KR20140034829A

KR20140034829A - 1GHz 이하 주파수 밴드용 프리앰블 설계

Info

Publication number: KR20140034829A
Application number: KR1020137033240A
Authority: KR
Inventors: 홍위안 장
Original assignee: 마벨 월드 트레이드 리미티드
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2014-03-20
Also published as: JP2016027710A; US10178665B2; JP2014519263A; US9706546B2; JP6016142B2; CN103548295A; WO2012158398A1; US20170311302A1; US20150189639A1; KR101923204B1; EP2710757A1; US20120294294A1; CN103548295B; US8982889B2; JP5801476B2

Abstract

단일-사용자 패킷인 제 1 패킷에 대한 제 1 프리앰블을 발생시키도록 구성된 제 1 프리앰블 발생기 모듈을 포함하는 시스템이 제공된다. 제 1 프리앰블은 제 1 숏 트레이닝 필드, 제 1 롱 트레이닝 필드, 제 1 신호 필드 및 제 2 신호 필드를 포함한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈이 제 2 패킷에 대한 제 2 프리앰블을 발생시키며, 여기서 제 2 패킷은 복수-사용자 패킷으로서 포맷된 복수 사용자 패킷이거나 혹은 복수-사용자 패킷으로서 포맷된 단일-사용자 패킷이다. 제 2 프리앰블은 제 1 프리앰블보다 더 길다. 제 2 프리앰블은 제 2 숏 트레이닝 필드, 제 2 롱 트레이닝 필드, 제 3 신호 필드 및 제 4 신호 필드를 포함한다. 변조 모듈이 제 1 프리앰블의 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드를, 제 2 프리앰블의 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드와는 다르게 변조한다.

Description

1GHz 이하 주파수 밴드용 프리앰블 설계{PREAMBLE DESIGNS FOR SUB-1GHZ FREQUENCY BANDS}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 개시내용은 미국 특허 출원 번호 제13/464,467호(출원일: 2012년 5월 4일)에 대한 우선권 혜택을 주장함과 아울러 미국 가특허 출원 번호 제61/486,713호(출원일: 2011년 5월 16일)에 대한 우선권 혜택을 주장한다. 본 개시내용은 미국 출원 번호 제13/359,336호(출원일: 2012년 1월 26일) 및 미국 출원 번호 제12/175,526호(출원일: 2008년 7월 18일)와 관련되어 있다. 앞서 참조된 특허출원들의 개시내용은 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.

본 개시내용은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 1GHz 이하 주파수 밴드용 프리앰블 설계에 관한 것이다.

본 명세서에서 제공되는 배경기술은 본 개시내용의 배경 상황을 전반적으로 설명하기 위한 것이다. 현재 본 발명의 발명자로 명명된 사람들이 행한 작업은, 이러한 작업이 본 배경기술 부분에서 설명되는 한, 뿐만 아니라 (만약 본 배경기술 부분에서 설명되지 않은 경우 본 출원의 출원시 종래 기술로서의 자격이 없는) 여러 양상의 설명으로 제공되는 한, 본 개시내용에 대한 종래 기술로서 명백하게 인정되는 것이 아니며 암시적으로 인정되는 것도 아니다.

국제 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)는 무선 로컬 영역 네트워크(Wireless Local Area Network, WLAN)를 위한 표준들을 개발해 오고 있다. 이러한 표준들 중 일부는 일반적으로 802.1x로서 표시되는바, 이것은 WLAN을 위한 주파수 밴드, 변조 및 코딩 방식, 데이터 전송속도 및 패킷 포맷을 포함하는 동작 파라미터를 특정한다.

높은 데이터 전송속도를 제공하기 위해, 대부분의 WLAN은 높은 주파수 밴드에서 동작한다. 예를 들어, 802.11a/b/g/n/ac/ad 표준을 따르는 WLAN은 2.4GHz, 5GHz 혹은 60GHz 주파수 밴드에서 동작하며, 데이터 전송속도의 범위는 11Mbps로부터 1Gbps보다 크다. 하지만, 동작 주파수가 높기 때문에 이러한 WLAN의 범위는 상대적으로 짧다.

WLAN의 범위는 동작 주파수를 낮춤으로써 확장될 수 있다. 그러나, 동작 주파수를 낮추는 경우, 낮은 동작 주파수로 인해 데이터 전송속도가 또한 낮아지게 된다. 예를 들어, 802.11ah 및 802.11af 표준을 따르는 WLAN은 1GHz 이하 주파수 밴드에서 동작하고, 802.11a/b/g/n/ac/ad 표준을 따르는 WLAN보다 데이터 전송속도는 더 낮지만 더 긴 범위를 갖는다.

제 1 패킷(packet)에 대한 제 1 프리앰블(preamble)을 발생시키도록 구성된 제 1 프리앰블 발생기 모듈(preamble generator module)을 포함하는 시스템이 제공되면, 여기서 제 1 패킷은 단일 사용자 패킷(single-user packet)이다. 제 1 프리앰블은 제 1 숏 트레이닝 필드(short training field), 제 1 롱 트레이닝 필드(long training field), 제 1 신호 필드 및 제 2 신호 필드를 포함한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 제 2 패킷에 대한 제 2 프리앰블을 발생시키고, 여기서 제 2 패킷은 복수 사용자 패킷으로서 포맷(format)된 복수 사용자 패킷이거나 혹은 복수 사용자 패킷으로서 포맷된 단일 사용자 패킷이다. 2 프리앰블은 제 1 프리앰블보다 더 길다. 제 2 프리앰블은 제 2 숏 트레이닝 필드, 제 2 롱 트레이닝 필드, 제 3 신호 필드 및 제 4 신호 필드를 포함한다. 변조 모듈(modulation module)은 제 1 프리앰블의 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드를, 제 2 프리앰블의 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드와는 다르게, 변조(modulate)한다.

다른 특징들에 있어서, 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널(sub-1GHz channel)을 통해 전송된 패킷을 수신함에 응답하여, 수신기는 (i) 제 1 신호 필드와 제 3 신호 필드 간의 변조 차이 혹은 (ii) 제 2 신호 필드와 제 4 신호 필드 간의 변조 차이에 근거하여 상기 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정할 수 있게 된다. 더욱이, 수신기가 제 1 패킷은 프로세싱할 수 있지만 제 2 패킷은 프로세싱할 수 없음에 응답하여, 그리고 수신기가 제 2 패킷을 수신함에 응답하여, 수신기는 제 2 프리앰블의 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드에 근거하여 (i) 제 2 패킷의 지속시간(duration)을 결정할 수 있게 되고 (ii) 제 2 패킷의 지속시간 동안 1GHz 이하 주파수 채널에 액세스할 수 없게 된다.

다른 특징들에 있어서, 변조 모듈은, (i) 제 1 프리앰블의 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드, 그리고 (ii) 제 2 프리앰블의 제 3 신호 필드를 제 1 변조를 사용하여 변조함과 아울러 제 2 프리앰블의 제 4 신호 필드를 제 2 변조를 사용하여 변조하도록 구성된다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 제 1 패킷과 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함한다. 시스템은 또한, (i) 제 1 신호 필드와 제 3 신호 필드 간의 변조 차이 혹은 (ii) 제 2 신호 필드와 제 4 신호 필드 간의 변조 차이에 근거하여, 클라이언트 스테이션(client station)에 의해 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정하도록 구성된 수신 모듈을 포함한다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 제 1 패킷을 발생시키도록 구성된 제 1 패킷 발생기 모듈을 포함한다. 제 1 패킷은 제 1 프리앰블, 제1의 복수의 롱 트레이닝 필드들, 그리고 단일 사용자에 대한 데이터를 포함하는 제 1 데이터 필드를 포함한다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 제 2 패킷을 발생시키도록 구성된 제 2 패킷 발생기 모듈을 포함한다. 제 2 패킷은 제 2 프리앰블, 복수 사용자 숏 트레이닝 필드, 제2의 복수의 복수 사용자 롱 트레이닝 필드들, 그리고 복수의 사용자들에 대한 혹은 단일 사용자에 대한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 필드를 포함한다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 제 1 프리앰블의 제 1 롱 트레이닝 필드를 발생시키도록 구성된 제 1 롱 트레이닝 필드 발생기 모듈을 포함한다. 제 1 롱 트레이닝 필드는 이중 가드 밴드(double guard band)를 포함하고, 이중 가드 밴드를 뒤따라 제 1 롱 트레이닝 심볼(long training symbol), 제 1 단일 가드 밴드 및 제 2 롱 트레이닝 심볼이 있다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 제 2 프리앰블의 제 2 롱 트레이닝 필드를 발생시키도록 구성된 제 2 롱 트레이닝 필드 발생기 모듈을 포함한다. 제 2 롱 트레이닝 필드는 이중 가드 밴드를 포함하고, 이중 가드 밴드를 뒤따라 제 1 롱 트레이닝 심볼, 제 2 단일 가드 밴드 및 제 3 롱 트레이닝 심볼이 있다. 제 2 단일 가드 밴드는 제 1 단일 가드 밴드에 대해 위상 변이(phase shift)된다. 제 3 롱 트레이닝 심볼은 제 2 롱 트레이닝 심볼에 대해 위상 변이된다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 제 1 패킷과 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함한다. 시스템은 또한, (i) 제 1 단일 가드 밴드와 제 2 단일 가드 밴드 간의 위상 차이 혹은 (ii) 제 2 롱 트레이닝 필드와 제 3 롱 트레이닝 필드 간의 위상 차이에 근거하여, 클라이언트 스테이션에 의해 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정하도록 구성된 수신 모듈을 포함한다.

