KR102384343B1 - 다중 모드 무선 통신 전송 방식 및 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법에 있어서, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 제1 변조 방식으로 변조(modulate)하는 단계; 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 두 번째 심볼을 제2 변조 방식으로 변조하는 단계; 및 상기 차세대 무선랜 프레임의 STF 신호를 차세대 무선랜 모드에 대응하여 변조하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

다중 모드 무선 통신 전송 방식 및 장치{MULTI-MODE WIRELESS TRANSMISSION METHOD AND APPARATUS}
아래의 설명은 무선 통신 기술에 관한 것으로, 다중 모드 무선 통신 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player, PMP) 등과 같은 휴대형 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다. WLAN 기술의 표준화 기구인 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802가 1980년 2월에 설립된 이래, 많은 표준화 작업이 수행되고 있다.
무선 통신 시스템은 대용량의 데이터를 고속으로 전송하기 위한 방향으로 발전하고 있다. 이러한 무선 통신 시스템들의 종류로는 와이브로(Wibro) 무선 통신 시스템, 3GPP의 LTE 시스템 및 WLAN의 Very High Throughput(VHT) 시스템 등이 있다. 이에 따라, 차세대 무선랜 표준인 NGW (Next Generation Wireless LAN) 프레임 전송을 위해 기존의 IEEE 802.11a/n/ac와 호환성 유지함과 동시에 고효율/고성능을 위한 전송 방법이 요구된다.
일 실시예는 기존의 무선랜 표준과의 호환성을 유지하면서 고성능의 프레임 전송 방법 및 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 제1 변조 방식으로 변조(modulate)하는 단계; 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 두 번째 심볼을 제2 변조 방식으로 변조하는 단계; 및 상기 차세대 무선랜 프레임의 STF 신호를 차세대 무선랜 모드에 대응하여 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 제1 변조 방식으로 변조(modulate)하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 상기 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조(modulate)하는 단계를 포함하고, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 두 번째 심볼을 제2 변조 방식으로 변조하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조하는 단계를 포함하고, 상기 차세대 무선랜 프레임의 STF 신호를 차세대 무선랜 모드에 대응하여 변조하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 STF 신호를 VHT-STF와 90도의 위상 차이를 갖도록 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 제1 변조 방식으로 변조(modulate)하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조(modulate)하는 단계를 포함하고, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 두 번째 심볼을 제2 변조 방식으로 변조하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 두 번째 심볼을 BPSK로 변조하는 단계를 포함하고, 상기 차세대 무선랜 프레임의 STF 신호를 차세대 무선랜 모드에 대응하여 변조하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 STF 신호를 Q-BPSK로 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, 상기 STF 신호는 (-1, 1) 및 (1, -1)의 위치에 BPSK 신호가 매핑될 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, 통신 신호를 수신하는 단계; 상기 통신 신호의 SIG-A의 첫 번째 심볼 및 두 번째 심볼을 확인(verify)하는 단계; 상기 첫 번째 심볼이 BPSK 신호이고, 상기 두 번째 심볼이 Q-BPSK 신호인 경우, 상기 통신 신호의 STF 신호를 확인하는 단계; 및 상기 STF 신호에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 STF 신호에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계는, 상기 STF 신호가 VHT-STF와 90도의 위상 차이를 가지는 경우, 상기 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, 통신 신호를 수신하는 단계; 상기 통신 신호의 SIG-A의 첫 번째 심볼 및 두 번째 심볼을 확인(verify)하는 단계; 상기 첫 번째 심볼이 BPSK 신호이고, 상기 두 번째 심볼이 BPSK 신호인 경우, 상기 통신 신호의 STF 신호를 확인하는 단계; 및 상기 STF 신호에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 STF 신호에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계는, 상기 STF 신호가 Q-BPSK 신호인 경우, 상기 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법에 있어서, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 제1 변조 방식으로 변조(modulate)하는 단계; 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 두 번째 심볼을 제2 변조 방식으로 변조하는 단계; 및 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 세 번째 심볼을 차세대 무선랜 모드에 대응하여 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 제1 변조 방식으로 변조(modulate)하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조(modulate)하는 단계를 포함하고, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 두 번째 심볼을 제2 변조 방식으로 변조하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조하는 단계를 포함하고, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 세 번째 심볼을 차세대 무선랜 모드에 대응하여 변조하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 세 번째 심볼을 VHT-STF와 90도의 위상 차이를 갖도록 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 제1 변조 방식으로 변조(modulate)하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조(modulate)하는 단계를 포함하고, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 두 번째 심볼을 제2 변조 방식으로 변조하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 두 번째 심볼을 BPSK로 변조하는 단계를 포함하고, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 세 번째 심볼을 차세대 무선랜 모드에 대응하여 변조하는 단계는, 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 상기 세 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, 통신 신호를 수신하는 단계; 상기 통신 신호의 SIG-A의 첫 번째 심볼 및 두 번째 심볼을 확인(verify)하는 단계; 상기 첫 번째 심볼이 BPSK 신호이고, 상기 두 번째 심볼이 Q-BPSK 신호인 경우, SIG-A의 세 번째 심볼을 확인하는 단계; 및 상기 세 번째 심볼에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 세 번째 심볼에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계는, 상기 세 번째 심볼이 VHT-STF와 90도의 위상 차이를 가지는 경우, 상기 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, 통신 신호를 수신하는 단계; 상기 통신 신호의 SIG-A의 첫 번째 심볼 및 두 번째 심볼을 확인(verify)하는 단계; 상기 첫 번째 심볼이 BPSK 신호이고, 상기 두 번째 심볼이 BPSK 신호인 경우, 상기 SIG-A의 세 번째 심볼을 확인하는 단계; 및 상기 SIG-A의 상기 세 번째 심볼에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 SIG-A의 상기 세 번째 심볼에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계는, 상기 SIG-A의 상기 세 번째 심볼이 Q-BPSK 신호인 경우, 상기 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, VHT(very high throughput) 프레임의 시그널 필드와 동일한 길이로 상기 차세대 무선랜 프레임의 시그널 필드를 생성하는 단계; 및 상기 VHT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트(reserved bits) 중 미리 정해진 예약 비트를 제1 값으로 입력하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조(modulate)하는 단계; 및 상기 차세대 무선랜 프레임의 상기 SIG-A의 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 VHT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트(reserved bits) 중 미리 정해진 예약 비트를 제1 값으로 입력하는 단계는, 차세대 무선랜 모드인 경우 상기 미리 정해진 예약 비트를 상기 제1 값으로 입력하는 단계; 및 VHT 모드인 경우 상기 미리 정해진 예약 비트를 제2 값으로 입력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, 무선랜 프레임을 수신하는 단계; 상기 무선랜 프레임 중 VHT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트(reserved bits) 중 미리 정해진 예약 비트를 확인(verify)하는 단계; 및 상기 식별된 예약 비트에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 식별된 예약 비트에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별하는 단계는, 상기 식별된 예약 비트가 제1 값인 경우, 상기 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단하는 단계; 및 상기 식별된 예약 비트가 제2 값인 경우, 상기 통신 모드를 VHT 모드로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, HT(high throughput) 프레임의 시그널 필드와 동일한 길이로 상기 차세대 무선랜 프레임의 시그널 필드를 생성하는 단계; 및 차세대 무선랜 모드인 경우, 상기 HT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트(reserved bit)를 제1 값으로 입력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은, 무선랜 프레임을 수신하는 단계; 상기 무선랜 프레임 중 HT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트를 확인(verify)하는 단계; 및 상기 식별된 예약 비트에 따라 상기 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별(identify)하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예는 IEEE 802.11a/n/ac와 호환성 유지 및 고성능 판별이 가능한 NGW 프레임 전송이 가능하다.
