KR101031400B1 - 프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법, 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 프레임 정렬에 의한 무선 송신의 방법, 장치 및 시스템을 제공한다. 에를 들어, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법은 제 1 변조 방안 및 제 2 변조 방안의 프레임간 간격 개시 시간을 정렬하는 송신 시간을 계산함으로써, 다중 프레임 포맷을 가질 수 있는 상기 제 1 변조 방안을 이용하는 송신기 및 상기 제 2 변조 방안을 이용하는 수신기 간에 동기화하는 것을 포함할 수 있다. 다른 특징이 기술되고 청구된다.

Description

프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법, 장치 및 시스템{METHOD, APPARATUS, AND SYSTEM OF WIRELESS TRANSMISSION WITH FRAME ALIGNMENT}
일부 무선 LAN(wireless local area networks : WLAN)에서, 상이한 스테이션은 상이한 변조 유형의 프레임을 송신할 수 있다. 예를 들어, IEEE-Std 802.11, 1999 Edition (ISO/IEC 8802-11: 1999)("802.11") 표준안 세트는 동일한 주파수 채널에서, 물리층(PHY) 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)의 상이한 포맷 또는 프레임의 공존을 허용한다. 각종 포맷은, 예를 들어, 송신된 프레임의 각각의 사이즈가 상이할 수 있다.
네트워크 스테이션은 네트워크를 통한 패킷의 전달을 보호하기 위해, 예를 들어, 프레임의 충돌을 방지하기 위해 채널 액세스 메커니즘 및 제어 메커니즘을 사용할 수 있다. 예를 들어, 스테이션은 다음 프레임을 송신하기 전에 클리어(clear)될 채널을 대기할 수 있다. 하나의 해결책은 사전 결정된 시간 구간 동안 무선 매체를 보존하도록 네트워크 할당 벡터(network allocation vector : NAV)를 세팅하는 것을 포함하는 RTS/CTS(request-to-send/clear-to-send) 메커니즘을 이용하는 것일 수 있다. 그러나, 이러한 보호 방법은 관리 프레임의 전송을 위해 이용 가능한 대역폭 및/또는 전력의 일부를 취함으로써 현저한 오버헤드를 야기할 수 있다. 또한, 절전 모드에 있는 네트워크 스테이션은 RTS/CTS 프레임을 수신하지 않을 수 있다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 요지로서 간주되는 것은 본 출원의 결론 부분에서 특히 지적되고 명확히 청구되어 있다. 그러나, 본 발명은 그 특징 및 장점과 함께, 구성 및 동작 방법과 관련하여, 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 예시적인 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적인 도면이고,
도 2는 본 발명의 몇몇 예시적인 실시예를 이해하는데 도움이 될 수 있는 상이한 프레임 포맷의 개략적인 도면이며,
도 3은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 정렬된 프레임의 개략적인 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 정렬된 프레임의 개략적인 도면이다.
예시의 간략화 및 명확성을 위해, 도면에 도시된 구성요소는 반드시 축적대로 도시되어 있지 않음을 이해할 것이다. 예를 들어, 구성요소의 일부이 치수는 명확성을 위해 다른 구성요소에 비해 확대되어 있을 수도 있다. 또한, 참조 부호는 적절한 것으로 간주되는 경우, 대응하는 또는 유사한 구성요소를 나타내기 위해 도면에서 반복될 수 있다.
이하의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해, 다수의 특정 세부 사항이 개시되어 있다. 그러나, 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명은 이들 특정의 세부 사항 없이 실시될 수 있음이 이해될 것이다. 다른 사례에서, 잘 알려진 방법, 프로시쥬어, 구성요소 및 회로는 본 발명을 모호하게 하지 않도록 상세하게 기술되지 않았다.
구체적으로 다리 언급하지 않는 한, 후술하는 설명으로부터 명백한 바와 같이, 명세서 전반에 걸쳐 "프로세싱", "연산", "계산" 등과 같은 용어를 이용하는 설명은 컴퓨터 또는 컴퓨팅 시스템의 액션(action) 및/또는 프로세스, 또는 컴퓨팅 시스템이 레지스터 및/또는 메모리 내에서의 전자적인 것과 같은 물리적 양으로서 표현된 데이터 및/또는 컴퓨팅 시스템의 메모리, 레지스터 내에서의 물리적 양으로서 유사하게 표현된 다른 데이터로 수동 조작하고/하거나 변환하는 전자 컴퓨팅 디바이스 또는 다른 이러한 정보 저장, 전송 또는 디스플레이 디바이스를 지칭한다.
본 발명의 실시예는 본 명세서에서의 동작을 수행하는 장치를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 원하는 목적을 위해 특별히 구성될 수 있거나, 또는 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 재구성되는 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 플로피 디스크, 광 디스크, 자기 광 디스크, ROM(read-only memories), CD-ROM(compact disk read-only memories), RAM(random access memories), EPROM(electrically programmable read-only memories), EEPROM(electrically erasable and programmable read-only memories), FLASH 메모리, 자기 또는 광 카드를 포함하는 임의의 유형의 디스크와 같은 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체, 또는 컴퓨터 시스템 버스에 결합되어 전자 인스트럭션을 저장하는데 적합한 임의의 다른 유형의 매체에 저장될 수 있으며, 이들로만 제한되지 않는다.