다른 특징들에 있어서, 제 1 프리앰블 발생기 모듈은 제 1 신호 필드 내의 비트(bit)를 제 1 상태로 설정하도록 구성되고, 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 제 3 신호 필드 내의 비트를 제 2 상태로 설정하도록 구성된다. 제 2 상태는 제 1 상태의 반대 상태이다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 인코딩 모듈(encoding module)을 포함하고, 인코딩 모듈은, 제 1 신호 필드, 제 2 신호 필드, 제 3 신호 필드 및 제 4 신호 필드를 인코딩하도록 구성되고, 제 1 신호 필드의 끝에 제 1 신호 필드를 디코딩(decoding)하기 위한 데이터를 포함하도록 구성되며, 그리고 제 3 신호 필드의 끝에 제 3 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하도록 구성된다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 제 1 패킷과 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함한다. 시스템은 또한, 수신 모듈을 포함하며, 수신 모듈은, (i) 제 1 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 제 1 신호 필드를 디코딩하거나 혹은 (ii) 제 3 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 제 3 신호 필드를 디코딩하도록 구성되며, 그리고 제 2 신호 필드 혹은 제 4 신호 필드를 디코딩하기 전에, 제 1 신호 필드 혹은 제 3 신호 필드 내의 비트의 상태에 근거하여, 클라이언트 스테이션에 의해 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정하도록 구성된다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 인코딩 모듈을 포함하고, 인코딩 모듈은, (i) 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드를 조인트(joint)시켜 인코딩하고 (ii) 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드를 조인트시켜 인코딩하도록 구성되며, 제 2 신호 필드의 끝에 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하도록 구성되고, 그리고 제 4 신호 필드의 끝에 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하도록 구성된다. 시스템은 또한, 제 2 패킷을 발생시키도록 구성된 패킷 발생기 모듈을 포함한다. 제 2 패킷은 제 2 프리앰블, 복수 사용자 숏 트레이닝 필드, 복수의 복수 사용자 롱 트레이닝 필드들 및 페이로드(payload)를 포함한다. 복수 사용자 숏 트레이닝 필드는 일정 길이의 복수의 심볼들을 갖는다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 제 1 패킷과 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함한다. 시스템은 또한, 수신 모듈을 포함하며, 수신 모듈은, (i) 제 2 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 제 1 신호 필드를 디코딩하거나 혹은 (ii) 제 4 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 제 3 신호 필드를 디코딩하도록 구성되며, 그리고 제 1 신호 필드 혹은 제 3 신호 필드 내의 비트의 상태에 근거하여, 클라이언트 스테이션에 의해 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정하도록 구성된다. 수신된 패킷이 제 2 패킷이라는 결정에 응답하여, 수신 모듈은, 제 2 패킷의 복수의 롱 트레이닝 필드들을 수신하기 전에, 복수 사용자 숏 트레이닝 필드의 길이에 근거하여 수신 모듈의 자동 이득 제어의 이득을 재설정할 수 있게 된다.

다른 특징들에 있어서, 이진 위상 편이 키잉 변조(binary phase shift keying modulation)의 사용에 응답하여, 변조 모듈은 사용되지 않은 (i) 콘스텔레이션 축(constellation axis) 혹은 (ii) 톤(tone)에 정보를 추가하도록 구성된다. 이 정보는 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 표시한다.

다른 특징들에 있어서, 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드는 복수의 사용자들에 대한 사용자 특정 정보(user-specific information)를 포함하고, 제 2 패킷은 사용자 특정 정보를 전달하기 위해 제2의 복수의 롱 트레이닝 필드들을 뒤따르는 추가적인 신호 필드를 포함하지 않는다.

다른 특징들에 있어서, 사용자 특정 정보는, 복수의 사용자들에 대한 (i) 물리적 계층(physical layer, PHY) 모드(mode)들에 관한 정보, (ii) 변조 및 코딩 방식들에 관한 정보 그리고 (iii) 각 사용자에 대한 스트림(stream)들의 수에 관한 정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다.

다른 특징들에 있어서, 제 2 프리앰블 발생기 모듈은, 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내의 별개의 필드들에 복수의 사용자들 각각에 대한 사용자 특정 정보를 저장하도록 구성된다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 복수의 사용자들 각각에 대한 사용자 특정 정보를 조인트시켜 조인트 인코딩하도록 구성된 인코더 모듈을 포함한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 복수의 사용자들 각각에 대한 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 저장하도록 구성된다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 복수의 사용자들 모두에 대한 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 압축하도록 구성된 데이터 압축 모듈을 포함한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 복수의 사용자들 모두에 대한 압축된 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 저장하도록 구성된다.

다른 특징들에 있어서, 제 1 프리앰블 발생기 모듈은 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 길이 필드(length field)를 포함하도록 구성된다. 길이 필드는 제 1 패킷의 제 1 데이터 필드의 길이를 표시한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 지속시간 필드(duration field)를 포함하도록 구성된다. 지속시간 필드는 제 1 패킷의 제 2 데이터 필드의 지속시간을 표시한다.

다른 특징들에 있어서, 제 1 데이터 필드의 길이는 제 1 패킷의 제 1 데이터 필드 내에서의 바이트(byte)들의 수로서 표시되며, 제 2 데이터 필드의 지속시간은 제 2 패킷의 제 2 데이터 필드 내에서의 심볼들의 수로서 표시된다.

다른 특징들에 있어서, 제 2 패킷의 제 2 데이터 필드의 지속시간은 제 2 데이터 필드 내에서의 바이트들의 수로서 표시된다. 시스템은 또한, 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 제 2 패킷을 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함한다. 시스템은 또한, (i) 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에서의 바이트들의 수, 그리고 (ii) 복수의 사용자들에 의해 사용된 데이터 전송속도(data rate)들 중 가장 낮은 데이터 전송속도에 근거하여, 제 2 패킷의 제 2 데이터 필드의 지속시간을 결정하도록 구성된 수신 모듈을 포함한다.

다른 특징들에 있어서, 시스템은 또한, 제 1 주파수를 갖는 제 1 클럭 신호(clock signal)를 발생시키도록 구성된 클럭 발생기 모듈(clock generator module)을 포함한다. 제 1 주파수는 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11n 혹은 802.11ac 표준에 따라 발생되는 제 2 클럭 신호의 제 2 클럭 주파수보다 작다. 제 1 프리앰블 발생기 모듈은 제 1 클럭 신호에 근거하여 제 1 프리앰블을 발생시키도록 구성된다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 제 1 클럭 신호에 근거하여 제 2 프리앰블을 발생시키도록 구성된다.

본 개시내용의 다른 이용가능한 분야는 아래의 상세한 설명, 특허청구범위, 및 도면으로부터 명백하게 될 것이다. 상세한 설명 및 특정 예들은 본 개시내용의 범위를 한정할 의도로 제공되는 것이 아니고 오로지 예시적 목적을 갖도록 의도된 것이다.

본 개시내용은 상세한 설명 및 첨부되는 도면으로부터 더 완벽하게 이해될 것이다.

