plurality of on symbols for the plurality of STAs are multiplexed on one symbol period, and the multiplexing is performed. Different phase rotations may be applied to each of the on symbols to be synchronized.
  • An apparatus for transmitting a wake up radio (WUR) packet in a WLAN system for achieving the above technical problem is a transceiver; And a processor, wherein the processor generates a WUR packet including a legacy preamble and a plurality of ON symbols, and transmits the WUR packet to a station, wherein the plurality of ON
  • the subcarrier sequence for generating symbols may be determined using a legacy training field sequence constituting the legacy preamble.
  • PAPR [dB] Peak to Average Power Ratio
  • 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 illustrating a general link setup process.
  • FIG. 4 is a diagram for describing a backoff process.
  • 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • 7 to 9 are diagrams for explaining the operation of the STA receiving the TIM.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in an IEEE 802.11 system.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a WUR receiver usable in a WLAN system (e.g., 802.11).
  • FIG. 13 shows an example of a WUR packet.
  • FIG. 14 illustrates a waveform for a WUR packet.
  • FIG. 15 illustrates a WUR packet generated using an OFDM transmitter of a wireless LAN.
  • 16 illustrates the structure of a WUR receiver.
  • FIG. 17 illustrates a guard subcarrier on a subcarrier spectrum.
  • FIG. 18 illustrates a method of mapping a WUR packet sequence onto a frequency wholesaler according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a diagram for explaining a method of mapping a WUR packet sequence onto a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a diagram for describing a method of mapping a WUR packet sequence to a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 illustrates a method of mapping a WUR packet sequence onto a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 illustrates a method for mapping a WUR packet sequence onto a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 illustrates a method for mapping a WUR packet sequence onto a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • 24 is a diagram for explaining an apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the following description relates to a method and an apparatus therefor for efficiently utilizing a channel having a wide band in a WLAN system.
  • a WLAN system to which the present invention is applied will be described in detail.
  • 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 is 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), or a site controller.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • 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 seamlessly communicating 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.
  • the operation of the STA operating in the WLAN system may be described in terms of a layer structure.
  • the hierarchy may be implemented by a processor.
  • the STA may have a plurality of hierarchical structures.
  • the hierarchical structure covered by the 802.11 standard document is mainly the MAC sublayer and physical (PHY) layer on the DLL (Data Link Layer).
  • the PHY may include a Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) entity, a Physical Medium Dependent (PMD) entity, and the like.
  • PLCP Physical Layer Convergence Procedure
  • PMD Physical Medium Dependent
  • the MAC sublayer and PHY conceptually contain management entities called MAC sublayer management entities (MLMEs) and physical layer management entities (PLMEs), respectively.These entities provide a layer management service interface on which layer management functions operate. .
  • SME Station Management Entity
  • An SME is a layer-independent entity that can appear to be in a separate management plane or appear to be off to the side. While the exact features of the SME are not described in detail in this document, they generally do not include the ability to collect layer-dependent states from various Layer Management Entities (LMEs), and to set similar values for layer-specific parameters. You may seem to be in charge. SMEs can generally perform these functions on behalf of general system management entities and implement standard management protocols.
  • LMEs Layer Management Entities
  • the aforementioned entities interact in a variety of ways.
  • entities can interact by exchanging GET / SET primitives.
  • a primitive means a set of elements or parameters related to a particular purpose.
  • the XX-GET.request primitive is used to request the value of a given MIB attribute (management information based attribute information).
  • the XX-GET.confirm primitive is used to return the appropriate MIB attribute information value if the Status is "Success", otherwise it is used to return an error indication in the Status field.
  • the XX-SET.request primitive is used to request that the indicated MIB attribute be set to a given value. If the MIB attribute means a specific operation, this is to request that the operation be performed.
  • the XX-SET.confirm primitive confirms that the indicated MIB attribute is set to the requested value when status is "success", otherwise it is used to return an error condition in the status field. If the MIB attribute means a specific operation, this confirms that the operation has been performed.
  • the MLME and SME may exchange various MLME_GET / SET primitives through a MLME_SAP (Service Access Point).
  • various PLME_GET / SET primitives may be exchanged between PLME and SME through PLME_SAP and may be exchanged between MLME and PLME through MLME-PLME_SAP.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a general link setup process.
  • an STA In order for an STA to set up a link and transmit / receive data with respect to a network, an STA first discovers the network, performs authentication, establishes an association, and authenticates for security. It must go through the back.
  • the link setup process may also be referred to as session initiation process and session setup process.
  • a process of discovery, authentication, association, and security establishment of a link setup process may be collectively referred to as association process.
  • the STA may perform a network discovery operation.
  • the network discovery operation may include a scanning operation of the STA. That is, in order for the STA to access the network, it must find a network that can participate. The STA must identify a compatible network before joining the wireless network. A network identification process existing in a specific area is called scanning.
  • the STA performing scanning transmits a probe request frame and waits for a response to discover which AP exists in the vicinity while moving channels.
  • the responder transmits a probe response frame to the STA that transmits the probe request frame in response to the probe request frame.
  • the responder may be an STA that last transmitted a beacon frame in the BSS of the channel being scanned.
  • the AP transmits a beacon frame, so the AP becomes a responder.
  • the responder is not constant.
  • an STA that transmits a probe request frame on channel 1 and receives a probe response frame on channel 1 stores the BSS-related information included in the received probe response frame and stores the next channel (eg, number 2).
  • Channel to perform scanning (i.e., probe request / response transmission and reception on channel 2) in the same manner.
  • the scanning operation may be performed by a passive scanning method.
  • passive scanning the STA performing scanning waits for a beacon frame while moving channels.
  • the beacon frame is one of management frames in IEEE 802.11.
  • the beacon frame is notified of the existence of a wireless network and is periodically transmitted to allow the STA performing scanning to find the wireless network and participate in the wireless network.
  • the AP periodically transmits a beacon frame
  • the IBSS STAs in the IBSS rotate and transmit a beacon frame.
  • the STA that performs the scanning receives the beacon frame, the STA stores the information on the BSS included in the beacon frame and records beacon frame information in each channel while moving to another channel.
  • the STA may store BSS related information included in the received beacon frame, move to the next channel, and perform scanning on the next channel in the same manner.
  • active scanning has the advantage of less delay and power consumption than passive scanning.
  • step S520 After the STA discovers the network, an authentication process may be performed in step S520.
  • This authentication process may be referred to as a first authentication process in order to clearly distinguish from the security setup operation of step S540 described later.
  • the authentication process includes a process in which the STA transmits an authentication request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an authentication response frame to the STA.
  • An authentication frame used for authentication request / response corresponds to a management frame.
  • the authentication frame includes an authentication algorithm number, an authentication transaction sequence number, a status code, a challenge text, a Robust Security Network, and a finite cyclic group. Group) and the like. This corresponds to some examples of information that may be included in the authentication request / response frame, and may be replaced with other information or further include additional information.
  • the STA may send an authentication request frame to the AP.
  • the AP may determine whether to allow authentication for the corresponding STA based on the information included in the received authentication request frame.
  • the AP may provide a result of the authentication process to the STA through an authentication response frame.
  • the association process includes a process in which the STA transmits an association request frame to the AP, and in response thereto, the AP transmits an association response frame to the STA.
  • the association request frame may include information related to various capabilities, beacon listening interval, service set identifier (SSID), supported rates, supported channels, RSN, mobility domain. Information about supported operating classes, TIM Broadcast Indication Map Broadcast request, interworking service capability, and the like.
  • an association response frame may include information related to various capabilities, status codes, association IDs (AIDs), support rates, Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) parameter sets, Received Channel Power Indicators (RCPI), Received Signal to Noise Information, such as an indicator, a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a QoS map.
  • AIDs association IDs
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • RCPI Received Channel Power Indicators
  • Received Signal to Noise Information such as an indicator, a mobility domain, a timeout interval (association comeback time), an overlapping BSS scan parameter, a TIM broadcast response, and a QoS map.
  • a security setup process may be performed at step S540.
  • the security setup process of step S540 may be referred to as an authentication process through a Robust Security Network Association (RSNA) request / response.
  • the authentication process of step S520 is called a first authentication process, and the security setup process of step S540 is performed. It may also be referred to simply as the authentication process.
  • RSNA Robust Security Network Association
  • the security setup process of step S540 may include, for example, performing a private key setup through 4-way handshaking through an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame. .
  • the security setup process may be performed according to a security scheme not defined in the IEEE 802.11 standard.
  • a basic access mechanism of MAC is a carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA / CA) mechanism.
  • the CSMA / CA mechanism is also called the Distributed Coordination Function (DCF) of the IEEE 802.11 MAC. It basically employs a "listen before talk" access mechanism.
  • the AP and / or STA may sense a radio channel or medium during a predetermined time period (e.g., during a DCF Inter-Frame Space (DIFS), before starting transmission.
  • DIFS DCF Inter-Frame Space
  • a delay period for example, a random backoff period
  • HCF hybrid coordination function
  • the PCF refers to a polling-based synchronous access scheme in which polling is performed periodically so that all receiving APs and / or STAs can receive data frames.
  • the HCF has an Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and an HCF Controlled Channel Access (HCCA).
  • EDCA is a competition based approach for providers to provide data frames to multiple users, and HCCA uses a non-competition based channel access scheme using a polling mechanism.
  • the HCF includes a media access mechanism for improving the quality of service (QoS) of the WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period (CP) and a contention free period (CFP).
  • QoS quality of service
  • FIG. 4 is a diagram for describing a backoff process.
  • the random backoff count has a packet number value and may be determined as one of values ranging from 0 to CW.
  • CW is a contention window parameter value.
  • the CW parameter is given CWmin as an initial value, but may take a double value in case of transmission failure (eg, when an ACK for a transmitted frame is not received).
  • the STA continues to monitor the medium while counting down the backoff slots according to the determined backoff count value. If the medium is monitored as occupied, the countdown stops and waits; if the medium is idle, it resumes the remaining countdown.
  • the STA3 may confirm that the medium is idle as much as DIFS and transmit the frame immediately. Meanwhile, the remaining STAs monitor and wait for the medium to be busy. In the meantime, data may also be transmitted in each of STA1, STA2, and STA5, and each STA waits for DIFS when the medium is monitored idle, and then counts down the backoff slot according to a random backoff count value selected by the STA. Can be performed. In the example of FIG. 4, STA2 selects the smallest backoff count value, and STA1 selects the largest backoff count value.
  • the remaining backoff time of the STA5 is shorter than the remaining backoff time of the STA1 at the time when the STA2 finishes the backoff count and starts the frame transmission.
  • STA1 and STA5 stop counting for a while and wait for STA2 to occupy the medium.
  • the STA1 and the STA5 resume the stopped backoff count after waiting for DIFS. That is, the frame transmission can be started after counting down the remaining backoff slots by the remaining backoff time. Since the remaining backoff time of the STA5 is shorter than that of the STA1, the STA5 starts frame transmission. Meanwhile, while STA2 occupies the medium, data to be transmitted may also occur in STA4.
  • the STA4 waits for DIFS, performs a countdown according to a random backoff count value selected by the STA4, and starts frame transmission.
  • the remaining backoff time of STA5 coincides with an arbitrary backoff count value of STA4.
  • a collision may occur between STA4 and STA5. If a collision occurs, neither STA4 nor STA5 receive an ACK, and thus data transmission fails. In this case, STA4 and STA5 may double the CW value, select a random backoff count value, and perform a countdown.
  • the STA1 waits while the medium is occupied due to transmission of the STA4 and STA5, waits for DIFS when the medium is idle, and starts frame transmission after the remaining backoff time passes.
  • the CSMA / CA mechanism includes virtual carrier sensing in addition to physical carrier sensing in which the AP and / or STA directly sense the medium.
  • Virtual carrier sensing is intended to compensate for problems that may occur in media access, such as a hidden node problem.
  • the MAC of the WLAN system may use a network allocation vector (NAV).
  • the NAV is a value in which an AP and / or STA currently using or authorized to use a medium instructs another AP and / or STA how long to remain until the medium becomes available.
  • the value set to NAV corresponds to a period in which the medium is scheduled to be used by the AP and / or STA transmitting the corresponding frame, and the STA receiving the NAV value is prohibited from accessing the medium during the period.
  • the NAV may be set, for example, according to the value of the "duration" field of the MAC header of the frame.
  • 5 is a diagram for explaining hidden nodes and exposed nodes.
  • 5A illustrates an example of a hidden node, in which STA A and STA B are in communication and STA C has information to transmit.
  • STA A may be transmitting information to STA B, it may be determined that the medium is idle when STA C performs carrier sensing before sending data to STA B. This is because transmission of STA A (ie, media occupation) may not be sensed at the location of STA C.
  • STA B since STA B receives the information of STA A and STA C at the same time, a collision occurs.
  • STA A may be referred to as a hidden node of STA C.
  • FIG. 5B is an example of an exposed node
  • STA B is a case in which STA C has information to be transmitted from STA D while transmitting data to STA A.
  • FIG. 5B is an example of an exposed node
  • STA C is a case in which STA C has information to be transmitted from STA D while transmitting data to STA A.
  • FIG. 5B when STA C performs carrier sensing, it may be determined that the medium is occupied by the transmission of STA B. Accordingly, since STA C is sensed as a medium occupancy state even if there is information to be transmitted to STA D, it must wait until the medium becomes idle. However, since STA A is actually outside the transmission range of STA C, transmission from STA C and transmission from STA B may not collide with STA A's point of view, so STA C is unnecessary until STA B stops transmitting. To wait. At this time, STA C may be referred to as an exposed node of STA B.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an RTS and a CTS.
  • a short signaling packet such as a request to send (RTS) and a clear to send (CTS) may be used.
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • the RTS / CTS between the two STAs may allow the surrounding STA (s) to overhear, allowing the surrounding STA (s) to consider whether to transmit information between the two STAs. For example, when an STA to transmit data transmits an RTS frame to an STA receiving the data, the STA receiving the data may inform the neighboring STAs that they will receive the data by transmitting the CTS frame.
  • FIG. 6A illustrates an example of a method for solving a hidden node problem, and assumes that both STA A and STA C try to transmit data to STA B.
  • FIG. 6A When STA A sends the RTS to STA B, STA B transmits the CTS to both STA A and STA C around it. As a result, STA C waits until data transmission between STA A and STA B is completed, thereby avoiding collision.
  • FIG. 6 (b) illustrates an example of a method for solving an exposed node problem
  • STA C overhears RTS / CTS transmission between STA A and STA B so that STA C may use another STA (eg, STA). It may be determined that no collision will occur even if data is transmitted to D). That is, STA B transmits the RTS to all neighboring STAs, and only STA A having the data to actually transmit the CTS. Since STA C receives only RTS and not STA A's CTS, it can be seen that STA A is out of STC C's carrier sensing.
  • the WLAN system channel sensing must be performed before the STA performs transmission and reception, and always sensing the channel causes continuous power consumption of the STA.
  • the power consumption in the receive state is not significantly different from the power consumption in the transmit state, and maintaining the receive state is also a great burden for the power limited STA (ie, operated by a battery). Therefore, if the STA maintains the reception standby state in order to continuously sense the channel, it inefficiently consumes power without any particular advantage in terms of WLAN throughput.
  • the WLAN system supports a power management (PM) mode of the STA.
  • PM power management
  • the power management mode of the STA is divided into an active mode and a power save (PS) mode.
  • the STA basically operates in the active mode.
  • the STA operating in the active mode maintains an awake state.
  • the awake state is a state in which normal operation such as frame transmission and reception or channel scanning is possible.
  • the STA operating in the PS mode operates by switching between a sleep state (or a doze state) and an awake state.
  • the STA operating in the sleep state operates at the minimum power, and does not perform frame scanning as well as channel scanning.
  • the STA operates in the sleep state for as long as possible, power consumption is reduced, so the STA has an increased operation period. However, it is impossible to operate unconditionally long because frame transmission and reception are impossible in the sleep state. If there is a frame to be transmitted to the AP, the STA operating in the sleep state may transmit the frame by switching to the awake state. On the other hand, when the AP has a frame to transmit to the STA, the STA in the sleep state may not receive it and may not know that there is a frame to receive. Accordingly, the STA may need to switch to the awake state according to a specific period in order to know whether or not the frame to be transmitted to (or, if there is, receive it) exists.
  • the AP may transmit a beacon frame to STAs in the BSS at regular intervals.
  • the beacon frame may include a traffic indication map (TIM) information element.
  • the TIM information element may include information indicating that the AP has buffered traffic for STAs associated with the AP and transmits a frame.
  • the TIM element includes a TIM used to inform unicast frames and a delivery traffic indication map (DTIM) used to inform multicast or broadcast frames.
  • DTIM delivery traffic indication map
  • 7 to 9 are diagrams for explaining in detail the operation of the STA receiving the TIM.
  • the STA may switch from the sleep state to the awake state to receive a beacon frame including the TIM from the AP, interpret the received TIM element, and know that there is buffered traffic to be transmitted to the AP. .
  • the STA may transmit a PS-Poll frame to request an AP to transmit a data frame.
  • the AP may transmit the frame to the STA.
  • the STA may receive a data frame and transmit an acknowledgment (ACK) frame thereto to the AP.
  • the STA may then go back to sleep.
  • ACK acknowledgment
  • the AP may operate according to an immediate response method of transmitting a data frame after a predetermined time (for example, a short inter-frame space (SIFS)) after receiving a PS-Poll frame from an STA. Can be. Meanwhile, when the AP fails to prepare a data frame to be transmitted to the STA during the SIFS time after receiving the PS-Poll frame, the AP may operate according to a deferred response method, which will be described with reference to FIG. 8.
  • a predetermined time for example, a short inter-frame space (SIFS)
  • SIFS short inter-frame space
  • the STA switches from the sleep state to the awake state to receive the TIM from the AP and transmits the PS-Poll frame to the AP through contention as in the example of FIG. 7. If the AP does not prepare a data frame during SIFS even after receiving the PS-Poll frame, the AP may transmit an ACK frame to the STA instead of transmitting the data frame. When the data frame is prepared after transmitting the ACK frame, the AP may transmit the data frame to the STA after performing contention. The STA may transmit an ACK frame indicating that the data frame was successfully received to the AP and go to sleep.
  • STAs may transition from a sleep state to an awake state to receive a beacon frame containing a DTIM element from the AP. STAs may know that a multicast / broadcast frame will be transmitted through the received DTIM.
  • the AP may transmit data (ie, multicast / broadcast frame) immediately after the beacon frame including the DTIM without transmitting and receiving the PS-Poll frame.
  • the STAs may receive data while continuously awake after receiving the beacon frame including the DTIM, and may switch back to the sleep state after the data reception is completed.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a frame structure used in an IEEE 802.11 system.
  • the Physical Layer Protocol Data Unit (PPDU) frame format may include a Short Training Field (STF), a Long Training Field (LTF), a SIG (SIGNAL) field, and a Data field.
  • STF Short Training Field
  • LTF Long Training Field
  • SIGNAL SIGNAL
  • Data field a Data field.
  • the most basic (eg, non-HT) PPDU frame format may include only a legacy-STF (L-STF), a legacy-LTF (L-LTF), a SIG field, and a data field.
  • the STF is a signal for signal detection, automatic gain control (AGC), diversity selection, precise time synchronization, etc.
  • the LTF is a signal for channel estimation, frequency error estimation, and the like.
  • the STF and LTF may be referred to as a PLCP preamble, and the PLCP preamble may be referred to as a signal for synchronization and channel estimation of an OFDM physical layer.
  • the SIG field may include a RATE field and a LENGTH field.
  • the RATE field may include information about modulation and coding rate of data.
  • the LENGTH field may include information about the length of data.
  • the SIG field may include a parity bit, a SIG TAIL bit, and the like.
  • the data field may include a SERVICE field, a physical layer service data unit (PSDU), a PPDU TAIL bit, and may also include a padding bit if necessary.
  • Some bits of the SERVICE field may be used for synchronization of the descrambler at the receiving end.
  • the PSDU corresponds to an MPDU (MAC Protocol Data Unit) defined in the MAC layer and may include data generated / used in an upper layer.
  • the PPDU TAIL bit can be used to return the encoder to zero.
  • the padding bit may be used to adjust the length of the data field in a predetermined unit.
  • the MPDU is defined according to various MAC frame formats, and the basic MAC frame is composed of a MAC header, a frame body, and a frame check sequence (FCS).
  • the MAC frame may consist of MPDUs and may be transmitted / received through the PSDU of the data portion of the PPDU frame format.
  • the MAC header includes a frame control field, a duration / ID field, an address field, and the like.
  • the frame control field may include control information required for frame transmission / reception.