도 1은 종래의 무선랜 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 무선랜 프레임 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 전송 방법을 나타낸 다른 예이다.
도 6은 일실시예에 따른 시그널 필드에 프레임 종류 정보를 포함하여 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 VHT 프레임을 검출하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 전송 방법을 나타낸 또다른 예이다.
도 9는 일실시예에 따른 HT 프레임을 검출하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 21은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 22는 IEEE 802.11의 물리계층 구조를 나타낸 도면이다.
도 23은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 무선랜 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
기존의 무선랜은 IEEE 802.11 그룹에서 레거시(Legacy) 표준인 11a/b/g와 HT(High throughput) 표준인 11n 및 VHT(Very high throughput)을 포함할 수 있다. 무선랜 PPDU (PLCP protocol data unit) 프레임 구조는 도 1과 나타낼 수 있다.
무선랜은 Legacy, HT (High Throughput) 및 VHT (Very High Throughput) 모드의 전송 방식을 지원할 수 있다. IEEE 802.11a/g의 경우는 Legacy 타입으로 구분하고, IEEE 802.11n은 HT 모드, IEEE 802.11ac는 VHT 모드로 구분할 수 있다.
무선랜 시스템은 PPDU를 전송할 때 수신단이 PPDU를 올바로 복원하기 위한 시그널 정보를 헤더 필드에 포함하여 전송할 수 있다. 이 시그널 정보는 PPDU 데이터를 복원하기 위해 매우 중요하므로 채널 변화와 노이즈에 강할 수 있도록 가장 낮은 MCS로 전송하도록 하고 있다. Legacy PPDU(110)는 L-STF, L-LTF, L-SIG 및 데이터(DATA)로 구분될 수 있다. HT PPDU(120)는 L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG, HT-STF, HT-LTF 및 데이터로 구분될 수 있고, VHT PPDU(130)는 L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIGA, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIGB 및 데이터로 구분될 수 있다.
L-STF (Legacy short training field)는 신호가 현재 사용하는 채널에 존재한다는 것을 감지하기 위한 케리어 센싱 (Carrier sensing), 안테나에 입력되는 무선 신호를 아날로그 회로와 아날로그 디지털 변환기(Analog-to-Digital converter)의 동작 영역에 맞추기 위한 자동 이득 제어 (Automatic gain control)와 대략적인 주파수 옵셋 (Coarse carrier frequency offset) 보정에 활용될 수 있다.
L-LTF (Legacy long training field)는 섬세한 주파수 옵셋 (Fine carrier frequency offset) 보정과 심볼 동기에 사용될 수 있으며, L-SIG 필드 및 HT-SIG 필드 혹은 VHT-SIG 필드의 복조를 위한 채널 응답 추정을 위해 사용될 수 있다. 그리고 두 심볼이 반복되는 원리를 이용하여 신호대 잡음비를 추정할 수 있다.
L-STF와 L-LTF와 같은 반복적인 시퀀스를 이용하면, 간섭, 도플러, 딜레이 스프레드 등의 채널의 다양한 특성을 추정할 수 있다.
L-SIG (Legacy signal field), HT-SIG (HT signal field), 및 VHT-SIG (VHT signal field) 등의 시그널 필드는 PPDU를 수신하는 단말 혹은 AP가 수신한 PPDU를 복조하기 위해 필요한 제어 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 패킷 길이, MCS, 대역폭 및 채널 인코딩 방식, 빔포밍, STBC, 스무딩, MU-MIMO, 쇼트 가드인터벌 모드 등의 지원하는 전송 기술 등이 있다. VHT-SIG의 경우에는 공용 제어 정보와 특정 MU 그룹에게 필요한 전용 정보로 구분하여 VHT-SIGA 필드와 VHT-SIGB 필드로 나누어 전송한다. 그룹 아이디와 부분결합 아이디 (Partial association ID, PAID)와 같은 ID 정보도 포함할 수 있다.
그리고 L-SIG, HT-SIG, VHT-SIG는 프레임 종류를 알려주기 위한 수단으로 사용될 수 있다. L-SIG, HT-SIG, VHT-SIG의 전송 심볼을 BPSK 혹은 Q-BPSK (Quadrature BPSK)로 전송하여 프레임을 수신하는 단말이 어떤 종류의 프레임을 수신했는지 알 수 있도록 제공한다. Q-BPSK는 BPSK 신호를 90도 위상 회전한 신호로서, BPSK와 비교할 때 최대의 직교성(orthogonality)을 보장하는 변조 방식이다.
802.11n 프레임의 경우 HT-SIG 두 심볼을 모두 Q-BPSK로 전송하여 Legacy 프레임의 BPSK 대비 90도 위상 회전된 두 심볼을 검출하여 802.11n 프레임으로 인식하도록 할 수 있다. 802.11n 프레임을 전송할 때 L-SIG의 rate은 6Mbps로 설정하고, length는 프레임이 채널을 점유하는 시간이 되도록 기재하여 전송하도록 하고 있으므로, rate의 6Mbps 여부를 파악한 후 6Mbps이면 HT 프레임 검출은 BPSK와 Q-BPSK 중 어느 것인지 판단할 수 있다.
802.11ac 프레임의 경우 VHT-SIG의 첫 번째 심볼은 BPSK로 전송하고, 두 번째 심볼은 Q-BPSK로 전송하도록 하고 있다. 첫 번째 심볼이 BPSK이므로 11n 장치는 Legacy 프레임으로 인식하고, 11ac 장치는 두 번째 심볼의 Q-BPSK를 인식하여 VHT 프레임으로 인식할 수 있다.
HT-STF (HT short training field) 혹은 VHT-STF (VHT short training field)는 AGC의 이득 제어 성능을 높이기 위해 사용되며, 특히 빔포밍 기술을 사용하는 경우 추가적인 이득 제어가 반드시 필요하게 된다.
HT-LTF (HT long training field) 혹은 VHT-LTF (VHT long training field)는 단말 혹은 AP가 채널을 추정하는데 사용될 수 있다. 레거시 표준과 다르게 11n 혹은 11ac 표준에서는 사용하는 서브케리어 수를 늘려서 스루풋을 높였으므로, L-LTF 이외에도 데이터 복원을 위해 새로운 LTF를 정의한 것이다. VHT-LTF의 경우에는 옵셋 보정을 위한 파일럿 신호도 포함할 수 있다.