도 1은 IEEE 802.11a 표준을 따르는 패킷을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2c는 IEEE 802.11n 표준을 따르는 패킷을 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 IEEE 802.11ac 표준을 따르는 패킷을 나타낸다.
도 4는 무선 로컬 영역 네트워크의 기능적 블록도이다.
도 5는 기지국의 기능적 블록도이다.
도 6은 클라이언트 스테이션의 기능적 블록도이다.
도 7은 기지국의 물리적 계층(PHY)의 기능적 블록도이다.
도 8a 내지 도 8c는 IEEE 802.11ah 및 IEEE 802.11af 표준에 대한 프리앰블 설계의 제 1 세트를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9c는 단일 사용자 패킷을 복수 사용자 패킷과 구별하기 위해 프리앰블들에서 사용되는 서로 다른 변조들을 나타낸다.
도 10a 내지 도 10c는 단일 사용자 패킷을 복수 사용자 패킷과 구별하기 위해 프리앰블들에서 사용되는 서로 다른 변조들을 나타낸다.
도 11a 및 도 11b는 단일 사용자 패킷을 복수 사용자 패킷과 구별하기 위해 프리앰블들에서 사용되는 롱 트레이닝 필드들을 나타낸다.
도 12a 및 도 12b는 프리앰블들 내에서의 서로 다른 비트 할당들을 나타낸다.
도 13a 내지 도 13d는 프리앰블들 내에서의 서로 다른 비트 할당들을 나타낸다.
도 14는 제 2 프리앰블 필드를 제거하기 위해 제 1 프리앰블 필드로부터의 비트들을 제 2 프리앰블 필드에 재할당하는 것을 나타낸다.
도 15a 및 도 15b는 IEEE 802.11ah 및 IEEE 802.11af 표준에 대한 제안된 프리앰블 설계의 제 2 세트를 나타낸다.
도 16은 본 개시내용에 따라 설계된 프리앰블들을 발생시키고 이 프리앰블들을 포함하는 패킷들을 전송하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 17은 본 개시내용에 따라 설계된 프리앰블들을 포함하는 패킷이 단일 사용자 패킷인지 아니면 복수 사용자 패킷인지 여부를 자동 검출하기 위한 방법의 흐름도이다.

IEEE에 의해 개발된 표준들 중 일부는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 사용하여 패킷들을 전송하는 것을 가능하게 한다. OFDM은, 패킷이 단일 사용자에 대한 데이터를 포함하는 단일-사용자(Single-User, SU) 모드, 그리고 패킷이 복수의 사용자들에 대한 데이터를 포함할 수 있는 복수-사용자 복수-입력 복수-출력(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output, MU-MIMO) 모드를 지원한다. MU-MIMO 모드에서, 복수의 안테나들을 갖는 송신기들은 단일 패킷 내에 서로 다른 사용자들에게 전송될 공간 스트림(spatial stream)들을 빔포밍(beamforming)한다.

OFDM 패킷은 패킷이 단일-사용자(SU) 패킷인지 아니면 복수-사용자(MU) 패킷인지 여부를 표시하는 프리앰블을 포함한다. SU 패킷들을 프로세싱할 수 있는 디바이스가 MU 패킷을 수신하는 경우(즉, 디바이스가 MU 패킷의 의도하지 않은 수신자가 되는 경우), 디바이스는 프리앰블에 근거하여 패킷이 MU 패킷임을 검출할 수 있고, 충돌을 피하기 위해 MU 패킷의 지속시간 동안 백-오프(back-off)를 행할 수 있다(즉, 데이터를 전송하지 않을 수 있음).

그러나, 프리앰블의 복수-사용자 부분은 불필요한 오버헤드(overhead) 및 프로세싱을 단일-사용자 패킷들에 부가한다. 802.11ah 혹은 802.11af 표준을 따르는 WLAN 내의 일부 디바이스들은 MU-MIMO 모드를 지원하지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 개시내용은 옵션(option)으로서 MU-MIMO 모드에 대한 지원을 포함하는 802.11ah 혹은 802.11af 표준용 프리앰블 설계를 제안한다. 특히, 이러한 프리앰블 설계는 수신기로 하여금, SU 패킷과 MU 패킷을 용이하게 구별할 수 있게 하고 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 자동-검출할 수 있게 한다. 이러한 프리앰블 설계는 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 표시하는 많은 방법들을 포함한다. 이러한 표시는 오로지 SU 패킷들만을 프로세싱할 수 있는 수신기들을 스푸핑(spoofing)하는데 사용될 수 있다.

이제 도 1을 참조하면, 단일-입력 단일-출력(Single-Input Single-Output, SISO) OFDM 레거시 디바이스(legacy device)에 대한 802.11a 표준을 따르는 패킷(100)이 제시된다. 본 개시내용 전체에 걸쳐, 접두사 "L"은 레거시 디바이스에 대한 필드를 표시한다. 패킷(100)은 프리앰블 및 데이터를 포함한다. 프리앰블은 숏 트레이닝 필드(L-STF), 롱 트레이닝 필드(L-LTF) 및 신호 필드(L-SIG)를 포함한다. 패킷(100)을 수신하는 수신기는 다음과 같은 프리앰블을 사용한다.

L-STF는 패킷 검출 및 대략적 주파수 동기화(coarse frequency synchronization)를 위해 사용되며, 그리고 패킷(100)을 프로세싱하기 위해 수신기의 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, AGC)의 이득을 설정하기 위해 사용된다. L-LTF는 채널 추정 및 미세 주파수 동기화(fine frequency synchronization)를 위해 사용된다. L-SIG는 패킷(100) 내의 데이터를 변조하기 위해 사용되는 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, MCS)과 같은 물리적 계층(PHY) 파라미터들을 표시하는데 사용된다. 데이터는 L-SIG 필드에 표시된 변조 및 코딩 방식(MCS)을 사용하여 변조된 데이터의 단일 스트림을 포함한다. 이에 따라, 수신기는 프리앰블에 근거하여 패킷(100) 내의 데이터를 프로세싱할 수 있다.

이제 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, MIMO OFDM 디바이스에 대한 802.11n 표준을 따르는 패킷들(150 및 200)이 제시된다. 도 2a에서, 패킷(150)은 802.11n 표준을 따르고, 레거시(802.11a) 디바이스들에 대한 지원(즉, 하위 호환성(backward compatibility))을 갖는 혼합 모드(Mixed Mode, MM) 프리앰블을 포함한다. 혼합 모드 프리앰블은 레거시 부분과 하이 쓰루풋(High Throughput, HT) 부분을 포함하며, 각각은 (수신기에서 AGC 이득을 재설정하기 위한) 대응하는 STF로 시작한다. 도 2b에서, 패킷(200)은 802.11n 표준을 따르고, 그린필드(Greenfield) (GF 혹은 HT 전용) 프리앰블을 포함한다. 달리 말하면, 802.11n 표준은 두 가지 타입의 프리앰블들(혼합 모드(MM) 프리앰블 및 그린필드(GF) 프리앰블)을 지원한다.

도 2a에서, 혼합 모드 프리앰블의 레거시 부분은 L-STF 필드, L-STF 필드 및 L-SIG 필드를 포함한다. 추가적으로, 혼합 모드 프리앰블의 레거시 부분은 HT-SIG 필드를 포함한다. HT-SIG 필드는 패킷(150) 내의 데이터를 변조하기 위해 사용되는 변조 및 코딩 방식(MCS)을 표시한다. 추가적으로, HT-SIG 필드는 프리앰블의 HT 부분에서 뒤따라 올 롱 트레이닝 필드(LTF)들의 수를 표시한다.

프리앰블의 HT 부분은 HT-STF를 포함하고, 데이터 내의 공간 스트림들의 수(number of spatial streams)(Nsts)에 대응하는 롱 트레이닝 필드(LTF)들의 수를 포함한다. 단지 예를 들어 보면, 데이터는 HT-SIG 필드에 표시된 변조 및 코딩 방식(MCS)을 사용하여 변조된 두 개의 공간 스트림들을 포함한다. 이에 따라, 프리앰블의 HT 부분은 HT-STF를 뒤따르는 두 개의 LTF들(HT-LTF1 및 HT-LTF2)을 포함한다. 레거시 디바이스가 패킷(150)을 수신하는 경우, 레거시 디바이스는 프리앰블의 레거시 부분을 디코딩하고, 프리앰블의 레거시 부분에 근거하여 (예컨대, L-SIG 필드의 끝에서) 패킷(150)의 지속시간을 결정하고, 그리고 패킷(150)의 지속시간 동안 백오프를 행한다(즉, 데이터를 전송하지 않음).