본 발명은 다양한 애플리케이션에서 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명은 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 본 명세서에서 개시된 회로 및 기법은 무선 통신 시스템, 예를 들어, WLAN(wireless local area network) 통신 시스템의 유닛 및/또는 임의의 다른 유닛 및/또는 디바이스와 같은 다수의 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 포함되도록 의도되는 WLAN 통신 시스템의 유닛은, 단지 일례로서, 모뎀, 모바일 유닛(mobile unit : MU), 액세스 포인트(access point : AP), 무선 송신기/수신기 등을 포함한다.
본 발명의 실시예의 측면을 포함하는 장치, 시스템 및 방법은 컴퓨터 통신 네트워크 애플리케이션, 예를 들어, 인트라넷 및 인터넷 애플리케이션에 대해 또한 적합하다. 본 발명의 실시예는 컴퓨터 통신 네트워크, 예를 들어, LAN, WAN(wide area network), OAN(personal area network), 또는 전역적 통신 네트워크, 예를 들어, 인터넷과 상호 작용하도록 하드웨어 및/또는 소프트웨어와 결합하여 구현될 수 있다.
본 발명의 범위 내에서 의도된 WLAN 통신 시스템의 유형은 "IEEE-Std 802.11, 1999 Edition (ISO/IEC 8802-11: 1999)" 표준안 ("802.11 표준안"), 보다 구체적으로, "International Standard ISO/IEC 8802-11: 1999/Amd 1:2000(E) IEEE-Std 11a-1999 Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) specifications Amendment I: High-speed Physical Layer in the 5 GHz band"("802.11a 표준안"), "IEEE-Std 802.11n - High throughput extension in the 802.11"("802.11n 표준안")에 의해 기술되는 바와 같은 WLAN 통신 시스템을 포함하나, 이들로 제한되지 않는다.
본 발명의 범위가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 본 명세서에서 개시된 회로 및 기법은 무선 통신 시스템, 디지털 통신 시스템, 위성 통신 시스템 등의 관점에서 또한 사용될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예는 무선 통신 신호 및/또는 시스템, 예를 들어, 무선 주파수(RF), 적외선(IR), 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM), 직교 FDM(OFDM), 시분할 멀티플렉싱(TDM), 시분할 다중 액세스(TDMA), 확장 TDMA(E-TDMA), 범용 패킷 무선 서비스(GPRS), 확장 GPRS, 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 광대역 CDMA(WCDMA), CDMA 2000, 멀티캐리어 변조(MDM) 등 중 하나 이상의 유형과 결합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 범위가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 본 명세서에서 개시된 시스템 및 방법은 다수의 무선 휴대형 및 휴대용 통신 디바이스에서 구현될 수 있다. 일례로서, 무선, 휴대형 및 휴대용 통신 디바이스는 무선 및 셀룰라 전화, 스마트 전화, PDA(personal digital assistant), 웹 테이블렛, 및 인트라넷 또는 인터넷과 같은 네트워크에 무선 액세스를 제공할 수 있는 임의의 디바이스를 포 함할 수 있다. 본 발명은 다양한 애플리케이션에서 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에서의 설명의 일부는, 예시를 위해, 프레임, 예를 들어, 물리층(PHY), 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)을 송신하는 것에 관련될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이러한 관점에서 제한되지 않으며, 예를 들어, 신호, 패킷, 블록, 데이터 부분, 데이터 시퀀스, 데이터 신호, 데이터 패킷, 프리엠블, 신호 필드, 컨텍스트, 항목, 메시지 등을 송신하는 것을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템(100)을 개략적으로 도시한다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 도 1에서 개략적으로 도시되어 있는 간략화된 구성요소는 단지 예시를 위한 것이며, 무선 디바이스의 동작을 위해 다른 구성요소가 요구될 수 있음이 이해될 것이다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 무선 디바이스 내의 구성요소 간의 접속은 개략적인 도면에 도시된 바와 같이 반드시 정확하게 도시될 필요는 없다는 것에 또한 주목해야 할 것이다.
본 발명의 몇몇 예시적인 실시예에서, 통신 시스템(100)은, 예를 들어, 무선 네트워크 또는 무선 구성요소를 포함할 수 있는 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(100)은 802.11 표준안 패밀리에 따른 WLAN이거나, 이를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 통신 시스템(100)은, 예를 들어, AP(110)와 같은 기본 서비스 세트(basic service set : BSS) 제공자 뿐만 아니라, 스테이션(STA), 예를 들어, 스테이션(120, 130 및 140)과 같은 하 나 이상의 무선 모바일 유닛을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, AP(100) 및 하나 이상의 STA(120, 130 및 140)는 하나 이상의 무선 링크, 예를 들어, 링크(128, 138, 148)를 각각 이용하여 공유 액세스 매체 상에서 네트워크 트래픽을 통신할 수 있다. 링크(128, 138, 148)는 당 분야에서 알려져 있은 바와 같이, 다운링크 및 업링크를 각각 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 링크(128, 138, 148)를 통해 전달될 수 있는 트래픽은, 예를 들어, 무선 신호의 송신을 구성할 수 있는 매체 액세스 제어기(media access controller : MAC), 프로토콜 데이터 유닛(MPDU) 및/또는 물리층(PHY) 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)와 같은 패킷, 프레임, 또는, 신호 및/또는 데이터의 다른 집합케를 포함할 수 있다. 본 발명의 몇몇 예시적인 실시예에 따라, 무선 통신 시스템(100)은 이하 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상이한 변조 방안 및/또는 프레임 포맷의 공존을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, AP(100), STA(120, 130 및 140)의 각각은 적어도 하나의 무선 주파수 안테나(119, 129, 139 및 149)와 각각 동작 가능하게 결합될 수 있으며, 이 안테나는 내부 및/또는 외부 RF 안테나, 예를 들어, 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 무지향성 안테나, 엔드 페드(end-fed) 안테나, 순환 패킷 안테나, 마이크로 스트립 안테나, 다이버시티 안테나, 또는 무선 통신 신호, 블록, 프레임, 송신 스트림, 패킷, 메시지 및/또는 데이터를 송신하고/하거나 수신하는데 적합한 임의의 다른 유형의 안테나이거나, 이를 포함할 수 있다.