데이터 필드에는 전송할 대상인 데이터 정보를 포함한다. 이 필드는 MAC 계층의 MPDU를 PSDU로 변환하여 서비스 필드와 테일 비트를 포함하여 전송할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 차세대 무선랜(Next Generation Wireless LAN) 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
210을 참고하면, 차세대 무선랜 전송 표준인 NGW의 프레임 구조를 나타낸 것으로, 기존의 무선랜 표준 전송 방식과 호환성(Backward compatibility)을 유지하기 위해 L-STF, L-LTF, L-SIG을 포함하고, NGW 시그널 필드와 프리엠블을 포함하여 NGW DATA를 복원하기 위한 시그널링 정보를 전송할 수 있게 한다. 시그널 필드와 프리엠블 이 후에는 가변 길이의 DATA 정보가 포함될 수 있다.
상기 NGW 프레임의 DATA에는 데이터 톤과 파일럿 톤이 포함될 수 있으며, 파일럿은 Traveling pilot을 사용하여 심볼마다 그 위치를 바꾸며 전송하여 도플러에 강인한 성능을 유지할 수 있다. 또는 NGW-LTF 구조의 미드엠블이 주기적으로 데이터 심볼 사이에 포함될 수 있다. 미드엠블을 사용하면 무선 단말이 채널 변화와 위상 변화에 보다 빠르게 적응할 수 있기 때문에 아웃도어에서 성능을 향상시키는 목적으로 사용될 수 있다. 또한 DATA 프레임의 가드 인터벌 (Guard interval)의 길이는 가변적이어서, 시그널 필드의 인자 (Indicator)에 의해 가드 인터벌의 길이를 채널 환경의 조건에 따라 가변적으로 조정하여 딜레이 스프레드에 강인하도록 할 수 있다.
220을 참고하면, NGW 프레임 구조의 또 다른 예를 나타낸 것으로, L-STF, L-LTF, L-SIG 이후에 NGW-SIG-A, NGW-STF, NGW-LTF, NGW-SIG-B 및 DATA가 포함될 수 있다.
NGW-SIG-A는 싱글 유저에게 패킷을 디코딩할 수 있는 패킷 길이, MCS, 대역폭 및 채널 인코딩 방식, 빔포밍, STBC, 스무딩, MU-MIMO, 쇼트 가드인터벌 모드, 딜레이 스프레드 상태, 채널 품질, 그룹 아이디 (Group identification), 부분적 결합 아이디 (Partial association identification) 등의 정보를 제공할 수 있다.
NGW-STF는 빔포밍 전송이나 다중 안테나 전송 방식을 사용할 경우 이득 제어를 섬세하게 (fine gain control) 할 수 있도록 한다. NGW-LTF는 NGW 데이터 프레임 복원을 위한 채널 추정 및 위상 보정 (phase tracking)에 사용될 수 있다.
DATA는 상기 시그널 정보에 맞는 방식으로 전송된 데이터 값을 포함할 수 있다. DATA 필드에는 시그널 필드에 기재된 정보대로 전송된 데이터를 복원함에 있어 위상, 신호 크기, 잔여 주파수 옵셋 등을 추적 및 보상하기 위한 레퍼런스 신호로 주기적인 파일럿 시퀀스를 포함할 수 있다. 파일럿 시퀀스는 시그널 필드에 기재된 파일럿 시퀀스 모드 정보에 따라 트레블링 파일럿 (Traveling pilot) 모드 혹은 픽스드 파일럿 (Fixed point) 모드로 동작할 수 있다. 픽스드 파일럿 모드는 파일럿의 위치가 고정되어 매 데이터 심볼 마다 동일한 위치에 파일럿이 존재하는 반면에, 트레블링 파일럿 모드에서는 매 심볼마다 파일럿의 위치가 주기적으로 로테이션되어 일정 심볼 이후에는 원래의 위치로 회복되는 구조를 가지고 있다. 트레블링 파일럿을 사용하는 경우 채널 상태가 도플러 쉬프트 혹은 딜레이 스프레드에 따라 심하게 변해도 채널의 변화를 극복할 수 있도록 도와 줄 수 있다.
도 3은 종래의 무선랜 프레임 전송 방법을 나타낸 도면이다.
Legacy(310) 프레임 전송 방법은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 QPSK, 두 번째 심볼을 QPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다.
HT(320) 프레임 전송 방법은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 Q-BPSK, 두 번째 심볼을 Q-BPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다.
VHT(330) 프레임 전송 방법은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 BPSK, 두 번째 심볼을 Q-BPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 전송 방법을 나타낸 도면이다.
NGW(Type-1a)(410)프레임 전송 방법을 참고하면, NGW-SIG-A의 첫 번째 심볼을 BPSK, 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조할 수 있다. 도 3에서 설명한 바와 같이, VHT-SIG-A와 동일한 변조 방식이기 때문에 NGW-SIG-A의 정보를 VHT 장치와 호환되도록 하여 VHT 장치의 스푸핑이나 파워세이브를 가능하게 할 수 있다. 스푸핑 (Spoofing)은 기존의 표준을 사용하는 단말들이 기존의 프레임을 받았다고 인식하여 시그널 필드에 기재된 rate과 length 정보로 계산되는 시간만큼 채널에 접근하지 못하도록 하는 기능을 의미한다. 파워세이브는 시그널 필드의 ID 정보에 기반하여 수신 단말이 받아야하는 프레임이 아니라면 이후의 프로세싱을 멈추고 파워세이브 모드로 들어가는 기능을 의미한다. 이 프레임을 수신하면 NGW-STF를 X축에서 반시계 방향으로 135도 회전한 BPSK로 전송하여 기존의 VHT-STF와 90도 차이 나도록 하여 수신단이 패킷 종류를 판별할 수 있다. VHT-STF는 (1, 1)과 (-1, -1) 위치에 BPSK 신호가 매핑되어 전송되는 반면에 NGW-STF는 (-1, 1)과 (1, -1) 위치에 BPSK 신호가 매핑되어 전송되어 상기 두 신호는 90도의 위상 차이를 갖게 된다. VHT-STF 혹은 NGW-STF 앞의 시그널 필드에서 BPSK와 Q-BPSK 신호에 기반하여 VHT 혹은 NGW 프레임이라고 인식하고, 그 다음에 오는 STF 신호의 위상을 인식하여 프레임 모드를 인식하게 된다. VHT 장치는 L-SIG와 VHT-SIG-A라고 인식한 시그널 필드 정보를 기반으로 스푸핑을 하게 되고, NGW 장치는 NGW-STF에서 프레임 종류 검출과 자동 이득 제어를 동시에 수행하게 된다.