  • the duration / ID field may be set to a time for transmitting the corresponding frame.
  • the duration / ID field included in the MAC header may be set to 16 bits long (e.b., B0 to B15).
  • the content included in the period / ID field may vary depending on the frame type and subtype, whether the content is transmitted during the CFP (contention free period), the QoS capability of the transmitting STA, and the like.
  • the duration / ID field may include the AID of the transmitting STA (e.g., via 14 LSB bits) and the 2 MSB bits may be set to one.
  • the period / ID field may be set to a fixed value (e.g., 32768).
  • the duration / ID field may include a duration value defined for each frame type.
  • Sequence Control, QoS Control, and HT Control subfields of the MAC header refer to the IEEE 802.11 standard document.
  • the frame control field of the MAC header may include Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order subfields.
  • the content of each subfield of the frame control field may refer to an IEEE 802.11 standard document.
  • an STA includes a primary connectivity radio (PCR) (eg, IEEE 802.11a / b / g / n / ac / ax WLAN) and a wake up radio for main wireless communication.
  • PCR primary connectivity radio
  • WUR eg, IEEE 802.11ba
  • PCR is used for data transmission and reception, and may be turned off when there is no data to transmit and receive. As such, when the PCR is turned off, the WURx of the STA may wake up the PCR when there is a packet to receive. Therefore, user data is transmitted and received through PCR.
  • WURx is not used for user data, it can only serve to wake up the PCR transceiver.
  • WURx can be in the form of a simple receiver without a transmitter and is active while PCR is off. It is desirable that the target power consumption of the WURx in the activated state does not exceed 100 microwatts (uW).
  • a simple modulation scheme for example, an on-off keying (OOK) scheme, may be used, and a narrow bandwidth (e.g., 4 MHz, 5 MHz) may be used.
  • the reception range (e.g., distance) that WURx targets may be equivalent to the current 802.11.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the design and operation of a WUR packet.
  • the WUR packet may include a PCR part 1200 and a WUR part 1205.
  • the PCR part 1200 is for coexistence with the legacy WLAN system, and the PCR part may be referred to as a WLAN preamble.
  • the PCR part may be referred to as a WLAN preamble.
  • at least one or more of L-STF, L-LTF, and L-SIG of the legacy WLAN may be included in the PCR part 1200.
  • the 3rd party legacy STA may know that the WUR packet is not intended for the user through the PCR part 1200 of the WUR packet, and that the medium of the PCR is occupied by another STA.
  • WURx does not decode the PCR part of the WUR packet. This is because WURx, which supports narrowband and OOK demodulation, does not support PCR signal reception.
  • At least a part of the WUR part 1205 may be modulated by an on-off keying (OOK) method.
  • the WUR part may include at least one of a WUR preamble, a MAC header (e.g., a recipient address, etc.), a frame body, and a frame check sequence (FCS).
  • OOK modulation may be performed by modifying the OFDM transmitter.
  • WURx 1210 consumes very little power of 100 uW or less as described above and can be implemented with a small and simple OOK demodulator.
  • the WUR packet since the WUR packet needs to be designed to be compatible in a WLAN system, the WUR packet includes a preamble (eg, OFDM) and a new LP-WUR packet waveform (eg, OOK modulation) of legacy WLAN. can do.
  • a preamble eg, OFDM
  • a new LP-WUR packet waveform eg, OOK modulation
  • the WUR packet of FIG. 13 shows an example of a WUR packet.
  • the WUR packet of FIG. 13 includes a PCR part (e.g., legacy WLAN preamble) for coexistence with a legacy STA.
  • a PCR part e.g., legacy WLAN preamble
  • the legacy WLAN preamble may include L-STF, L-LTF, and L-SIG.
  • the WLAN STA e.g., 3rd Party
  • the WLAN STA may detect the start of a WUR packet through the L-STF.
  • the WLAN STA e.g., 3rd Party
  • the L-SIG field may indicate the length of the payload (e.g., OOK modulated) of the WUR packet.
  • the WUR part may include at least one of a WUR preamble, a MAC header, a frame body, and an FCS.
  • the WUR preamble may include, for example, a PN sequence.
  • the MAC header may include the receiver address.
  • the frame body may contain other information needed for wake up.
  • the FCS may include a cyclic redundancy check (CRC).
  • FIG. 14 illustrates the waveform for the WUR packet of FIG. 13.
  • 1 bit may be transmitted per 1 OFDM symbol length (e.g., 4 usec).
  • the data rate of the WUR part may be 250 kbps.
  • FIG. 15 illustrates generation of a WUR packet using an OFDM transmitter of a wireless LAN.
  • a phase shift keying (PSK) -OFDM transmission scheme is used.
  • Generating a WUR packet by adding a separate OOK modulator for OOK modulation has a disadvantage of increasing an implementation cost of a transmitter. Therefore, a method of generating a OOK modulated WUR packet by reusing an OFDM transmitter will be described.
  • bit value 1 is modulated into a symbol (i.e., on) having a power above a threshold
  • bit value 0 is modulated into a symbol (i.e., off) having a power below a threshold.
  • bit value 1 it is also possible to define bit value 1 as power off.
  • OOK modulation scheme As described above, in the OOK modulation scheme, a bit value 1/0 is indicated through on / off of power at a corresponding symbol position.
  • Such a simple OOK modulation / demodulation scheme has an advantage of reducing power consumption and cost for realizing the signal detection / demodulation of the receiver.
  • OOK modulation for turning on / off a signal may be performed by reusing an existing OFDM transmitter.
  • the left graph of FIG. 15 shows real parts and imaginary parts of normalized amplitude during one symbol period (eg, 4 usec) for OOK modulated bit value 1 by reusing the OFDM transmitter of the existing WLAN. (imaginary) shows the part. Since the OOK modulation result for the bit value 0 corresponds to power off, illustration is omitted.
  • the right graph of FIG. 15 shows normalized power spectral density (PSD) in the frequency domain for OOK modulated bit value 1 by reusing an OFDM transmitter of an existing WLAN.
  • PSD power spectral density
  • a center 4 MHz in that band may be used for the WUR.
  • the WUR operates with a 4 MHz bandwidth.
  • a frequency bandwidth of another size may be used.
  • the subcarrier spacing (e.g., subcarrier spacing) is 312.5 kHz, and the bandwidth of the OOK pulse corresponds to 13 subcarriers.
  • WUR packets may be referred to as WUR packets, WUR frames or WUR PPDUs.
  • the WUR packet may be a packet for broadcast / multicast (e.g., WUR beacon) or a packet for unicast (e.g., a packet for terminating and waking up the WUR mode of a specific WUR STA).
  • the WURx may include an RF / analog front-end, a digital baseband processor, and a simple packet parser. 16 is an exemplary configuration, and the WUR receiver of the present invention is not limited to FIG.
  • a WLAN STA having a WUR receiver will be referred to simply as a WUR STA.
  • the Manchester code is a form of digital encoding in which a voltage transition occurs at the center of each bit time to transmit one bit.
  • the Manchester code is obtained by translating binary values of " 1 " and " 0 " into positive and negative voltage values, respectively. Specifically, "0" may be represented as High-Low and “1” may be represented as Low-High. It can also be expressed in reverse.
  • the information bit "0" may correspond to "1 0" on Manchester coding.
  • the sub-signal bit of "1” may be disposed during the 1.6 usec, and the sub-signal bit of "0” may be arranged during the 1.6usec. Since the CP of 0.8 usec length can be arranged as described above.
  • a sequence s1: [1, K] of length K for generating subsignal bit 1 can be obtained by setting the even coefficient of the sequence to 0 and the odd coefficient to 1.
  • the sequence may be mapped to a part of an OFDM sequence consisting of 64 subcarriers by an OFDM transmitter.
  • the s1 sequence may be mapped to a sequence index 33-floor (K / 2): 33 + floor (K / 2) -1.
  • the sequence s2: [1: K] of length K for generating the sub-signal bit 0 can be obtained by setting the entire sequence to zero.
  • the sequence s2 may be mapped to an OFDM sequence consisting of 64 subcarriers by an OFDM transmitter.
  • the s2 sequence may be mapped to the sequence index 33-floor (K / 2): 33 + floor (K / 2) -1.
  • the information bit "1" may correspond to "0 1" on the Manchester coding, and the signal in the time domain corresponding to the information bit “1” may be obtained in the same manner as the generation method of the information bit "0" described above.
  • . K described above may be set to 32, for example.
  • one WUR packet may be configured in a form in which CP is added to a time domain signal such as 1.6usec, 0.8usec, or 0.4usec by a symbol reduction technique.
  • the OFDM transmitter may generate a WUR packet of 0.8usec for information bit "1".
  • the sequence s1 may be mapped to an OFDM sequence composed of 64 subcarriers by an OFDM transmitter.
  • the sequence s1 may be mapped to a sequence index 33-floor (K / 2): 33 + floor (K / 2) -1.
  • the result of the IFFT is obtained with a periodic signal of 0.8 usec.
  • the periodic signal of 0.8 usec obtained at this time may be used as a signal for information bit 1 of 0.8 usec symbol reduction.
  • the OFDM transmitter may generate a WUR packet of 0.8usec for information bit "0".
  • the sequence s2: [1: K] of length K for generating the information bit "0" can be obtained by setting the entire sequence coefficient to zero.
  • the sequence s2 may be mapped to an OFDM sequence consisting of 64 subcarriers by an OFDM transmitter. For example, the s2 sequence may be mapped to the sequence index 33-floor (K / 2): 33 + floor (K / 2) -1.
  • the OFDM transmitter may generate a WUR symbol of 0.4 usec for information bit "1".
  • the OFDM transmitter can obtain a signal of 0.4 usec, which can be used as a signal for information bits of 0.4usec symbol reduction.
  • the present invention proposes a WUR packet sequence such that the entire transmission channel has a low PAPR.
  • PAPR measurement results presented below are calculated by applying an IFFT of 256 points for convenience, but it is obvious that the present invention is not limited to these measurement values.
  • each of the presented sequences and calculation results are examples for finding an optimal sequence and are not intended to limit the scope of the present invention.
  • a total of 64 subcarriers for OFDM symbol transmission may be configured. Therefore, the AP may use the position index value from -32 to 31 to represent the position of each subcarrier.
  • FIG. 17 illustrates a guard subcarrier (guard subcarrier) on a subcarrier spectrum.
  • the AP may arrange guard subcarriers for OFDM signal protection at a left end and a right end of a total of 64 subcarriers.
  • FIG. 17 (a) shows the arrangement of guard subcarriers applicable to the IEEE 802.11a system
  • FIG. 17 (b) shows the arrangement of subcarriers applicable to the IEEE 802.11ac system.
  • the IEEE 802.11a system uses six left subcarriers and five right subcarriers for guard subcarriers, and the IEEE 802.11ac system uses four left subcarriers and three right subcarriers for guard subcarriers.
  • the AP supporting the IEEE 802.11a system may map the WUR packet sequence to the subcarrier index [-26: 26].
  • an OFDM transmitter of an IEEE 802.11ac system can map a WUR packet sequence to a subcarrier index [-28: 28].
  • embodiments of the present invention will be described as being applied to a guard frequency setting environment of an IEEE 802.11a or IEEE 802.11ac system.
  • embodiments of the present invention are not limited to the arrangement of such guard subcarriers.
  • a 20 MHz VHT-LTF sequence is presented as a sequence having 57 lengths, as shown in Equation 1 below.
  • VHTLTF (-28: 28) [1, 1, 1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, -1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, 1, -1, -1]
  • VHT-STF sequence is presented as a sequence having 57 lengths as shown in Equation 2 below.
  • VHTSTF (-28: 28) sqrt (1/2) * (0, 0, 0, 0, 1 + j, 0, 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, 1 + j, 0 , 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, 0, 1 + j, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, 0, 1 + j, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, -1 + j, 0, 0, 0, 0, 1 + j, 0, 0, 0, 0, 1 + j, 0, 0, 0, 0, 1 + j, 0, 0, 0, 0, 0 0]
  • the coefficient of the sequence corresponding to the subcarrier index other than the subcarrier to which the WUR packet sequence is mapped may be set to zero.
  • subcarriers corresponding to 10 MHz may be mapped to a wide 20 MHz signal.
  • subcarriers for WUR packets may be mapped to 32 consecutive subcarriers in [-28: 28].
  • a subcarrier for WUR packet transmission may be transmitted by being mapped to a subcarrier index [-16: 15].
  • the sequence coefficient of the index except [-16: 15] is set to 0. That is, in the above example, the sequence coefficients corresponding to [-28: -17] and [16:28] may be set to zero.
  • WUR packet sequence is determined using VHT-LTF sequence using the center 0 used as DC-tone, or determined as low PAPR after fixing the DC-tone to 1 or -1 to obtain PAPR. Can be.
  • Table 1 below shows measured PAPR results when the AP transmits a 20 MHz WUR packet using OOK modulation.
  • the WUR packet sequence may be inserted into a 64 length sequence obtained by inserting 0 between 32 MHz 10MHz OOK WUR packet sequences. It can be determined as a sequence having a low PAPR through a full search to remove the coefficient value of.
  • Table 2 below shows some measured PAPR results when the AP transmits a 20 MHz WUR packet using Manchester coding using OOK modulation.
  • the sequence having the lowest PAPR among the consecutive 32 length sequences in the WUR sequence having 57 lengths may be determined as the sequence for 10MHz WUR packet transmission.
  • the WUR packet sequence may be determined as a sequence having a low PAPR.
  • Table 3 below shows measured PAPR results when the AP transmits a 10 MHz WUR packet using OOK modulation.
  • the WUR packet sequence may be set to a sequence obtained by inserting 0 between 5 MHz OOK sequences having 16 lengths.
  • Table 4 below shows some measured PAPR results when the AP transmits a 10 MHz WUR packet using Manchester coding scheme using OOK modulation.
  • the sequence having the lowest PAPR among 16 consecutive length sequences may be determined as the WUR packet sequence for 5MHz transmission.
  • a OOK sequence can be determined by a sequence having a PAPR. The sequence may be mapped to either [-8: 7] or [-7: 8].
  • Table 5 below shows measured PAPR results when the AP transmits a 5 MHz WUR packet using OOK modulation.
  • the WUR packet sequence may be determined as a 16-length sequence obtained by inserting 0 between 8-length 2.5MHz OOK WUR packet sequences. Can be.
  • Table 6 below shows some measured PAPR results when the AP transmits 5MHz WUR packets using Manchester coding scheme using OOK modulation.
  • the sequence having the lowest PAPR among consecutive sequences of length 13 may be determined as the OOK sequence for 4MHz transmission.
  • the sequence may be mapped to [-6: 6].
  • Table 7 below shows measured PAPR results when the AP transmits a 4 MHz WUR packet using OOK modulation.
  • the WUR packet sequence is obtained by 6/7 sequence of 2.5MHz OOK WUR packet sequence having 8 lengths, and then inserting a zero between them. Can be determined by the sequence of 12 or 14 lengths obtained.
  • Table 8 shows some measured PAPR results when the AP transmits a 4 MHz WUR packet signal using Manchester coding using OOK modulation.
  • the sequence having the lowest PAPR among the sequences of consecutive length 8 may be determined as the OOK WUR packet sequence for the 2.5 MHz transmission.
  • the OOK sequence can be determined by the sequence having.
  • the sequence may be mapped to either [-4: 3] or [-3: 4].
  • Table 9 shows some measured PAPR results when the AP transmits a 4 MHz WUR packet using OOK modulation.
  • Table 10 below shows some measured PAPR results when the AP transmits 2.5MHz WUR packets using Manchester coding scheme using OOK modulation.
  • the above-described VHT STF sequence is divided by ⁇ Sqrt (1/2) * (1 + j) for WUR packet transmission. You can invert the sequence.
  • the sequence for transmitting the WUR packet can be determined by using only coefficients whose coefficient value is not 0 among the sequences thus obtained.
  • the VHT-STF sequence may be transformed into a 13 length sequence of Equation 3.
  • Seq [-6: 6] [1, -1, 1, -1, -1, 1, 0, -1, -1, 1, 1, 1, 1]
  • a sequence having a low PAPR may be determined as a VHT-STF base sequence b.
  • the VHT-STF base sequence b may be expressed by Equation 4.
  • Seq b [-6: 6] [1, -1, 1, -1, -1, 1, 0, -1, -1, 1, 1, 1, 1]
  • the sequence b can be repeated four times, or a 52-length sequence having the lowest PAPR can be obtained through phase rotation for each coefficient, and then 5 coefficients can be added to obtain a final WUR packet sequence of 57 lengths.
  • the final WUR packet sequence of length 52 may be [b, -b, b, b], but is not limited thereto.
  • the five additional coefficients may be mapped to all of the left subcarriers of the 52-length sequence, or may be mapped to all of the right subcarriers. It can also be mapped separately on the left and right sides.
  • all five coefficients added may be mapped to the left subcarrier.
  • the following PAPR measurement shows the measurement when all five coefficients are mapped to the left subcarrier.
  • Table 11 shows some PAPR results measured when the AP uses the VHT-STF sequence to transmit WUR packets in OOK modulation.
  • the WUR packet sequence When the AP transmits a 20 MHz WUR packet of a Manchester coding scheme using OOK modulation by using a VHT-STF sequence, the WUR packet sequence inserts 0s between 32 MHz 10 MHz OOK sequences. After a 64-length sequence is obtained, the sequence may be determined to have a low PAPR through a full search that arbitrarily removes coefficient values on both sides of the sequence.
  • Table 12 below shows some measured PAPR results when an AP uses a VHT-STF sequence to transmit a 20 MHz WUR packet of a Manchester coding scheme using OOK modulation.
  • the WUR packet sequence repeats the sequence b twice or has the lowest PAPR through phase rotation for each coefficient. After obtaining a 26-length sequence, it can be obtained by adding six coefficients.
  • the sequence of length 26 may be [b, b], but the present invention is not limited thereto.
  • the six additional coefficients may be mapped to all of the left subcarriers of the 26-length sequence or to all of the right subcarriers. It can also be mapped separately on the left and right sides.
  • the 32-length WUR sequence finally obtained can be mapped to 32 consecutive positions among the 58-length sequence, and the remaining unmapped coefficients can be set to zero.
  • Table 13 below shows some measured PAPR results when the AP uses a VHT-STF sequence to transmit a WUR packet using OOK modulation.
  • the WUR packet sequence inserts 0s between 5 MHz OOK sequences having 16 lengths. After a 32-length sequence is obtained, it can be determined as a sequence having a low PAPR through a full search that arbitrarily removes coefficient values on both sides of the sequence.
  • the 32-length WUR sequence finally obtained can be mapped to 32 consecutive positions among the 58-length sequence, and the remaining unmapped coefficients can be set to zero.
  • Table 14 below shows some measured PAPR results when the AP transmits a WU packet of a Manchester coding scheme using OOK modulation by using a VHT-STF sequence.
  • the three additional coefficients may be mapped to a left subcarrier of a 13 length sequence or to a right subcarrier. It can also be mapped separately on the left and right sides.
  • the 16 length sequence may be mapped to either [-8: 7] or [-7: 8]. At this time, the remaining unmapped coefficients may be set to zero.
  • Table 15 shows some measured PAPR results when the AP transmits a 5MHz WUR packet using OOK modulation by using a VHT-STF sequence.
  • the 5 MHz WUR packet sequence is between 8 MHz 2.5 MHz OOK WUR packet sequences. Can be determined by inserting zero.
  • the 16-length WUR sequence finally obtained can be mapped to 16 consecutive positions among the 58-length sequence, and the remaining unmapped coefficients can be set to zero.
  • Table 16 shows some measured PAPR results when the AP transmits a 5 MHz WUR packet of a Manchester coding scheme using OOK modulation by using a VHT-STF sequence.
  • the sequence b may be determined as a sequence for transmitting the WUR packet.
  • the 13 length WUR sequence b may be mapped to 13 consecutive positions among the 58 length sequences, and the remaining unmapped coefficients may be set to zero.
  • Table 17 below shows some measured PAPR results when the AP transmits a 4MHz WUR packet using OOK modulation by using a VHT-STF sequence.
  • the WUR packet sequence is a continuous 6/7 of 2.5 MHz OOK sequences having 8 lengths. It can be determined by the sequence obtained by inserting zeros between the parts of. The resulting 12 or 14 length WUR packet sequence can be mapped to consecutive positions in the 58 length sequence, and the remaining unmapped coefficients can be set to zero.
  • Table 18 shows some measured PAPR results when the AP transmits a 4 MHz packet of Manchester coding using OOK modulation by using a VHT-STF sequence.
  • the WUR packet sequence may be set to any 8 consecutive length sequence of the sequence b.