몇몇 실시에에서, AP(110)는, 예를 들어, WLAN 내의 안테나의 유선 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)에 대해 브리지를 제공하거나 또는 스테이션의 통신을 중재하는 것과 같은 추가적인 기능을 갖는 전용 디바이스일 수 있다. 예를 들어, AP(110)는 유선 또는 무선 통신에 의해, 예를 들어, 인터넷 또는 인트라넷과 같은 폭넓은 네트워크와의 통신을 촉진할 수 있다. 몇몇 실시예에서 AP(110)와 같은 BSS 제공자는, 예를 들어, STA(130)와 같은 무선 디바이스를, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, 워크스테이션, 프린터 등과 같은 다른 설비와 연관시킬 수 있다.
몇몇 실시에에서, AP(110)는, 예를 들어, 무선 링크(128, 138 및 138) 상에서 네트워크 트래픽을 송신 및 수신하기 위한 송신기(111) 및 수신기(112)를 포함할 수 있다. 또한, AP(110)는 송신기 및 수신기의 동작을 제어하기 위한 물리층(PHY)(113) 및 매체 액세스 제어기(MAC)(114)를 포함할 수 있다. 송신기(111) 및 수신기(112)는 PHY(113) 및 MAC(114)의 구성요소를 각각 포함하는 네트워크 트래픽을 송신하고 수신하는 프로세스에서 수반된 임의의 구성요소를 포함할 수 있다. 마찬가지로, STA(120) 및 STA(140)는 송신기(121 및 141), 수신기(122 및 142), PHY(123 및 143), 및 MAC(124 및 144)를 각각 포함할 수 있다. AP(100) 및 STA(120, 130 및 140)는 다른 적절한 소프트웨어 및/또는 하드웨어 구성요소, 예를 들어, 메모리, 프로세서, 저장 유닛 등을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, AP(110)는 몇몇 변조 방안 및/또는 프레임 포맷을 이용하여 프레임을 송신 및 수신할 수 있다. 예를 들어, AP(110)는 제 1 변조 방안, 예를 들어, 다중 입력 다중 출력(MIMO), OFDM 변조 방안과 같은 고 스루풋(high throughput : HT) 변조 방안을 이용하여 HT 스테이션, 예를 들어, STA(120)와 트래픽을 통신할 수 있다. 본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, AP(110) 및/또는 STA(120)의 하나 이상의 구성요소, 예를 들어, PHY(113 및 123) 및 MAC(114 및 124)는 각각, 상대적으로 고 스루풋, 예를 들어, 초 당 600 메가바이트 한도를 허용하는 다른 무선 통신 프로토콜 또는 802.11a 표준안에 따라 동작할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 제 1 변조 방안은 도 2를 참조하여 이하 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 다수의 프레임 포맷, 예를 들어, HT 최적 포맷 및 혼합 모드 포맷과 함께 사용될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, STA(120) 및 AP(110)는 동일한 변조 방안, 예를 들어, 고 스루풋 변조 방안 MIMO-OFDM의 상이한 제 1 및 제 2 프레임 포맷을 사용할 수 있다.