NGW(Type-1b)(420) 프레임 전송 방법은 NGW-SIG-A의 두 심볼 모두 BPSK 변조 방식으로 전송하고, NGW-STF를 Q-BPSK로 전송하여 legacy 프레임 포맷과 구분할 수 있다. 이와 같이 L-SIG 이후에 오는 두 심볼이 모두 BPSK로 전송하는 경우에는 legacy 단말, HT 단말과 VHT 단말은 이 프레임을 legacy 프레임으로 인식할 수 있다. NGW 단말은 이 프레임이 Legacy 프레임인지 아니면 NGW 프레임인지를 NGW-STF 위치에서 BPSK와 Q-BPSK를 구분하여 패킷 종류를 판별할 수 있게 된다. NGW 프레임인 경우에는 NGW-STF를 Q-BPSK로 전송하게 되고, Legacy 프레임인 경우에는 BPSK 신호로 전송되므로 상기 신호의 90도 위상차에 의하여 프레임 모드를 구분할 수 있게 된다. Legacy 프레임의 경우 BPSK 신호만 고려하면 되는 이유는 NGW 프레임인 경우에는 rate이 6Mbps로 설정되어 전송되기 때문이다.
NGW(Type 2) 프레임 전송 방법은 NGW-SIG-A의 심볼을 세 심볼 길이로 전송하여 시그널 필드 정보를 NGW(Type 1) 방식보다 더 많이 포함하여 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
NGW(Type-2a)(430) 프레임 전송 방법은 NGW-SIG-A의 첫 번째 심볼을BPSK로 전송하고, 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 전송하여 VHT 단말과 NGW 단말 모두 해당 시그널 필드를 활용할 수 있게 하고, 세 번째 심볼을 X축에서 반시계 방향으로 135도 회전하여 전송함으로써 VHT 프레임과 NGW 프레임을 판별할 수 있다. NGW 프레임의 NGW-SIG-A의 세 번째 심볼은 VHT 프레임의 VHT-STF와 90도 위상 차이를 갖게 되어 수신된 프레임으로부터 VHT 프레임 및 NGW 프레임을 판별할 수 있다.
NGW(Type-2b)(440) 프레임 전송 방법은 NGW-SIG-A의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼을 BPSK로 전송하고 세 번째 심볼을 Q-BPSK로 전송하여 Legacy 프레임과 NGW 프레임을 판별할 수 있다. 이와 같이 전송하는 경우 NGW-SIG-A의 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 BPSK이므로 legacy 단말과 HT 단말, VHT 단말은 이 프레임이 legacy 프레임이라고 판단하게 되어 시그널 필드의 rate과 length 정보를 기반으로 스푸핑을 하게 된다. 반면에 NGW 단말은 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼이 BPSK이고 세 번째 심볼이 Q-BPSK인 것을 감지하여 NGW 프레임이라고 판별하게 된다. NGW 단말은 rate이 6Mbps인 경우 legacy 프레임인지 NGW 프레임인지 판별하면 되므로 NGW-SIG-A의 세 번째 심볼 위치에서 BPSK와 Q-BPSK 여부만 판별하면 된다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법은 심볼을 변조하여 전송함으로써 프레임 종류를 판별할 수 있다. 또한, 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법에 있어서, 시그널 필드에 프레임 종류 정보를 포함하여 전송하는 방법은 도 5 및 도 7을 참고하기로 한다.
도 5는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 전송 방법을 나타낸 다른 예이다.
도 5는 시그널 필드에 프레임 종류 정보를 포함하여 전송하는 방법을 나타낸 것으로, 시그널 필드의 변조 방식은 VHT 모드 프레임과 동일하게 유지하되 Reserved 비트를 이용하여 NGW 장치가 NGW 프레임 모드임을 인식할 수 있도록 할 수 있다.
도 3에서 설명한 바와 같이, Legacy(510) 프레임 전송 방법은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 QPSK, 두 번째 심볼을 QPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다. HT(520) 프레임 전송 방법은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 Q-BPSK, 두 번째 심볼을 Q-BPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다. VHT(530) 프레임 전송 방법은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 BPSK, 두 번째 심볼을 Q-BPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다.
NGW(Type-3)(540)프레임 전송 방법에 있어서, 시그널 필드의 변조 방식은 530에서 설명한 바와 같이, VHT 모드 프레임과 동일하게 유지할 수 있다. 이때, Reserved 비트를 이용하여 VHT 프레임을 구분할 수 있다. Reserved 비트를 이용하여 VHT 모드와 NGW를 구분하는 방법은 도 6및 도 7에서 상세하게 설명하기로 한다.
도 6은 일실시예에 따른 시그널 필드에 프레임 종류 정보를 포함하여 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6a는 NGW(Type-3a) 프레임 전송 방법을 나타낸 것으로, NGW(Type-3a)의 NGW 프레임은 VHT 프레임 포맷과 동일한 시그널 필드 구조를 가질 수 있다. VHT 프레임에는 Reserved 비트가 3 비트 있는데, 이 중 적어도 하나의 Reserved 비트를 이용함으로써 NGW 모드와 VHT 모드를 구분할 수 있다. 이에 따라, 프레임 포맷 정보는 Reserved 비트(611, 612, 613) 중 적어도 하나 이상의 비트 값을 이용하여 정의될 수 있다. 예를 들면, Reserved 비트가 0이면 NGW 모드, Reserved 비트가 1이면 VHT 모드로 정의할 수 있고, 또는 Reserved 비트가 1이면 NGW모드, Reserved 비트가 0이면 VHT 모드로 정의할 수 있다.
NGW(Type-3a) 프레임 전송 방법은 NGW-SIG-A의 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조하고, 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조하여 전송될 수 있으므로, Legacy 단말과 HT 단말은 Legacy 모드로 인식될 수 있고, VHT 단말은 VHT 모드로 인식될 수 있다. NGW 은 Reserved 비트를 이용해 NGW모드를 판별할 수 있다.
도 6b는 NGW(Type-3b) 프레임 전송 방법을 나타낸 것으로, NGW(Type-3b)는 프레임은Reserved 비트(651, 652, 653) 위치를 제외한 다른 시그널 정보 (signal information 1,2,3,4)를 새롭게 정의한 프레임 포맷이다. 상기 프레임을 수신한 장치는 NGW(Type-3a)과 같이 Reserved 비트(651, 652, 653) 중 적어도 하나 이상의 비트 값을 이용하여 프레임 모드를 구분할 수 있다. 예를 들면, Reserved 비트가 0이면 NGW 모드, Reserved 비트가 1이면 VHT 모드로 정의할 수 있고, 또는 Reserved 비트가 1이면 NGW모드, Reserved 비트가 0이면 VHT 모드로 정의할 수 있다.
NGW(Type-3b) 프레임 전송 방법은 NGW-SIG-A의 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조하고, 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조하여 전송하므로, Legacy 단말과 HT 단말에게는 Legacy 모드로 인식되고, VHT 단말에게는 VHT 모드로 인식될 것이며, NGW의 경우는 Reserved 비트를 이용해 NGW 모드를 판별할 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 VHT 프레임을 검출하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 프레임 모드를 검출하는 예를 설명하기 위한 것으로, NGW(Type-3b) 프레임의 NGW-SIG-A을 표현한 도면이다. NGW(Type-3b) 프레임은 Reserved 비트 위치를 제외한 다른 시그널 정보 (signal information 1,2,3,4)는 NGW를 위해 새롭게 정의한 프레임 포맷이다. 상기 프레임을 수신한 장치는 NGW(Type-3a)과 같이 프레임 포맷 정보를 Reserved 비트 중 적어도 하나 이상의 비트 값을 이용하여 프레임 모드를 구분할 수 있다.
