KR20090034708A - 무선 정보 전송을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정보의 무선 전송을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의한 정보의 무선 전송은 데이터에 대한 페이로드 유닛을 구성하는 단계; 프리앰블을 상기 페이로드에 부가하는 단계; 및 최소한 상기 페이로드 유닛의 프리앰블을 무선 채널을 통해 전송하는 단계를 포함하며, 상기 프리앰블은 다시 페이로드 유닛에 대한 맥 헤더를 포함하는 파이 프리앰블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 정보 전송을 위한 방법 및 시스템{Method and system for wireless information communication}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 송신기와 수신기 간 효율적인 프레임 구조의 통신에 관한 것이다.
수 많은 무선 통신 시스템들에서 프레임 구조(frame structure)는 송신기와 수신기 간 데이터 통신을 위해 이용된다. 예를 들어 IEEE 802.11 표준에서는 미디어 액세스 컨트롤(media access control; MAC) 계층(layer) 및 물리적(physical; PHY) 계층에서 프레임 수집(aggregation)을 이용한다. 도 1은 하나 이상의 송신기 및 하나 이상의 수신기를 포함하는 무선 통신 시스템에 쓰이는 일반적인 프레임 구조(10)를 보여준다. 전형적인 송신기에 있어서, MAC 계층은 상위 계층으로부터 MAC 서비스 데이터 유닛(MAC service data unit; MSDU)(11)을 수신한 후, MAC 프로토콜 데이터 유닛(MAC protocol data unit; MPDU)(13)을 구성하기 위해 MAC 헤더(header)(12)에 부가한다. MAC 헤더(12)는 소스 어드레스(source address; SA), 수신지 어드레스(destination address; DA), 네트워크 ID(NID) 등의 MAC 관련 정보를 포함한다. MPDU(13)은 PHY 서비스 데이터 유닛(PHY service data unit; PSDU)(14)의 일부분이며 송신기의 PHY 계층으로 전달된다. 여기서 MPDU(13)에 PHY 헤더(16)(PHY-SIG)가 부가되어 PHY 프로토콜 데이터 유닛(PHY protocol data unit; PPDU)(18)을 구성하게 된다. PHY 헤더(16)는 전송 스킴(scheme)(예: 코딩/변조 스킴 등)을 결정하기 위한 파라미터들을 포함한다. 더 나아가 패킷 형태로 송신기로부터 수신기로 전송되기에 앞서, 트레이닝 시퀀스(training sequence)(19)가 PPDU(18)에 부가된다. 여기서 트레이닝 시퀀스(19)는 채널 평가(channel estimation) 정보 및 동기화(synchronization) 정보를 포함할 수 있다. PHY 헤더(16) 및 트레이닝 시퀀스(19)는 PHY 프리앰블(17)를 형성한다.
일반적으로 가장 신뢰할 만한 코딩/변조 스킴이 PHY 헤더(16) 내의 PHY 신호 필드에 적용되며, 추가적인 순환 잉여 검사 코드(cyclic redundancy code; CRC)를 추가함으로써 수신기에서 이 정보를 정확히 수신할 수 있도록 도와준다.
MAC 헤더(12)와 MSDU(11) 내의 페이로드(payload) 데이터는 보통 동일하게 취급되며 동일한 코딩/변조 스킴을 이용하여 전송된다. 여기서 쓰이는 코딩/변조 스킴은 PHY 헤더(16)의 PHY 신호 필드에 대한 스킴보다는 다소 취약하다(less robust). 더 나아가 패킷 형태로 송신기로부터 수신기로 전송되기 전에 트레이닝 시퀀스(19)가 PPDU(18)에 부가되는데, 이 트레이닝 시퀀스(19)은 채널 평가 정보 및 동기화 정보를 포함할 수 있다.