몇몇 실시예에서, WLAN(100)의 하나 이상의 스테이션, 예를 들어, STA(140)는 제 2 변조 방안을 이용하여 프레임을 송신 및 수신할 수 있으며, 이 제 2 변조 방안은 AP(110)에 의해 사용된 제 1 변조 방안 및/또는 WLAN(100)의 다른 스테이션에 의해 사용된 방안과 상이할 수 있다. 예를 들어, STA(140)는 제 1 변조 방안의 스루풋보다 낮은 스루풋을 가질 수 있는 임의의 다른 표준안 또는 802.11a 표준안에 따라 OFDM을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, STA(140)는 제 1 변조 방안에서 송신된 프레임을 복조하고/하거나 디코딩하지 않을 수 있는 레가시(legacy) 스테이션일 수 있다. AP(1100)는 레가시 STA(140)와 같은 비(non) HT 스테이션에 대해 트래픽을 통신하는 제 2 변조 방안을 사용할 수 있다는 것이 이해 될 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 고 스루풋 STA(120)는 상이한 프레임 포맷을 이용하여 제 1 변조 방안에서 송신된 프레임을 복조하고/하거나 디코딩하지 않을 수 있다. 그러나, AP(110)는 여전히 제 2 변조 방안 및/또는 프레임 포맷을 이용하여 STA(140) 및/또는 STA(120)에 의해 송신된 프레임을 적절하게 수신할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 통신 시스템(100)의 BSS는 MIMO-OFDM과 같은 제 1 변조 방안을 이용하는 고 스루풋 AP, 예를 들어, AP(110) 및 OFDM과 같은 제 2 변조 방안을 이용하는 하나 이상의 고 스루풋 스테이션, 예를 들어, STA(120) 뿐만 아니라 하나 이상의 레가시 스테이션, 예를 들어, STA(140)를 포함할 수 있다. 선택 사양적으로, 몇몇 실시예에서 통신 시스템(100)은 프레임의 충돌을 방지하기 위한 보호 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, AP(110)가 제 1 변조 방안의 프레임을 포함하는 트래픽을 송신하는 경우, 제 2 변조 방안을 사용하는 스테이션을 포함하는 스테이션은 무선 매체가 비지(busy)이며 송신하고자 시도하지 않음을 검출하는 것이 요구될 수 있다. 본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 보호 방법은 도 2 내지 도 4를 참조하여 이하 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 프레임 사이즈 및 송신된 시간의 정확한 추정에 의존할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 몇몇 예시적인 실시예에서 사용되고 본 발명의 실시예에 따른 정렬 요건을 이해하는데 도움이 될 수 있는 상이한 프레임 포맷의 개략적인 도면을 도시한다. 본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 고 스루풋 액세스 포인트, 예를 들어, AP(110)는 이하 기술되는 바와 같이 다중 포맷의 프레임을 송신 및 수신할 수 있다.
본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 무선 통신 디바이스, 예를 들어, 통신 시스템(100)과 같은 WLAN의 스테이션은 특정의 변조 방안에 대응할 수 있는 특정 포맷의 프레임을 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프레임 포맷은 헤딩(headings), 프리엠블 부분(260) 및 데이터 부분(270)을 포함할 수 있다. 헤딩 및 프리엠블 부분(260)은 하나 이상의 필드, 예를 들어, 트레이닝 필드 및 신호 필드를 포함할 수 있다. 데이터 부분(270)은 하나 이상의 데이터 심볼을 포함할 수 있다.
예를 들어, 당 분야에서 알려져 있는 바와 같이, "레가시" 포맷(210)은 802.11a에 따라 OFDM 변조에 대응할 수 있고, "그린필드" 포맷(220)은 802.11n에 따라 MIMO-OFDM 변조에 대응할 수 있다. 그린필드 포맷(220)은 HT 스테이션, 예를 들어, STA(120)에 대해 최적일 수 있다. 레가시 포맷(210)은 사용된 변조 방안의 유형을 식별할 수 있고, 후속 데이터 부분(270)의 데이터 레이트 및 길이와 같은 정보를 포함할 수 있는 프리엠블 부분(260) 내의 레가시 신호 필드(213)를 포함할 수 있다. 레가시 신호 필드는 레가시 스테이션, 예를 들어, STA(140)에 의해 판독될 수 있다. 마찬가지로, 그린필드 포맷(220)은 고 스루풋 변조, 예를 들어, 레가시 OFDM 방안을 사용하지 않는 스테이션에 의해 판독되지 않을 수 있는 고 스루풋 신호 필드(223)를 포함할 수 있다.
다른 프레임 포맷 및 변조 방안이 사용될 수 있다. 예를 들어, "혼합 모드" 포맷(230)은 802.11n에 따라 MIMO-OFDM 변조에 또한 대응할 수 있으나, 레가시 신 호 필드(233) 및 고 스루풋 신호 필드(234)를 포함한다. 따라서, 제 1 변조 방안, 예를 들어, MIMO-OFDM, 또는 제 2 변조 방안, 예를 들어, 레가시 OFDM을 이용하는 스테이션은 후속 데이터 부분(270)의 데이터 레이트 및 길이에 관한 정보를 획득할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 사용된 변조 방안은 데이터 부분(270)의 데이터 심볼에서 짧은 가드 구간(GI)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 포맷(240)은 정규 GI 그린플드 포맷(220)에 대응하는 짧은 GI 포맷일 수 있고, 포맷(250)은 정규 GI 혼합 모드 포맷(230)에 대응하는 짧은 GI 포맷일 수 있다. 본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 정규 GI 포맷의 데이터 심볼, 예를 들어, 혼합 모드 포맷(230)의 데이터 심볼(239)은 4 단위, 예를 들어, 4 마이크로초로 측정된 길이을 가질 수 있는 반면, 짧은 GI 포맷의 데이터 심볼, 예를 들어, 짧은 GI 혼합 모드 포맷(230)의 데이터 심볼(239)은 3.6 단위, 예를 들어, 3.6 마이크로초로 측정된 길이을 가질 수 있다.