도 7a를 참고하면, 예를 들면, NGW(Type-3b1)(700)은 Reserved 비트(710, 711, 712) 중 제1 Reserved 비트(710)의 값을 이용하여 프레임 모드(710)를 검출할 수 있다. 도 7b를 참고하면, 예를 들면, NGW(Type-3b2)(720)은 Reserved 비트(730, 731, 732) 중 제2 Reserved 비트(731)의 비트 값을 이용하여 프레임 모드(731)를 검출할 수 있다. 도 7c을 참고하면, 예를 들면, NGW(Type-3b3)(740)은 Reserved 비트(750, 751, 752) 중 제3 Reserved 비트(752)의 비트 값을 이용하여 프레임 모드(752)를 검출할 수 있다.
상기 NGW(Type-3a) 및 NGW(Type-3b) 시그널 필드의 변조 방식은 VHT 모드 프레임과 동일하게 유지하되 Reserved 비트를 이용해 NGW 장치가 NGW 프레임 모드임을 인식할 수 있도록 하고 있다. Legacy 시그널 필드의 경우는 parity bit의 에러 유무 판별 성능이 떨어지고, 이미 reserved bit이 다른 용도로 사용되고 있어서, 프레임 모드 검출 용도로 사용하기 어렵지만 HT-SIG 혹은 VHT-SIG의 경우는 CRC 필드를 가지고 있어서 매우 우수한 에러 검출 성능을 가지고 있으므로 프레임 모드 검출에 사용할 수 있다.
도 8은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 전송 방법을 나타낸 또다른 예이다.
Legacy(810) 프레임은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 QPSK, 두 번째 심볼을 QPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다. HT(820) 프레임은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 Q-BPSK, 두 번째 심볼을 Q-BPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다. VHT(830) 프레임은 시그널 필드의 첫 번째 심볼을 BPSK, 두 번째 심볼을 Q-BPSK 변조 방식으로 전송할 수 있다.
NGW(Type-4)(840) 프레임 전송 방법은 HT-SIG와 동일하게 두 심볼 모두 Q-BPSK 변조 방식으로 전송하여, HT 장치와 VHT 장치는 이 프레임을 HT 프레임으로 인식할 수 있고, Legacy 장치는 Legacy 프레임으로 인식할 수 있다. NGW 장치는 Reserved 비트를 이용함으로써 NGW 프레임인지 아닌지 판별할 수 있도록 한다. 예를 들어 Reserved 비트가 0 이면 NGW 프레임이고, Reserved 비트가 1이면 HT 프레임으로 인식할 수 있다.
도 9는 일실시예에 따른 HT 프레임을 검출하는 방법을 나타낸 도면이다
도 9a에서 NGW(Type-4a)(910) 프레임 전송 방법은 Reserved 비트(911)를 이용하여 NGW 프레임을 판별할 수 있다. NGW(Type-4a)는 HT-SIG와 동일하게 두 심볼 모두 Q-BPSK 변조 방식으로 전송하여, HT 장치와 VHT 장치로부터 상기 프레임을 HT 프레임으로 인식하게 하고, Legacy 장치는 상기 프레임을 Legacy 프레임으로 인식할 수 있다. NGW(Type-4a) 장치는 Reserved 비트(911)를 이용함으로써 NGW 프레임인지 아닌지 판별할 수 있도록 한다. 예를 들어 Reserved 비트(911)가 0 이면 NGW 프레임이고, Reserved 비트(911)가 1이면 HT 프레임으로 인식할 수 있다.
도 9b에서 NGW(Type-4b)(950)는 Reserved 비트 위치를 제외한 다른 시그널 정보 (signal information 1,2,3)는 NGW를 위해 새롭게 정의한 프레임 포맷이다. 도 9a에서 설명한 바와 같이, NGW(Type-4b)(950) 프레임 전송 방법은 HT-SIG와 동일하게 두 심볼 모두 Q-BPSK 변조 방식으로 전송함으로써 HT 장치와 VHT 장치는 상기 프레임을 HT 프레임으로 인식할 수 있고, Legacy 장치는 Legacy 프레임으로 인식할 수 있다. NGW(Type-4b) 장치는 Reserved 비트(951)를 이용함으로써 NGW 프레임인지 아닌지 판별할 수 있도록 한다. 예를 들어 Reserved 비트(951)가 0 이면 NGW 프레임이고, Reserved 비트(951)가 1이면 HT 프레임으로 인식할 수 있다.
도 10은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 NGW(Type-1a) 프레임을 송신하는 방법을 나타낸 것으로, 차세대 무선랜 프레임을 송신하는 방법은 차세대 무선랜 프레임의 통신 장치에 의하여 수행될 수 있다. 차세대 무선랜 프레임의 통신 장치의 송신부에 의하여 차세대 무선랜 프레임을 송신할 수 있고, 수신부에 의하여 차세대 무선랜 프레임을 수신할 수 있으며, 아래의 실시예들에 적용될 수 있다.
단계(1010)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조할 수 있다.
단계(1020)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조할 수 있다.
단계(1030)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 STF 신호를 VHT-STF와 90도의 위상 차이를 갖도록 변조할 수 있다. NGW-STF 신호는 (-1, 1), (1, -1) 위치에 BPSK 신호가 매핑되어 전송될 수 있고, VHT-STF는 (1, 1), (-1, -1)위치에 BPSK 신호가 매핑되어 전송되므로, NGW-STF 및 VHT-STF 신호는 90도의 위상 차이를 갖도록 변조될 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 장치는 시그널 필드에서 BPSK와 Q-BPSK 신호에 기반하여 VHT 혹은 NGW 프레임이라고 인식한 후, STF 신호의 위상을 인식하여 프레임 모드를 인식할 수 있다.
도 11은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 NGW(Type-1a) 프레임을 수신하는 방법을 나타낸 것으로, 차세대 무선랜 프레임을 수신하는 방법은 차세대 무선랜 프레임의 통신 장치에 의하여 수행될 수 있다.
단계(1110)에서 수신부는 통신 신호를 수신할 수 있다.
단계(1120)에서 수신부는 통신 신호의 SIG-A의 첫 번째 심볼 및 두 번째 심볼을 확인(Verify)할 수 있다.
단계(1130)에서 수신부는 첫 번째 심볼이 BPSK이고, 두 번째 심볼이 Q-BPSK 신호인 경우, 통신 신호의 STF 신호를 확인할 수 있다.
단계(1140)에서 수신부는 STF 신호에 따라 무선 랜 프레임의 통신 모드를 식별(Identify)할 수 있다. 이때, 수신부는 NGW-STF 신호가 VHT-STF와 90도의 위상 차이를 가지는 경우, 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단할 수 있다. STF 신호가 VHT-STF와 위상 차이가 없는 경우, 통신 모드를 VHT 모드로 판단할 수 있다.