수신단에서, 그 수신기가 정해진(intended) 패킷 수신지(destination)에 해당하는지 판단하기 위해 수신기는 MSDU(11) 및 MAC 헤더(12)를 포함하는 MPDU (13)를 디코딩해야만 한다. 그런 다음 수신기는 그 패킷의 수신지에 그 수신기가 포함되어 있는지 결정하기 위해 디코딩된 MAC 헤더(12) 내의 DA를 검사하여야 한다. 만약 MAC 헤더(12) 내의 DA에 비추어 수신기가 그 패킷의 수신지가 아닌 것으로 판명되면, 수신기는 이미 수신한 패킷 전부를 폐기하게 된다. 따라서 수신기가 MAC 헤더(12)에 액세스하기 위해 MPDU(13) 전체를 디코딩하는데 소모한 시간을 낭비하는 결과를 초래한다. 다시 말해 이러한 패킷 통신 및 패킷 폐기 작업은 시간 소모적이고 통신 대역폭의 낭비를 초래한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래 기술의 문제점을 극복하고 데이터 패킷의 수신지 확인을 위해 데이터 유닛을 수신/디코딩하는데 소요되는 시간 및 자원을 줄일 수 있으며, 동시에 신뢰할 만한 MAC 헤더 정보 전달 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 정보 무선 전송을 위한 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 정보 무선 전송을 위한 방법은 데이터에 대한 페이로드를 구성하는 단계; 상기 페이로드 유닛에 프리앰블을 부가하는 단계; 및 무선 채널을 통해 최소한 상기 페이로드의 프리앰블을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 프리앰블은 PHY 프리앰블을 포함하며, 다시 상기 PHY 프리앰블은 상기 페이로드 유닛에 대한 MAC 헤더를 포함한다.
프리앰블을 부가하는 단계는 데이터 유닛 프레임을 생성하기 위해 PHY 프리앰블을 상기 페이로드 유닛에 부가하는 단계; 및 무선 채널을 통해 최소한 상기 데이터 유닛 프레임의 PHY 프리앰블을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 PHY 프리앰블은 MAC 헤더, 트레이닝 시퀀스 및 데이터 유닛 프레임에 대한 PHY 프리앰블을 포함한다. 상기 트레이닝 시퀀스는 동기화 및 채널 평가에 이용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 페이로드 유닛은 MAC 서비스 데이터 유닛(MSDU)을 포함한다. 데이터 유닛 프레임은 PHY 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)을 포 함한다.
상기 프리앰블은 물리적 계층(PHY) 트레이닝 시퀀스와 코딩 및 변조 스킴(scheme)에 대한 정보를 포함하는 PHY 헤더, 그리고 SA, DA, NID 등을 포함하는 MAC 헤더를 포함한다. 상기 PHY 프리앰블은 PHY 시그널링 필드(PHY-SIG field)를 포함하고, 상기 MAC 헤더는 PHY 프리앰블의 PHY-시그널링 필드에 포함된다.
무선 정보 전송 방법은 상기 데이터 유닛 프레임의 프리앰블을 수신하는 단계; 상기 PHY 프리앰블 내의 상기 수신지 어드레스를 조사하는 단계; 및 상기 수신지 주소를 참조하여, 만약 상기 수신기가 상기 데이터 유닛 프레임의 수신지에 해당하는 경우에 한해, 상기 데이터 유닛 프레임의 페이로드 유닛을 수신하는 단계를 더 포함한다.
무선 정보 전송 방법은 상기 데이터 유닛 프레임의 프리앰블을 수신하는 단계;
상기 PHY 프리앰블 내의 상기 수신지 주소를 조사하는 단계; 및 상기 수신지 주소를 참조하여, 만약 상기 수신기가 상기 데이터 유닛 프레임의 수신지에 해당하는 경우에 한해, 상기 데이터 유닛 프레임의 페이로드 유닛을 디코딩하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 의할 경우 패킷의 수신지 주소를 포함하는 MAC 헤더를 PHY 프리앰블에 포함시킴으로써, 수신지 확인을 위해 MSDU를 수신/디코딩하는데 소요되는 시간 및 자원을 줄일 수 있고,
또한 본 발명에 의한 MAC 헤더를 포함한 PHY 프리앰블에는 가장 신뢰할 만한 코딩/변조 스킴이 적용되고 CRC가 부가되므로 MAC 헤더를 정확히 수신할 수 있다는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 구체적인 실시예들을 설명하기로 한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 정보 프레임을 형성하고 통신하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 본 발명에 의한 일 실시예에서 상기 정보 프레임은 계층적 프레임 구조(hierarchical frame structure)를 갖는다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예로서 60 GHz 주파수 대역을 갖는 무선 네트워크를 채택하기로 한다. 위와 같은 구현예는 무선 HD(wireless high definition; WiHD) 응용 분야에서 이용될 수 있다. 무선 HD란 업계에서 추진하는 60 GHz 주파수 대역에서의 무선 HD 디지털 신호 전송을 위한 무선 디지털 네트워크 인터페이스의 스펙(specification)을 정의하는 것이다(적용 대상은, 예를 들면, CE(consumer eletronics) 및 다른 전자 제품이 될 수 있다).