도 2b에서, 패킷(200)은 오로지 GF 프리앰블과 HT 데이터만을 포함한다. GF 프리앰블은 HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG 그리고 데이터 내의 공간 스트림들의 수에 대응하는 임의의 추가적인 LTF들을 포함한다. 단지 예를 들어 보면, 데이터는 HT-SIG 필드에 표시된 변조 및 코딩 방식(MCS)을 사용하여 변조된 두 개의 공간 스트림들을 포함한다. 이에 따라, HT-SIG 필드를 뒤따라 HT-LTF2가 있다.

도 2c에서, MIMO OFDM 디바이스에 대한 802.11n 표준을 따르는 패킷(250)의 예가 제시된다. 패킷(250)은 오로지 GF 프리앰블과 HT 데이터만을 포함한다. GF 프리앰블은 HT-GF-STF, HT-LTF1, HT-SIG 그리고 데이터 내의 공간 스트림들의 수에 대응하는 임의의 추가적인 LTF들을 포함한다. 단지 예를 들어 보면, 데이터는 HT-SIG 필드에 표시된 변조 및 코딩 방식(MCS)을 사용하여 변조된 세 개 혹은 네 개의 공간 스트림들을 포함한다. 이에 따라, HT-SIG 필드를 뒤따라 세 개의 HT-LTF들(HT-LTF2, HT-LTF3 및 HT-LTF4)이 있다.

이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 802.11ac 표준을 따르는 패킷(300)이 제시된다. 도 3a에서, 패킷(300)은 레거시(802.11a) 디바이스들에 대한 지원(즉, 하위 호환성)을 갖는 혼합 모드(MM) 프리앰블을 포함한다. 혼합 모드 프리앰블은 레거시 부분(공통 부분)과 초고처리율(Very High Throughput, VHT) 부분(복수-사용자(MU) 부분)을 포함한다. 패킷(300)의 프리앰블은 패킷(300)이 단일-사용자(SU) 802.11ac 패킷인지 아니면 복수-사용자(MU) 802.11ac 패킷인지에 상관없이 동일한 구조를 갖는다. 공통 부분은 L-STF 필드, L-STF 필드 및 L-SIG 필드를 포함한다. 추가적으로, 공통 부분은 VHTSIGA로 지칭되는 제 1 초고처리율(VHT) SIG 필드를 포함한다. MU 부분은 VHTSTF, VHTLTF들의 수, 그리고 VHTSIGB로 지칭되는 제 2 VHT SIG 필드를 포함한다.

패킷(300)이 MU 패킷인 경우, VHTSIGA 필드는 패킷(300)을 수신한 사용자들의 공통 능력들을 표시하고, 그리고 VHTSIGB 필드는 패킷(300)을 수신한 각각의 사용자의 능력들(예를 들어, MCS)을 표시한다. 패킷(300)을 수신한 각각의 수신기는 다른 수신들을 위한 채널을 결정할 수 있다. 만약 패킷(300)을 수신한 수신기가 추가적인 안테나들을 갖는다면, 수신기는 다른 수신들의 채널에 관한 정보에 근거하여, 다른 수신기들에 대한 패킷(300) 내에 포함된 신호들로 인한 간섭을 제거할 수 있다.

패킷(300)이 SU 패킷인 경우, VHTSIGA 필드는 패킷(300)을 수신하는 사용자의 능력들(예를 들어, MCS)을 표시한다. 그럼에도 불구하고, 패킷(300)은 패킷(300)이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부에 상관없이 VHTSIGB 필드를 포함한다. 달리 말하면, 패킷(300)의 프리앰블은 패킷(300)이 SU 패킷인 경우에도 MU 부분을 불필요하게 포함한다.

도 3b에서, L-SIG, VHTSIGA 및 VHTSIGB 필드들에서의 심볼들의 변조의 예들이 제시된다. 단지 예를 들어 보면, VHTSIGA 필드는 두 개의 심볼들을 포함하는바, 그 각각은 서로 다른 변조를 사용하여 변조된다. 예를 들어, 제 1 심볼은 이진 위상 편이 키잉(Binary Phase Shift Keying, BPSK) 변조를 사용하여 변조될 수 있고, 제 2 심볼은 BPSK에 대해 90도만큼 위상 편이된 QBPSK 변조를 사용하여 변조될 수 있다. 이에 반해, 도 2a에 제시된 패킷(150)에서, HT-SIG 필드 내의 심볼들은 동일한 변조(예를 들어, BPSK)를 사용하여 변조된다. 따라서, 수신기는 패킷이 802.11n 패킷인지 아니면 802.11ac 패킷인지 여부를, 레거시 필드들을 뒤따르는 필드 내의 심볼들의 변조가 동일한지(이것은 802.11n 패킷임을 표시함) 아니면 서로 다른지(이것은 802.11ac 패킷임을 표시함) 여부에 근거하여, 결정할 수 있다.

802.11ah 및 802.11af 표준에서, 대다수의 디바이스들이 복수-사용자 MIMO 모드를 지원하지 않기 때문에, 단일-사용자 패킷들에 대한 프리앰블 설계는 옵션으로서 오로지 MU-MIMO 모드에 대한 지원을 제공함으로써 간략하게 될 수 있다. 프리앰블의 MU 부분은 오로지 MU 패킷들 내에만 존재한다. 더욱이, 802.11ah 및 802.11af 표준은 802.11n/ac 표준보다 훨씬 더 낮은 대역폭을 제공하기 때문에, 802.11ah 및 802.11af 표준에 대한 본 개시내용에서 설명되는 모든 프리앰블 설계는 802.11n/ac 표준의 프리앰블에 비해 다운클럭(downclock)된다. 즉, 802.11ah 및 802.11af 표준에 대한 본 개시내용에서 설명되는 프리앰블을 발생시키기 위해 사용되는 클럭은 N으로 나누어지는바, 여기서 N은 1보다 큰 정수이다. 예를 들어, N = 10이다.

802.11ah 및 802.11af 표준에 대한 본 개시내용에서 설명되는 프리앰블을 설계할 때 사용되는 기준은 다음과 같다. 비의도된 단일-사용자(SU) 수신기는 수신된 패킷의 단지 프리앰블의 일부분만을 디코딩해야 하고, 패킷의 지속시간을 결정해야하며, 그리고 패킷의 지속시간 동안 백오프를 행해야만 한다. 비의도된 SU 수신기는 프리앰블의 전체 MU 부분을 디코딩할 필요가 없다. 대신에, 프리앰블의 MU 부분은 SIG 필드에서의 정보에 근거하여 올바른 패킷 지속시간으로 SU 수신기를 스푸핑하여, SU 수신기는 올바른 패킷 지속시간 동안 백오프를 행할 수 있고 클리어 채널 평가(Clear Channel Assessment, CCA)를 홀딩(holding)할 수 있다. MU-MIMO 수신기 혹은 SU 수신기는 프리앰블이 MU 프리앰블인지 아니면 SU 프리앰블인지 여부를 용이하게 자동-검출할 수 있다.

구체적으로, SU 프리앰블과 MU 프리앰블에 대한 두 가지 옵션이 개시된다. 제 1 옵션에서, SU 프리앰블은 그린필드 모드에 기반을 두고 있으며 필드들의 단일 세그먼트(segment)를 포함한다. MU 프리앰블은 혼합 모드에 기반을 두고 있으며, 공통 부분 및 MU 부분을 포함한다. 제 2 옵션에서, SU 프리앰블과 MU 프리앰블은 혼합 모드에 기반을 두고 있다. 이러한 옵션들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 설명은, 본 개시내용에 따라 프리앰블들을 발생시키고 이러한 프리앰블들을 포함하는 패킷들을 전송하는 기지국과, 그리고 패킷들을 수신하고 이러한 프리앰블들을 프로세싱하는 클라이언트 스테이션들에 관한 설명이다.

이제 도 4를 참조하면, 본 개시내용에 따른 WLAN(400)이 제시된다. WLAN(400)은 802.11ah 및 802.11af 표준에 따라 동작한다. WLAN(400)은 기지국(402)과, 복수의 클라이언트 스테이션들(404-1, ..., 및 404-N)(집합적으로 클라이언트 스테이션들(404)로 지칭됨)을 포함하는바, 여기서 N은 1보다 큰 정수이다. 기지국(402)과 클라이언트 스테이션들(404)은 802.11ah 및 802.11af 표준을 따른다.