  • the 8 length WUR packet sequence may be mapped to 8 consecutive positions among the 58 length sequences, and the remaining unmapped coefficients may be set to zero.
  • Table 19 below shows some PAPR results measured when the AP transmits a 2.5 MHz WUR packet using OOK modulation by using a VHT-STF sequence.
  • the WUR packet sequence is between the four lengths of some of the random OOK sequences. It can be determined by a sequence of eight lengths obtained by inserting zeros. The 8-length WUR sequence finally obtained can be mapped to consecutive positions of the 58-length sequence, and the remaining unmapped coefficients can be set to zero.
  • Table 20 below shows an example of the measured PAPR result when the AP transmits a 2.5 MHz WUR packet of Manchester coding scheme using OOK modulation by using a VHT-STF sequence.
  • the AP may use 10 MHz, 5 MHz, 4 MHz, and 2.5 MHz as the narrow band frequency band.
  • the number of subcarriers corresponding to each frequency band may be set to 32, 16, 13, and 8, respectively.
  • the method for generating a narrowband WUR packet sequence for each frequency band is the same as the method for obtaining a narrowband WUR sequence mapped into a wideband 58 length sequence by using the VHT-LTF described in Embodiment 1-1. It will be omitted.
  • Table 21 below shows some measured PAPR results when an AP uses a VHT-LTF sequence to transmit a 10MHz narrowband WUR packet using OOK modulation.
  • the narrowband WUR packet sequence is expressed as being mapped to [-16: 15], but may be interpreted as being mapped to [-15: 16] in some cases.
  • Table 22 below shows some PAPR results measured when an AP uses a VHT-LTF sequence to transmit a 10 MHz narrowband WUR packet of a Manchester coding scheme using OOK modulation.
  • Table 23 shows some measured PAPR results when the AP uses a VHT-LTF sequence to transmit 5 MHz narrowband WUR packets using OOK modulation.
  • the narrowband signal sequence is expressed as being mapped to [-8: 7], but may be interpreted as being mapped to [-7: 8] in some cases.
  • Table 24 shows some measured PAPR results when the AP uses a VHT-LTF sequence to transmit a 5 MHz narrowband WUR packet of Manchester coding using OOK modulation.
  • Table 25 shows some measured PAPR results when the AP uses a VHT-LTF sequence to transmit 4 MHz narrowband WUR packets using OOK modulation.
  • Table 26 shows some PAPR results measured when the AP uses a VHT-LTF sequence to transmit a 4 MHz narrowband WUR packet of Manchester coding using OOK modulation.
  • Table 27 shows some PAPR results measured when an AP uses a VHT-LTF sequence to transmit 2.5 MHz narrowband WUR packets using OOK modulation.
  • the narrowband WUR packet sequence is expressed as being mapped to [-4: 3], but may be interpreted as being mapped to [-3: 4] in some cases.
  • Table 28 below shows some measured PAPR results when an AP uses a VHT-LTF sequence to transmit a 2.5 MHz narrowband WUR packet of Manchester coding using OOK modulation.
  • the method of determining a narrowband WUR sequence in each frequency band is the same as the method of obtaining a narrowband WUR sequence mapped into a wideband 58 length sequence by using the VHT-STF described in Embodiment 1-1. Omit it.
  • Table 29 below shows some measured PAPR results when the AP uses a VHT-STF sequence to transmit 10 MHz narrowband WUR packets using OOK modulation.
  • the narrowband WUR packet sequence is expressed as being mapped to [-16: 15], but may be interpreted as being mapped to [-15: 16] in some cases.
  • Table 30 below shows some measured PAPR results when an AP uses a VHT-STF sequence to transmit a 10 MHz narrowband WUR packet of a Manchester coding scheme using OOK modulation.
  • Table 31 below shows some measured PAPR results when an AP uses a VHT-STF sequence to transmit 5 MHz narrowband WUR packets using OOK modulation.
  • the narrowband WUR packet sequence is expressed as being mapped to [-8: 7], but may be interpreted as being mapped to [-7: 8] in some cases.
  • Table 32 below shows some PAPR results measured when an AP uses a VHT-STF sequence to transmit a 5 MHz narrowband WUR packet of Manchester coding using OOK modulation.
  • Table 33 below shows some measured PAPR results when an AP uses a VHT-STF sequence to transmit 4 MHz narrowband WUR packets using OOK modulation.
  • Table 34 shows some PAPR results measured when the AP uses a VHT-STF sequence to transmit 4 MHz narrowband WUR packets of Manchester coding using OOK modulation.
  • Table 35 shows some PAPR results measured when the AP uses a VHT-STF sequence to transmit 2.5 MHz narrowband WUR packets using OOK modulation.
  • the narrowband WUR packet sequence is expressed as being mapped to [-4: 3], but may be interpreted as being mapped to [-3: 4] in some cases.
  • Table 36 below shows some PAPR results measured when an AP uses a VHT-STF sequence to transmit a 2.5 MHz narrowband WUR packet of Manchester coding using OOK modulation.
  • the AP may use a frequency band corresponding to 8 MHz as a frequency band for the WUR symbol.
  • the number of subcarriers corresponding to the frequency band of 8 MHz may be set to 26.
  • the 26-length sequence for the WUR packet may be determined according to OOK modulation, Manchester coding using OOK modulation, and symbol reduction.
  • Table 37 below shows examples of some WUR packet sequences using OOK modulation determined by using the Full search method, and PAPR results measured using the above-mentioned several sequences.
  • Table 38 shows an example of a WUR packet sequence of a Manchester coding method using OOK modulation determined by using a full search method, and a PAPR result measured using the above-described several sequences.
  • Table 39 below shows an example of a WUR packet sequence of the symbol reduction 0.8usec method determined by using the full search method, and a PAPR result measured using the above-described several sequences.
  • Table 40 shows an example of a WUR packet sequence of a symbol reduction 0.4usec method determined by using a full search method, and a PAPR result measured using the above-described several sequences.
  • the WUR packet sequence may be determined as a sequence obtained by sequentially assigning a coefficient value at which a low PAPR is measured for a subsequent coefficient after setting the first coefficient of each sequence as 1 or -1.
  • Table 41 below shows an example of WUR packet sequences using respective coding schemes determined by using the optimal coefficient method, and PAPR results measured using the respective sequences.
  • a method of determining a sequence for WUR packet transmission by using a baker sequence will be described.
  • the four lengths of the Bayer sequences may be given as ⁇ 1,1, -1,1 ⁇ , ⁇ 1,1,1, -1 ⁇ , and the seven lengths of the Bayer sequences may be given as ⁇ 1,1,1, -1, -1,1, -1 ⁇ .
  • a 13-length baker sequence may be given as ⁇ 1,1,1,1, -1, -1,1,1, -1,1, -1,1 ⁇ .
  • a sequence of length 26 can be obtained by putting a coefficient 0 between the 13 length baker sequences.
  • a 26-length sequence can be obtained by substituting three coefficients 0 between the 7-length baker sequences.
  • a 26-length sequence can be obtained by substituting seven coefficients 0 between the four-length baker sequences.
  • Table 42 below shows an example of a WUR packet sequence of each coding scheme determined using a Bayer sequence, and a PAPR result measured using each sequence.
  • a 26-length sequence having the lowest PAPR can be obtained.
  • a method of repeating the sequence b after multiplying -1 ⁇ (index) may be considered.
  • the sequence of length 26 may be given as an example of [b, j * b] or [b, b * b], but the present invention is not limited thereto.
  • Table 43 below shows an example of the WUR packet sequence of each coding scheme determined using the VHT-STF, and the PAPR results measured using the respective sequences.
  • the present specification describes a method of mapping the determined WUR packet sequence to the subcarrier arrangement provided by the IEEE 802.11a or IEEE 802.11ac system, but the present invention is not limited to this description.
  • the AP maps an 8 MHz WUR packet sequence to a subcarrier arrangement.
  • this is for convenience of description and the above-described sequences of 10 MHz, 5 MHz, 4 MHz, and 2.5 MHz may be mapped to the subcarrier arrangement according to the same method.
  • the 8 MHz sequence used as an example is an example for the various sequences described above, and the present invention is not limited to the mapping by the 26 length sequence.
  • FIG. 18 illustrates a method of mapping a WUR packet sequence onto a frequency wholesaler according to an embodiment of the present invention.
  • 18 (a) and 18 (b) illustrate subcarrier mapping that may be utilized when an AP transmits a WUR packet using a narrowband signal that is part of a wideband signal.
  • the AP may map the WUR packet sequence on the consecutive subcarriers, and may set a subcarrier coefficient for the subcarriers other than the mapped subcarrier and the guard subcarrier to 0.
  • the determined WUR packet sequence may be mapped to the entire subcarrier frequency domain center.
  • Table 44 below shows a sequence in which the length 26 WUR packet sequence of the IEEE 802.11ac system and the length 26 WUR packet sequence of the IEEE 802.11ac system are mapped onto the entire 20MHZ signal sequence. That is, the subcarrier mapping shown in FIGS. 18A and 18B is shown in sequence form.
  • FIG. 19 is a diagram for describing a method of mapping a WUR sequence to a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • 19 (a) and 19 (b) illustrate subcarrier mapping that may be utilized when an AP transmits a WUR packet using a narrowband signal directly.
  • the narrowband subcarrier sequence may be mapped over the entire 20MHz signal sequence.
  • the coefficients of subcarriers other than the subcarrier to which the WUR packet sequence is mapped need not be considered. That is, a 26-length WUR packet sequence is mapped to [-13: 12] or [-12: 13] but does not affect the remaining subcarrier coefficients.
  • Table 45 below shows a sequence in which the length 26 narrowband WUR packet sequence of the IEEE 802.11ac system and the length 26 narrowband WUR packet sequence of the IEEE 802.11ac system are mapped over the entire 20MHZ signal sequence. That is, the subcarrier mapping shown in FIGS. 19A and 19B is shown in sequence form.
  • 20 is a diagram for explaining a method of mapping a WUR sequence onto a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • 20 (a) to 20 (d) illustrate an example of subcarrier mapping that may be utilized when an AP transmits a WUR packet using a narrowband signal that is part of a wideband signal.
  • the subcarrier coefficients of the subcarriers other than the subcarrier and the guard subcarrier to which the WUR sequence is mapped may be set to zero.
  • 26 consecutive subcarriers to which a WUR sequence is mapped can be selectively mapped to 26 consecutive subcarriers among positive or negative indices. have.
  • 20 (a) to 20 (c) show an example in which 26 subcarriers to which a WUR packet sequence is mapped in a IEEE 802.11ac system are mapped to subcarriers having a negative index.
  • 20 (d) shows an example in which 26 subcarriers to which a WUR packet sequence is mapped in the IEEE 802.11a system are mapped to subcarriers having a negative index.
  • Table 46 shows the entire sequence of subcarriers to which the WUR packet sequence is mapped to subcarriers having a negative index.
  • 21 is a diagram for explaining how a WUR sequence is mapped to a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • 21 (a) to 21 (d) illustrate another example of subcarrier mapping that may be utilized when an AP transmits a WUR packet using a narrowband signal that is part of a wideband signal.
  • the 26 subcarriers to which the WUR packet sequence is mapped are mapped to the subcarriers having a negative index
  • the 26 subcarriers may be mapped to the subcarriers having a positive index.
  • 21 (a) to 21 (c) show an example in which 26 subcarriers to which a WUR packet sequence is mapped in a IEEE 802.11ac system are mapped to subcarriers having a positive index.
  • 21 (d) shows an example in which 26 subcarriers to which a WUR packet sequence is mapped are mapped to subcarriers having a negative index in the IEEE 802.11a system.
  • Table 47 below shows the entire sequence of subcarriers to which the WUR sequence is mapped to subcarriers having a positive index.
  • FIG. 22 illustrates a method for mapping a WUR packet sequence onto a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • 22 (a) to 22 (d) illustrate another example of subcarrier mapping that may be utilized when an AP transmits a WUR packet using a narrowband signal directly.
  • the 26 subcarriers to which the WUR packet sequence is mapped are negative. It may be mapped to a subcarrier having an index or a positive index. Even in this case, since the WUR packet is included and transmitted only in the narrowband signal, the coefficients of subcarriers other than the subcarrier to which the WUR packet sequence is mapped need not be considered.
  • 22 (a) to 22 (c) show an example in which 26 subcarriers to which narrowband WUR packet sequences are mapped in the IEEE 802.11ac system are mapped to subcarriers having a negative index.
  • 22 (d) shows an example in which 26 subcarriers to which narrowband WUR packet sequences are mapped in the IEEE 802.11a system are mapped to subcarriers having a negative index.
  • Table 48 below shows an entire sequence in which a subcarrier to which a WUR packet sequence is mapped is mapped to a subcarrier having a positive index.
  • FIG. 23 illustrates a method for mapping a WUR packet sequence onto a frequency wholesaler according to another embodiment of the present invention.
  • 23 (a) to 23 (d) illustrate another example of subcarrier mapping that may be utilized when an AP transmits a WUR packet using a narrowband signal directly.
  • the 26 subcarriers to which the narrowband WUR packet sequence is mapped are mapped to the subcarriers having a negative index
  • the 26 subcarriers may be mapped to the subcarriers having a positive index.
  • 23 (a) to 23 (c) show an example in which 26 subcarriers to which narrowband WUR packet sequences are mapped in the IEEE 802.11ac system are mapped to subcarriers having a positive index.
  • 22 (d) shows an example in which 26 subcarriers to which narrowband WUR packet sequences are mapped in the IEEE 802.11a system are mapped to subcarriers having a positive index.
  • Table 48 below shows an entire sequence in which a subcarrier to which a WUR packet sequence is mapped is mapped to a subcarrier having a positive index.
  • the AP may transmit the mapping pattern of the WUR packet sequence to the STA using the BSS COLOR bit or the STAID.
  • the AP may transmit a mapping pattern of the WUR packet sequence to the STA through a value of a most significant bit (MSB) or a least significant bit (LSB) of the BSS COLOR bit.
  • MSB most significant bit
  • LSB least significant bit
  • the STA may determine that the WUR sequence is mapped to a subcarrier having a negative index and transmitted.
  • MSB or LSB of the COLOR bit transmitted by the AP is 1
  • the STA may determine that the WUR sequence is mapped to a subcarrier having a positive index and transmitted.
  • the AP may define the opposite correspondence of the above-described correspondence.
  • the information related to the specific mapping pattern and the mapping index value may be transmitted to the STA through the BSS COLOR bit or the STAID.
  • the AP may use 4 MHz, 5 MHz, and 8 MHz bands as frequency bands for WUR packet transmission for a plurality of STAs. Sequences for 13 16 and 26 subcarriers may be allocated to each band.
  • the selected frequency band is an example of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
  • the above-described 2.5MHz or other frequency band may also be utilized as a frequency band for WUR packet transmission for a plurality of STAs according to the method proposed by the present specification.
  • each number in the subcarrier sequence means that the number of subcarriers is allocated from the front of the subcarrier index of -32 to 31 in the total number of 20 MHz.
  • the underlined portion indicates the number of guard subcarriers and the italic type indicates the number of subcarriers to which an actual WUR packet is allocated.
  • the remaining numbers indicate the number of null carriers to which nulls are allocated.
  • the subcarrier mapping pattern in which a plurality of WUR packets are transmitted in each mapping pattern is preferably determined as horizontal as possible, and the entire mapping pattern is preferably configured symmetrically.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the null tone may be used as a guard tone between different WUR packets.
  • a plurality of guard subcarriers are allocated to (6,5), (4,3), a guard subcarrier arrangement is not considered, and the like.
  • Subcarrier mapping pattern for WUR packet transmission can be determined
  • Table 50 below shows a mapping pattern that an AP can use to transmit a WUR packet of OOK modulation to four STAs by utilizing a WUR packet band of 4 MHz.
  • Table 51 below shows a mapping pattern that an AP can use to transmit WUR packets to three STAs using a WUR packet band of 4 MHz.
  • Each mapping pattern may be set by selecting some three 13 subcarriers in an example in which the AP sends WUR packets to four STAs.
  • Table 51 below shows a mapping pattern that an AP can use to transmit WUR packets to two STAs using a WUR packet band of 4 MHz.
  • Each mapping pattern may be configured by selecting some two 13 subcarriers in an example in which the AP sends a WUR packet to three or four STAs.
  • each mapping pattern uses some one 13 subcarriers in an example in which the AP sends a WUR packet to two, three, or four STAs. Can be set to choose.
  • Table 52 below shows a mapping pattern that an AP can use to transmit WUR packets to three STAs using a WUR packet band of 4 MHz.
  • Table 54 below shows a mapping pattern that an AP can use to transmit WUR packets to two STAs using a WUR packet band of 4 MHz.
  • Each mapping pattern may be set by selecting some two six subcarriers in an example in which the AP sends a WUR packet to three STAs.
  • Table 55 shows a mapping pattern that an AP can use to transmit WUR packets to four STAs by utilizing a WUR packet band of 4 MHz.
  • the AP when the AP transmits a plurality of WURs, the AP transmits a WUR packet having the same WUR sequence to each STA.
  • the AP transmits a WUR packet having the same sequence for a plurality of STAs, a problem arises in that the entire channel has a large number of PAPRs.
  • the present invention proposes a method of transmitting a plurality of STAs by phase rotation of a WUR packet sequence allocated to each STA in order to reduce PAPR of all channels.
  • Table 56 shows a WUR packet sequence that can be used in some embodiments of the present invention. For convenience of explanation, a method of transmitting WUR packets to a plurality of STAs by the AP using the sequence shown in Table 54 will be described.
  • the WUR packet sequence subcarrier mapping pattern for a plurality of STAs may be obtained by mapping a plurality of WUR packet sequences over the entire 20 MHz frequency band and performing phase rotation for each WUR sequence allocated to each STA.
  • the optimal mapping pattern is preferably obtained by selecting the mapping pattern with the lowest PAPR.
  • Phase rotation can be obtained by rotating the entire sequence by 0 °, 90 °, 180 °, 270 ° per STA. That is, it can be obtained by multiplying each sequence by 1 (0 °), j (90 °), -1 (180 °), and -j (270 °).
  • Case [], rotation [d1, d2, d3], and the like are described.
  • the sequence for the first STA of the sequence having a total of 64 indices is rotated by d1 in the sequence for the first STA and the second STA.
  • Also shown are the measured PAPR for each example.
  • the PAPR measurements and phase rotation values shown are examples of the invention and the invention is not limited to these values.
  • Table 57 shows mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit WUR packets using OOK modulation to four STAs using a WUR packet band of 4 MHz.
  • Table 58 shows mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit WUR packets using OOK modulation to three STAs using a WUR packet band of 4 MHz.
  • Table 59 shows mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit WUR packets using OOK modulation to two STAs using a 4 MHz WUR packet band.
  • Table 60 shows mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit WUR packets using OOK modulation to three STAs using a WUR packet band of 5 MHz.
  • Table 61 shows mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit WUR packets using OOK modulation to two STAs using a WUR packet band of 5 MHz.
  • Table 62 shows mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit WOOK packets of OOK modulation to two STAs using a WUR packet band of 8 MHz.
  • Table 63 shows the mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit Manchester-coded WUR packets using OOK modulation to four STAs using a 4 MHz WUR packet band. will be.
  • Table 64 shows the mapping patterns that each AP can use to transmit Manchester-coded WUR packets using OOK modulation to three STAs using a 4 MHz WUR packet band and the respective PAPR measurements. will be.
  • Table 65 shows the mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit Manchester-coded WUR packets using OOK modulation to two STAs using a 4 MHz WUR packet band. will be.
  • Table 66 shows the mapping patterns that each AP can use to transmit Manchester-coded WUR packets using OOK modulation to three STAs using 4 MHz WUR packet bands and the respective PAPR measurements. will be.
  • Table 67 shows the mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit Manchester-coded WUR packets using OOK modulation to two STAs using a WUR packet band of 45 Hz. will be.
  • Table 68 shows mapping patterns and respective PAPR measurements that an AP can use to transmit Manchester-coded WUR packets using OOK modulation to four STAs using 8 MHz WUR packet bands. will be.
  • 24 is a diagram for explaining an apparatus for implementing the method as described above.
  • the wireless device 100 of FIG. 22 may correspond to a specific STA of the above description, and the wireless device 150 may correspond to an AP of the above-described description.
  • the STA 100 may include a processor 110, a memory 120, and a transceiver 130, and the AP 150 may include a processor 160, a memory 170, and a transceiver 180.
  • the transceivers 130 and 180 transmit / receive wireless signals and may be implemented in a physical layer, such as IEEE 802.11 / 3GPP.