무선 HD(WiHD) 네트워크는 PHY 데이터 전송을 위해 멀티 기가 bps(multi giga bits-per-second)의 전송 속도(transmission rate)를 지원하기 위해 60 GHz 대역 밀리파(mmWAve) 기술을 채택한다. 또한 무선 HD 네트워크는 비압축 (uncompressed) 고화질 텔레비전(HDTV) 신호를 무선으로 전송하는데도 이용될 수 있다. 무선 장치들은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 여기서 쓰이는 방향성 빔 들(directional beams)은 직교 주파수 분할 다중화 방식(orthogonal frequency division multiplexing; OFDM)을 이용하여 형성된다. 본 발명은 OFDM 이외에도 다른 무선 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
이하 설명될 실시예에서는 무선 통신 시스템 내의 송신기(112)들과 수신기(114)들 간 무선 채널(예: 라디오 주파수(RF))을 통해 PPDU(208) 프레임들의 형성(formation)하고 통신(communication)하는 것을 포함한다.
도 2a-B는 복수의 무선 HD 장치들(112, 114)로 구성된 네트워크(100)을 포함하는 무선 HD 시스템을 보여준다. 각각의 무선 HD 장치는 다음의 2 개의 채널들을 이용한다: 대칭 저속(LR) 제어 채널(symetric low-rate control channel) 및 비대칭 고속(HR) 데이터 채널(asymetric high-rate control channel). LR 채널은 2 가지 다음의 모드로서 동작한다: (1) 하나는 무지향성 모드(omni-directional mode)로서 제어 데이터 전송에 이용되며 약 2.5~10 Mbps의 데이터 전송률을 지원한다. 상기 제어 데이터의 예로는 비컨들(beacons), 결합(association), 장치 발견(device discovery), 확인(acknowledgement;ACK) 등이 있다. (2) 다른 하나는 지향성 모드 또는 빔폼드 모드(directional mode 또는 beamformed mode)로서 오디오 스트림의 전송에 이용되며, 상기 빔폼드 모드는 약 20~40 Mbps의 전송률을 지원한다.
HR 데이터 채널은 지향성(또는 빔폼드) 채널로서, 상기 무선 HD 송신기(sender)(112)(예: 전송기(tranmitter))로부터 무선 HD 수신기(114)로 비압축 비디오(uncompressed video)를 전송하는데 이용된다.
도 2a-B는 본 발명에 의한 하나의 시나리오를 보여주는데 무선 HD 송신기(112)(예:셋탑-박스(STB))를 포함하며, 이 송신기(112)는 HR 채널을 통해 비압축 비디오를 무선 HD 수신기(114)로 전송한다. HR 채널은 수 기가 bps(multi-Gbps)의 데이터 전송률을 지원한다. 이 시나리오에서 LR 채널은 무선 HD 수신기(114)로부터 무선 HD 송신기(112)로 ACK들을 전송하는데 이용된다.
도 2a는 LR 채널에 대한 무지향성(omni-directional) 전송 'om', 메인 로브(main lobe) 'lm', 그리고 사이드 로브(side lobes) 'ls'를 보여준다.
본 발명에 의한 일 실시예에서 HR 채널에 기반하여 정보 패킷들의 형성(formation) 및 통신(communication)을 구현한다. 도 2b는 HR 채널 상에서 메인 로브 'hm' 및 사이드 로브 'hs'를 포함하는 방향성 빔(directional beams)을 포함한다. 비록 여기서 제시된 실시예는 송신기(112) 및 수신기(114) 간의 통신에 초점을 맞추고 있지만, 본 발명에 의한 통신 방법 및 장치는 소스(source) 또는 싱크(sink)가 될 수 있는 다른 네트워크(100) 무선 장치(115)(도 2a)에 확장 적용될 수 있다는 것은 무선 통신 분야의 당업자에게 자명하다 할 것이다.