도 12는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 12는 NGW(Type-1b) 프레임을 송신하는 방법을 나타낸 것으로, 단계(1210)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조(modulate)할 수 있다.
단계(1220)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 두 번째 심볼을 BPSK로 변조할 수 있다.
단계(1230)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 STF 신호를 Q-BPSK로 변조할 수 있다.
도 13은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 13은 NGW(Type-1b) 프레임을 수신하는 방법을 나타낸 것으로, 단계(1310)에서 수신부는 통신 신호를 수신할 수 있다.
단계(1320)에서 수신부는 통신 신호의 SIG-A의 첫 번째 심볼 및 두 번째 심볼을 확인할 수 있다.
단계(1330)에서 수신부는 첫 번째 심볼이 BPSK 신호이고, 두 번째 심볼이 BPSK 신호인 경우, 통신 신호의 STF 신호를 확인할 수 있다.
단계(1340)에서 STF 신호에 따라 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별할 수 있다. 이때, STF 신호가 Q-BPSK 신호인 경우, 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단할 수 있다. STF 신호가 BPSK 신호인 경우, 통신 모드를 레거시(Legacy)모드로 판단할 수 있다.
도 14는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 14는 NGW(Type-2a) 프레임을 송신하는 방법을 나타낸 것으로, 단계(1410)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조할 수 있다.
단계(1420)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조할 수 있다.
단계(1430)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 세 번째 심볼을 VHT-STF와 90도 위상 차이를 갖도록 변조할 수 있다. 이때, STF 신호는 (-1, 1), (1, -1)의 위치에 BPSK 신호가 매핑될 수 있다.
도 15는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 15는 NGW(Type-2a) 프레임을 수신하는 방법을 나타낸 것으로, 단계(1510)에서 수신부는 통신 신호를 수신할 수 있다.
단계(1520)에서 수신부는 통신 신호의 SIG-A의 첫 번째 심볼 및 두 번째 심볼을 확인할 수 있다.
단계(1530)에서 수신부는 첫 번째 심볼이 BPSK 신호이고, 두 번째 심볼이 Q-BPSK 신호인 경우, SIG-A의 세 번째 심볼을 확인할 수 있다.
단계(1540)에서 수신부는 세 번째 심볼에 따라 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별할 수 있다. 세 번째 심볼이 VHT-STF와 90도 위상 차이를 가지는 경우, 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단할 수 있다. 또한, 세 번째 심볼이 VHT와 위상 차이가 없는 경우, 통신 모드를 VHT 모드로 판단할 수 있다.
도 16은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 16은 NGW(Type-2b) 프레임을 송신하는 방법을 나타낸 것으로, 단계(1610)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A 의 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조할 수 있다.
단계(1620)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 두 번째 심볼을 BPSK로 변조할 수 있다.
단계(1630)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 SIG-A의 세 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조할 수 있다.
도 17은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 17은 NGW(Type-2b) 프레임을 수신하는 방법을 나타낸 것으로, 단계(1710)에서 수신부는 통신 신호를 수신할 수 있다.
단계(1720)에서 수신부는 통신 신호의 SIG-A의 첫 번째 심볼 및 두 번째 심볼을 확인할 수 있다.
단계(1730)에서 수신부는 첫 번째 심볼이 BPSK 신호이고, 두 번째 심볼이 BPSK 신호인 경우, SIG-A의 세 번째 심볼을 확인할 수 있다.
단계(1740)에서 수신부는 SIG-A 의 세 번째 심볼에 따라 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별할 수 있다. SIG-A의 세 번째 심볼이 Q-BPSK 신호인 경우, 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단할 수 있다. SIG-A의 세 번째 심볼이 BPSK 신호인 경우, 통신 모드를 레거시 모드로 판단할 수 있다.
도 18은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 18은 NGW(Type-3a) 및 NGW(Type-3b) 프레임을 송신하는 방법을 나타낸 것이다.
단계(1810)에서 송신부는 VHT 프레임의 시그널 필드와 동일한 길이로 차세대 무선랜 프레임의 시그널 필드를 생성할 수 있다. 이때, VHT 프레임의 시그널 필드 구조와 동일하게 차세대 무선랜 프레임의 시그널 필드를 생성할 수 있고, VHT 프레임의 시그널 필드 구조와 다르게 차세대 무선랜 프레임의 시그널 필드를 생성할 수 있다.
단계(1820)에서 송신부는 VHT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트 중 한 예약 비트를 제1 값으로 입력할 수 있다. 예를 들면, VHT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트 중 미리 정해진 예약 비트를 제1 값으로 입력할 수 있다. 이때, 차세대 무선랜 모드인 경우 미리 정해진 예약 비트를 제1 값으로 입력할 수 있고, VHT 모드인 경우 미리 정해진 예약 비트를 제2 값으로 입력할 수 있다.
단계(1830)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 NGW-SIG-A의 첫 번째 심볼을 BPSK로 변조할 수 있고, 단계(1840)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 NGW-SIG-A의 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조할 수 있다.
도 19는 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 19는 NGW(Type-3a) 및 NGW(Type-3b) 프레임을 수신하는 방법을 나타낸 것으로, 단계(1910)에서 수신부는 무선랜 프레임을 수신할 수 있다.
단계(1920)에서 수신부는 무선랜 프레임 중 VHT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트 중 미리 정해진 예약 비트를 확인할 수 있다.
단계(1930)에서 수신부는 식별된 예약 비트에 따라 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별할 수 있다. 이때, 식별된 예약 비트가 제1 값인 경우, 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단할 수 있고, 식별된 예약 비트가 제2 값인 경우, 통신 모드를 VHT 모드로 판단할 수 있다. 예를 들면, 식별된 예약 비트가 0이면, 차세대 무선랜 모드로 판단할 수 있고, 식별된 예약 비트가 1이면, VHT 모드로 판단할 수 있다.
도 20은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 또 다른 예이다.
도 20은 NGW(Type-4a) 및 NGW(Type-4b) 프레임을 송신하는 방법을 나타낸 것이다.
단계(2010)에서 송신부는 HT 프레임의 시그널 필드와 동일한 길이로 차세대 무선랜 프레임의 시그널 필드를 생성할 수 있다. 차세대 무선랜 모드인 경우 미리 정해진 예약 비트를 제1 값으로 입력할 수 있고, HT 모드인 경우 미리 정해진 예약 비트를 제2 값으로 입력할 수 있다. 또한, HT 프레임의 시그널 필드 구조와 다르게 차세대 무선랜 프레임의 시그널 필드를 생성할 수 있다.
단계(2020)에서 송신부는 HT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트를 제1 값으로 입력할 수 있다.
단계(2030)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 NGW-SIG-A의 첫 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조할 수 있고, 단계(2040)에서 송신부는 차세대 무선랜 프레임의 NGW-SIG-A의 두 번째 심볼을 Q-BPSK로 변조할 수 있다.