  • Processors 110 and 160 run at the physical layer and / or MAC layer and are coupled to transceivers 130 and 180.
  • Processors 110 and 160 may perform the aforementioned UL MU scheduling procedure.
  • Processors 110 and 160 and / or transceivers 130 and 180 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processors.
  • the memories 120 and 170 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and / or other storage units.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory cards
  • storage media storage media and / or other storage units.
  • 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 transceiver 130 of the STA may include a transmitter (not shown) and a receiver (not shown).
  • the receiver of the STA is configured to receive a main connection radio (eg, WLAN) receiver and a WUR packet for receiving a main connection radio (eg, IEEE 802.11 a / b / g / n / ac / ax, etc.) signal. It may include a WUR receiver.
  • the transmitter of the STA may include a primary connected radio transmitter for transmitting the primary connected radio signal.
  • the transceiver 180 of the AP may include a transmitter (not shown) and a receiver (not shown).
  • the transmitter of the AP may correspond to an OFDM transmitter.
  • the AP may reuse the OFDM transmitter to transmit the WUR payload in OOK modulation.
  • the AP may OOK modulate the WUR payload through an OFDM transmitter.
  • the present invention can be applied to various wireless communication systems including IEEE 802.11.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 랜(WLAN) 시스템에서 엑세스 포인트(AP)가 WUR(wake up radio) 패킷을 송신하는 방법은 레거시 프리엠블(Legacy Preamble)과 복수의 온(ON) 심볼들을 포함하는 WUR 패킷을 생성하는 단계; 및 상기 WUR 패킷을 스테이션(STA)으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 온 심벌들을 생성하기 위한 부반송파 시퀀스는 상기 레거시 프리엠블을 구성하는 레거시 트레이닝 필드(Legacy Training Field) 시퀀스를 기초하여 결정될 수 있다.

Description

무선 랜 시스템에서 웨이크 업 라디오 패킷을 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 랜 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 WUR (wake up radio)을 통해서 PCR(primary connectivity radio)을 깨우기 위한 WUR 패킷을 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 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.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, WUR을 지원하는 무선랜 시스템에서 채널 품질을 개선하기 위한 WUR 패킷 전송 방법을 제공하는데 있다,
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, WUR 패킷을 PCR로 전송하기 위해 부반송파(subcarrier)에 매핑되는 WUR 시퀀스(sequence)를 설정하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 WUR 패킷을 복수의 사용자에게 효율적으로 전송하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 상술된 기술적 과제에 한정되지 않으며 다른 기술적 과제들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본발명의 일 측면에 따른 무선 랜(WLAN) 시스템에서 엑세스 포인트(AP)가 WUR(wake up radio) 패킷을 송신하는 방법은, 레거시 프리엠블(Legacy Preamble)과 복수의 온(ON) 심볼들을 포함하는 WUR 패킷을 생성하는 단계; 및 상기 WUR 패킷을 스테이션(STA)으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 온 심벌들을 생성하기 위한 부반송파 시퀀스는 상기 레거시 프리엠블을 구성하는 레거시 트레이닝 필드(Legacy Training Field) 시퀀스를 기초하여 결정될 수 있다.
상기 부반송파 시퀀스는, 상기 복수의 온 심볼들을 위해 할당되는 주파수 대역에 따라서 결정될 수 있다.
상기 복수의 온 심볼들을 위해 할당되는 주파수 대역은 상기 무선 랜 시스템의 전체 송신 대역으로 설정되고, 상기 부반송파 시퀀스 중 연속되는 일부 부반송파 시퀀스가 상기 복수의 온 심볼들을 생성하도록 설정될 수 있다.
상기 일부 부반송파 시퀀스를 위해 할당되는 주파수 대역은 20MHz, 10MHz, 8MHz, 5MHz, 4MHz, 2.5MHz 중 하나로 설정될 수 있다.
상기 복수의 온 심볼들을 위해 할당되는 주파수 대역은 상기 무선 랜 시스템의 송신 대역 중 일부 주파수 대역으로 설정되고, 상기 부반송파 시퀀스 전체가 상기 복수의 온 심볼들을 생성하도록 설정될 수 있다.
상기 일부 주파수 대역은 10MHz, 8MHz, 5MHz, 4MHz, 2.5 MHz 중 하나로 설정될 수 있다.
상기 복수의 온 심볼들은, OOK(on-off keying) 변조 방식으로 할당되거나, OOK 변조 방식을 활용한 맨채스터 코딩(Manchester coding) 방식으로 할당될 수 있다.
상기 레거시 트레이닝 필드 시퀀스는, VHT-STF(Very High Throughput-Short Training Field) 또는 VHT-LTF(Very High Throughput-Long Training Field) 시퀀스일 수 있다.
상기 WUR 패킷을 송신하는 방법은, 상기 부반송파 시퀀스를 상기 무선 랜 시스템의 송신 대역을 구성하는 전체 복수의 부반송파 중 일부에 매핑하는 단계를 더 포함하되,상기 부반송파 시퀀스는 상기 전체 복수의 부반송파 중 연속되는 복수의 부반송파 상에 매핑되며,상기 부반송파 시퀀스 중 연속되는 일부 부반송파 시퀀스가 상기 복수의 온 심볼들을 생성하도록 설정될 수 있다.
상기 일부 부반송파 시퀀스의 중심은 상기 전체 복수의 부반송파 중심에 매핑될 수 있다.
상기 일부 부반송파 시퀀스는 음(negative)의 인덱스(index)를 가지는 부반송파에만 매핑될 수 있다.
상기 일부 부반송파 시퀀스는 양(positive)의 인덱스를 가지는 부반송파에만 매핑될 수 있다.
상기 WUR 페이로드는 복수의 STA를 위한 복수의 온 심벌을 포함하고, 상기 복수의 STA를 위한 복수의 온 심벌은 하나의 심벌 주기(symbol period) 상에 멀티플랙싱(multiplexing) 되며, 상기 멀티플랙싱되는 각각의 온 심벌들에 서로 다른 위상 회전(phase rotaion)이 적용될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 무선 랜(WLAN) 시스템에서 WUR(wake up radio) 패킷을 송신하는 장치는 송수신기; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 레거시 프리엠블(Legacy Preamble)과 복수의 온(ON) 심볼들을 포함하는 WUR 패킷을 생성하고, 상기 WUR 패킷을 스테이션(STA)으로 전송하되, 상기 복수의 온 심벌들을 생성하기 위한 부반송파 시퀀스는 상기 레거시 프리엠블을 구성하는 레거시 트레이닝 필드(Legacy Training Field) 시퀀스를 사용하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, WUR 패킷을 전송 할 때 발생하는 큰 수치의 PAPR[dB](Peak to Average Power Ratio)를 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, WUR 패킷을 복수의 사용자에게 전송하는 경우, 복수의 사용자들에 대한 전송으로 발생하는 큰 수치의 PAPR을 줄일 수 있는 효과가 있다.
상술된 기술적 효과 외에 다른 기술적 효과들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 6은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 9는 TIM을 수신한 STA의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 무선랜 시스템(e.g., 802.11)에서 사용 가능한 WUR 수신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 WUR 수신기 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 WUR 패킷의 일 예를 도시한다.
도 14는 WUR 패킷에 대한 파형을 예시한다.
도 15는 무선 랜의 OFDM 송신기를 사용하여 생성되는 WUR 패킷을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 WUR 수신기의 구조를 예시한다.
도 17은 부반송파 스팩트럼 상의 가드 부반송파(guard subcarrier)를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 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.
상술한 바와 같이 이하의 설명은 무선랜 시스템에서 넓은 대역을 가지는 채널을 효율적으로 활용하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다. 이를 위해 먼저 본 발명이 적용되는 무선랜 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
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 STA이라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA은 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), 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 STA은 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.
계층 구조
무선랜 시스템에서 동작하는 STA의 동작은 계층(layer) 구조의 관점에서 설명할 수 있다. 장치 구성의 측면에서 계층 구조는 프로세서에 의해서 구현될 수 있다. STA는 복수개의 계층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 802.11 표준문서에서 다루는 계층 구조는 주로 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) 및 물리(PHY) 계층이다. PHY은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체, PMD(Physical Medium Dependent) 개체 등을 포함할 수 있다. MAC 서브계층 및 PHY은 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity) 및 PLME((Physical Layer Management Entity)라고 칭하여지는 관리 개체들을 개념적으로 포함한다. 이러한 개체들은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.
정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서, SME(Station Management Entity) 가 각각의 STA 내에 존재한다. SME는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져(off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는, 계층 독립적인 개체이다. SME의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만, 일반적으로는 다양한 계층 관리 개체(LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고, 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여(on behalf of) 이러한 기능들을 수행하고, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.
전술한 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 예를 들어, 개체들 간에는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환(exchange)함으로써 상호작용할 수 있다. 프리머티브는 특정 목적에 관련된 요소(element)나 파라미터들의 세트를 의미한다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIB attribute(관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET.confirm 프리머티브는, Status가 "성공"인 경우에는 적절한 MIB 속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status 필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET.confirm 프리머티브는 status가 "성공"인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다.
또한, MLME 및 SME는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP(Service Access Point)을 통하여 교환할 수 있다. 또한, 다양한 PLME_GET/SET 프리머티브들이, PLME_SAP을 통해서 PLME와 SME 사이에서 교환될 수 있고, MLME-PLME_SAP을 통해서 MLME와 PLME 사이에서 교환될 수 있다.
링크 셋업 과정
도 3은 일반적인 링크 셋업(link setup) 과정을 설명하기 위한 도면이다.
STA이 네트워크에 대해서 링크를 셋업하고 데이터를 송수신하기 위해서는, 먼저 네트워크를 발견(discovery)하고, 인증(authentication)을 수행하고, 연관(association)을 맺고(establish), 보안(security)을 위한 인증 절차 등을 거쳐야 한다. 링크 셋업 과정을 세션 개시 과정, 세션 셋업 과정이라고도 칭할 수 있다. 또한, 링크 셋업 과정의 발견, 인증, 연관, 보안 설정의 과정을 통칭하여 연관 과정이라고 칭할 수도 있다.
도 3을 참조하여 예시적인 링크 셋업 과정에 대해서 설명한다.
단계 S510에서 STA은 네트워크 발견 동작을 수행할 수 있다. 네트워크 발견 동작은 STA의 스캐닝(scanning) 동작을 포함할 수 있다. 즉, STA이 네트워크에 액세스하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데, 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝이라고 한다.
스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝(active scanning)과 수동적 스캐닝(passive scanning)이 있다.
도 3에서는 예시적으로 능동적 스캐닝 과정을 포함하는 네트워크 발견 동작을 도시한다. 능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 전송한 STA일 수 있다. BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다. 예를 들어, 1번 채널에서 프로브 요청 프레임을 전송하고 1번 채널에서 프로브 응답 프레임을 수신한 STA은, 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널(예를 들어, 2번 채널)로 이동하여 동일한 방법으로 스캐닝(즉, 2번 채널 상에서 프로브 요청/응답 송수신)을 수행할 수 있다.
도 3에서 도시하고 있지 않지만, 스캐닝 동작은 수동적 스캐닝 방식으로 수행될 수도 있다. 수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. BSS에서 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행하고, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송한다. 스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다. 비콘 프레임을 수신한 STA은, 수신한 비콘 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행할 수 있다.
능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이(delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.
STA이 네트워크를 발견한 후에, 단계 S520에서 인증 과정이 수행될 수 있다. 이러한 인증 과정은 후술하는 단계 S540의 보안 셋업 동작과 명확하게 구분하기 위해서 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 칭할 수 있다.
인증 과정은 STA이 인증 요청 프레임(authentication request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 인증 응답 프레임(authentication response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다. 인증 요청/응답에 사용되는 인증 프레임(authentication frame)은 관리 프레임에 해당한다.
인증 프레임은 인증 알고리즘 번호(authentication algorithm number), 인증 트랜잭션 시퀀스 번호(authentication transaction sequence number), 상태 코드(status code), 검문 텍스트(challenge text), RSN(Robust Security Network), 유한 순환 그룹(Finite Cyclic Group) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이는 인증 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
STA은 인증 요청 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. AP는 수신된 인증 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 해당 STA에 대한 인증을 허용할지 여부를 결정할 수 있다. AP는 인증 처리의 결과를 인증 응답 프레임을 통하여 STA에게 제공할 수 있다.
STA이 성공적으로 인증된 후에, 단계 S530에서 연관 과정이 수행될 수 있다. 연관 과정은 STA이 연관 요청 프레임(association request frame)을 AP에게 전송하고, 이에 응답하여 AP가 연관 응답 프레임(association response frame)을 STA에게 전송하는 과정을 포함한다.
예를 들어, 연관 요청 프레임은 다양한 능력(capability)에 관련된 정보, 비콘 청취 간격(listen interval), SSID(service set identifier), 지원 레이트(supported rates), 지원 채널(supported channels), RSN, 이동성 도메인, 지원 오퍼레이팅 클래스(supported operating classes), TIM 방송 요청(Traffic Indication Map Broadcast request), 상호동작(interworking) 서비스 능력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 연관 응답 프레임은 다양한 능력에 관련된 정보, 상태 코드, AID(Association ID), 지원 레이트, EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터 세트, RCPI(Received Channel Power Indicator), RSNI(Received Signal to Noise Indicator), 이동성 도메인, 타임아웃 간격(연관 컴백 시간(association comeback time)), 중첩(overlapping) BSS 스캔 파라미터, TIM 방송 응답, QoS 맵 등의 정보를 포함할 수 있다.
이는 연관 요청/응답 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시에 해당하며, 다른 정보로 대체되거나, 추가적인 정보가 더 포함될 수 있다.
STA이 네트워크에 성공적으로 연관된 후에, 단계 S540에서 보안 셋업 과정이 수행될 수 있다. 단계 S540의 보안 셋업 과정은 RSNA(Robust Security Network Association) 요청/응답을 통한 인증 과정이라고 할 수도 있고, 상기 단계 S520의 인증 과정을 첫 번째 인증(first authentication) 과정이라고 하고, 단계 S540의 보안 셋업 과정을 단순히 인증 과정이라고도 칭할 수도 있다.
단계 S540의 보안 셋업 과정은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이(way) 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 보안 셋업 과정은 IEEE 802.11 표준에서 정의하지 않는 보안 방식에 따라 수행될 수도 있다.
매체 액세스 메커니즘
IEEE 802.11에 따른 무선랜 시스템에서, MAC(Medium Access Control)의 기본 액세스 메커니즘은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘이다. CSMA/CA 메커니즘은 IEEE 802.11 MAC의 분배 조정 기능(Distributed Coordination Function, DCF)이라고도 불리는데, 기본적으로 "listen before talk" 액세스 메커니즘을 채용하고 있다. 이러한 유형의 액세스 메커니즘 따르면, AP 및/또는 STA은 전송을 시작하기에 앞서, 소정의 시간구간(예를 들어, DIFS(DCF Inter-Frame Space) 동안 무선 채널 또는 매체(medium)를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단 되면, 해당 매체를 통하여 프레임 전송을 시작한다. 반면, 매체가 점유 상태(occupied status)인 것으로 감지되면, 해당 AP 및/또는 STA은 자기 자신의 전송을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간(예를 들어, 임의 백오프 주기(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 프레임 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 주기의 적용으로, 여러 STA들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 프레임 전송을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다.
또한, IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제공한다. HCF는 상기 DCF와 PCF(Point Coordination Function)를 기반으로 한다. PCF는 폴링(polling) 기반의 동기식 액세스 방식으로 모든 수신 AP 및/또는 STA이 데이터 프레임을 수신할 수 있도록 주기적으로 폴링하는 방식을 일컫는다. 또한, HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access)를 가진다. EDCA는 제공자가 다수의 사용자에게 데이터 프레임을 제공하기 위한 액세스 방식을 경쟁 기반으로 하는 것이고, HCCA는 폴링(polling) 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 액세스 방식을 사용하는 것이다. 또한, HCF는 WLAN의 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위한 매체 액세스 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기(Contention Period; CP)와 비경쟁 주기(Contention Free Period; CFP) 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.
도 4는 백오프 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여 임의 백오프 주기에 기반한 동작에 대해서 설명한다. 점유(occupy 또는 busy) 상태이던 매체가 유휴(idle) 상태로 변경되면, 여러 STA들은 데이터(또는 프레임) 전송을 시도할 수 있다. 이 때, 충돌을 최소화하기 위한 방안으로서, STA들은 각각 임의 백오프 카운트를 선택하고 그에 해당하는 슬롯 시간만큼 대기한 후에, 전송을 시도할 수 있다. 임의 백오프 카운트는 패킷 번호(Packet Number) 값을 가지며, 0 내지 CW 범위의 값 중에서 하나로 결정될 수 있다. 여기서, CW는 경쟁 윈도우(Contention Window) 파라미터 값이다. CW 파라미터는 초기값으로 CWmin이 주어지지만, 전송 실패의 경우(예를 들어, 전송된 프레임에 대한 ACK을 수신하지 못한 경우)에 2 배의 값을 취할 수 있다. CW 파라미터 값이 CWmax가 되면 데이터 전송이 성공할 때까지 CWmax 값을 유지하면서 데이터 전송을 시도할 수 있고, 데이터 전송이 성공하는 경우에는 CWmin 값으로 리셋된다. CW, CWmin 및 CWmax 값은 2n-1 (n=0, 1, 2, ...)로 설정되는 것이 바람직하다.
임의 백오프 과정이 시작되면 STA은 결정된 백오프 카운트 값에 따라서 백오프 슬롯을 카운트 다운하는 동안에 계속하여 매체를 모니터링한다. 매체가 점유상태로 모니터링되면 카운트 다운을 멈추고 대기하고, 매체가 유휴 상태가 되면 나머지 카운트 다운을 재개한다.
도 4의 예시에서 STA3의 MAC에 전송할 패킷이 도달한 경우에, STA3는 DIFS 만큼 매체가 유휴 상태인 것을 확인하고 바로 프레임을 전송할 수 있다. 한편, 나머지 STA들은 매체가 점유(busy) 상태인 것을 모니터링하고 대기한다. 그 동안 STA1, STA2 및 STA5의 각각에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있고, 각각의 STA은 매체가 유휴상태로 모니터링되면 DIFS만큼 대기한 후에, 각자가 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따라 백오프 슬롯의 카운트 다운을 수행할 수 있다. 도 4의 예시에서는 STA2가 가장 작은 백오프 카운트 값을 선택하고, STA1이 가장 큰 백오프 카운트 값을 선택한 경우를 나타낸다. 즉, STA2가 백오프 카운트를 마치고 프레임 전송을 시작하는 시점에서 STA5의 잔여 백오프 시간은 STA1의 잔여 백오프 시간보다 짧은 경우를 예시한다. STA1 및 STA5는 STA2가 매체를 점유하는 동안에 잠시 카운트 다운을 멈추고 대기한다. STA2의 점유가 종료되어 매체가 다시 유휴 상태가 되면, STA1 및 STA5는 DIFS만큼 대기한 후에, 멈추었던 백오프 카운트를 재개한다. 즉, 잔여 백오프 시간만큼의 나머지 백오프 슬롯을 카운트 다운한 후에 프레임 전송을 시작할 수 있다. STA5의 잔여 백오프 시간이 STA1보다 짧았으므로 STA5이 프레임 전송을 시작하게 된다. 한편, STA2가 매체를 점유하는 동안에 STA4에서도 전송할 데이터가 발생할 수 있다. 이 때, STA4의 입장에서는 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 자신이 선택한 임의 백오프 카운트 값에 따른 카운트 다운을 수행하고 프레임 전송을 시작할 수 있다. 도 6의 예시에서는 STA5의 잔여 백오프 시간이 STA4의 임의 백오프 카운트 값과 우연히 일치하는 경우를 나타내며, 이 경우, STA4와 STA5 간에 충돌이 발생할 수 있다. 충돌이 발생하는 경우에는 STA4와 STA5 모두 ACK을 받지 못하여, 데이터 전송을 실패하게 된다. 이 경우, STA4와 STA5는 CW 값을 2배로 늘린 후에 임의 백오프 카운트 값을 선택하고 카운트 다운을 수행할 수 있다. 한편, STA1은 STA4와 STA5의 전송으로 인해 매체가 점유 상태인 동안에 대기하고 있다가, 매체가 유휴 상태가 되면 DIFS만큼 대기한 후, 잔여 백오프 시간이 지나면 프레임 전송을 시작할 수 있다.