HR 채널을 통한 고속 전송은 빔폼밍(beamforming)과 함께 OFDM 통신을 이용하며, LR 채널을 통한 저속 전송은 반복(repitition)과 함께 협대역(narrower band) OFDM을 이용한다.
본 발명에 의한 HR 채널을 통한 고속 무선 HD 통신의 일 실시예에 의하면 하나의 OFDM 심벌 내에는 총 336 개의 데이터 서브캐리어들(subcarriers)들이 포함된다. 만약 1/2 코딩률(coding rate)을 갖는 이진 위상 변이 키잉(binary phase shift keying), 8 비트 순환 잉여 코드(cyclic redundancy code) 검사, 그리고 컨벌루션 코드들(convolution codes)을 위한 6 테일 비트(tail bits)을 가정할 때, 하나의 심벌은 (336-8-6)/2=161비트로서 전송될 수 있다. 이러한 방식으로 최대 패킷의 크기는 약 600K 비트가 되며, 수신기(114)에 패킷 길이를 알리기 위해 PHY 프리앰블의 PHY 시그널링 필드(PHY-SIG field) 내에 20 비트를 필요로 한다. 더 나아가 이 밖에 다른 4 가지의 코딩/변조률들이 특정되는데, 이를 위해 PHY-SIG 내에 2 비트가 필요하다. 이들은 수신기(114)로 전송된다.
본 발명에 의할 경우, MAC 헤더와 같은 다른 정보들을 전송하는데 PHY-SIG 필드 내의 비사용(unused) 비트들이 이용된다. 도 3은 HR 채널을 통해 송신기(112)로부터 수신기(114)로 전송될 패킷(200)의 계층적 프레임 구조(hierarchical framing structure)를 보여주는데, 이 프레임은 상기 비사용 PHY-SIG 필드 비트들을 이용하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 PHY-SIG 필드(202)는 PHY 프리앰블(204) 내에 위치하는데, PHY-SIG 필드(202)는 MSDU(206)에 부가되어 PPDU(208)를 구성한다. MSDU(206)는 상기 패킷(200)의 HD 비디오 정보 페이로드를 운반한다(carry). 패킷 내의 CRC 필드(207)는 MSDU(206) 내의 상기 정보가 정확히(corrrectly) 수신되었는지 조사하기 위해 수신기(114)에 공급된다.
도 4에 도시된 패킷 프레임 구조의 보다 자세한 예를 참조하여 설명하면, PHY 프리앰블(204)은 패킷의 길이, 변조, 코딩률 등을 나타내는 PHY-SIG 필드(202)를 포함한다. PHY 프리앰블(204)는 트레이닝 시퀀스(212)를 더 포함하는데, 이 트레이닝 시퀀스는 채널 평가, 동기화, 자동 이득 제어(automatic gain control; AGC) 설정 등을 위한 것이다.
본 발명에 의한 바람직한 실시예에 의하면, MAC 헤더(210)는 PHY-SIG 필드(202) 내에 위치한다. MAC 헤더(210)는 단순화된 MAC 주소, 시퀀스 번호, 전송(선택적인 재전송을 포함)을 위한 단편화(fragmentation) 번호 그리고 다른 비트들(예: 수집(aggregation)을 표시하는데 필요한 비트)을 포함할 수 있다.
PHY-SIG 필드(202) 내의 CRC 필드는 PHY-SIG 필드(202) 내의 정보를 조사하기 위해 수신기(114)로 공급된다. 상기 PHY-SIG 필드(202) 내의 정보는 MAC 헤더(210)는 물론, PHY 관련된 시그널링(signaling) 정보를 포함한다. 패킷 내의 CRC 필드(207)(도 3)는 수신기(114)로 하여금 MSDU(206) 내의 정보가 정확히 수신되었는지 조사할 수 있도록 해 준다.