802.11 표준안 세트에 따라, 프레임간 간격(inter frame space : IFS)은 송신된 프레임의 데이터 부분(270) 내의 최종 데이터 심볼에 후속하여 개시될 수 있다. 본 발명의 몇몇 예시적인 실시예는 동일한 시간에서 개시하기 위해, 송신 스테이션 및 모든 수신 스테이션 간의 IFS를 동기화하는 방법을 제공할 수 있다. IFS 개시 시간을 계산하기 위해, 예를 들어, 신호 필드에서 발견되는 바와 같이, 수신 스테이션이 수신된 프레임의 모든 관련 파라미터를 판독할 수 있도록 하는 것이 요구될 수 있음이 이해될 것이다. IFS 개시 시간은 상이한 길이일 수 있는 데 이터 부분 내의 데이터 심볼의 수 및 사용된 변조 방안에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, IFS 개시 시간은 프레임 포맷(예를 들어, 레가시, 혼합 모드, 또는 그린필드), 송신 레이트(예를 들어, 레가시 및 HT 신호 필드에서 표시되는 바와 같은), 데이터 길이(예를 들어, 레가시 및 HT 신호 필드에서 표시되는 바와 같은 데이터의 바이트 카운트), 및 가드 구간 포맷(예를 들어, HT 신호 필드에서 표시되는 바와 같은 정규 또는 짧은)에 의존할 수 있다. 본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 정규 GI 포맷(예를 들어, 혼함 모드 포맷(230) 또는 그린필드 포맷(220))을 갖는 프레임은 4 단위의 정수 배인 경계에서 IFS 개시 시간(280)을 가질 수 있는 반면, 짧은 GI 포맷(예를 들어, 혼합 모드 포맷(250) 또는 짧은 GI 그린필드 포맷(240))은 4 단위의 정수 배에서 위치하지 않는 IFS 개시 시간(290)을 가질 수 있다. 따라서, 상이한 변조 방안 및 프레임 포맷의 공존을 포함하는 네트워크에서, 예를 들어, 통신 시스템(100)과 같은 WLAN에서, 본 발명의 실시예는 송신된 프레임 및 수신된 프레임 간의 IFS 개시 시간의 정렬을 가능하게 하여, 고가의 메커니즘에 위존하지 않고 프레임 충돌을 방지할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 802.11 표준안 세트에 따라, MAC, 예를 들어, AP(110)의 MAC(114)는 당 분야에서 알려져 있는 바와 같이, 오픈 시스템 인터커넥트(open systems interconnect : OSI)의 데이터 링크층에 관련된 기능을 수행하고 PHY, 예를 들어, PHY(113)에 의한 송신용 데이터를 마련할 수 있다. 예를 들어, MAC 기능은 프레임 제한, MAC 헤더 삽입, 에러 검출 및/또는 정정 기능, 및 물리적 매체에 대한 액세스 제어를 포함할 수 있다. PHY, 예를 들어, PHY(113)는 OSI 모 델의 물리층의 일부로서, 무선 신호, 패킷, 및/또는 프레임의 인코딩, 송신, 수신, 및 디코딩을 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, PHY는 MAC로부터 PHY 서비스 데이터 유닛(PSDU)을 수신하고, 물리층 종속 정보, 예를 들어, PSDU의 프리엠블에서 사용된 변조 방안에 관한 정보를 부가하여, 송신에 적합한 PHY 프로토콜 데이터 유닛(PPDU) 프레임을 형성한다.
MAC(114) 및 PHY(113) 간의 인터페이스(115)는 당 분야에서 알려져 있은 바와 같이, PHY 및 MAC 사이의 정보를 통신하도록 프리미티브(promitives)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 비지 또는 유휴의 값을 보유할 수 있는 PHY-CCA 표시 프리미티브는 PHY로부터 MAC로 통신될 수 있다. 본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, PHY는 스테이션이 활성적으로 송신하거나 수신하지 않는 경우 물리(무선) 매체를 감지하도록 캐리어 감지 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, PHY는 검출된 에너지 레벨에 근거하여 클리어 채널 어세스먼트(clear channel assessment : CCA)를 생성할 수 있다. PHY로부터의 표시에 근거하여, MAC는 송신용 프레임을 언제 전송할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, MAC는 PHY로부터 PHY-CCA 표시(유휴) 프리미티브를 수신한 후에 개시될 수 있는 IFS에 대응하는 시간 구간 동안 송신을 지연시킬 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라 송신된 프레임(310) 및 수신된 프레임(320) 간의 정렬을 개략적으로 도시한다. 예를 들어, 프레임(310 및 320)은 짧은 GI 포맷, 예를 들어, 도 2에 도시된 혼합 모드 짧은 GI 포맷(250)으로 이루어질 수 있다.
송신 동안, 송신 스테이션의 PHY, 예를 들어, AP(110)의 PHY(113)는 IFS 시간의 개시가 수신 스테이션의 PHY, 예를 들어, STA(120)의 PHY(123) 및/또는 STA(140)의 PHY(143)에 의해 계산된 IFS 개시 시간과 정렬될 수 있도록 송신 시간(330)을 계산할 수 있다. 예를 들어, 수신 PHY는 수신된 프레임 신호 필드, 예를 들어, 수신된 프레임(320)의 레가시 신호 필드(323) 또는 고 스루풋 신호 필드(324) 내의 정보에 따라 IFS 개시 시간을 계산할 수 있다.