STA의 센싱 동작
전술한 바와 같이 CSMA/CA 메커니즘은 AP 및/또는 STA이 매체를 직접 센싱하는 물리적 캐리어 센싱(physical carrier sensing) 외에 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)도 포함한다. 가상 캐리어 센싱은 숨겨진 노드 문제(hidden node problem) 등과 같이 매체 액세스에서 발생할 수 있는 문제를 보완하기 위한 것이다. 가상 캐리어 센싱을 위하여, 무선랜 시스템의 MAC은 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector; NAV)를 이용할 수 있다. NAV는 현재 매체를 사용하고 있거나 또는 사용할 권한이 있는 AP 및/또는 STA이, 매체가 이용 가능한 상태로 되기까지 남아 있는 시간을 다른 AP 및/또는 STA에게 지시(indicate)하는 값이다. 따라서 NAV로 설정된 값은 해당 프레임을 전송하는 AP및/또는 STA에 의하여 매체의 사용이 예정되어 있는 기간에 해당하고, NAV 값을 수신하는 STA은 해당 기간동안 매체 액세스가 금지된다. NAV는, 예를 들어, 프레임의 MAC 헤더(header)의 "duration" 필드의 값에 따라 설정될 수 있다.
또한, 충돌 가능성을 감소시키기 위해서 강인한 충돌 검출(robust collision detect) 메커니즘이 도입되었다. 이에 대해서 도 5 및 도 7을 참조하여 설명한다. 실제 캐리어 센싱 범위와 전송 범위는 동일하지 않을 수도 있지만, 설명의 편의를 위해서 동일한 것으로 가정한다.
도 5는 숨겨진 노드 및 노출된 노드에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 5(a)는 숨겨진 노드에 대한 예시이며, STA A와 STA B는 통신 중에 있고 STA C가 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 구체적으로 STA A가 STA B에 정보를 전송하고 있는 상황이지만, STA C가 STA B로 데이터를 보내기 전에 캐리어 센싱을 수행할 때에 매체가 유휴 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이는 STA A의 전송(즉, 매체 점유)을 STA C의 위치에서는 센싱하지 못할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우에, STA B는 STA A와 STA C의 정보를 동시에 받기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 이 때 STA A는 STA C의 숨겨진 노드라고 할 수 있다.
도 5(b)는 노출된 노드(exposed node)에 대한 예시이며, STA B는 STA A에 데이터를 전송하고 있는 상황에서, STA C가 STA D에서 전송할 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우에 STA C가 캐리어 센싱을 수행하면, STA B의 전송으로 인하여 매체가 점유된 상태라고 판단할 수 있다. 이에 따라, STA C가 STA D에 전송할 정보가 있더라도 매체 점유 상태라고 센싱되기 때문에 매체가 유휴 상태가 될 때까지 기다려야 한다. 그러나, 실제로는 STA A는 STA C의 전송 범위 밖에 있으므로, STA C로부터의 전송과 STA B로부터의 전송은 STA A의 입장에서는 충돌하지 않을 수도 있으므로, STA C는 STA B가 전송을 멈출 때까지 불필요하게 대기하는 것이 된다. 이 때 STA C를 STA B의 노출된 노드라고 할 수 있다.
도 6은 RTS와 CTS를 설명하기 위한 도면이다.
도 5와 같은 예시적인 상황에서 충돌 회피(collision avoidance) 메커니즘을 효율적으로 이용하기 위해서, RTS(request to send)와 CTS(clear to send)등의 짧은 시그널링 패킷(short signaling packet)을 이용할 수 있다. 두 STA 간의 RTS/CTS는 주위의 STA(들)이 오버히어링(overhearing)할 수 있도록 하여, 상기 주위의 STA(들)이 상기 두 STA 간의 정보 전송 여부를 고려하도록 할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 전송하려는 STA이 데이터를 받는 STA에 RTS 프레임을 전송하면, 데이터를 받는 STA은 CTS 프레임을 주위의 STA들에게 전송함으로써 자신이 데이터를 받을 것임을 알릴 수 있다.
도 6(a)는 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA C가 모두 STA B에 데이터를 전송하려고 하는 경우를 가정한다. STA A가 RTS를 STA B에 보내면 STA B는 CTS를 자신의 주위에 있는 STA A와 STA C에 모두 전송을 한다. 그 결과 STA C는 STA A와 STA B의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다리게 되어 충돌을 피할 수 있게 된다.
도 6(b)는 노출된 노드 문제를 해결하는 방법에 대한 예시이며, STA A와 STA B 간의 RTS/CTS 전송을 STA C가 오버히어링함으로써, STA C는 자신이 다른 STA(예를 들어, STA D)에게 데이터를 전송하더라도 충돌이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 즉, STA B는 주위의 모든 STA들에게 RTS를 전송하고, 실제로 보낼 데이터가 있는 STA A만 CTS를 전송하게 된다. STA C는 RTS만을 받고 STA A의 CTS를 받지 못했기 때문에 STA A는 STC C의 캐리어 센싱 밖에 있다는 것을 알 수 있다.
전력 관리
전술한 바와 같이 무선랜 시스템에서는 STA이 송수신을 수행하기 전에 채널 센싱을 수행해야 하는데, 채널을 항상 센싱하는 것은 STA의 지속적인 전력 소모를 야기한다. 수신 상태에서의 전력 소모는 송신 상태에서의 전력 소모에 비하여 크게 차이가 나지 않으며, 수신 상태를 계속 유지하는 것도 전력이 제한된(즉, 배터리에 의해 동작하는) STA에게 큰 부담이 된다. 따라서, STA이 지속적으로 채널을 센싱하기 위해서 수신 대기 상태를 유지하면, 무선랜 처리율 측면에서 특별한 이점 없이 전력을 비효율적으로 소모하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 무선랜 시스템에서는 STA의 전력 관리(power management; PM) 모드를 지원한다.
STA의 전력 관리 모드는 액티브(active) 모드 및 전력 절약(power save; PS) 모드로 나뉘어 진다. STA은 기본적으로 액티브 모드로 동작한다. 액티브 모드로 동작하는 STA은 어웨이크 상태(awake state)를 유지한다. 어웨이크 상태는, 프레임 송수신이나 채널 스캐닝 등 정상적인 동작이 가능한 상태이다. 한편, PS 모드로 동작하는 STA은 슬립 상태(sleep state) (또는 도즈(doze) 상태)와 어웨이크 상태(awake state)를 전환(switch)해가며 동작한다. 슬립 상태로 동작하는 STA은 최소한의 전력으로 동작하며, 프레임 송수신은 물론 채널 스캐닝도 수행하지 않는다.
STA이 슬립 상태로 가능한 오래 동작할수록 전력 소모가 줄어들기 때문에, STA은 동작 기간이 증가한다. 하지만 슬립 상태에서는 프레임 송수신이 불가능하기 때문에 무조건적으로 오래 동작할 수는 없다. 슬립 상태로 동작하는 STA이 AP에게 전송할 프레임이 존재하는 경우 어웨이크 상태로 전환하여 프레임을 송신할 수 있다. 한편, AP가 STA에게 전송할 프레임이 있는 경우, 슬립 상태의 STA은 이를 수신할 수 없으며 수신할 프레임이 존재하는 것도 알 수 없다. 따라서, STA은 자신에게 전송될 프레임의 존재 여부를 알기 위해(또한 존재한다면 이를 수신하기 위해) 특정 주기에 따라 어웨이크 상태로 전환하는 동작이 필요할 수 있다.
AP는 일정한 주기로 비콘 프레임(beacon frame)을 BSS 내의 STA들에게 전송할 수 있다. 비콘 프레임에는 TIM(Traffic Indication Map) 정보 요소(Information Element)가 포함될 수 있다. TIM 정보 요소는 AP가 자신과 연관된 STA들에 대한 버퍼된 트래픽이 존재하며, 프레임을 전송할 것임을 알려주는 정보를 포함할 수 있다. TIM 요소에는 유니캐스트(unicast) 프레임을 알려주는데 사용되는 TIM과 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast) 프레임을 알려주는데 사용되는 DTIM(delivery traffic indication map)이 있다.
도 7 내지 9는 TIM을 수신한 STA의 동작을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, STA은 AP로부터 TIM을 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하고, 수신한 TIM 요소를 해석하여 자신에게 전송될 버퍼된 트래픽이 있음을 알 수 있다. STA은 PS-Poll 프레임 전송을 위한 매체 액세스를 위해 다른 STA들과 경쟁(contending)을 수행한 후에, AP에게 데이터 프레임 전송을 요청하기 위하여 PS-Poll 프레임을 전송할 수 있다. STA에 의해 전송된 PS-Poll 프레임을 수신한 AP는 STA에게 프레임을 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 수신하고 이에 대한 확인응답(ACK) 프레임을 AP에게 전송할 수 있다. 이후 STA은 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다.
도 7과 같이 AP는 STA으로부터 PS-Poll 프레임을 수신한 다음 소정의 시간(예를 들어, SIFS(Short Inter-Frame Space)) 후에 데이터 프레임을 전송하는 즉시 응답(immediate response) 방식에 따라 동작할 수 있다. 한편, AP가 PS-Poll 프레임을 수신한 후에 STA에게 전송할 데이터 프레임을 SIFS 시간 동안에 준비하지 못한 경우에는 지연된 응답(deferred response) 방식에 따라 동작할 수 있으며, 이에 대해서 도 8를 참조하여 설명한다.
도 8의 예시에서 STA이 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하여 AP로부터 TIM을 수신하고 경쟁을 거쳐 PS-Poll 프레임을 AP로 전송하는 동작은 도 7의 예시와 동일하다. AP가 PS-Poll 프레임을 수신하고도 SIFS 동안 데이터 프레임을 준비하지 못한 경우, 데이터 프레임을 전송하는 대신 ACK 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. AP는 ACK 프레임 전송 후 데이터 프레임이 준비되면, 컨텐딩을 수행한 후 데이터 프레임을 STA에게 전송할 수 있다. STA은 데이터 프레임을 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK 프레임을 AP에게 전송하고, 슬립 상태로 전환될 수 있다.
도 9는 AP가 DTIM을 전송하는 예시에 대한 것이다. STA들은 AP로부터 DTIM 요소를 포함하는 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환할 수 있다. STA들은 수신한 DTIM을 통해 멀티캐스트/브로드캐스트 프레임이 전송될 것임을 알 수 있다. AP는 DTIM을 포함하는 비콘 프레임 전송 후 PS-Poll 프레임의 송수신 동작 없이 바로 데이터(즉, 멀티캐스트/브로드캐스트 프레임)를 전송할 수 있다. STA들은 DTIM을 포함하는 비콘 프레임을 받은 후에 계속하여 어웨이크 상태를 유지하는 중에 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료된 후에 다시 슬립 상태로 전환할 수 있다.
프레임 구조 일반
도 10은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되는 프레임 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
PPDU(Physical Layer Protocol Data Unit) 프레임 포맷은, STF(Short Training Field), LTF(Long Training Field), SIG(SIGNAL) 필드, 및 데이터(Data) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 가장 기본적인(예를 들어, non-HT(High Throughput)) PPDU 프레임 포맷은 L-STF(Legacy-STF), L-LTF(Legacy-LTF), SIG 필드 및 데이터 필드만으로 구성될 수 있다.
STF는 신호 검출, AGC(Automatic Gain Control), 다이버시티 선택, 정밀한 시간 동기 등을 위한 신호이고, LTF는 채널 추정, 주파수 오차 추정 등을 위한 신호이다. STF와 LTF를 합쳐서 PLCP 프리앰블(preamble)이라고 칭할 수 있고, PLCP 프리앰블은 OFDM 물리계층의 동기화 및 채널 추정을 위한 신호라고 할 수 있다.
SIG 필드는 RATE 필드 및 LENGTH 필드 등을 포함할 수 있다. RATE 필드는 데이터의 변조 및 코딩 레이트에 대한 정보를 포함할 수 있다. LENGTH 필드는 데이터의 길이에 대한 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, SIG 필드는 패리티(parity) 비트, SIG TAIL 비트 등을 포함할 수 있다.
데이터 필드는 SERVICE 필드, PSDU(Physical layer Service Data Unit), PPDU TAIL 비트를 포함할 수 있고, 필요한 경우에는 패딩 비트도 포함할 수 있다. SERVICE 필드의 일부 비트는 수신단에서의 디스크램블러의 동기화를 위해 사용될 수 있다. PSDU는 MAC 계층에서 정의되는 MPDU(MAC Protocol Data Unit)에 대응하며, 상위 계층에서 생성/이용되는 데이터를 포함할 수 있다. PPDU TAIL 비트는 인코더를 0 상태로 리턴하기 위해서 이용될 수 있다. 패딩 비트는 데이터 필드의 길이를 소정의 단위로 맞추기 위해서 이용될 수 있다.
MPDU는 다양한 MAC 프레임 포맷에 따라서 정의되며, 기본적인 MAC 프레임은 MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS(Frame Check Sequence)로 구성된다. MAC 프레임은 MPDU로 구성되어 PPDU 프레임 포맷의 데이터 부분의 PSDU를 통하여 송신/수신될 수 있다.
MAC 헤더는 프레임 제어(Frame Control) 필드, 기간(Duration)/ID 필드, 주소(Address) 필드 등을 포함한다. 프레임 제어 필드는 프레임 송신/수신에 필요한 제어 정보들을 포함할 수 있다. 기간/ID 필드는 해당 프레임 등을 전송하기 위한 시간으로 설정될 수 있다.
MAC 헤더에 포함된 기간/ID 필드는 16 비트 길이(e.b., B0~B15)로 설정될 수 있다. 기간/ID 필드에 포함되는 콘텐츠는 프레임 타입 및 서브타입, CFP(contention free period) 동안 전송되는지, 송신 STA의 QoS 캐퍼빌리티 등에 따라서 달라질 수 있다. (i) 서브타입이 PS-Poll인 제어 프레임에서, 기간/ID 필드는 송신 STA의 AID를 포함할 수 있으며(e.g., 14 LSB 비트들을 통해), 2 MSB 비트들은 1로 설정될 수 있다. (ii) PC(point coordinator) 또는 non-QoS STA에 의해 CFP 동안 전송되는 프레임들에서, 기간/ID 필드는 고정된 값(e.g., 32768)로 설정될 수 있다. (iii) 그 밖에 non-QoS STA에 의해 전송되는 다른 프레임들 또는 QoS STA에 의해 전송되는 제어 프레임들에서, 기간/ID 필드는 각 프레임 타입별로 정의된 duration 값을 포함할 수 있다. QoS STA에 의해 전송되는 데이터 프레임 또는 매니지먼트 프레임에서, 기간/ID 필드는 각 프레임 타입에 대하서 정의된 duration 값을 포함할 수 있다. 예컨대, 기간/ID 필드의 B15=0으로 설정되면 기간/ID 필드가 TXOP Duration 을 지시하는데 사용된다는 것을 나타내며, B0~B14는 실제 TXOP Duration을 지시하는데 사용될 수 있다. B0~B14에 의해 지시되는 실제 TXOP Duration은 0~32767 중 어느 하나일 수 있으며, 그 단위는 마이크로 세컨드(us)일 수 있다. 다만, 기간/ID 필드가 고정된 TXOP Duration 값(e.g., 32768)을 지시하는 경우에는 B15=1이고, B0~B14=0으로 설정될 수 있다. 그 밖에 B14=1, B15=1로 설정되면 기간/ID 필드가 AID를 지시하기 위하여 사용되고, B0~B13은 1~2007 중 하나의 AID를 지시한다. MAC 헤더의 Sequence Control, QoS Control, HT Control 서브필드들의 구체적인 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다.
MAC 헤더의 프레임 제어 필드는, Protocol Version, Type, Subtype, To DS, From DS, More Fragment, Retry, Power Management, More Data, Protected Frame, Order 서브필드들을 포함할 수 있다. 프레임 제어 필드의 각각의 서브필드의 내용은 IEEE 802.11 표준 문서를 참조할 수 있다.
WUR (Wake-Up Radio)
먼저 도 11을 참조하여 무선랜 시스템(e.g., 802.11)과 호환 가능한 웨이크 업 라디오 수신기 (Wake-Up Radio Receiver, WURx)에 대한 일반적인 내용을 살펴본다.
도 11을 참조하면 STA은 메인 무선 통신 용도의 주 연결 라디오(Primary connectivity radio, PCR) (e.g., IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax 무선랜)과 웨이크 업 라디오(Wake Up Radio, WUR)(e.g., IEEE 802.11ba)를 지원할 수 있다.
PCR은 데이터 송신 및 수신을 위해서 사용되며, 송수신할 데이터가 없을 경우에는 턴-오프될 수 있다. 이와 같이 PCR이 턴-오프된 경우로서, 수신할 패킷이 있을 때 STA의 WURx은 PCR을 웨이크 업 시킬 수 있다. 따라서 사용자 데이터는 PCR을 통해서 송수신 된다.
WURx은 사용자 데이터를 위해서 사용되지는 않고, 단지 PCR 송수신기를 깨우는 역할을 수행할 수 있다. WURx은 송신기를 갖지 않는 단순한 수신기 형태일 수 있으며, PCR이 꺼져 있는 동안 활성화 된다. 활성화 상태에서 WURx의 목표 전력 소비은 100 마이크로 와트(uW)를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 이와 같이 저 전력으로 작동하기 위해서 단순한 변조 방식, 예를 들면 OOK(on-off keying) 방식이 사용될 수 있으며, 좁은 대역폭(e.g., 4MHz, 5 MHz)이 사용될 수 있다. WURx가 목표로 하는 수신 범위(e.g., 거리)는 현재 802.11에 상당할 수 있다.
도 12는 WUR 패킷의 설계 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면 WUR 패킷은 PCR 파트(1200) 및 WUR 파트(1205)를 포함할 수 있다.
PCR 파트(1200)는 레거시 무선랜 시스템과 공존을 위한 것으로서, PCR 파트는 무선랜 프리엠블로 지칭될 수도 있다. 다른 PCR STA으로부터 WUR 패킷을 보호하기 위하여 레거시 무선랜의 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 중 적어도 하나 이상이 PCR 파트(1200)에 포함될 수 있다. 따라서, 3rd Party 레거시 STA은 WUR 패킷의 PCR 파트(1200)을 통해서 해당 WUR 패킷이 자신에게 의도된 것이 아니고, PCR의 매체가 다른 STA에 의해서 점유되었음을 알 수 있다. 단, WURx는 WUR 패킷의 PCR 파트를 디코딩하지는 않는다. 협대역 및 OOK 복조를 지원하는 WURx가 PCR 신호 수신을 지원하지는 않기 때문이다.
WUR 파트(1205)의 적어도 일부는 OOK(on-off keying) 방식으로 변조된 것일 수 있다. 일 예로, WUR 파트는 WUR 프리앰블, MAC 헤더(e.g., 수신자 주소 등), 프레임 바디 및 FCS(frame check sequence) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, OOK 변조는 OFDM 송신기를 수정함으로써 수행될 수도 있다.
WURx(1210)은 상술된 바와 같이 100 uW 이하의 매우 적은 전력을 소비하며, 작고 단순한 OOK 복조기로 구현될 수 있다.
이와 같이 WUR 패킷이 무선랜 시스템에서 호환 가능(compatible)하도록 설계될 필요가 있으므로, WUR 패킷은 레거시 무선 랜의 프리앰블(e.g., OFDM 방식) 및 새로운 LP-WUR 패킷 파형(e.g., OOK 변조)을 포함할 수 있다.
도 13은 WUR 패킷의 일 예를 도시한다. 도 13의 WUR 패킷은 레거시 STA과 공존을 위하여 PCR 파트(e.g., 레거시 무선 랜 프리앰블)을 포함한다.
도 13을 참조하면, 레거시 무선 랜 프리앰블은 L-STF, L-LTF 및 L-SIG 를 포함할 수 있다. 무선 랜 STA(e.g., 3rd Party)은 L-STF를 통해서 WUR 패킷의 시작을 검출할 수 있다. 또한, 무선 랜 STA(e.g., 3rd Party)은 L-SIG를 통해서 WUR 패킷의 끝을 파악할 수 있다. 예컨대, L-SIG 필드는 WUR 패킷의 페이로드(e.g., OOK 변조된)의 길이를 지시할 수 있다.
WUR 파트는 WUR 프리앰블, MAC 헤더, 프레임 바디 및 FCS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. WUR 프리앰블은 예컨대, PN 시퀀스를 포함할 수 있다. MAC 헤더는 수신기 주소를 포함할 수 있다. 프레임 바디는 웨이크 업을 위해 필요한 다른 정보를 포함할 수 있다. FCS는 CRC(cyclic redundancy check)를 포함할 수 있다.