HR 채널을 통해 패킷(200)의 PHY 프리앰블(204)를 수신하게 되면 수신기(114)는 PHY 프리앰블(204)의 PHY-SIG 필드(202)의 일부를 구성하는 헤더(210)에 액세스한 후, 상기 패킷(200)이 수신기(114) 자신을 위한 것인지 결정한다. 따라서 수신기(114)는 MAC 헤더(210)에 포함된 정보를 액세스하려고 MSDU(206)를 디코딩하기 위해 필요한 시간과 자원을 사용할 필요가 없다. MAC 헤더(210) 내의 주소를 참조하여 수신기(114)는 수신한 패킷이 수신기(114) 자신을 위한 것이지 아닌지(또는 패킷 수신지 주소에 수신기(114) 자신이 포함되어 있는지) 즉시 알 수 있다. 만약 상기 패킷(200)이 수신기(114) 자신을 위한 것이 아니라면 수신기는 MSDU(206) 내의 페이로드를 수신하거나 처리할 필요가 없다. 따라서 폐기될 운명의 MSDU(206)를 수신하거나 처리하기 위해 낭비되던 시간을 절약 함으로써 전송 효율을 높이고, 결과적으로 채널 대역폭을 절약할 수 있게 된다.
더욱이 MAC 헤더(210)를 PHY-SIG 필드(202) 내에 위치시킴으로써 MAC 헤더(210) 내의 정보의 전송의 신뢰성을 높일 수 있다. 그 이유는 일반적으로 가장 신뢰할 만한 변조 및 코딩 스킴이 PHY-SIG 필드(202)에 적용되며, 수신기(114)로 하여금 상기 정보를 정확히 수신하였는지 확인할 수 있도록 하기 위해 추가적인 CRC가 부가되기 때문이다.
더욱이 MAC 헤더(210)를 PHY-SIG 필드(202)에 위치시킴으로써, 비균등 에러 보호(unequal error protection; UEP) 스킴의 효율적/탄력적으로 적용할 수 있게 된다. UEP 스킴의 적용의 예로는 에러 보호를 MSDU(206) 내의 비디오 페이로드에 적용하는 것이 있는데, 지각적으로(perceptually) 중요한 비트들(예:most significant bits; MSBs)은 상대적으로 낮는 중요도를 갖는 비트들(예:least significant bits; LSBs)에 비해 더 높은 에러 보호를 받는다. MAC 헤더(210) 내의 모든 정보 비트들은 똑같이 중요하므로 UEP는 MAC 헤더(210)에 적용되지 않는다. 오히려 전송을 위한 MAC 헤더(210)의 모든 정보 비트들에 균등 에러 보호(equal error protection; EEP) 스킴이 적용된다. 이것은 종래의 접근 방식들에 비해 유리하다. 왜냐하면 종래의 방식들에 의할 경우, MAC 헤더(210) 정보가 신뢰할 만큼 보호되지 못하는 상태임에도 MAC 헤더(210)는 UEP의 적용을 받는 MSDU(206)에 포함된 비디오 페이로드와 함께 전송되기 때문이다. 본 발명에 의할 경우 MAC 헤더(210)를 PHY-SIG 필드에 포함시킴으로써 MAC 헤더(210)에는 EEP를 적용하여 전송하는 반면, MSDU(206) 내의 비디오 페이로드에는 UEP를 적용하여 전송하는 것이 가능하다(UEP 는 EEP에 비해 대역폭을 절약할 수 있다).
도 5는 무선 통신 스테이션들의 기능 블록도의 예를 보여준다. 본 발명에 의한 무선 통신 스테이션(station)의 예로는 무선 HD 송신기(112) 및 무선 HD 수신기(114)가 있으며, 이들은 PPDU(예: 도 3의 PPDU(208))와 같은 정보 프레임의 형성 및 통신을 위한 계층적 프레임 구조를 구현하기 위한 것이다. 무선 HD 송신기(112)는 패킷화 모듈(300), MAC 계층(무선 HD MAC)(302) 및 PHY 계층(무선 HD PHY)(304)을 포함한다. 무선 HD 수신기(114)는 역패킷화 모듈(306), MAC 계층(무선 HD MAC)(308) 및 PHY 계층(무선 HD PHY)(310)을 포함한다.