수신 PHY는 레가시 GI 포맷에 대해 정렬할 수 있으므로, 당 분야에서 알려져 있은 바와 같이, 예를 들어, 시간(340)과 같은 4 단위 경계에서 IFS 개시 시간을 계산할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, IFS 개시 시간을 정렬하기 위해, 몇몇 실시예에서 송신 PHY는 시간(350)에서 송신 실질적인 종료보다 길 수 있는 4 단위 경계(340)에서 마찬가지로 종료하도록 송신 시간(330)을 계산할 수 있다. 이러한 정렬은 상이한 변조 방안의 스테이션 간의 동기화를 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 송신 시간(330)은 다음과 같은 수학식을 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112008059481829-pct00001
여기서,
TLEG _ PREAMNLE은 레가시 프리앰블, 예를 들어, 트레이닝 필드(311 및 312)의 지속 기간이고,
TLEG _ SIGNAL은 레가시 신호 필드, 예를 들어, 신호 필드(313)의 지속 기간이며,
TGHT _ PREAMNLE은 HT 프리앰블, 예를 들어, 트레이닝 필드(315 및 316)의 지속 기간이고,
TGHT _ SIGNAL은 HT 신호 필드, 예를 들어, 신호 필드(314)의 지속 기간이며,
TLEG _ SYM은 정규 가드 구간을 갖는 데이터 심볼을 송신하도록 요구되는 시간이고,
TSGI _ SYM은 짧은 가드 구간을 갖는 데이터 심볼을 송신하도록 요구되는 시간이며,
NSYM은 다음과 같은 수학식에 따라 계산될 수 있는 데이터 부분 내의 데이터 심볼의 총 수이다.
Figure 112008059481829-pct00002
수학식 2에 나타나는 파라미터의 상세한 정의는, 예를 들어, 2006년 1월 13일자의, IEEE 802.11 TGn Joint Proposal Technical Specification의 일부인 "Joint Proposal: High throughput extension to the 802.11 Standard PHY"의 섹션 4에서 찾아볼 수 있다. 예를 들어,
length는 PPDU의 데이터 부분 내의 옥테트 수이고,
mSTBC는 간격 시간 블록 코드(space time block code : STBC)가 사용되는 경우 2이고, 그렇지 않은 경우 1이며,
Nes는 사용된 인코더의 수가, 예를 들어, 1 또는 2이고,
NDBPS는 심볼 당 데이터 비트의 수이며,
NCBPS는 심볼 당 코드 비트의 수이다.
이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라 송신된 프레임(410) 및 수신된 프레임(420 및 430) 간의 정렬을 개략적으로 도시한다. 예를 들어, 프레임(410, 420 및 430)은 짧은 GI 포맷, 예를 들어, 도 2에 도시된 짧은 GI 그린필드 포맷(240)으로 이루어질 수 있다.
송신 동안, 송신 PHY, 예를 들어, AP(110)의 PHY(113)는 IFS 시간의 개시가 수신 스테이션의 PHY, 예를 들어, STA(120)의 PHY(123) 및/또는 STA(140)의 PHY(143)에 의해 계산된 IFS 개시 시간과 정렬될 수 있도록 송신 시간(440)을 계산할 수 있다.
예를 들어, 프레임(420)은 고 스루풋 스테이션, 예를 들어, STA(120)에 의해 수신될 수 있으며, 이 스테이션은 송신 PHY에 의해 또한 사용될 수 있는 제 1 변조 방안을 사용할 수 있다. 이러한 경우에, 수신 PHY, 예를 들어, PHY(123)는 수신된 프레임(420)의 고 스루풋 신호 필드(423) 내의 정보에 따라 IFS 개시 시간을 계산할 수 있고, 예를 들어, 프레임의 최종 수신된 데이터 심볼의 suc에서 PHY-CCA 표시(유휴) 프리미티브를 전송할 수 있다. 본 발명의 실시에에 따라, 계산된 송신 시간(440)은 4 단위 경계에 있지 않은 최종 수신된 데이터 심볼 이후에, IFS 개시 시간(450)과 동기화될 수 있다.
다른 예에서, 프레임(430)은 레가시 스테이션, 예를 들어, STA(140)에 의해 수신될 수 있으며, 이 스테이션은 송신 PHY에 의해 또한 사용될 수 있는 방안과 상이할 수 있은 제 2 변조 방안을 사용할 수 있다. 이러한 경우에, 수신 PHY, 예를 들어, PHY(143)는 수신된 프레임(420)의 고 스루풋 신호 필드(433)를 판독할 수 없다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 수신 PHY는 검출된 에너지 레벨에 근거하여 무선 매체가 비지임을 검출하도록 캐리어 감지 기능을 사용할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 에너지 검출 주기(460)는 송신 시간(440) 및 IFS 개시 시간(450)과 동기화될 수 있다.