기지국(402)은 복수의 안테나들(406-1, ..., 및 406-N)(집합적으로 안테나들(406)로 지칭됨)을 포함하는바, 여기서 N은 1보다 큰 정수이다. 기지국(402)은 물리적 계층(PHY)(408), 매체 액세스 제어기(Medium Access Controller, MAC)(410) 및 프로세서(412)를 포함한다. PHY(408)는, 안테나들(406)을 통해 무선 채널과 통신하는, 송신기(TX)(414) 및 수신기(RX)(416)를 포함한다. 송신기(414)와 수신기(416)는 송수신기로 지칭될 수 있다.

PHY(408)는 송신기(414)에 의해 전송될 데이터를 인코딩 및 변조하고, 수신기(416)에 의해 수신된 데이터를 복조 및 디코딩한다. MAC(410)은 무선 채널에 대한 PHY(408)의 액세스를 제어한다. 프로세서(412)는 송신기(414)에 의해 전송될 데이터 및 수신기(416)에 의해 수신된 데이터를 프로세싱한다. 프로세서(412)는 기지국(402)의 다른 기능들을 추가적으로 수행한다.

클라이언트 스테이션(404-1)은 복수의 안테나들(426-1, ..., 및 426-N)(집합적으로 안테나들(426)로 지칭됨)을 포함하는바, 여기서 N은 1이거나 1보다 큰 정수이다. 클라이언트 스테이션(404-1)은 물리적 계층(PHY)(428), 매체 액세스 제어기(MAC)(430) 및 프로세서(432)를 포함한다. PHY(428)는, 안테나들(426)을 통해 무선 채널과 통신하는, 송신기(TX)(434) 및 수신기(RX)(436)를 포함한다. 송신기(434)와 수신기(436)는 송수신기로 지칭될 수 있다.

PHY(428)는 송신기(434)에 의해 전송될 데이터를 인코딩 및 변조하고, 수신기(436)에 의해 수신된 데이터를 복조 및 디코딩한다. MAC(430)은 무선 채널에 대한 PHY(428)의 액세스를 제어한다. 프로세서(432)는 송신기(434)에 의해 전송될 데이터 및 수신기(436)에 의해 수신된 데이터를 프로세싱한다. 프로세서(432)는 클라이언트 스테이션들(404-1)의 다른 기능들을 추가적으로 수행한다. 다른 클라이언트 스테이션들(404) 중 하나 이상의 클라이언트 스테이션은 클라이언트 스테이션(404-1)과 유사할 수 있다. 다른 클라이언트 스테이션들(404) 중 하나 이상의 클라이언트 스테이션은 단일 안테나 혹은 복수의 안테나들을 가질 수 있다.

이제 도 5를 참조하면, 기지국(402)이 상세히 제시된다. PHY(408)는 클럭 발생기 모듈(450), 프리앰블 발생기 모듈(452), 패킷 발생기 모듈(454) 및 전송 모듈(456)을 포함한다. 클럭 발생기 모듈(450)은 프리앰블 발생기 모듈(452) 및 패킷 발생기 모듈(454)에 의해 사용되는 클럭 신호들을 발생시킨다. 클럭 발생기 모듈(450)은 또한 기지국(402)의 다른 컴포넌트들에 의해 사용되는 클럭 신호들을 발생시킬 수 있다. 프리앰블 발생기 모듈(452)은 아래에서 상세히 설명되는 바와 같은 프리앰블들을 발생시킨다. 패킷 발생기 모듈(454)은 프리앰블 발생기 모듈(452)에 의해 발생된 프리앰블들을 포함하는 패킷들을 발생시킨다. 전송 모듈(456)은 패킷 발생기 모듈(454)에 의해 발생된 패킷들을 전송한다. 예를 들어, 전송 모듈(456)은 송신기(414)를 포함할 수 있다.

이제 도 6을 참조하면, 클라이언트 스테이션들(404) 중 하나의 클라이언트 스테이션이 상세히 제시된다. PHY(428)는 복조 모듈(demodulation module)(470), 디코딩 모듈(decoding module)(472), 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, AGC) 모듈(474), 페이로드 프로세싱 모듈(payload processing module)(476), 채널 추정 모듈(channel estimation module)(478) 및 동기화 모듈(synchronization module)(480)을 포함한다. 복조 모듈(470)은 PHY(428)에 의해 수신된 패킷을 복조한다. 구체적으로, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 복조 모듈(470)은 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 결정하기 위해 패킷의 프리앰블의 일부분을 초기에 복조한다. 디코딩 모듈(472)은 패킷을 디코딩한다. 구체적으로, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 필요하다면, 디코딩 모듈(472)은 패킷의 지속시간을 결정하고 패킷의 지속시간 동안 백오프를 행하기 위해 패킷의 프리앰블의 일부분을 초기에 디코딩한다. AGC 모듈(474)은 PHY(428)의 컴포넌트들의 이득을 조정한다.

채널 추정 모듈(476)은 패킷의 프리앰블의 일부분에 근거하여 채널 추정들을 발생시키고 AGC 모듈(474)에 피드백을 제공한다. AGC 모듈(474)은 페이로드 프로세싱 모듈(476)이 패킷을 적절히 프로세싱할 수 있도록 채널 추정들에 근거하여 이득을 제어한다. 동기화 모듈(480)은 페이로드 프로세싱 모듈(476)이 패킷을 적절히 프로세싱할 수 있도록 패킷의 프리앰블의 일부분에 근거하여 주파수 동기화를 수행한다.

이제 도 7을 참조하면, 기지국(402)의 PHY(408)가 상세히 제시된다. PHY(408)는 제 1 프리앰블 발생기 모듈(500), 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502), 변조 모듈(504), 제 1 패킷 발생기 모듈(506), 제 2 패킷 발생기 모듈(508), 제 1 롱 트레이닝 필드(Long Training Field, LTF) 발생기 모듈(510), 제 2 LTF 발생기 모듈(512), 인코딩 모듈(514), 데이터 압축 모듈(516) 및 전송 모듈(456)을 포함한다. 이러한 모듈들 각각의 동작은 추가 도면들을 참조하여 아래에서 설명된다.

이제 도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 개시내용의 제 1 옵션에 따른 프리앰블 설계들이 제시된다. 도 8a에서는, 그린필드 모드에 기반을 둔 SU 프리앰블을 포함하는 단일-사용자(SU) 패킷(600)이 제시된다. 도 8b에서는, 혼합 모드에 기반을 둔 MU 프리앰블을 포함하는 MU 패킷(650)이 제시된다. 도 8c에서는, 혼합 모드에 기반을 둔 또 하나의 다른 MU 프리앰블을 포함하는 패킷(690)이 제시된다.

도 8a에서, SU 프리앰블은 단지 하나의 숏 트레이닝 필드(Short Training Field, STF)만을 포함한다. 이에 따라, SU 프리앰블은 레거시 부분을 포함하지 않는다. SU 프리앰블은 STF, LTF1, VHTSIGA1 필드, VHTSIGA2 필드 및 잔존 LTF들을 포함한다. SU 프리앰블을 뒤따라 VHT 데이터가 있다.

도 8b에서, MU 프리앰블은 공통 부분과 MU 부분을 포함한다. 공통 부분은 STF, LTF1, VHTSIGA1 필드 및 VHTSIGA2 필드를 포함한다. MU 부분은 VHTSIGA1 및 VHTSIGA2 필드들(집합적으로 VHTSIGA 필드들로 지칭됨)을 뒤따르는 MU-STF로 시작한다. MU 부분은, 패킷이 어드레싱된 모든 사용자들의 모든 공간 스트림들을 트레이닝하는 MULTF들(즉, VHTLTF들), MU-STF, 그리고 선택적인(이에 따라 점선으로 제시된) VHTSIGB 필드를 포함한다. MU 프리앰블을 뒤따라 MU 데이터가 있다.

SU 및 MU 프리앰블들 내의 VHTSIGA 필드들은 SU 및 MU 수신기들 양쪽 모두에 의해 디코딩될 수 있다. SU 수신기가 MU 패킷(650)을 수신하는 경우, SU 수신기는 VHTSIGA 필드들을 디코딩하고, MU 패킷(650)의 지속시간을 결정하고, MU 패킷(650)의 지속시간 동안 백오프를 행한다.