무선 HD 송신기(112)는 상위 계층(예: 비디오 소스 장치)으로부터 비압축 비디오 정보(312)를 입력받는다. 패킷화 모듈(300) 내의 패킷화기(packetizer)(314)는 상기 비압축 비디오 정보(312)를 처리하여 데이터 페이로드(예:도 4의 MSDU(206))를 생성한다. 데이터 페이로드(206)는 무선 HD MAC(302)에 공급된다. 무선 HD MAC(302) 내의 MAC 프레임 형성 모듈(320)은 데이터 페이로드(206)을 MAC 패킷(MPDU)로 변환한다. 그리고 도 4에서 설명된 바와 같이 프리앰블 시퀀스(204)의 PHY-SIG 필드(202) 내에 포함될 MAC 헤더(210)를 생성한다. 무선 HD MAC(302)는 MAC 헤더(210)을 포함하는 MAC 패킷을 무선 HD PHY(304)에 공급한다. 무선 HD PHY(304)는 수신한 MAC 패킷에 프리앰블을 부가한다. 부가된 프리앰블은 주기적인 트레이닝 시퀀스(212)를 포함함은 물론 HR 채널을 통해 수신기(114)로 패킷(200)을 전송하기 위한 PHY-SIG 필드(202)를 더 포함한다. 즉, PHY-SIG 필드(202)는 상기 MAC 헤더(210)을 포함한다. 그리고 더 나아가 PHY 프리앰블을 포함할 수 있다.
무선 HD 수신기(114)의 무선 HD PHY(310)는 트레이닝 시퀀스(212) 및 PHY-SIG 필드(202)를 HR 채널을 통해 수신한 후 무선 HD MAC(308)에 공급한다. 무선 HD MAC(308) 내의 MAC 헤더 추출 모듈(324)은 수신된 PHY-SIG 필드(202) 내의 MAC 헤더(210)를 검사하고, MAC 헤더(210) 내의 정보를 추출한다. MAC 헤더(210) 내의 주소 정보를 참조하면 헤더 추출 모듈(324)은 수신한 패킷(200)이 수신기(114)를 수신지로 하고 있는지 여부를 즉시 알 수 있다. 만약 패킷(200)이 수신기(114) 자신을 위한 것이 아니라면 수신기(114)는 PHY-SIG 필드(202) 이외의 패킷의 나머지 부분을 수신할 필요가 없고 거기에 포함된 MSDU(206)를 디코딩할 필요도 없다. 반면, 만약 MAC 헤더(210) 내의 주소를 참조하여 헤더 추출 모듈(324)이 상기 패킷(200)이 수신기(114) 자신을 위한 것이라고 판단하였다면 수신기(114)는 패킷의 나머지를 수신하고, 역-패킷화 모듈(depacketization module)(306) 내의 역-패킷화기(328)는 수신한 패킷 내의 MSDU(206)의 페이로드를 획득한다. 페이로드는 수신기(114)의 상위 계층으로 공급될 비압축 비디오정보(334)를 포함한다. 예시적인 MAC 헤더(210)는 하나 이상의 프레임 제어 필드(패킷 종류를 포함한다), MAC 프레임의 길이, 수신지(destination address) 및 소스 주소(source address)들 및 시퀀스 제어(sequence control)를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명에 의한 무선 네트워크(400)의 기능 블록도로서 일 군의 무선 장치들 간의 HD 비디오 전송 및 PPDU의 통신을 구현한다.
네트워크(400)는 무선 HD 조정기(coordinator, 412) 및 무선 HD 스테이션들(stations)(414)(예: 장치 1, ..., 장치 N)을 포함한다. 무선 HD 스테이 션들은 그들 간 통신을 위해 LR 무선 채널(416; 도 6에 점선 화살표로 표시)을 이용한다. 각 스테이션(414)은 다른 스테이션들(414)과 통신하기 위해 저속 채널(416)을 이용한다. 저속 채널(416)은 (가령 최고 20 Mbps 처리율(throughput)을 갖는) 양 방향 전송을 지원할 수 있다.저속 채널(416)은 주로 승인(ackowlegement; ACK) 프레임들과 같은 제어 프레임들을 전송하는데 이용된다.
무선 HD 조정기(412)는 스테이션들(414)과의 통신을 위해 LR 채널(416) 및 HR 데이터 채널(418)을 이용한다. HR 채널(418)은 단지 빔포밍(beamforming)에 의해 만들어진 방향성 빔들(directional beams)을 통한 단방향 유니캐스트(unicast) 전송만을 지원한다. 그리고 HR 채널(418)은 비압축 무선 HD 비디오 전송을 지원하기 위해 멀티 GB/s 대역폭을 가진다.