또 다른 예에서, 고 스루풋 스테이션(120)의 수신 PHY, 예를 들어, PHY(143)는 고 스루풋 신호 필드(433)를 판독할 수 있으나, 수신된 프레임(430)을 복조/디코딩할 수는 없다. 예를 들어, PHY(143)는 정규 가드 구간 그린필드 포맷을 사용할 수 있으나, 송신된 프레임(410)은 짧은 GI 그린필드 포맷으로 이루어진다. 이러한 경우에, PHY(143)는 IFS 개시 시간(450)을 계산된 송신 시간(440)과 정렬하도록 에너지 검출(460)을 또한 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예가 이러한 관점에서 제한되지는 않더라도, 송신 시간(330)은 다음과 같은 수학식을 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112008059481829-pct00003
여기서,
TGHT _ PREAMNLE은 HT 프리앰블, 예를 들어, 트레이닝 필드(411, 412 및 414)의 지속 기간이고,
TGHT _ SIGNAL은 HT 신호 필드, 예를 들어, 신호 필드(413)의 지속 기간이며,
TLEG _ SYM은 정규 가드 구간을 갖는 데이터 심볼을 송신하도록 요구되는 시간이고,
TSGI _ SYM은 짧은 가드 구간을 갖는 데이터 심볼을 송신하도록 요구되는 시간이며,
NSYM은 전술한 바와 같은, 수학식 2에 따라 계산될 수 있는 데이터 부분 내의 데이터 심볼의 총 수이다.
본 발명의 실시예는 특정의 설계 요건에 따라 또는 특정의 애플리케이션에 대해 적절한 바와 같이, 소프트웨어, 하드웨어에 의해, 또는 소프트웨어 및/또는 하드웨어의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 전체적으로 혹은 부분적으로, 서로 개별적이거나 또는 함께 결합될 수 있은 유닛 및 서브 유닛을 포함할 수 있으며, 당 분야에서 알려져 있은 바와 같이, 특정의 다목적 또는 범용 프로세서, 또는 디바이스를 이용하여 구현될 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예는 특정의 실시예의 동작을 촉진하기 위해 및/또는 일시적인 또는 긴 시간 동안의 데이터 저장을 위해, 버퍼, 레지스터, 저장 유닛 및/또는 메모리 유닛을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 특정의 특징이 예시되고 기술되었으나, 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 다수의 수정, 대체, 변경 및 균등물이 발생될 수 있다. 따라서, 첨부되는 청구 범위는 본 발명의 진정한 사상 내에 모두 해당하는 모든 이러한 수정 및 변경을 포함하도록 의도됨을 이해해야 한다.

Claims (29)

  1. 제 1 및 제 2의 상이한 짧은 가드 구간 물리층 프로토콜 데이터 유닛(physical-layer-protocol-data-unit: PPDU) 포맷으로부터 선택된 짧은 가드 구간 PPDU를 이용하여 프레임의 무선 전송을 송신하는 단계와,
    상기 제 1 PPDU 포맷이 선택되면, 제 1 사전정의된 계산에 기초하여 상기 전송에 대응하는 전송 시간을 계산하되, 상기 제 1 계산으로부터 비롯되는 전송 시간은 상기 전송의 실제 전송 시간과는 상이한 단계와,
    상기 제 2 PPDU 포맷이 선택되면, 상기 제 1 계산과는 상이한 제 2 사전정의된 계산에 기초하여 상기 전송에 대응하는 전송 시간을 계산하되, 상기 제 2 계산으로부터 비롯되는 전송 시간은 상기 전송의 실제 전송 시간과 동일한 단계와,
    상기 프레임의 전송에 후속하는 프레임간 간격 개시 시간을 상기 계산된 전송 시간의 종료 시에 시작하도록 설정하는 단계를 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 계산은 정규 가드 간격(regular guard interval)을 이용하여 프레임 전송의 데이터 부분의 전송 지속 기간을 조절하는 단계를 포함하고,
    상기 조절하는 단계는 짧은 가드 간격을 갖는 데이터 심볼의 전송 지속 기간과 상기 정규 가드 간격을 갖는 데이터 심볼의 전송 지속 기간 사이의 비율에 기초하여 상기 데이터 부분의 지속 기간을 조절하는 단계를 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 계산은 짧은 가드 간격을 이용하여 상기 전송의 데이터 부분의 실제 전송 지속 기간을 계산하는 것을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 PPDU 포맷은 제 1 변조 방안의 신호 필드 및 제 2 변조 방안의 신호 필드를 둘 다 포함하는 짧은 가드 구간 혼합 모드 포맷을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 PPDU 포맷은 제 1 및 제 2의 상이한 변조 방안의 PPDU 포맷을 제각각 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 PPDU 포맷 중 적어도 하나는 간격 시간 블록 코드 코딩 방안을 이용하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송은 다중 입력 다중 출력 전송(multi-input-multi-output transmission)을 포함하고,
    상기 제 2 PPDU 포맷은 짧은 가드 간격 그린필드 포맷(short guard interval greenfield format)을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 계산은 제 1 변조 방안에 대응하는 제 1 신호 필드 및 제 1 프리엠블의 지속 기간, 제 2 변조 방안에 대응하는 제 2 신호 필드 및 제 2 프리엠블의 지속 기간, 및 상기 데이터 부분의 상기 조절되는 전송 지속 기간을 합산하는 것을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 계산으로부터 비롯되는 전송 시간은 상기 전송의 실제 전송 시간보다 큰
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 프레임을 검출하는 단계와,