도 14는 도 13의 WUR 패킷에 대한 파형을 예시한다. 도 14를 참조하면, OOK 변조된 WUR 파트에서는, 1 OFDM 심볼 길이 (e.g., 4 usec) 당 1 비트가 송신될 수 있다. 따라서, WUR 파트의 데이터 레이트는 250 kbps 일 수 있다.
도 15는 무선 랜의 OFDM 송신기를 사용하여 WUR 패킷을 생성하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 무선 랜에서는 PSK(phase shift keying)-OFDM 송신 기법이 사용되고 있는데, OOK 변조를 위하여 별도의 OOK 변조기를 추가함으로써 WUR 패킷을 생성하는 것은 송신기의 구현 비용을 증가시키는 단점이 있다. 따라서, OFDM 송신기를 재사용함으로써 OOK 변조된 WUR 패킷을 생성하는 방법을 살펴본다.
OOK 변조 방식에 따르면, 비트 값 1은 임계치 이상의 전력을 갖는 심볼(i.e., on)로, 비트 값 0은 임계치 미만의 전력을 갖는 심볼(i.e., off)로 변조된다. 물론, 이와는 반대로 비트 값 1을 전력 off로 정의하는 것도 가능하다.
이와 같이 OOK 변조 방식에서는 비트 값 1/0이 해당 심볼 위치에서 전력의 on/off를 통해서 지시된다. 이와 같은 단순한 OOK 변조/복조 방식은 수신기의 신호 검출/복조에 소모되는 전력과 이를 구현하기 위한 비용을 저감할 수 있는 장점이 있다. 또한, 신호를 on/off 하는 OOK 변조는 기존의 OFDM 송신기를 재사용하여 수행될 수도 있다.
도 15의 좌측 그래프는 기존 무선 랜의 OFDM 송신기를 재사용하여 OOK 변조된 비트 값 1에 대한 1 심볼 구간(e.g., 4 usec) 동안의 정규화된 전력 크기(normalized amplitude)의 실수(real) 파트와 허수(imaginary) 파트를 도시한다. 비트 값 0에 대한 OOK 변조 결과는 전력 off 에 해당하므로, 도시를 생략한다.
도 15의 우측 그래프는 기존 무선 랜의 OFDM 송신기를 재사용하여 OOK 변조된 비트 값 1에 대한 주파수 도메인 상에서의 정규화된 PSD(power spectral density)를 나타낸다. 예컨대, 해당 대역에서 중심 4 MHz가 WUR을 위해서 사용될 수 있다. 도 15에서는 WUR이 4 MHz 대역폭으로 동작하는 것을 가정하였으나 이는 설명의 편의를 위함이며, 다른 크기의 주파수 대역폭이 사용될 수도 있다. 단, WUR는 PCR(e.g., 기존의 무선 랜)의 동작 대역폭 보다는 작은 대역폭으로 동작하는 것이 전력 저감을 위해서 바람직하다.
도 15에서는, 서브캐리어 폭(e.g., subcarrier spacing)이 312.5 kHz이고, OOK 펄스의 대역폭은 13개 서브캐리어들에 해당한다고 가정하였다. 13개 서브캐리어들은 앞서 언급된 바와 같이 약 4 MHz(i.e., 4.06 MHz = 13 * 312.5 kHz)에 해당한다.
기존 OFDM 송신기에서 IFFT(inverse fast Fourier transform)의 입력 시퀀스를 s= {13 subcarrier tone sequence}로 정의하고 해당 시퀀스 s에 대한 IFFT를 Xt = IFFT(s)와 같이 수행한 뒤, 0.8 usec 길이의 CP(cyclic prefix)를 붙이면 약 4 us 심볼 길이가 된다.
WUR 패킷은 WUR 패킷, WUR 프레임 또는 WUR PPDU로 지칭될 수도 있다. WUR 패킷은 브로드캐스트/멀티캐스트를 위한 패킷(e.g., WUR 비컨)이거나 유니캐스트를 위한 패킷(e.g., 특정 WUR STA의 WUR 모드를 종료시키고 깨우기 위한 패킷)일 수 있다.
도 16은 WURx(WUR receiver)의 구조를 예시한다. 도 16을 참조하면, WURx는 RF/아날로그 전단(RF/analog Front-end), 디지털 기저 대역 처리기 및 심플한 패킷 Parser를 포함할 수 있다. 도 16은 예시적인 구성이며, 본 발명의 WUR 수신기는 도 16에 한정되지 않는다.
이하에서, WUR 수신기를 갖는 WLAN STA을 간략히 WUR STA이라고 지칭한다.
OOK 변조를 활용한 Manchester coding 및 symbol reduction
본 발명의 몇몇 실시예에서 활용될 수 있는, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩(Manchester coding) 및 symbol reduction에 대해서 설명한다.
맨채스터 코드는 디지털 인코딩의 한 형태로, 하나의 비트를 전송하기 위해, 각 비트타임의 중앙에서 전압의 전이가 발생하는 특징을 가진다. 맨채스터 코드는 "1"과 "0"의 이진 값을 각각 양(positive)의 전압 값과 부(negative)의 전압 값으로 천이하는 방식에 따라 얻어진다. 구체적으로, "0"은 High-Low로 표현될 수 있고 "1"은 Low-High로 표현 될 수 있다. 또한 그 반대로 표현 될 수 도 있다.
이하, 본 발명의 몇몇 실시예에서 활용될 수 있는 OOK 변조를 위한 맨채스터 코딩의 활용에 대해서 설명한다. 이하에서 "0"과 "1"이 각각 특정 심벌로 표현됨을 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 대응되는 심벌이 서로 뒤바뀔 수 있음은 자명하다. 또한 제시되는 수치는 예시이며 이로 인해 발명의 권리가 한정되는 것은 아니다.
정보 비트 "0"은 맨채스터 코딩 상의 "1 0"으로 대응 될 수 있다. 구체적으로 시간 도메인 상 앞서는 1.6 usec 동안은 "1"의 부신호 비트가, 뒤이은 1.6usec 동안은 "0"의 부신호 비트가 배치 될 수 있다. 이후 0.8 usec 길이의 CP가 배치 될 수 있는 점은 앞서 설명한 바와 같다.
부신호 비트 1을 생성하기 위한 길이 K의 시퀀스 s1:[1,K]는 시퀀스의 짝수 번째 계수(coefficient)를 0으로, 홀수 번째 계수를 1로 설정 하여 얻을 수 있다. 상기 시퀀스는 OFDM 송신기에 의해 64개의 부 반송파로 구성된 OFDM 시퀀스 일부에 매핑 될 수 있다. 예를 들어 상기 s1 시퀀스는 시퀀스 인덱스 33-floor(K/2) : 33+floor(K/2)-1 에 매핑 될 수 있다.
OFDM 송신기는 상기 s1 시퀀스가 매핑된 전체 입력 시퀀스를 s={64 subcarrier tone sequence}로 정의하고, 해당 시퀀스 s에 대한 IFFT를 Xt=IFFT(s)와 같이 수행하여 시간 영역 상의 신호를 얻을 수 있다. s1 시퀀스는 두 칸의 계수 간격으로 0이 아닌 계수가 존재하므로, IFFT의 결과는 1.6usec의 주기적 신호로 얻어진다. 이때 얻어진 1.6usec의 주기적 신호를 맨채스터 코드의 부신호 비트 1을 위한 신호로 사용할 수 있다.
부신호 비트 0을 생성하기 위한 길이 K의 시퀀스 s2:[1:K]는 전체 시퀀스를 0으로 설정하여 얻을 수 있다. 상기 시퀀스 s2는 OFDM 송신기에 의해 64개의 부 반송파로 구성된 OFDM 시퀀스에 매핑 될 수 있다. 예를 들어 상기 s2 시퀀스는 시퀀스 인덱스 33-floor(K/2): 33+floor(K/2)-1 에 매핑 될 수 있다.
OFDM 송신기는 상기 s2 시퀀스가 매핑된 전체 입력 시퀀스를 s={64 subcarrier tone sequence}로 정의하고, 해당 시퀀스 s에 대한 IFFT를 Xt=IFFT(s)와 같이 수행하여 시간 영역 상의 신호를 얻을 수 있다. s2 시퀀스는 0의 계수만으로 구성되므로, IFTF의 결과는 0의 신호로 얻어진다. 이때 얻어진 신호 중 1.6usec의 신호를 맨채스터 코드의 부신호 비트 0을 위한 신호로 사용 할 수 있다.
정보 비트 "1"은 맨채스터 코딩 상의 "0 1"로 대응 될 수 있으며, 정보 비트 "1"에 대응되는 시간 영역의 신호는 상술한 정보 비트 "0"의 생성 방법과 동일하게 얻어 질 수 있다. 상술한 K는 예를 들어 32로 설정될 수 있다.
상술한 정보 비트 "1","0" 과 부신호 비트 조합"1 0"및 "0 1"의 대응 관계는 뒤바꿀 수 있음은 물론이다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 하나의 WUR 패킷은 symbol reduction 기법에 의해 1.6usec, 0.8usec 혹은 0.4usec 등의 시간영역 신호에 CP가 부가된 형태로 구성 될 수 있다.
일 실시예로, OFDM 송신기는 정보 비트 "1"을 위해 0.8usec의 WUR 패킷을 생성할 수 있다. 정보 비트 "1"을 생성하기 위한 길이 K의 시퀀스 s1:[1:K]는, 시퀀스를 구성하는 idx 번째의 개수가 mod (idx, 4) = 1을 만족하는 계수를 제외한 계수에 0을 대입하여 얻을 수 있다. 그 결과 시퀀스 s1에는 네 칸 간격으로 0이아닌 계수가 존재하게 된다.
상기 시퀀스 s1은 OFDM 송신기에 의해 64개의 부 반송파로 구성된 OFDM 시퀀스에 매핑 될 수 있다. 예를 들어 상기 시퀀스 s1은 시퀀스 인덱스 33-floor(K/2): 33+floor(K/2)-1 에 매핑 될 수 있다. OFDM 송신기는 상기 시퀀스 s1이 매핑된 전체 입력 시퀀스를 s={64 subcarrier tone sequence}로 정의하고, 해당 시퀀스 s에 대한 IFFT를 Xt=IFFT(s)와 같이 수행하여 시간 영역 상의 신호를 얻을 수 있다.
시퀀스 s1은 네 칸의 계수 간격으로 0이 아닌 계수가 존재하므로, IFFT의 결과는 0.8 usec의 주기적 신호로 얻어진다. 이때 얻어진 0.8 usec의 주기적 신호를 0.8 usec symbol reduction의 정보 비트 1을 위한 신호로 사용할 수 있다.
OFDM 송신기는 정보 비트 "0"을 위해 0.8usec의 WUR 패킷을 생성할 수 있다. 정보 비트 "0" 을 생성하기 위한 길이 K의 시퀀스 s2:[1:K]는 전체 시퀀스 계수를 0으로 설정하여 얻을 수 있다. 상기 시퀀스 s2는 OFDM 송신기에 의해 64개의 부 반송파로 구성된 OFDM 시퀀스에 매핑 될 수 있다. 예를 들어 상기 s2 시퀀스는 시퀀스 인덱스 33-floor(K/2): 33+floor(K/2)-1 에 매핑 될 수 있다.
OFDM 송신기는 상기 s2 시퀀스가 매핑된 전체 입력 시퀀스를 s={64 subcarrier tone sequence}로 정의하고, 해당 시퀀스 s에 대한 IFFT를 Xt=IFFT(s)와 같이 수행하여 시간 영역 상의 신호를 얻을 수 있다. s2 시퀀스는 0의 계수만으로 구성되므로, IFTF의 결과는 0의 신호로 얻어진다. 이때 얻어진 신호 중 0.8 usec의 신호를 0.8 usec symbol reduction의 정보 비트 "0"을 위한 신호로 사용할 수 있다.
다른 실시예로, OFDM 송신기는 정보 비트 "1"을 위해 0.4 usec의 WUR 심볼을 생성할 수 있다. 0.4 usec symbol reduction의 정보 비트를 위한 신호는 상기 0.8 usec symbol reduction의 예시에서, 시퀀스 s1 상 idx 번째의 계수가 mod (idx, 8) = 1을 만족하는 계수를 제외한 계수에 0을 대입하여 얻을 수 있다. 이를 통해 OFDM 송신기는 0.4 usec의 신호를 얻을 수 있고, 이를 0.4usec symbol reduction의 정보 비트를 위한 신호로 사용 할 수 있다.
이하, 상술한 시퀀스 디자인을 통해, AP가 WUR 심벌을 전송하기 위한 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 자세히 서술한다.
OOK 변조의 "ON" WUR 패킷 심벌을 만들기 위한 과정에서, 모든 시퀀스 계수 값을 1로 설정하는 경우, 송신 채널은 큰 수치의 PAPR[dB]를 가지게 되는 문제점이 있다. 이러한 높은 수치는 PAPR은 무선 통신 시스템의 설계에 있어 치명적이라 할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 전체 송신 채널이 낮은 PAPR을 갖도록 하는 WUR 패킷 시퀀스를 제안한다.
이하에서 제시되는 PAPR 측정 결과는, 편의를 위해 256 point의 IFFT를 적용하여 계산한 것이나, 본 발명이 이러한 측정 값에 한정되지 않는 점은 명백하다. 또한, 제시되는 각각의 시퀀스와 계산 결과는 최적의 시퀀스를 찾기 위한 예시로서 본 발명의 권리범위를 이에 한정하려는 것이 아니다.
OFDM 심벌 전송을 위한 부반송파는 총 64개로 구성 될 수 있다. 따라서 AP는 각각의 부반송파의 위치를 표현하기 위해 -32부터 31까지의 위치 인덱스 값을 사용 할 수 있다.
도 17은 부 반송파 스팩트럼 상의 가드 부반송파(guard subcarrier, guard tone)를 설명하기 위한 도면이다.
AP 는 총 64개의 부반송파 중, 좌측 끝 단 및 우측 끝 단에 OFDM 신호 보호를 위한 가드 부반송파를 배치 할 수 있다. 도 17(a)는 IEEE 802.11a 시스템에서 적용할 수 있는 가드 부반송파의 배치를 도시하며, 도 17(b)는 IEEE 802.11ac 시스템에서 적용 될 수 있는 부반송파의 배치를 도시한다.
IEEE 802.11a 시스템은 좌측 부반송파 6개 및 우측 부반송파 5개를 가드 부반송파를 위해 사용하며, IEEE 802.11ac 시스템은 좌측 부반송파 4개 및 우측 부반송파 3개를 가드 부반송파를 위해 사용한다.
이러한 가드 부반송파 배치에 따라 IEEE 802.11a 시스템을 지원하는 AP는 부반송파 인덱스 [-26:26]에 WUR 패킷 시퀀스를 매핑 할 수 있다. 마찬가지로 IEEE 802.11ac 시스템의 OFDM 송신기는 부반송파 인덱스 [-28:28]에 WUR 패킷 시퀀스를 매핑 할 수 있다.
이하, 편의상 본 발명의 실시예를 IEEE 802.11a 혹은 IEEE 802.11ac 시스템의 가드 주파수 설정환경에 적용되는 것으로 설명하나 본 발명이 제시하는 실시예들이 이러한 가드 부반송파의 배치에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
사용(reuse)하여 WUR 심벌 전송을 위한 시퀀스를 생성 할 수 있다.
IEEE 802.11ac 표준에 따르면, 20MHz VHT-LTF 시퀀스는 다음의 수학식1과 같이 57개의 길이를 가지는 시퀀스로 제시된다.
[수학식 1]
VHTLTF(-28:28) = [1, 1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, -1 ,-1 ,1 ,1 ,-1 ,1 ,-1 ,1 ,1 ,1 ,1 , 0, 1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, -1, 1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, 1, -1 ,-1 ,1 ,-1 ,1, -1, 1, 1, 1, 1, -1, -1]
또한, IEEE 80211.ac 표준에 따르면, VHT-STF 시퀀스는 다음의 수학식 2와 같이 57개의 길이를 가지는 시퀀스로 제시된다.
[수학식 2]
VHTSTF(-28:28) = sqrt(1/2) * (0, 0, 0, 0, 1+j, 0, 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, 1+j, 0, 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, 1+j, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, -1-j, 0, 0, 0, 1+j, 0, 0, 0, 1+j, 0, 0, 0, 1+j, 0, 0, 0, 1+j, 0, 0, 0, 0 ]
아래 실시예에서는, AP가 IEEE 802.11ac 표준 에서 제시되는 VHT-STF 또는 VHT-LTF를 이용(reuse)하여, WUR 심볼 전송을 위한 부반송파 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 자세히 설명한다.
실시예 1-1
OFDM 송신기가 광대역 신호의 일부를 협대역을 이용하여 시퀀스를 생성하는 경우, WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 부반송파 이외의 부반송파 인덱스에 대응하는 시퀀스의 계수는 0으로 설정될 수 있다.
예를 들어, AP가 10MHz 협대역 신호를 이용하여 WUR 심볼을 전송하는 경우, 10MHz에 해당하는 32개의 부반송파가 전체 20MHz의 광대역 신호에 매핑 될 수 있다. 802.11ac 시스템을 예로 들면, WUR 패킷을 위한 부반송파는 [-28:28] 중 연속된 32개의 부반송파에 매핑 될 수 있다. 일예로 WUR 패킷 전송을 위한 부반송파는 부반송파 인덱스 [-16:15]에 매핑되어 전송될 수 있다. 이때 [-16:15]을 제외한 인덱스의 시퀀스 계수는 0으로 설정된다. 즉, 상기 예시에서 [-28:-17]과 [16:28]에 대응하는 시퀀스 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
이하, VHT-LTF 시퀀스를 이용(reuse)하여, WUR 패킷 전송을 위한 주파수 별 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다.
WUR 패킷 시퀀스는, VHT-LTF 시퀀스를 활용하여 DC-tone으로 사용하던 중앙의 0을 그대로 사용하여 결정되거나, DC-tone을 1또는 -1로 고정하여 PAPR을 구한 후 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스로 결정 될 수 있다.
아래의 표 1은 AP가 20MHz의 WUR 패킷를 OOK 변조를 이용하여 전송하는 경우, 측정된 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000001
20MHz WUR 패킷 전송을 위해 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는, 32 길이를 가지는 10MHz OOK WUR 패킷 시퀀스의 사이사이 0을 삽입하여 얻어진 64길이의 시퀀스에, 양쪽의 계수 값을 임의로 제거하는 full search를 통해 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스로 결정 될 수 있다.
아래의 표 2는 AP가 20MHz의 WUR 패킷을 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하여 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000002
이하에서는, 10MHz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스 결정에 대해서 설명한다.
WUR 심벌 전송을 위해 OOK 변조를 활용하는 경우, 57길이를 가지는 WUR 시퀀스 내의 연속된 32 길이를 가지는 시퀀스 중 PAPR이 가장 낮은 시퀀스를 10MHz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스로 결정 할 수 있다.
또한 상기 32 길이를 가지는 WUR 패킷 시퀀스를 index k = 0에 위치시킨 뒤, DC-tone으로 사용하던 중앙의 0을 그대로 사용하여 결정하거나, DC-tone을 1또는 -1로 고정하여 PAPR을 구한 후 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스로 WUR 패킷 시퀀스를 결정 할 수 있다.
아래의 표 3은 AP가 10MHz의 WUR 패킷을 OOK 변조를 이용하여 전송하는 경우, 측정된 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000003
10MHz WUR 패킷 전송을 위해 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는 16 길이를 가지는 5MHz OOK 시퀀스의 사이사이 0을 삽입하여 얻어지는 시퀀스로 설정 될 수 있다.
아래의 표 4는 AP가 10MHz의 WUR 패킷을 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하여 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000004
이하에서는, 5MHz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스 결정에 대해서 설명한다.
10MHz의 WUR 패킷 시퀀스를 결정하는 방법과 동일하게 연속된 길이 16의 시퀀스 중 PAPR이 가장 낮은 시퀀스를 5MHz 전송을 위한 WUR 패킷 시퀀스로 결정 할 수 있다.
또한, 상기 16 길이를 가지는 시퀀스를 index k = 0에 위치시킨 뒤, DC-tone으로 사용하던 중앙의 0을 그대로 사용하여 결정하거나, DC-tone을 1또는 -1로 고정하여 PAPR을 구한 후 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스로 OOK 시퀀스를 결정 할 수 있다. 상기 시퀀스는 [-8:7] 또는 [-7:8] 중 어느 하나로 매핑 될 수 있다.
아래의 표 5은 AP가 5MHz의 WUR 패킷을 OOK 변조를 이용하여 전송하는 경우, 측정된 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000005
5MHz WUR 패킷 전송을 위해 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는 8 길이를 가지는 2.5MHz OOK WUR 패킷 시퀀스의 사이사이 0을 삽입하여 얻어지는 16 길이의 시퀀스로 결정 될 수 있다.