조정기(412)는 (도 2-5와 관련하여 설명한 바와 같이) 프레임 형성 및 통신 프로세스들을 이용하여 정보를 HR 채널을 통해 스테인션들(414)로 전송한다. 조정기(412)는 HR 채널을 통한 데이터 통신을 위해서 도 4에 도시된 PPDU 포맷을 이용한다. 상기한 바와 같이 PPDU 포맷은 PHY-SIG 및 MAC 헤더 필드들을 병합한다. 이러한 PPDU 포맷은 전력 절감을 가져온다. 왜냐하면 수신기가 MAC 헤더를 참조하여 수신 패킷이 수신기 자신을 위한 것임을 미리 판단하기 때문에 패킷 페이로드의 나머지 부분을 수신 및/또는 디코딩를 하지 않을 수 있기 때문이다.
본 발명은 논리 회로(logic circuits), 애플리케이션 고유의 집적회로(application specific integrated circuits), 펌웨어(firm) 등으로 구현될 수 있으며 특히, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코 드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 데이터 무선 전송을 위한 종래의 프레임 구조를 보여준다.
도 2a는 무선 시스템을 보여주는데, 이 시스템은 본 발명에 의한 프레임 형성 및 무선 채널을 통한 프레임 통신 프로세스를 수행하기 위한 무선 장치들을 포함하는 네트워크를 포함한다.
도 2b는 도 2a의 무선 시스템에서 고속 채널을 통한 전송에 쓰이는 방향성 빔의 예를 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 정보 전송을 위한 프레임 포맷의 예를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 PPDU 프레임 포맷의 예를 보여 준다.
도 5는 본 발명에 따른 PPDU 프레임 형성 및 전송을 위한 기능 블록도를 보여준다.
도 6은 본 발명에 따른 무선 장치들 간 정보 프레임들의 무선 전송을 구하기 위한 무선 네트워크의 기능 블록도를 보여준다.

Claims (31)

  1. 데이터에 대한 페이로드를 구성하는 단계;
    상기 페이로드 유닛에 프리앰블을 부가하는 단계; 및
    무선 채널을 통해 최소한 상기 페이로드의 프리앰블을 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 프리앰블은 PHY 프리앰블을 포함하며, 다시 상기 PHY 프리앰블은 상기 페이로드 유닛에 대한 MAC 헤더를 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 프리앰블을 부가하는 단계는
    데이터 유닛 프레임을 생성하기 위해 PHY 프리앰블을 상기 페이로드 유닛에 부가하는 단계; 및
    무선 채널을 통해 최소한 상기 데이터 유닛 프레임의 PHY 프리앰블을 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 PHY 프리앰블은 상기 데이터 유닛 프레임에 대한 헤더를 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 페이로드 유닛은 MAC 서비스 데이터 유닛을 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 데이터 유닛 프레임은 PHY 프로토콜 데이터 유닛을 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 MAC 헤더는 수신지 주소를 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 PHY 프리앰블은 PHY 시그널링 필드를 포함하고, 상기 PHY-시그널링 필드는 상기 MAC 헤더를 포함되는 무선 정보 전송 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 무선 정보 전송 방법은
    상기 데이터 유닛 프레임의 PHY 프리앰블을 수신하는 단계;
    상기 PHY 프리앰블 내의 상기 수신지 어드레스를 조사하는 단계; 및
    상기 수신지 주소를 참조하여, 만약 상기 수신기가 상기 데이터 유닛 프레임의 수신지에 해당하는 경우에 한해, 상기 데이터 유닛 프레임의 페이로드 유닛을 수신하는 단계를 더 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 무선 정보 전송 방법은
    상기 데이터 유닛 프레임의 프리앰블을 수신하는 단계;
    상기 PHY 프리앰블 내의 상기 수신지 주소를 조사하는 단계; 및
    상기 수신지 주소를 참조하여, 만약 상기 수신기가 상기 데이터 유닛 프레임 의 수신지에 해당하는 경우에 한해, 상기 데이터 유닛 프레임의 페이로드 유닛을 디코딩하는 단계를 더 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  9. 제 2항에 있어서, 상기 무선 채널은 60 GHz 주파수 대역 채널를 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 데이터는 비압축 비디오 정보를 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  11. 제 2항에 있어서, 상기 데이터는 고화질(HD) 비압축 비디오 정보를 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  12. 제 2항에 있어서, 무선 채널을 통해 상기 데이터 유닛 프레임을 전송하는 단계는 무선 채널을 통해 방향성 전송 빔의 형태로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 무선 채널을 통해 상기 데이터 유닛 프레임을 전송하는 단계는 OFDM을 이용하여 무선 채널을 통해 방향성 전송 빔의 형태로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 무선 정보 전송 방법.