SU/MU 표시(즉, 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부의 표시)는 아래에서 설명되는 다양한 방법으로 SU 및 MU 프리앰블들의 VHTSIGA 필드들에 표시된다. 본질적으로, SU/MU 표시는 MUSTF 필드가 프리앰블 내에 존재하는지 여부를 수신기에 표시한다. 이에 따라, 비의도된 수신기(예를 들어, MU 패킷(650)을 수신한 SU 수신기)와 의도된 수신기(예를 들어, SU 패킷(600)을 수신한 SU 수신기 또는 MU 패킷(650)을 수신한 MU 수신기)는 수신된 패킷이 SU 패킷(600)인지 아니면 MU 패킷(650)인지 여부를 자동-검출할 수 있다. SU/MU 표시는 비의도된 수신기를 정확한 패킷 지속시간으로 스푸핑할 수 있다. 의도된 MU 수신기는 MUSTF에 근거하여 AGC의 이득을 재설정할 준비가 되어 있을 수 있다.

도 8c에서, MU 프리앰블의 공통 부분은 선택에 따라서는, VHTSIG1 및 VHTSIG2 필드들에 프리팬딩(prepending)되는 레거시 신호 필드(LSIG)(혹은 VHTSIG0)를 포함할 수 있다. VHTSIG0, VHTSIG1 및 VHTSIG2는 SU/MU 표시를 제공하는데 사용될 수 있고, 아울러 비의도된 수신기를 정확한 패킷 지속시간으로 스푸핑하는데 사용될 수 있다.

이제 도 9a 내지 도 9c를 참조하면, SU/MU 표시는 VHTSIGA 필드들을 서로 다르게 변조함으로써 제공될 수 있다. 도 9a에서는, 802.11a 패킷(700)의 프리앰블이 제시된다. 도 9b에서는, 그린필드 모드에 기반을 둔 SU 프리앰블을 포함하는 단일-사용자(SU) 패킷(720)이 제시된다. 도 9c에서는, 혼합 모드에 기반을 둔 MU 프리앰블을 포함하는 MU 패킷(750)이 제시된다.

802.11a 프리앰블은 GF 모드에 기반을 둔 SU 프리앰블과 함께 802-11ah 및 802.11af WLAN에서 허용될 수 있다. SU/MU 검출은 VHTSIGA2 필드에 근거한다. 예를 들어, 도 7을 또한 참조하면, 기지국(402)의 변조 모듈(504)은 이진 위상 편이 키잉(BPSK) 변조를 사용하여 802.11a 패킷(700)의 프리앰블 내의 레거시 신호 필드(LSIG)를 변조할 수 있다. 변조 모듈(504)은 QBPSK 변조를 사용하여 SU 패킷(720)의 SU 프리앰블 내의 VHTSIGA1 필드 및 VHTSIGA2 필드를 변조할 수 있는바, 여기서 QBPSK는 BPSK에 대해 90도만큼 위상 편이된다. 변조 모듈(504)은 QBPSK 및 BPSK 변조를 각각 사용하여 MU 패킷(750)의 MU 프리앰블의 공통 부분 내의 VHTSIGA1 필드 및 VHTSIGA2 필드를 변조할 수 있다. 이에 따라, SU 패킷(720)의 SU 프리앰블 내의 VHTSIGA2 필드는, MU 패킷(750)의 MU 프리앰블의 공통 부분 내의 VHTSIGA2 필드와는 다르게 변조된다. 이러한 변조에서의 차이는 수신된 패킷이 SU 패킷(720)인지 아니면 MU 패킷(750)인지 여부를 수신기에 표시한다.

앞서 설명된 종류의 변조에서의 차이를 제공하는, SU 및 MU 프리앰블들 내의 VHTSIGA 필드들을 변조하기 위해 사용되는 다른 변조 조합이 고려된다. 예를 들어, MU 프리앰블 내에서, VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-QBPSK (병렬적으로 11ah/11af에서 정의된 11a 프리앰블이 없는 경우); VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-QBPSK; VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-BPSK (병렬적으로 11ah/11af에서 정의된 11a 프리앰블이 없는 경우); 그리고 VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-BPSK. SU 프리앰블 내에서, VHTSIGA에서의 적어도 하나의 심볼은 MU 프리앰블과는 다르게 변조된다.

일반적으로, SU 프리앰블 및 MU 프리앰블 내의 VHTSIGA 필드들은, MU 프리앰블 내의 VHTSIGA1 및/또는 VHTSIGA2 필드의 변조가 SU 프리앰블 내의 대응하는 필드에 대해 (예를 들어, 90도 만큼) 위상 편이되도록, 서로 다른 방법으로 변조될 수 있다. 예를 들어, SU 및 MU 프리앰블들 내의 VHTSIGA 필드들은 다음의 방법들 중 하나의 방법으로 변조될 수 있다: (1) SU→VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-QBPSK; MU→VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-(Q)BPSK; (2) SU→VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-QBPSK; MU→VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-BPSK; (3) SU→VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-QBPSK; MU→VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-(Q)BPSK; (4) SU→VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-QBPSK; MU→VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-BPSK; (5) SU→VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-BPSK; MU→VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-(Q)BPSK; (6) SU→VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-BPSK; MU→VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-QBPSK; (7) SU→VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-BPSK; MU→VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-(Q)BPSK; 그리고 (8) SU→VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-BPSK; MU→VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-QBPSK. 도 7에 제시된 변조 모듈(504)은 이러한 변조들을 수행한다.

수신기가 SU 수신기인지 아니면 MU 수신기인지 여부에 상관없이, 수신기는 VHTSIGA 필드들을 디코딩하기 전에, (수신된) 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 검출할 필요가 있는바, 이는 VHTSIGA 필드들을 뒤따르는 복수 사용자 숏 트레이닝 필드(MUSTF)가 있는지 여부(그리고 가능하게는 모든 MULTF들(즉, 모든 VHTLTF들)을 뒤따르는 VHTSIGB 필드가 있는지 여부)를 수신기가 알도록 하기 위함이다.

이제 도 10a 내지 도 10c를 참조하여 보면, 만약 802.11a 프리앰블(즉, 도 10a에 제시된 레거시 패킷(800))이 병렬적으로 허용된다면, 그리고 만약 MU 프리앰블이 세 개의 SIG 심볼들을 포함한다면(즉, 도 10c에 제시된 바와 같이 LSIG 필드를 또한 포함한다면), SU/MU 표시는 MU 패킷(850)의 VHTSIGA1 필드 및 LSIG/VHTSIGA0 필드 양쪽 모두에 포함된다. 이에 따라, 수신기는 수신된 패킷이 SU 패킷(820)인지 아니면 MU 패킷(850)인지 여부를 자동-검출한다.

이제 도 11a 및 도 11b를 참조하면, SU/MU 표시를 제공하는 추가적인 방법들이 제시된다. 이러한 방법들은 앞서 설명된 VHTSIGA 변조들 대신에 혹은 이에 추가하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 롱 트레이닝 필드(LTF1)는 SU/MU 표시를 제공하는데 사용될 수 있다. 도 11a에서는, SU 프리앰블에 대한 LTF1 필드가 제시된다. 도 11b에서는, MU 프리앰블에 대한 LTF1 필드가 제시된다.

도 11a에서, SU 프리앰블의 LTF1 필드는 이중 가드 간격(Guard Interval, GI), 제 1 LTF 심볼(LTS), 단일 GI 및 제 2 LTS를 포함한다. 도 11b에서, MU 프리앰블의 LTF1 필드는 이중 GI, 제 1 LTS, 단일 GI 및 제 2 LTS를 포함한다. MU 프리앰블의 LTF1 필드 내의 단일 GI 및 제 2 LTS는 SU 프리앰블의 LTF1 필드 내의 단일 GI 및 제 2 LTS에 대해 (예를 들어, 180도 만큼) 위상 편이된다. 이러한 위상 차이는 수신기로 하여금 수신된 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 자동-검출할 수 있게 한다.

SU 프리앰블의 LTF1 필드 내의 GI 및 LTS는 MU 프리앰블의 LTF1 내의 GI 및 LTS에 맞춰 시간 도메인(time domain)에서 정렬된다. 더욱이, 채널 추정 및 미세 주파수 동기화를 가능하게 하기 위해, 순환 프리픽스 구조(cyclic prefix structure)가 SU 프리앰블과 MU 프리앰블 양쪽 모두에서의 LTF1에 걸쳐 유지된다. 도 7에서, 제 1 LTF 발생기 모듈(510)은 SU 프리앰블의 LTF1을 발생시키고, 제 2 LTF 발생기 모듈(512)은 MU 프리앰블의 LTF1을 발생시킨다.