아래의 표 6는 AP가 5MHz의 WUR 패킷을 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하여 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000006
이하에서는, 4MHz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스 결정에 대해서 설명한다.
10MHz의 WUR 심벌 전송을 위한 OOK WUR 패킷 시퀀스를 결정하는 방법과 동일하게 연속된 길이 13의 시퀀스 중 PAPR이 가장 낮은 시퀀스를 4MHz 전송을 위한 OOK 시퀀스로 결정 할 수 있다.
또한, 상기 13 길이를 가지는 시퀀스를 index k = 0에 위치시킨 뒤, DC-tone으로 사용하던 중앙의 0을 그대로 사용하여 결정하거나, DC-tone을 1또는 -1로 고정하여 PAPR을 구한 후 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스로 OOK 시퀀스를 결정 할 수 있다. 상기 시퀀스는 [-6:6]에 매핑 될 수 있다.
아래의 표 7은 AP가 4MHz의 WUR 패킷을 OOK 변조를 이용하여 전송하는 경우, 측정된 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000007
4MHz WUR 패킷 전송을 위해 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는 8 길이를 가지는 2.5MHz OOK WUR 패킷 시퀀스의 6/7 시퀀스를 구한 뒤, 사이사이 0을 삽입하여 얻어지는 12 또는 14 길이의 시퀀스로 결정 될 수 있다.
아래의 표 8는 AP가 4MHz의 WUR 패킷 신호를 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하여 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000008
이하에서는, 2.5MHz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스 결정에 대해서 설명한다.
10MHz의 WUR 심벌 전송을 위한 OOK 시퀀스를 결정하는 방법과 동일하게 연속된 길이 8의 시퀀스 중 PAPR이 가장 낮은 시퀀스를 2.5MHz 전송을 위한 OOK WUR 패킷 시퀀스로 결정 할 수 있다.
이후 상기 8 길이를 가지는 시퀀스를 index k = 0에 위치시킨 뒤, DC-tone으로 사용하던 중앙의 0을 그대로 사용하여 결정하거나, DC-tone을 1또는 -1로 고정하여 PAPR을 구한 후 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스로 OOK 시퀀스를 결정 할 수 있다. 상기 시퀀스는 [-4:3] 또는 [-3:4] 중 어느 하나로 매핑 될 수 있다.
아래의 표 9는 AP가 4MHz의 WUR 패킷을 OOK 변조를 이용하여 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000009
아래의 표 10은 AP가 2.5MHz의 WUR 패킷을 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식을 활용하여 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000010
이하, VHT-STF 시퀀스를 이용(reuse)하여, WUR 패킷 전송을 위한 주파수 별 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다.
±Sqrt(1/2)*(1+j)의 값은 PAPR 값에 영향을 주지 않으므로, 상술한 VHT STF 시퀀스를 ±Sqrt(1/2)*(1+j)로 나누어 WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스를 억을 수 있다. 이렇게 얻어진 시퀀스 중 계수 값이 0이 아닌 계수들만 사용(reuse)하여 WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스를 결정 할 수 있다.
위와 같은 방법을 통해 VHT-STF 시퀀스는 수학식 3의 13 길이의 시퀀스로 변형 될 수 있다.
[수학식 3]
Seq [-6:6] = [1, -1, 1, -1, -1, 1, 0, -1, -1, 1, 1, 1, 1]
상기 길이 13의 시퀀스에서 DC-tone으로 사용하는 0을 1또는 -1로 고정하여 PAPR을 구한 후 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스를 VHT-STF 베이스 시퀀스 b로 결정 할 수 있다. 예를 들어, VHT-STF 베이스 시퀀스 b는 수학식 4로 표현할 수 있다.
[수학식 4]
Seq b [-6:6] = [1, -1, 1, -1, -1, 1, 0, -1, -1, 1, 1, 1, 1]
상기 시퀀스 b를 4번 반복하거나, 각 계수에 대한 위상 회전을 통해 PAPR이 가장 낮은 52 길이의 시퀀스를 구한 뒤, 5개의 계수를 추가하여 최종적인 길이 57의 WUR 패킷 시퀀스를 얻을 수 있다.
예를 들어 상기 최종적인 길이 52의 WUR 패킷 시퀀스는 [b, -b, b, b]일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 추가되는 5개의 계수는 52 길이 시퀀스의 좌측 부반송파에 전부 매핑 되거나, 오른쪽 부반송파에 전부 매핑 될 수 있다. 또한 좌측과 우측에 나누어서 매핑 될 수도 있다.
일 예로 추가되는 5개의 계수는 모두 좌측 부반송파에 매핑 될 수 있다. 아래의 PAPR 측정 값은 5개의 계수가 모두 좌측 부반송파에 매핑 되는 경우의 측정값을 나타낸다.
아래의 표 11은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, WUR 패킷을 OOK 변조로 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000011
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 20MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는, 32 길이를 가지는 10MHz OOK 시퀀스의 사이사이 0을 삽입하여 64 길이의 시퀀스를 얻은 뒤, 상기 시퀀스 양쪽의 계수 값을 임의로 제거하는 full search를 통해 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스로 결정 될 수 있다.
아래의 표 12은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 20MHz의 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000012
이하에서는, 10MHz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스 결정에 대해서 설명한다.
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 WUR 패킷을 전송하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는 상기 시퀀스 b를 2번 반복하거나, 각 계수에 대한 위상 회전을 통해 PAPR이 가장 낮은 26 길이의 시퀀스를 구한 뒤, 6개의 계수를 추가하여 얻어 질 수 있다.
예를 들어 상기 길이 26의 시퀀스는 [b, b]일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 추가되는 6개의 계수는 26 길이 시퀀스의 좌측 부반송파에 전부 매핑되거나, 오른쪽 부반송파에 전부 매핑 될 수 있다. 또한 좌측과 우측에 나누어서 매핑 될 수도 있다.
최종적으로 얻어지는 32 길이의 WUR 시퀀스는 58 길이의 시퀀스 중 연속되는 32개의 위치에 매핑 될 수 있으며, 매핑되지 않은 나머지 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
아래의 몇몇 실시예에서 [left, right] =[n,m]로 표현되는 것은, 시퀀스 b를 반복한 WUR 패킷 시퀀스에 추가되는 계수가 좌측 부반송파에 n개, 우측 부반송파에 m개 임을 의미한다.
아래의 표 13은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 이용한 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000013
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 10MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는 16 길이를 가지는 5MHz OOK 시퀀스의 사이사이 0을 삽입하여 32 길이의 시퀀스를 얻은 뒤, 상기 시퀀스 양쪽의 계수 값을 임의로 제거하는 full search를 통해 낮은 PAPR을 가지는 시퀀스로 결정 될 수 있다.
최종적으로 얻어지는 32 길이의 WUR 시퀀스는 58 길이의 시퀀스 중 연속되는 32개의 위치에 매핑 될 수 있으며, 매핑되지 않은 나머지 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
아래의 표 14는 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WU 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000014
이하에서는, 5MHz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스 결정에 대해서 설명한다.
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 5MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 상기 시퀀스 b에 3개의 계수를 추가하여 최종적인 길이 16의 WUR 시퀀스를 얻을 수 있다.
상기 추가되는 3개의 계수는 13 길이 시퀀스의 좌측 부반송파에 매핑되거나, 오른쪽 부반송파에 매핑 될 수 있다. 또한 좌측과 우측에 나누어서 매핑 될 수도 있다.
최종적으로 얻어지는 16 길이의 WUR 시퀀스는 58 길이의 시퀀스 index k = 0에 위치시킬 수 있다. 상기 16 길이의 시퀀스는 [-8:7] 또는 [-7:8] 중 어느 하나로 매핑 될 수 있다. 이때 매핑되지 않은 나머지 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
아래의 표 15은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 5MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000015
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 5MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 상기 5MHz WUR 패킷 시퀀스는8 길이를 가지는 2.5MHz OOK WUR 패킷 시퀀스의 사이사이 0을 삽입하여 결정될 수 있다. 최종적으로 얻어지는 16 길이의 WUR 시퀀스는 58 길이의 시퀀스 중 연속되는 16개의 위치에 매핑 될 수 있으며, 매핑되지 않은 나머지 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
아래의 표 16은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 5MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000016
이하에서는, 4MHz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스 결정에 대해서 설명한다.
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 4MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 상기 시퀀스 b를 WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스로 결정 될 수 있다.
상기 13 길이의 WUR 시퀀스(b)는 58 길이의 시퀀스 중 연속되는 13개의 위치에 매핑 될 수 있으며, 매핑되지 않은 나머지 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
아래의 표 17은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 4MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000017
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 4MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는 8 길이를 가지는 2.5MHz OOK 시퀀스 중 연속되는 6/7의 부분 사이사이 0을 삽입하여 얻어지는 시퀀스로 결정 될 수 있다. 최종적으로 얻어지는 12 혹은 14 길이의 WUR 패킷 시퀀스는 58 길이의 시퀀스 중 연속되는 위치에 매핑 될 수 있으며, 매핑되지 않은 나머지 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
아래의 표 18은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 4MHz 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000018
이하에서는, 2.5Hz WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스 결정에 대해서 설명한다.
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 2.5MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 상기 WUR 패킷 시퀀스는 상기 시퀀스 b 중 연속된 임의의 8 길이의 시퀀스로 설정 될 수 있다.
상기 8 길이의 WUR 패킷 시퀀스는 58 길이의 시퀀스 중 연속되는 8개의 위치에 매핑 될 수 있으며, 매핑되지 않은 나머지 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
아래의 표 19은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 2.5MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000019
AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 2.5MHz WUR 패킷을 전송하는 경우, WUR 패킷 시퀀스는 임의의 OOK 시퀀스 중 일부 4 길이를 가지는 시퀀스 사이사이에 0을 삽입하여 얻어진 8 길이의 시퀀스로 결정 될 수 있다. 최종적으로 얻어지는 8 길이의 WUR 시퀀스는 58 길이의 시퀀스 중 연속되는 위치에 매핑 될 수 있으며, 매핑되지 않은 나머지 계수는 0으로 설정 될 수 있다.
아래의 표 20은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 2.5MHz의 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 PAPR 결과의 일 예를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000020
실시예 1-2
AP가 협대역 신호를 직접 이용하여 시퀀스를 생성하는 경우에는, AP는 협대역의 주파수 대역으로 10MHz, 5MHz, 4MHz, 2.5MHz을 사용 할 수 있다. 각각의 주파수 대역에 해당하는 부반송파의 개수는 각각 32개, 16개, 13개 8개로 설정 될 수 있다.
이하, VHT-LTF 시퀀스를 이용(reuse)하여, 주파수 별 협대역 WUR 패킷 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다.
각각의 주파수 대역 별로 협대역 WUR 패킷 시퀀스를 생성하는 방법은, 상기 실시예 1-1에서 설명한, VHT-LTF를 이용(reuse)하여 광대역 58 길이 시퀀스 안에 매핑되는 협대역 WUR 시퀀스를 구하는 방법과 동일하므로 생략하도록 한다.
아래의 표 21은 AP가 VHT-LTF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 10MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다. 아래의 설명에서, 편의상 협대역 WUR 패킷 시퀀스는 [-16:15]에 매핑 된다고 표현하였으나, 경우에 따라 [-15:16]에 매핑되는 것으로 해석 할 수도 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000021
아래의 표 22은 AP가 VHT-LTF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 10MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000022
아래의 표 23은 AP가 VHT-LTF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 5MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다. 아래의 설명에서, 편의상 협대역 신호의 시퀀스는 [-8:7]에 매핑된다고 표현하였으나, 경우에 따라 [-7:8]에 매핑되는 것으로 해석 할 수도 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000023
아래의 표 24은 AP가 VHT-LTF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 5MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000024
아래의 표 25은 AP가 VHT-LTF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 4MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000025
아래의 표 26은 AP가 VHT-LTF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 4MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000026
아래의 표 27은 AP가 VHT-LTF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용하여 2.5MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다. 아래의 설명에서, 편의상 협대역 WUR 패킷의 시퀀스는 [-4:3]에 매핑 된다고 표현하였으나, 경우에 따라 [-3:4]에 매핑 되는 것으로 해석 할 수도 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000027
아래의 표 28은 AP가 VHT-LTF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 2.5MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000028
이하, 주파수 별로 VHT-STF 시퀀스를 이용하여 WUR 심벌 전송을 위한 협대역 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다.
각각의 주파수 대역에서 협대역 WUR 시퀀스를 결정 하는 방법은, 상기 실시예 1-1에서 설명한, VHT-STF를 이용(reuse)하여 광대역 58 길이 시퀀스 안에 매핑되는 협대역 WUR 시퀀스를 구하는 방법과 동일하므로 생략하도록 한다.
아래의 표 29은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용하여 10MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다. 아래의 설명에서, 편의상 협대역 WUR 패킷 시퀀스는 [-16:15]에 매핑 된다고 표현하였으나, 경우에 따라 [-15:16]에 매핑 되는 것으로 해석 할 수도 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000029
아래의 표 30은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 10MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000030
아래의 표 31은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 5MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다. 아래의 설명에서, 편의상 협대역 WUR 패킷 시퀀스는 [-8:7]에 매핑 된다고 표현하였으나, 경우에 따라 [-7:8]에 매핑 되는 것으로 해석 할 수도 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000031
아래의 표 32은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 5MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000032
아래의 표 33은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용하여 4MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000033
아래의 표 34은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 4MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000034
아래의 표 35은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용하여 2.5MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다. 아래의 설명에서, 편의상 협대역 WUR 패킷 시퀀스는 [-4:3]에 매핑 된다고 표현하였으나, 경우에 따라 [-3:4]에 매핑 되는 것으로 해석 할 수도 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000035
아래의 표 36은 AP가 VHT-STF 시퀀스를 사용(reuse)하여, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 2.5MHz 협대역 WUR 패킷을 전송하는 경우, 측정된 몇몇 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000036
실 시예 2
본 발명의 다른 몇몇 실시예에서 AP는 WUR 심벌을 위한 주파수 대역으로 8MHz에 해당하는 주파수 대역을 사용 할 수 있다. 이때 8MHz의 주파수 대역에 해당하는 부반송파의 개수는 26개로 설정 될 수 있다.
이하에서는, 각각 Full search, Optimal Search, conventional reuse 방법을 이용하여 8MHz WUR 패킷을 위한 26 길이의 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다. 상기 WUR 패킷을 위한 26 길이의 시퀀스는 각각 OOK 변조, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩, symbol reduction 방식에 따라 결정 될 수 있다.
이하 Full search 방법을 이용하여 얻어질 수 있는 WUR 시퀀스에 대해서 설명한다.
아래의 표 37은 Full search 방법을 활용하여 결정된 OOK 변조를 활용한 몇몇 WUR 패킷 시퀀스의 예시와, 상기 몇몇 시퀀스를 이용하여 측정한 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000037
아래의 표 38은 Full search 방법을 활용하여 결정된 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷 시퀀스의 예시와, 상기 몇몇 시퀀스를 이용하여 측정한 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000038
아래의 표 39은 Full search 방법을 활용하여 결정된 symbol reduction 0.8usec 방식의 WUR 패킷 시퀀스의 예시와, 상기 몇몇 시퀀스를 이용하여 측정한 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000039
아래의 표 40은 Full search 방법을 활용하여 결정된 symbol reduction 0.4usec 방식의 WUR 패킷 시퀀스의 예시와, 상기 몇몇 시퀀스를 이용하여 측정한 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000040
이하 Optimal coefficient 방법을 이용하여 얻어질 수 있는 WUR 패킷 시퀀스에 대해서 설명한다.
Optimal coefficient 방법을 이용하는 경우, WUR 패킷 시퀀스는, 각 시퀀스의 첫 계수를 1 또는 -1로 정한 후, 이어지는 계수에 대해 낮은 PAPR이 측정되는 계수 값을 순차적으로 대입하여 얻어지는 시퀀스로 결정 될 수 있다.
아래의 표 41은 optimal coefficient 방법을 활용하여 결정된 각각의 코딩 방식을 활용한 WUR 패킷 시퀀스의 예시와, 상기 각각의 시퀀스를 이용하여 측정한 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000041
이하 종래에 존재하던 시퀀스를 사용(reuse)하여 얻어질 수 있는 WUR 패킷 시퀀스에 대해서 설명한다.
일 실시예로, 배이커 시퀀스(baker sequence)를 이용(reuse)하여 WUR 패킷 전송을 위한 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다. 4 길이의 배이커 시퀀스는 {1,1,-1,1}, {1,1,1,-1}로 주어질 수 있고, 7 길이의 배이커 시퀀스는 {1,1,1,-1,-1,1,-1}으로 주어질 수 있다. 또한, 13 길이의 배이커 시퀀스는 {1,1,1,1,1, -1,-1,1,1,-1,1,-1,1}로 주어 질 수 있다.
OOK 변조를 이용한 맨채스터 코딩 방식의 경우, 상기 13 길이의 배이커 시퀀스 사이사이에 계수 0을 넣어 길이 26의 시퀀스를 얻을 수 있으며. 8 usec symbol reduction 방식의 경우, 상기 7 길이의 배이커 시퀀스 사이사이에 3개의 계수 0을 대입하여 26길이의 시퀀스를 얻을 수 있다. 또한, 4 usec symbol reduction 방식의 경우, 상기 4 길이의 배이커 시퀀스 사이 사이에 7개의 계수 0을 대입하여 26 길이의 시퀀스를 얻을 수 있다.
아래의 표 42은 배이커 시퀀스를 이용하여 결정된 각각의 코딩 방식의 WUR 패킷 시퀀스의 예시와, 상기 각각의 시퀀스를 이용하여 측정한 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000042
다른 실시예로, 전술한 VHT-STF 시퀀스를 이용(reuse)하여 WUR 패킷 전송을 위한 WUR 패킷 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서 설명한다.
상술한 시퀀스 b를 2번 반복하거나, 각 계수에 대한 위상 회전을 통해 PAPR이 가장 낮은 26 길이의 시퀀스를 얻을 수 있다. 다른 실시예로서 시퀀스 b에 -1^(index)를 곱한 뒤 반복 하는 방식이 고려 될 수 있다. 예를 들어 상기 길이 26의 시퀀스는 [b, j*b] 혹은 [b, b*b]의 예시로 주어 질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
아래의 표 43은 VHT-STF를 이용(reuse)하여 결정된 각각의 코딩 방식의 WUR 패킷 시퀀스의 예시와, 상기 각각의 시퀀스를 이용하여 측정한 PAPR 결과를 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000043
실 시예 3
이하에서는, 상술한 실시예 1-1, 1-2, 2에서 결정된 WUR 패킷 시퀀스를 20MHz의 전체 부반송파 주파수 대역 상에 매핑하는 방법에 대해서 설명한다.
편의상 본 명세서에서는 결정된 WUR 패킷 시퀀스를 IEEE 802.11a 혹은 IEEE 802.11ac 시스템에서 제공하는 부반송파 배치에 매핑하는 방법에 대해서 설명하나, 본 발명이 이러한 설명에 의해 한정되는 것은 아니다.
이하, AP가 8MHz WUR 패킷 시퀀스를 부반송파 배치에 매핑하는 방법을 위주로 설명하나, 이는 설명에 편의를 위한 것이며 상술한 10MHz, 5MHz, 4MHz, 2.5Mhz의 시퀀스들 역시 동일한 방식에 따라 부반송파 배치에 매핑 될 수 있음은 물론이다. 또한 예시로 활용되는 8MHz 시퀀스는 상술한 여러 시퀀스들에 대한 예시로서, 본 발명이 제시되는 26 길이 시퀀스에 의한 매핑으로 한정되는 것은 아니다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18(a) 및 18(b)는 AP가 광대역 신호의 일부분인 협대역 신호를 이용하여 WUR 패킷을 전송할 시 활용될 수 있는 부반송파 매핑을 도시한다.
AP는 WUR 패킷 시퀀스를 연속된 부반송파 상에 매핑 할 수 있으며, 매핑이 이루어진 부반송파와 가드 부반송파를 제외한 부반송파에 대한 부반송파 계수를 0으로 설정 할 수 있다.
일 실시예에서, 결정된 WUR 패킷 시퀀스는 전체 부반송파 주파수 도메인 중심에 매핑 될 수 있다. 구체적으로, WUR 시퀀스는 부반송파 index k = 0 근처에 위치 하도록 설정 될 수 있다.