도 21은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 21은 NGW(Type-4a) 및 NGW(Type-4b) 프레임을 수신하는 방법을 나타낸 것으로, 단계(2110)에서 수신부는 무선랜 프레임을 수신할 수 있다.
단계(2120)에서 수신부는 무선랜 프레임 중 HT 프레임의 시그널 필드 구조의 예약 비트를 확인할 수 있다.
단계(2130)에서 수신부는 식별된 예약 비트에 따라 무선랜 프레임의 통신 모드를 식별할 수 있다. 식별된 예약 비트가 제1 값인 경우, 통신 모드를 차세대 무선랜 모드로 판단할 수 있고, 식별된 예약 비트가 제2 값인 경우, 통신 모드를 HT 모드로 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 장치는 IEEE 802.11a/n/ac와 호환성 유지하고, 고효율 및 고성능 판별이 가능한 NGW 프레임을 전송할 수 있다.
도 22는 IEEE 802.11의 물리계층 구조를 나타낸 도면이다.
IEEE 802.11의 물리계층 구조는 PLME (Physical Layer Management Entity), PLCP (Physical Layer Convergence Entity) 부계층 및 PMD (Physical Medium Dependent) 부계층으로 이루어질 수 있다. PLME는 MLME (MAC Layer Management Entity)와 물리계층 간의 인터페이스 역할을 하여 물리계층의 관리 기능을 제공할 수 있다. PLCP 부계층은 MAC 부계층과 PMD 부계층 사이에서 MAC 계층의 제어에 의해 생성된 신호에 따라 MAC 부계층으로부터 받은 MPDU (MAC Protocol Data Unit)을 전달하거나 PMD 부계층으로부터 오는 프레임을 MAC 부계층에 전달할 수 있다. PMD 부계층은 PLCP 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 두 단말간 송수신이 가능하도록 물리 계층을 지원할 수 있다. MAC 부계층이 전달한 MPDU는 PLCP 부계층에서 PSDU (Physical Service Data Unit)이라고 부른다. 이때, 복수의 MPDU를 어그리게이션한 A-MPDU가 전달될 수 있다.
PLCP 부계층은 PSDU를 MAC 부계층으로부터 받아 PMD 부계층으로 전달하는 과정에서 물리계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 필드를 덧붙일 수 있다. 이때, 추가되는 필드는 PSDU에 PLCP 프리엠블, PLCP 헤더, 컨볼루션 인코더를 초기 상태로 만들기 위한 테일 비트 등을 포함할 수 있다. PLCP 프리엠블은 수신기가 PSDU를 성공적으로 복원하기 위해 동기를 맞추고 이득을 제어하거나 채널 상태를 알 수 있도록 하기 위한 주기적이고 반복적인 시퀀스로 이루어질 수 있다. PLCP 헤더에는 PSDU를 복원하기 위해 필요한 정보들이 포함될 수 있다. 예를 들면, PLCP 헤더는 패킷 길이, 대역폭, MCS 및 전송에 사용된 기술 등이 포함될 수 있다. 데이터 필드는 스크램블러를 초기화 하기 위한 초기화 시퀀스를 포함하는 서비스 필드와 테일 비트들이 붙여져서 인코딩된 시퀀스를 포함할 수 있다. 데이터 필드는 PLCP 헤더에 포함된 전송 타입대로 변조되고 인코딩되어 전송될 수 있다. 송신하는 쪽의 PLCP 부계층에서는 PPDU를 생성하여 PMD 부계층을 거쳐 전송하고, 수신하는 쪽은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리엠블로 동기화 및 이득제어를 수행하고, 채널 상태 정보를 얻으며, PLCP 헤더를 통해 패킷 복원에 필요한 정보를 얻어서 복원할 수 있다.
IEEE 802.11ac 표준에서는 IEEE 802.11n 표준에서 지원하는 20MHz 혹은 40MHz 대역폭 모드를 지원함과 동시에 80MHz 대역폭을 지원한다. 그리고 불연속적인 (non-contiguous) 두 개의 80MHz를 동시에 사용하여 전송하거나 (Non-contiguous 160MHz) 연속적인 160MHz 대역폭 신호 전송이 (Contiguous 160MHz) 가능하다. IEEE 802.11ac 표준을 지원하는 AP는 MU-MIMO (Multi user MIMO) 전송 기술을 이용해 적어도 하나 이상의 단말에게 동시에 패킷을 전송할 수 있다. 무선랜의 기본 서비스 셋(Basic Service Set)에서 AP는 자신과 연결(Association) 되어 있는 여러 개의 단말들 중 적어도 하나 이상의 단말을 포함하는 그룹들에게 서로 다른 공간적 스트림 (Spatial stream)으로 구분된 데이터를 동시에 전송할 수 있다. 그리고 AP는 SU-MIMO (Single user MIMO) 방식으로 한 단말에게만 데이터를 전송할 수도 있다. 네트워크에 속한 AP와 단말 간에 빔포밍 기술을 지원한다면 특정 대상의 단일 단말 혹은 단말 그룹에 신호 이득이 높도록 전송할 수 있다. MU-MIMO 전송을 지원하기 위해 단말 그룹에 대한 그룹 식별자 (Group ID)를 할당하며 AP는 그룹 ID 관리 프레임을 전송하여 그룹 ID를 할당하고 분배한다. 하나의 단말은 복수개의 그룹 ID를 할당 받을 수 있다. 무선랜 단말 혹은 AP는 시스템을 구현하고 칩을 제조하는 벤더에 따라 지원하는 기능이 다를 수 있다. 표준에서는 의무적인 구현 사항 외에도 선택적으로 구현해야 하는 사항들을 규정하고 있으며, 구현한 표준의 버전에 따라 지원하는 기능이 다를 수 있다. 예를 들어 컨볼루션널 인코딩 기술은 의무적인 구현 사항이지만, LDPC (Low Density Parity Check) 기술은 선택적인 구현 사항이고, 빔포밍과 MU-MIMO, 160MHz 대역폭 지원은 선택적인 구현 사항이다.