  14. 데이터에 대한 페이로드를 구성하도록 구성된 패킷화 모듈;
    상기 페이로드 유닛에 대한 PHY 시그널링 정보를 생성하도록 구성된 형성 모듈; 및
    무선 채널을 통해 최소한 상기 프리앰블 정보를 전송하기 위한 전송 모듈을 포함하며,
    상기 PHY 시그널링 정보는 상기 페이로드 유닛에 대한 MAC 헤더(210)를 포함하는 무선 전송기.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 페이로드 유닛은 MAC 서비스 데이터 유닛을 포함하는 무선 전송기.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 PHY 시그널링 정보는 PHY 프리앰블을 포함하며, 다시 상기 PHY 프리앰블은 상기 MAC 헤더를 포함하며, 상기 MAC 헤더는 수신지 주소를 포함하는 무선 전송기.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 PHY 프리앰블은는 PHY 시그널링 필드를 포함하고, 상기 MAC 헤더는 PHY 프리앰블의 PHY-시그널링 필드에 포함되는 무선 전송기.
  18. 제 14항에 있어서, 상기 무선 채널은 60 GHz 주파수 대역 채널를 포함하는 무선 전송기.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 데이터는 비압축 비디오 정보를 포함하는 무선 전송기.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 데이터는 고화질 비압축 비디오 정보를 포함하는 무선 전송기.
  21. 제 14항에 있어서, 상기 전송 모듈은 무선 채널을 통해 방향성 전송 빔의 형태로 데이터를 전송하도록 구성된 무선 전송기.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 전송 모듈은 OFDM을 이용하여 무선 채널을 통해 방향성 전송 빔의 형태로 데이터를 전송하도록 구성된 무선 전송기.
  23. 무선 채널을 통해 페이로드 유닛에 대한 PHY 프리앰블 정보를 수신하도록 구성된 수신 모듈; 및
    상기 PHY 프리앰블 정보 내의 수신지 주소를 조사하도록 구성된 검사 모듈을 포함하며,
    상기 수신지 주소를 참조하여, 만약 상기 수신기가 상기 데이터 유닛 프레임의 수신지에 해당하는 경우에 한해, 상기 수신 모듈은 상기 페이로드 유닛을 수신하는 무선 수신기.
  24. 제 23항에 있어서 상기 무선 수신기는 상기 수신지 주소를 참조하여, 만약 상기 수신기가 상기 데이터 유닛 프레임의 수신지에 해당하는 경우에 한해, 상기 페이로드 유닛을 디코딩하는 디코딩 모듈을 더 포함하는 무선 수신기.
  25. 제 23항에 있어서, 상기 PHY 프리앰블 정보는 상기 페이로드 유닛에 대한 MAC 헤더를 포함하는 무선 수신기.
  26. 제 23항에 있어서, 상기 페이로드 유닛은 MAC 서비스 데이터 유닛을 포함하는 무선 수신기.
  27. 제 25항에 있어서, 상기 PHY 프리앰블은 상기 수신지 주소를 포함하는 MAC 헤더를 포함하는 무선 수신기.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 PHY 프리앰블은 PHY 시그널링 필드를 포함하고, 상기 MAC 헤더는 PHY 프리앰블의 PHY-시그널링 필드에 포함되는 무선 수신기.
  29. 제 23항에 있어서, 상기 무선 채널은 60 GHz 주파수 대역 채널를 포함하는 무선 수신기.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 데이터는 비압축 비디오 정보를 포함하는 무선 수신기.
  31. 제 29항에 있어서, 상기 데이터는 고화질 비압축 비디오 정보를 포함하는 무선 수신기.
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