아래의 표 44은 IEEE 802.11ac 시스템의 길이 26 WUR 패킷 시퀀스와 IEEE 802.11ac 시스템의 길이 26 WUR 패킷 시퀀스가 전체 20MHZ 신호 시퀀스 상에 매핑되어 있는 시퀀스를 도시한 것이다. 즉, 도 18(a) 및 도 18(b)에 도시되어 있는 부반송파 매핑을 시퀀스 형태로 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000044
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19(a) 및 19(b)는 AP가 협대역 신호를 직접 이용하여 WUR 패킷을 전송할 시 활용될 수 있는 부반송파 매핑을 도시한다.
AP가 협대역 신호를 직접 이용하여 WUR 패킷을 전송하는 경우에도, 상기 협대역 부반송파 시퀀스가 전체 20MHz 신호 시퀀스 상에 매핑 될 수 있다. 이 경우 WUR 패킷은 협대역 신호에만 포함되어 전송되므로, WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 부반송파 이외의 부반송파의 계수는 고려 될 필요가 없다. 즉 26 길이의 WUR 패킷 시퀀스는 [-13:12] 또는 [-12:13]에 매핑 될 뿐 나머지 부반송파 계수에는 영향을 주지 않는다.
아래의 표 45은 IEEE 802.11ac 시스템의 길이 26 협대역 WUR 패킷 시퀀스와 IEEE 802.11ac 시스템의 길이 26 협대역 WUR 패킷 시퀀스가 전체 20MHZ 신호 시퀀스 상에 매핑되어 있는 시퀀스를 도시한 것이다. 즉, 도 19(a) 및 도 19(b)에 도시되어 있는 부반송파 매핑을 시퀀스 형태로 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000045
이하에서는 WUR 시퀀스가 전체 신호 시퀀스의 중심에 매핑되지 않는 경우에 대해서 설명한다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20(a) 내지 20(d)는 AP가 광대역 신호의 일부분인 협대역 신호를 이용하여 WUR 패킷을 전송할 시 활용될 수 있는 부반송파 매핑의 일 예을 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 WUR 시퀀스는 부반송파 index k = 0을 기준으로 음(negative)의 인덱스를 이용하여 매핑되거나, 양(positive)의 인덱스를 이용하여 매핑 될 수 있다. WUR 시퀀스가 매핑되는 부반송파와 가드 부반송파를 제외한 부반송파의 부반송파 계수는 0으로 설정될 수 있다.
IEEE 802.11ac의 시스템에는, 각각 28개의 양 또는 음의 인덱스를 가지는 부반송파가 존재하므로, WUR 시퀀스가 매핑되는 26개의 연속되는 부반송파는 양 또는 음 의 인덱스 중에서 연속되는 26개의 부반송파에 선택적으로 매핑 될 수 있다.
반면 IEEE 802.11a의 시스템에는 26개의 양 또는 음의 인덱스를 가지는 부반송파 존재하므로, WUR 시퀀스가 매핑되는 26개의 연속되는 부반송파는 양 또는 음의 인덱스 별로 하나의 패턴만이 존재할 수 있다.
도 20(a) 내지 20(c)는 IEEE 802.11ac 시스템에서 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 예시를 도시한다. 반면 도 20(d)는 IEEE 802.11a 시스템에서 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 예시를 도시한다
아래의 표 46는 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 부반송파가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 전체 시퀀스를 도시한다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000046
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21(a) 내지 21(d)는 AP가 광대역 신호의 일부분인 협대역 신호를 이용하여 WUR 패킷을 전송할 시 활용될 수 있는 부반송파 매핑의 다른 일 예를 도시한다.
WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 것과 동일하게, 상기 26개의 부반송파는 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑 될 수 있다.
도 21(a) 내지 21(c)는 IEEE 802.11ac 시스템에서 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 예시를 도시한다. 반면 도 21(d)는 IEEE 802.11a 시스템에서 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 예시를 도시한다
아래의 표 47는 WUR 시퀀스가 매핑되는 부반송파가 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 전체 시퀀스를 도시한다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000047
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22(a) 내지 22(d)는 AP가 협대역 신호를 직접 이용하여 WUR 패킷을 전송할 시 활용될 수 있는 부반송파 매핑의 다른 일 예을 도시한다.
AP가 광대역 신호의 일부 협대역 신호를 이용하여 WUR 심벌을 전송하는 것과 동일하게, AP가 협대역 신호를 직접 이용하여 WUR 패킷을 전송하는 경우에도, WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파는 음의 인덱스 또는 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑 될 수 있다. 이 경우에도 WUR 패킷은 협대역 신호에만 포함되어 전송되므로, WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 부반송파 이외의 부반송파의 계수는 고려될 필요가 없다.
도 22(a) 내지 22(c)는 IEEE 802.11ac 시스템에서 협대역 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 예시를 도시한다. 반면 도 22(d)는 IEEE 802.11a 시스템에서 협대역 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 예시를 도시한다
아래의 표 48는 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 부반송파가 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 전체 시퀀스를 도시한다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000048
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따라 WUR 패킷 시퀀스가 주파수 도매인 상에 매핑되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 23(a) 내지 23(d)는 AP가 협대역 신호를 직접 이용하여 WUR 패킷을 전송할 시 활용될 수 있는 부반송파 매핑의 다른 일 예을 도시한다.
협대역 WUR 패킷시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 것과 동일하게, 상기 26개의 부반송파는 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑 될 수 있다.
도 23(a) 내지 23(c)는 IEEE 802.11ac 시스템에서 협대역 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 예시를 도시한다. 반면 도 22(d)는 IEEE 802.11a 시스템에서 협대역 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 26개의 부반송파가 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 예시를 도시한다
아래의 표 48는 WUR 패킷 시퀀스가 매핑되는 부반송파가 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되는 전체 시퀀스를 도시한다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000049
상술한 바와 같이, IEEE 802.11ac 시스템에서 26길이를 가지는 WUR 시퀀스가 매핑 될 수 있는 방법은 양의 인덱스의 예시와 음의 인덱스 예시 각각 3가지가 존재할 수 있다.
이때 AP는 BSS COLOR bit 또는 STAID를 이용하여 WUR 패킷 시퀀스의 매핑 패턴을 STA로 전송 할 수 있다.
일 예로, AP는 BSS COLOR 비트의 최상위 비트(MSB : most significant bit) 또는 최하위 비트(LSB : least significant bit)의 값을 통해, STA로 WUR 패킷 시퀀스의 매핑 패턴을 전송 할 수 있다. AP에 의해 전송되는 COLOR 비트의 MSB 또는 LSB가 0인 경우 STA는 WUR 시퀀스가 음의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되어 전송되는 것으로 결정할 수 있다. 마찬가지로 AP에 의해 전송되는 COLOR 비트의 MSB 또는 LSB가 1인 경우 STA는 WUR 시퀀스가 양의 인덱스를 가지는 부반송파에 매핑되어 전송되는 것으로 결정 할 수 있다. AP가 상술한 대응관계의 반대 대응관계를 정의 할 수 있음은 물론이다.
이외에 구체적인 매핑 패턴 및 매핑 인덱스 값과 관련된 정보가 BSS COLOR 비트 또는 STAID를 통해 STA로 전송 될 수 있다.
실시예 4
이하에서는 무선 통신 시스템에 복수의 STA가 공존하는 경우, AP가 전체 신호 대역폭을 이용하여 복수의 STA에게 동시에 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서 AP는 복수의 STA에 대한 WUR 패킷 전송을 위한 주파수 대역으로 4MHz, 5MHz, 8MHz 대역 등을 사용 할 수 있다. 각각 대역 별로 13개 16개, 26개의 부반송파를 위한 시퀀스가 할당 될 수 있다.
선택되는 주파수 대역은 본 발명의 일 예로서 본 발명이 이에 한정 되는 것은 아니다. 상술한 2.5MHz 혹은 그 외의 주파수 대역도 본 명세서에 의해 제시되는 방법에 따라 복수의 STA에 대한 WUR 패킷 전송을 위한 주파수 대역으로 활용 될 수 있다.
아래의 몇몇 예시에서, 부반송파 시퀀스에서의 각 숫자는 -32부터 31까지의 전체 20MHz의 부반송파 인덱스 중 앞에서부터 그 개수만큼의 부반송파가 할당되어 있는 것을 의미한다. 이때 밑줄 친 부분은 가드 부반송파(Guard tone)의 개수를, 기울임꼴은 실제 WUR 패킷이 할당되는 부반송파의 개수를 의미한다. 나머지 숫자는 Null 이 할당되는 부반송파(Null tone)의 개수를 의미한다.
또한 각각의 매핑 패턴에서 복수의 WUR 패킷이 전송되는 부반송파 매핑패턴은 가능한 한 수평적(even)으로 결정되는 것이 바람직하며, 전체 매핑 패턴은 대칭적으로 구성되는 것이 바람직하다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 각각의 경우 Null tone은 서로 다른 WUR 패킷 간의 guard tone으로 활용 될 수 있다.
이하 AP가 활용하는 각 WUR 패킷 대역폭에 대해, 가드 부반송파가 (6,5)로 할당되는 경우, (4,3)으로 할당되는 경우, 가드 부반송파의 배치가 고려되지 않는 경우 등을 고려하여 복수의 WUR 패킷 전송을 위한 부반송파 매핑 패턴이 결정 될 수 있다
이하, AP가 4MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
아래의 표 50은 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 4개의 STA에게 OOK 변조의 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000050
아래의 표 51은 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 3개의 STA에게 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴을 도시한다. 각각의 매핑 패턴은 AP가 4개의 STA에게 WUR 패킷을 보내는 예시에서 일부 3개의 13개 부반송파를 골라서 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000051
아래의 표 51은 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 2개의 STA에게 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴을 도시한다. 각각의 매핑 패턴은 AP가 3개 혹은 4개의 STA에게 WUR 패킷을 보내는 예시에서 일부 2개의 13개 부반송파를 골라서 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000052
AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 1개의 STA에게 WUR 패킷을 전송하기 위해 각각의 매핑 패턴은 AP가 2개, 3개 혹은 4개의 STA에게 WUR 패킷을 보내는 예시에서 일부 1개의 13개 부반송파를 골라서 설정될 수 있다. 다른 실시예로 매핑 패턴은 시퀀스 index k=0에 WUR 패킷을 위한 부반송파를 매핑 한 것으로 설정 될 수 있다. 이때의 매핑 패턴은 [26 13 25] 일 수 있다. 이 경우 인접 대역으로 인한 간섭이 줄어드는 효과가 있다.
이하, AP가 5MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
아래의 표 52은 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 3개의 STA에게 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴을 도시한다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000053
아래의 표 54은 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 2개의 STA에게 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴을 도시한 것이다. 각각의 매핑 패턴은 AP가 3개의 STA에게 WUR 패킷을 보내는 예시에서 일부 2개의 6개 부반송파를 골라서 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000054
이하, AP가 8MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
아래의 표 55은 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 4개의 STA에게 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000055
상술한 방법에 따르면 AP가 복수의 WUR을 전송하는 경우, AP는 각 STA에 동일한 WUR 시퀀스를 가지는 WUR 패킷을 전송한다. AP가 복수의 STA에 대해 동일한 시퀀스를 가지는 WUR 패킷을 전송하는 경우, 전체 채널은 큰 수치의 PAPR을 갖게 되는 문제점이 발생한다. 본 발명은 전체 채널이 가지는 PAPR을 낮추기 위해, AP가 각 STA 별로 할당되는 WUR 패킷 시퀀스를 위상 회전(Phase rotation)하여 복수의 STA에게 전송하는 방법을 제시한다.
구체적으로 OOK 변조와, OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 두 가지 시퀀스를 예로 들어 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예 1 및 실시예 2에서 제시된 다양한 시퀀스의 예시가 본 발명에 적용 될 수 있다.
표 56는 본 발명의 몇몇 실시예에서 사용 될 수 있는 WUR 패킷 시퀀스를 도시한다. 이하 설명의 편의를 위해 AP가 표 54에서 제시되는 시퀀스를 이용하여 복수의 STA에게 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000056
복수의 STA에 대한 WUR 패킷 시퀀스 부반송파 매핑 패턴은, 복수의 WUR 패킷 시퀀스들을 전체 20MHz 주파수 대역 상에 맵핑하고, 각 STA에 할당되는 WUR 시퀀스 별로 위상 회전을 하여 얻을 수 있다. 최적의 매핑 패턴은 PAPR이 가장 낮게 측정되는 매핑 패턴을 선택하여 얻어 지는 것이 바람직하다.
위상 회전은 STA 별로 시퀀스 전체를 0°, 90°, 180°, 270° 회전하는 방법으로 얻어 질 수 있다. 즉, 각 시퀀스에 1(0°), j(90°), -1(180°), -j(270°)을 곱해서 얻어 질 수 있다.
아래의 몇몇 예시에서 Case [], rotation [d1, d2, d3] 등으로 기재되어 있는 것은, 전체 64개의 인덱스를 가지는 시퀀스 중 제 1 STA를 위한 시퀀스에 d1 만큼의 위상 회전을 하고, 제 2 STA 및 제 3 STA 유저를 위한 시퀀스에는 각각 d2 및 d3의 위상 회전을 하여 얻어지는 매핑 패턴을 의미한다. 또한, 각각의 예시에 대해 측정된 PAPR을 도시한다. 도시되는 PAPR 측정값과 위상 회전 값들은 본 발명의 예시로서 본 발명이 이러한 수치들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 4-1
이하, AP가 4MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 OOK 변조를 활용한 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
아래의 표 57는 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 4개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000057
아래의 표 58은 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 3개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000058
아래의 표 59은 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 2개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000059
이하, AP가 5MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
아래의 표 60는 AP가 5MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 3개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000060
아래의 표 61는 AP가 5MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 2개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000061
이하, AP가 8MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 OOK 변조의 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
아래의 표 62는 AP가 8MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 2개의 STA에게 OOK 변조의 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000062
실 시예 4-2
이하, AP가 4MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
아래의 표 63는 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 4개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000063
아래의 표 64는 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 3개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000064
아래의 표 65는 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 2개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000065
이하, AP가 5MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.ㄷ
아래의 표 66는 AP가 4MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 3개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000066
아래의 표 67는 AP가 45Hz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 2개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000067
이하, AP가 8MHz 대역을 이용하여 복수의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하는 방법에 대해서 설명한다.
아래의 표 68는 AP가 8MHz의 WUR 패킷 대역을 활용하여 4개의 STA에게 OOK 변조를 활용한 맨채스터 코딩 방식의 WUR 패킷을 전송하기 위해 사용 할 수 있는 매핑 패턴과 각각의 PAPR 측정값을 도시한 것이다.
Figure PCTKR2017013722-appb-T000068
실 시예 5
도 24는 상술한 바와 같은 방법을 구현하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 22의 무선 장치(100)은 상술한 설명의 특정 STA, 그리고 무선 장치(150)은 상술한 설명의 AP에 대응할 수 있다.
STA (100)은 프로세서(110), 메모리(120), 송수신기(130)를 포함할 수 있고, AP (150)는 프로세서(160), 메모리(170) 및 송수신기(180)를 포함할 수 있다. 송수신기(130 및 180)은 무선 신호를 송신/수신하고, IEEE 802.11/3GPP 등의 물리적 계층에서 실행될 수 있다. 프로세서(110 및 160)은 물리 계층 및/또는 MAC 계층에서 실행되고, 송수신기(130 및 180)와 연결되어 있다. 프로세서(110 및 160)는 상기 언급된 UL MU 스케줄링 절차를 수행할 수 있다.
프로세서(110 및 160) 및/또는 송수신기(130 및 180)는 특정 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(120 및 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.
STA의 송수신기(130)은 송신기(미도시) 및 수신기(미도시)를 포함할 수 있다. STA의 수신기는, 주 연결 라디오(e.g., IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax 등 무선 랜) 신호를 수신하기 위한 주 연결 라디오(e.g., 무선랜) 수신기 및 WUR 패킷을 수신하기 위한 WUR 수신기를 포함할 수 있다. STA의 송신기는, 주 연결 라디오 신호를 송신하기 위한 주 연결 라디오 송신기를 포함할 수 있다.
AP의 송수신기(180)은 송신기(미도시) 및 수신기(미도시)를 포함할 수 있다. AP의 송신기는 OFDM 송신기에 해당할 수 있다. AP는 OFDM 송신기를 재사용하여 WUR 페이로드를 OOK 변조로 송신할 수 있다. 예컨대, 앞서 설명된 바와 같이 AP는 OFDM 송신기를 통해 WUR 페이로드를 OOK 변조할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 상술한 설명으로부터 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 IEEE 802.11을 비롯한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 랜(WLAN) 시스템에서 엑세스 포인트(AP)가 WUR(wake up radio) 패킷을 송신하는 방법에 있어서,
    레거시 프리엠블(Legacy Preamble)과 복수의 온(ON) 심볼들을 포함하는 WUR 패킷을 생성하는 단계; 및
    상기 WUR 패킷을 스테이션(STA)으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 복수의 온 심벌들을 생성하기 위한 부반송파 시퀀스는 상기 레거시 프리엠블을 구성하는 레거시 트레이닝 필드(Legacy Training Field) 시퀀스를 기초하여 결정되는,
    WUR 패킷 송신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 부반송파 시퀀스는, 상기 복수의 온 심볼들을 위해 할당되는 주파수 대역에 따라서 결정되는
    WUR 패킷 송신 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 온 심볼들을 위해 할당되는 주파수 대역은 상기 무선 랜 시스템의 전체 송신 대역으로 설정되고,
    상기 부반송파 시퀀스 중 연속되는 일부 부반송파 시퀀스가 상기 복수의 온 심볼들을 생성하도록 설정되는,
    WUR 패킷 송신 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 일부 부반송파 시퀀스를 위해 할당되는 주파수 대역은 20MHz, 10MHz, 8MHz, 5MHz, 4MHz, 2.5MHz 중 하나로 설정되는
    WUR 패킷 송신 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 온 심볼들을 위해 할당되는 주파수 대역은 상기 무선 랜 시스템의 송신 대역 중 일부 주파수 대역으로 설정되고,
    상기 부반송파 시퀀스 전체가 상기 복수의 온 심볼들을 생성하도록 설정되는,
    WUR 패킷 송신 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 일부 주파수 대역은 10MHz, 8MHz, 5MHz, 4MHz, 2.5 MHz 중 하나로 설정되는
    WUR 패킷 송신 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 온 심볼들은, OOK(on-off keying) 변조 방식으로 할당되거나, OOK 변조 방식을 활용한 맨채스터 코딩(Manchester coding) 방식으로 할당되는
    WUR 패킷 송신 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 레거시 트레이닝 필드 시퀀스는, VHT-STF(Very High Throughput-Short Training Field) 또는 VHT-LTF(Very High Throughput-Long Training Field) 시퀀스인
    WUR 패킷 송신 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 부반송파 시퀀스를 상기 무선 랜 시스템의 송신 대역을 구성하는 전체 복수의 부반송파 중 일부에 매핑하는 단계를 더 포함하되,
    상기 부반송파 시퀀스는 상기 전체 복수의 부반송파 중 연속되는 복수의 부반송파 상에 매핑되며,
    상기 부반송파 시퀀스 중 연속되는 일부 부반송파 시퀀스가 상기 복수의 온 심볼들을 생성하도록 설정되는
    WUR 패킷 송신방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 일부 부반송파 시퀀스의 중심은 상기 전체 복수의 부반송파 중심에 매핑되는.
    WUR 패킷 송신 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 일부 부반송파 시퀀스는 음(negative)의 인덱스(index)를 가지는 부반송파에만 매핑되는
    WUR 패킷 송신 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 일부 부반송파 시퀀스는 양(positive)의 인덱스를 가지는 부반송파에만 매핑되는
    WUR 패킷 송신 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 WUR 페이로드는 복수의 STA를 위한 복수의 온 심벌을 포함하고,
    상기 복수의 STA를 위한 복수의 온 심벌은 하나의 심벌 주기(symbol period) 상에 멀티플랙싱(multiplexing) 되며,
    상기 멀티플랙싱되는 각각의 온 심벌들에 서로 다른 위상 회전(phase rotaion)이 적용되는
    WUR 패킷 송신 방법.
  14. 무선 랜(WLAN) 시스템에서 WUR(wake up radio) 패킷을 송신하는 장치에 있어서,
    송수신기; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 레거시 프리엠블(Legacy Preamble)과 복수의 온(ON) 심볼들을 포함하는 WUR 패킷을 생성하고, 상기 WUR 패킷을 스테이션(STA)으로 전송하되,
    상기 복수의 온 심벌들을 생성하기 위한 부반송파 시퀀스는 상기 레거시 프리엠블을 구성하는 레거시 트레이닝 필드(Legacy Training Field) 시퀀스를 기초하여 결정되는,
    WUR 패킷 송신 장치.
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