이제 도 12a 및 도 12b를 참조하면, SU/MU 표시를 제공하기 위한 추가적인 옵션이 제시된다. 다시 언급하면, 이러한 옵션들은 앞서 설명된 VHTSIGA 변조들 및/또는 LTF1 사용 대신에 혹은 이에 추가하여 사용될 수 있다. 도 12a에서, SU/MU 표시는 VHTSIGA1 필드 내에 제공될 수 있다. 도 12b에서, SU/MU 표시는 VHTSIGA2 필드 내에 제공될 수 있다.

도 12a에서, VHTSIGA1 필드를 디코딩하기 위해 필요한 정보는 수신기가 VHTSIGA2 필드를 디코딩하기 전에 VHTSIGA1 필드를 디코딩할 수 있도록 VHTSIGA1 필드의 끝에 포함될 수 있다. 예를 들어, 이 정보는 (도 7에 제시된) 인코딩 모듈(514)이 VHTSIGA1 필드를 인코딩하기 위해 블럭 컨벌루션 코드(Block Convolutional Code, BCC)를 사용하는 경우 6-비트 테일(tail)을 포함할 수 있다. SU/MU 표시는 SU/MU 비트의 형태로 VHTSIGA1 필드에 포함될 수 있거나, 혹은 그룹 ID(Group ID, GID) 필드에 포함될 수 있다. 예를 들어, SU/MU 비트는 VHTSIGA1 필의 제 1 비트(즉, 제 1 VHTSIGA 심볼의 제 1 비트)일 수 있다. GID 필드는 SU 패킷을 표시하는 모든 제로(zero)들 혹은 모든 일(one)들 그리고 MU 패킷을 표시하는 다른 값들을 포함할 수 있다. VHTSIGA2 이전에 VHTSIGA1을 디코딩함으로써, 수신기는 복수-사용자 STF(MUSTF) 및 가능하게는 VHTSIGB가 뒤를 따르는지 여부를 알게 된다. 이에 따라, 수신기는 MUSTF가 수신되는 경우 AGC를 재설정할 준비가 되어 있을 수 있다.

도 12b에서, VHTSIGA1 필드 및 VHTSIGA2 필드를 디코딩하기 위해 필요한 정보는 VHTSIGA2 필드의 끝에 포함될 수 있다. 예를 들어, 인코더 모듈(514)은 VHTSIGA2 필드의 끝에 단일 6-비트 테일을 포함할 수 있다. 이에 따라, 수신기는 VHTSIGA2 필드의 디코딩 이후에만 MUSTF 및 가능하게는 VHTSIGB 필드가 뒤를 따르는지 여부를 알게 된다. 이후 충분한 시간 동안 수신기로 하여금 바로 뒤따르는 MUSTF에 근거하여 AGC 이득을 재설정할 수 있도록 하기 위해, MUSTF는 단일 심볼이 아니고 대신 이중 심볼이다. MUSTF가 OFDM 심볼 두 개의 지속시간을 갖기 때문에, MU 수신기는, VHTSIGA를 디코딩함에 있어, 그리고 수신된 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 결정함에 있어, 그리고 패킷이 MU 패킷인 경우 MUSTF에 근거하여 AGC 이득을 재설정함에 있어, 충분한 시간을 갖는다. 도 7에서, 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502)은 이중 심볼을 갖는 MUSTF를 발생시킨다.

SU/MU 표시를 제공하기 위한 추가적인 옵션들은 다음과 같다. 도 7에 제시된 변조 모듈(504)은 MU 패킷 내의 VHTSIGA의 사용되지 않은 콘스텔레이션 축 혹은 톤들에 추가 정보를 부가할 수 있다. 예를 들어, 제 1 옵션에 따르면, 변조 모듈(504)은 SU 패킷 내의 VHTSIGA를 BPSK 혹은 QBPSK에 의해 변조한다. 즉, 콘스텔레이션 포인트(constellation point)들의 모든 신호 에너지들은 I 혹은 Q 레일(rail) 내에 있다. 변조 모듈(504)은 MU 패킷 내의 VHTSIGA에 대해 동일한 변조를 사용할 수 있고, 데이터/파일럿 톤들 모두 혹은 일부에 대해 다른 사용된 축에서 더 약한 시퀀스를 추가적으로 적용할 수 있다. 수신기가 패킷을 수신하는 경우, 수신기는 추가 정보를 상관시킬 수 있고, 만약 상관값이 임계값과 같거나 혹은 임계값보다 더 크다면, 패킷이 MU 패킷이라고 결정할 수 있고, 만약 상관값이 임계값보다 더 작다면, 패킷이 SU 패킷이라고 결정할 수 있다.

제 2 옵션에 따르면, 변조 모듈(504)은 SU 패킷 및 MU 패킷 내의 VHTSIGA를 다음과 같이 변조한다. SU 및 MU 패킷들 내에서, SU 및 MU 프리앰블들 내의 VHTSIGA 필드들은 SU/MU 표시와 같은 정보를 전달하기 위해 동일한 세트의 데이터 톤들(data tones)(서브캐리어들(subcarriers))을 사용한다. 복수의 가드 톤(guard tone)들이 데이터 톤들의 세트를 양 사이드(side)에서 둘러싼다. SU 패킷에서(더 구체적으로는, SU 프리앰블에서), 변조 모듈(504)은 VHTSIGA 필드의 데이터 톤들을 변조하지만 데이터 톤들의 양 사이드에 있는 가드 톤들을 변조하지는 않는다. 그러나, MU 패킷에서(더 구체적으로는, MU 프리앰블에서), 변조 모듈(504)은 데이터 톤들의 양 사이드에 있는 복수의 가드 톤들을 변조한다. 예를 들어, 변조 모듈(504)은 밴드의 각각의 사이드에 있는 두 개의 가드 톤들에서 어떤 고정된 콘스텔레이션을 적용한다. 수신기는, 사용되지 않은 콘스텔레이션 축에 추가 정보가 존재하는지 아니면 부재하는지 여부에 근거하여, 혹은 가드 톤들이 변조되었는지 아니면 변조되지 않았는지(즉, 사용되지 않았는지) 여부에 근거하여, (수신된) 패킷이 SU 패킷 인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 검출할 수 있다.

VHTSIGA 서브필드(subfield)들의 추가적인 설계들이 아래에서 설명된다. 이러한 설계는, VHTSIGA 서브필드들 내에 6-비트 테일과 같은 정보의 배치, VHTSIGA 서브필드들 간의 비트 할당, MU 데이터 전송속도 표시, 그리고 패킷 길이/지속시간 표시와 관련된다.

VHTSIGA 필드는, 802.11ah/af 표준에서 허용되는 PHY 특징들에 근거하여 어떤 미세 튜닝(fine tuning)으로, SU 및 MU 프리앰블들 내에서 802.11n HTSIG 필드 및/또는 802.11ac VHTSIGA 필드의 위치에 배치된다. 예를 들어, PHY 특징들은 공간 스트림들의 수, PHY 모드, 등을 포함한다. SU 및 MU 프리앰블들의 VHTSIGA 필드는 802.11n/ac 표준에 비해 더 적은 수의 비트들을 가질 수 있다. 그 이유는 VHTSIGA 필드가 아래에서 설명되는 바와 같이 길이 필드(LENGTH field)를 포함할 확률이 더 낮기 때문이다. 더욱이, 802.11ah/af 표준은 802.11n/ac 표준에 비해 더 적은 수의 데이터 전송속도 선택권을 갖는다. 이에 따라, 데이터 전송속도를 표시하는데 사용되는 VHTSIGA 필드에서의 비트들의 수는 802.11n/ac 표준보다 더 적을 수 있다.

VHTSIGA 필드는 그 끝에 단일 6-비트 테일을 가질 수 있거나, 혹은 각각의 VHTSIGA 심볼은 자기 자신의 6-비트 테일을 갖고, 이에 따라 수신기는 어떤 PHY 정보(예를 들어, VHTSIGA를 뒤따르는 MUSTF가 존재하는지 여부를 결정하기 위한 SU/MU 표시)를 더 일찍 얻기 위해 VHTSIGA 필드를 심볼별로 디코딩할 수 있다. 그럼에도 불구하고, VHTSIGA 필드는 모든 PHY 능력 정보 비트들을 전달하기 위해 필요한 임의 개수의 심볼들을 포함할 수 있다. 예를 들어, VHTSIGA 필드는 (LSIG/VHTSIGA0을 포함하지 않는) 두 개의 심볼들, 혹은 (LSIG/VHTSIGA0을 포함하는) 세 개의 심볼들을 포함할 수 있다. 예를 들어, SU 프리앰블은 2-심볼 VHTSIGA(즉, VHTSIG1 및 VHTSIG2)를 포함할 수 있고, MU 프리앰블은 3-심볼 공통 SIG 필드(즉, LSIG/VHTSIG0, VHTSIG1 및 VHTSIG2)를 포함할 수 있다.