    물리층 명료 채널 할당 표시(physical-layer clear-channel-assessment indication)에 기초하여 상기 검출된 전송에 후속하는 프레임간 간격 개시 시간을 설정하는 단계를 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1 및 제 2의 상이한 짧은 가드 구간 물리층 프로토콜 데이터 유닛(physical-layer-protocol-data-unit: PPDU) 포맷으로부터 선택된 짧은 가드 구간 PPDU를 이용하여 프레임의 무선 전송을 송신하고, 상기 제 1 PPDU 포맷이 선택되면, 제 1 사전정의된 계산에 기초하여 상기 전송에 대응하는 전송 시간 - 상기 제 1 계산으로부터 비롯되는 프레임의 전송 시간은 상기 전송의 실제 전송 시간과는 상이함 - 을 계산하며, 상기 제 2 PPDU 포맷이 선택되면, 상기 제 1 계산과는 상이한 제 2 사전정의된 계산에 기초하여 상기 전송에 대응하는 전송 시간 - 상기 제 2 계산으로부터 비롯되는 전송 시간은 상기 전송의 실제 전송 시간과 동일함 - 을 계산하고, 상기 프레임의 전송에 후속하는 프레임간 간격 개시 시간을 상기 계산된 전송 시간의 종료 시에 시작하도록 설정하는 송신기를 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 계산은 짧은 가드 간격을 이용하여 상기 전송의 데이터 부분의 실제 전송 지속 기간을 계산하는 것을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 PPDU 포맷은 제 1 변조 방안의 신호 필드 및 제 2 변조 방안의 신호 필드를 포함하는 짧은 가드 구간 혼합 모드 포맷을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 계산은 정규 가드 간격을 이용하여 프레임 전송의 데이터 부분의 전송 지속 기간을 조절하는 것을 포함하고,
    상기 송신기는 짧은 가드 간격을 갖는 데이터 심볼의 전송 지속 기간과 상기 정규 가드 간격을 갖는 데이터 심볼의 전송 지속 기간 사이의 비율에 기초하여 상기 데이터 부분의 지속 기간을 조절하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 PPDU 포맷은 제 1 및 제 2의 상이한 변조 방안의 PPDU 포맷을 제각각 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 장치.
  19. 제 14 항에 있어서
    상기 제 1 및 제 2 PPDU 포맷 중 적어도 하나는 간격 시간 블록 코드 코딩 방안을 이용하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 전송은 다중 입력 다중 출력 전송을 포함하고,
    상기 제 2 PPDU 포맷은 짧은 가드 간격 그린필드 포맷을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 계산은 제 1 변조 방안에 대응하는 제 1 신호 필드 및 제 1 프리엠블의 지속 기간, 제 2 변조 방식에 대응하는 제 2 신호 필드와 제 2 프리엠블의 지속 기간, 및 상기 데이터 부분의 상기 조절되는 전송 지속 기간을 합산하는 것을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 장치.
  22. 삭제
  23. 제 1 및 제 2의 상이한 짧은 가드 구간 물리층 프로토콜 데이터 유닛(physical-layer-protocol-data-unit: PPDU) 포맷으로부터 선택된 짧은 가드 구간 PPDU를 이용하여 프레임의 무선 전송을 생성하고, 상기 제 1 PPDU 포맷이 선택되면, 제 1 사전정의된 계산에 기초하여 상기 전송에 대응하는 전송 시간 - 상기 제 1 계산으로부터 비롯되는 전송 시간은 상기 전송의 실제 전송 시간과는 상이함 - 을 계산하며, 상기 제 2 PPDU 포맷이 선택되면, 상기 제 1 계산과는 상이한 제 2 사전정의된 계산에 기초하여 상기 전송에 대응하는 전송 시간 - 상기 제 2 계산으로부터 비롯되는 전송 시간은 상기 전송의 실제 전송 시간과 동일함 - 을 계산하고, 상기 프레임의 전송에 후속하는 프레임간 간격 개시 시간을 상기 계산된 전송 시간의 종료 시에 시작하도록 설정하는 송신기를 포함하는 무선 통신 디바이스와,
    상기 프레임을 전달하는 신호를 전송하는 안테나를 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서
    상기 제 2 계산은 짧은 가드 간격을 이용하여 상기 전송의 데이터 부분의 실제 전송 지속 기간을 계산하는 것을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 PPDU 포맷은 제 1 변조 방안의 신호 필드 및 제 2 변조 방안의 신호 필드를 포함하는 짧은 가드 구간 혼합 모드 포맷을 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 시스템.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 계산은 정규 가드 간격을 이용하여 상기 프레임 전송의 데이터 부분의 전송 지속 기간을 조절하는 것을 포함하고,
    상기 송신기는 짧은 가드 간격을 갖는 데이터 심볼의 전송 지속 기간과 상기 정규 가드 간격을 갖는 데이터 심볼의 전송 지속 기간 사이의 비율에 기초하여 상기 데이터 부분의 지속 기간을 조절하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서
    상기 제 1 및 제 2 PPDU 포맷은 제 1 및 제 2의 상이한 변조 방안의 PPDU 포맷을 제각각 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 시스템.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 신호를 검출할 수 있는 수신기를 포함하는 다른 무선 통신 디바이스를 포함하는
    프레임 정렬에 의한 무선 송신 시스템.
  29. 삭제
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