도 23은 일실시예에 따른 차세대 무선랜 프레임의 통신 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 무선 통신 장치는 송수신 안테나, 프론트엔드 모듈 (Front end module, FEM), 송신부 (Transmitter), 수신부 (Receiver), 아날로그 디지털 변환기 (ADC), 디지털 아날로그 변환기 (DAC), 베이스밴드 프로세서 (Baseband processor), 호스트 인터페이스 (Host interface), 라디오 인터페이스 (Radio interface), 프로세서 (Processor), 메모리 (Memory), 입출력 인터페이스 (input/output interface)로 구성된다. 하나 이상의 안테나를 통해 신호가 송수신 될 수 있다. 송수신 안테나와 RF 송수신부와의 인터페이스는 프론트엔드 모듈이 담당한다. 프론트엔드 모듈에는 RF 송수신부에 포함되지 않은 다양한 외장형 소자들 혹은 성능 향상 및 기능 확장을 위한 소자들이 포함될 수 있다. 예를 들어 외장형 송신 파워엠프 혹은 외장형 수신 저잡음 증폭기, 스위치 등이 포함될 수 있다. 송신부는 전송할 패킷을 변조하여 송신하는 기능을 하고, 수신부는 수신한 패킷을 복조하는 기능을 수행한다. 아날로그 디지털 변환기와 디지털 아날로그 변환기는 아날로그 신호와 디지털 신호 간에 신호 형태를 변환한다. 베이스밴드 프로세서는 송신 프레임 포맷에 맞춰 프레임을 생성하거나 수신 프레임으로부터 정보를 추출하는 기능과 인코딩 및 디코딩, 채널이나 아날로그 소자에 의해 왜곡된 신호를 보상하는 역할을 수행한다. 라디오 인터페이스는 무선 통신 모뎀과 호스트 간의 인터페이스 역할을 한다. 프로세서는 PPDU 포맷을 생성하고 이를 송신하도록 설정될 수 있으며, 전송된 PPDU를 수신하고 수신된 패킷에서 각각의 필드 정보를 해석하여 제어 정보를 획득하고 이를 이용해 데이터를 복원할 수 있도록 설정될 수 있다. 프로세서 혹은 트랜시버는 ASIC (Application Specific Integrated Circuit), 논리 회로 또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM (Read Only Memory), RAM (Read Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 장치를 포함할 수 있다. 입력 장치는 키보드, 키패드, 마이크로폰, 카메라 등이 될 수 있으며, 출력 장치는 디스플레이 수단, 스피커 등이 될 수 있다. 본 발명의 명세서에 상술한 실시 예가 소프트웨어 혹은 하드웨어로 구현될 때, 상술한 기능을 수행하는 과정과 기능은 모듈로 구현될 수 있다. 이 모듈은 칩 혹은 논리 회로, 데이터 처리 장치, 혹은 프로세서 형태로 구현되거나 실행될 수 있다.
210, 220: NGW 프레임

Claims (14)

  1. 무선 근거리 통신망(WLAN)에서 단말이 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 PPDU를 수신하는 단계로서, 상기 PPDU는 제 1 필드, 제 2 필드 및 제 3 필드를 포함하고;
    상기 제 1 필드 및 상기 제 1 필드 다음의 상기 제 2 필드를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 제 1 필드 및 상기 확인된 제 2 필드에 기초하여 상기 PPDU의 버전을 확인하는 단계;를 포함하되,
    상기 제 2 필드는 버전-독립적인(version independent) 필드이고, 상기 제 3 필드는 버전-종속적인(version dependent) 필드이되,
    상기 제 2 필드에 의해 상기 PPDU 버전이 지시되고, 상기 PPDU의 버전은 3비트 정보에 기초하여 지시되는, PPDU 수신 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필드는 L-SIG (Legacy-Signal) 필드를 포함하고, 상기 제 2 필드는 NGW-SIG(Next Generation Wireless LAN-Signal field)를 포함하는, PPDU 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필드 및 상기 제 2 필드에 대한 모듈레이션 방식을 확인하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 제 1 필드 및 상기 제 2 필드 각각의 심볼에는 제 1 모듈레이션 방식 또는 제 2 모듈레이션 방식이 적용되고,
    상기 제 1 필드의 모듈레이션 방식, 상기 제 2 필드에 포함된 제 1 심볼의 모듈레이션 방식 및 상기 제 2 필드에 포함된 제 2 심볼의 모듈레이션 방식은 상기 제 1 모듈레이션 방식이고,
    상기 PPDU가 제 1 버전인 경우, 상기 제 2 필드에 포함된 상기 제 2 심볼 다음의 제 3 심볼은 상기 제 1 모듈레이션 방식에 기초하여 모듈레이트되고,
    상기 PPDU가 제 2 버전인 경우, 상기 제 2 필드에 포함된 상기 제 2 심볼 다음의 상기 제 3 심볼은 상기 제 2 모듈레이션 방식에 기초하여 모듈레이트되는, PPDU 수신 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 모듈레이션 방식은 BPSK(binary phase-shift keying) 방식인, PPDU 수신 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 모듈레이션 방식은 Q-BPSK(quadrature BPSK) 방식인, PPDU 수신 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 PPDU는 L-STF(a Legacy-Short Training) 필드, L-LTF(a Legacy-Long Training) 필드, 제 1 필드 및 제 2 필드를 순차적으로 포함하는, PPDU 수신 방법.
  8. 무선 근거리 통신망(WLAN)에서 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)를 수신하는 단말에 있어서,
    트랜시버;와
    프로세서;를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 트랜시버를 통해 상기 PPDU를 수신하되, 상기 PPDU는 제 1 필드, 제 2 필드 및 제 3 필드를 포함하고,
    상기 제 1 필드 및 상기 제 1 필드 다음의 상기 제 2 필드를 확인하고, 및
    상기 확인된 제 1 필드 및 상기 확인된 제 2 필드에 기초하여 상기 PPDU의 버전을 확인하되,
    상기 제 2 필드는 버전-독립적인(version independent) 필드이고, 상기 제 3 필드는 버전-종속적인(version dependent) 필드이되,
    상기 제 2 필드에 의해 상기 PPDU 버전이 지시되고, 상기 PPDU의 버전은 3비트 정보에 기초하여 지시되는, PPDU를 수신하는 단말.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 필드는 L-SIG (Legacy-Signal) 필드를 포함하고, 상기 제 2 필드는 NGW-SIG(Next Generation Wireless LAN-Signal field)를 포함하는, PPDU를 수신하는 단말.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 필드 및 상기 제 2 필드에 대한 모듈레이션 방식을 확인하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 제 1 필드 및 상기 제 2 필드 각각의 심볼에는 제 1 모듈레이션 방식 또는 제 2 모듈레이션 방식이 적용되고,
    상기 제 1 필드의 모듈레이션 방식, 상기 제 2 필드에 포함된 제 1 심볼의 모듈레이션 방식 및 상기 제 2 필드에 포함된 제 2 심볼의 모듈레이션 방식은 상기 제 1 모듈레이션 방식이고,
    상기 PPDU가 제 1 버전인 경우, 상기 제 2 필드에 포함된 상기 제 2 심볼 다음의 제 3 심볼은 상기 제 1 모듈레이션 방식에 기초하여 모듈레이트되고,
    상기 PPDU가 제 2 버전인 경우, 상기 제 2 필드에 포함된 상기 제 2 심볼 다음의 상기 제 3 심볼은 상기 제 2 모듈레이션 방식에 기초하여 모듈레이트되는, PPDU를 수신하는 단말.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 모듈레이션 방식은 BPSK(binary phase-shift keying) 방식인, PPDU를 수신하는 단말.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2 모듈레이션 방식은 Q-BPSK(quadrature BPSK) 방식인, PPDU를 수신하는 단말.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 PPDU는 L-STF(a Legacy-Short Training) 필드, L-LTF(a Legacy-Long Training) 필드, 제 1 필드 및 제 2 필드를 순차적으로 포함하는, PPDU를 수신하는 단말.
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