이제 도 13a 내지 도 13d를 참조하면, 다양한 비트 할당이 공통 SIG 필드(예를 들어, 2 혹은 3개의 심볼들)에서 가능하다. 본 예들은 3개의 심볼들을 제시한다. 도 13a에서, LSIG/VHTSIGA0은 6 비트 테일 및 패리티 체크(parity check)로 끝나고, 이에 따라 수신기는 VHTSIGA보다 더 일찍 LSIG를 완전히 디코딩할 수 있게 된다. 도 13b에서, 모든 SIG 심볼들은 조인트 인코딩(jointly encoding)될 수 있고, 이들 간에 비트들을 조인트 할당(jointly allocate)할 수 있다. 조인트 인코딩된 SIG 심볼들은 VHTSIGA 필드의 끝에서 단일 6-비트 테일로 끝난다. 도 13c에서는, LSIG/VHTSIGA에서의 각각의 심볼이 6-비트 테일로 끝날 수 있고, 이에 따라 수신기는 이른 SU/MU 검출을 위해 PHY 정보를 심볼별로 디코딩할 수 있게 된다. 추가적인 변형(예를 들어, 도 13d 참조)이 가능하다. VHTSIGA 필드가 2개의 심볼들을 포함하는 경우, 단일 6-비트 테일은 VHTSIGA 필드의 끝에 포함될 수 있거나, 혹은 각각의 심볼은 자기 자신의 테일 비트들을 가질 수 있다.

패킷 길이 혹은 지속시간을 표시하기 위한 (2개의 심볼들 혹은 3개의 심볼들을 갖는) VHTSIGA에서의 서브필드 구성이 이제 설명된다. LSIG/VHTSIGA 필드는 바이트들의 수로 패킷의 길이(혹은 페이로드의 길이)를 표시하기 위한 길이 서브필드(LENGTH subfield)를 포함할 수 있다. 대안적으로, LSIG/VHTSIGA 필드는 OFDM 심볼들의 수로 패킷의 지속시간(혹은 페이로드의 지속시간)을 표시하기 위해 지속시간 서브필드(DURATION subfield)를 포함할 수 있다. 실제 패킷 지속시간은 또한, MCS/전송속도 서브필드(MCS/Rate subfield)에서의 정보와 함께 길이 서브필드에서의 정보를 사용하여 결정될 수 있다.

만약 MU 프리앰블이 LSIG/VHTSIGA 필드에서 3개의 심볼들을 사용한다면, L-길이 서브필드(L-LENGTH subfield) 및 L-전송속도 서브필드(L-Rate subfield)는 패킷 지속시간을 표시하기 위해 LSIG 필드에서 사용될 수 있고, (모든 사용자들에게 공통인) 잔존 복수-사용자 PHY 정보 비트들은 VHTSIGA의 잔존하는 2개의 심볼들에 의해 전달된다.

다른 비트 할당들이 고려된다. 예를 들어, SU 프리앰블은 길이 서브필드(LENGTH subfield)를 사용할 수 있는 반면, MU 프리앰블은 지속시간 서브필드(DURATION subfield)를 사용할 수 있다. 복수-사용자의 경우에 있어, 패킷 지속시간은 길이 필드보다 지속시간 필드를 사용하여 더 정확하게 결정될 수 있는데, 이는 복수-사용자의 경우에 있어 데이터 길이가 각각의 사용자에 대해 서로 다를 수 있기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 만약 복수-사용자의 경우에 있어 패킷 지속시간이 길이 서브필드를 사용하여 결정되고, 데이터 전송속도가 MCS/전송속도 서브필드로부터 결정된다면, 모든 데이터 전송속도들 중 가장 느린 데이터 전송속도는 비의도된 수신기가 MU 패킷의 끝까지 백오프를 행하도록 보장하기 위해 사용돼야 한다. 만약 VHTSIGB 필드가 사용되고, 각 사용자에 관한 MCS 정보가 VHTSIGA 필드에 있다면, 각각의 사용자에 패킷 지속시간을 표시하기 위해 MU 프리앰블에 대한 VHTSIGA 필드에 "지속시간 필드(Duration field)"가 사용된다.

이제 도 14를 참조하면, 각 사용자에 관한 Nsts(즉, 시공간 혹은 공간 스트림들의 수) 및 MCS 정보는 VHTSIGA 필드 내에서 할당될 수 있고, 이에 따라 VHTSIGB 필드는 필요 없게 되며 따라서 VHTSIGB 필드는 MU 프리앰블에서 제거될 수 있거나 선택적 필드가 될 수 있다. 예를 들어, 각각의 MU 클라이언트는 802.11ac보다 더 적은 수의 Nsts 및 더 작은 데이터 전송속도를 허용할 수 있다. LSIG/VHTSIGA 필드는, 예를 들어, 더 적은 수의 PHY 모드들, 더 짧은 가능한 길이, VHTSIGA의 끝에서의 단 하나의 단일 6-비트 테일(LSIG에서의 테일 비트들은 없음), 등으로 인해 필요 없게 된 비트들을 더 많이 가질 수 있다. 이에 따라, 각 사용자에 관한 Nsts 및 MCS 정보는 서로 다른 많은 방법들로, VHTSIGB 필드로부터 이동될 수 있고 VHTSIGA 필드 내에 할당될 수 있다.

제 1 옵션에서, 각각의 사용자에 대한 Nsts 및 MCS 정보는 제시된 바와 같이 VHTSIGA 필드 내에서의 서로 다른 필드들에 나열(list)될 수 있다. 제시된 예에서, 최대 4명의 사용자들(u0 내지 u3)이 허용되고; 각 사용자에 관해 Nsts=2; 그리고 각 사용자에 관한 공간 스트림에 대해 MCS들 = MCS0-MCS7이다. 제 2 옵션에서, 도 7에 제시된 인코딩 모듈(514)은 각각의 사용자에 대해 "MCS"로 지칭된 룩업 테이블(lookup table)에 각각의 사용자의 Nsts+MCS를 조인트 인코딩할 수 있고, 룩업 테이블들은 VHTSIGA 필드 내에서 각각의 사용자에 대해 하나씩 나열될 수 있다. 제 3 옵션에서, 인코딩 모듈(514)은 모든 사용자들의 Nsts+MCS를 조인트 인코딩할 수 있고, 도 7에 제시된 데이터 압축 모듈(516)은 VHTSIGA 필드에서의 룩업 테이블 내의 인코딩된 정보를 압축할 수 있다.

이른바 "MU 프리앰블"은 SU 패킷으로서 실제 사용될 수 있다. 예를 들어, 복수-사용자 그룹에서, 전송할 데이터를 갖는 사용자가 단지 한 명만 있을 수 있다. 따라서, MU 패킷에서, 단지 한 명의 사용자의 데이터는, MU 프리앰블 포맷을 여전히 사용하면서, 전송된다. 달리 말하면, 본 명세서에서 설명되는 "MU" 경우들은 또한, MU 프리앰블 포맷을 재사용함으로써 SU 전송이 수행되는 경우들을 포함한다. 이에 따라, 일반적으로, 본 개시내용 전체에 걸쳐, SU 프리앰블 및 MU 프리앰블은 "숏 프리앰블(short preamble)" 및 "롱 프리앰블(long preamble)"로서 각각 지칭될 수 있다. 즉, SU 프리앰블은 MU 프리앰블보다 길이 및 지속시간이 더 짧다.

이제 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 본 개시내용의 제 2 옵션에 따른 프리앰블 설계들이 제시된다. 도 15a에서는, 혼합 모드에 기반을 둔 SU 프리앰블을 포함하는 단일-사용자(SU) 패킷(900)이 제시된다. 도 15b에서는, 혼합 모드에 기반을 둔 MU 프리앰블을 포함하는 MU 패킷(950)이 제시된다.

도 15a에서, SU 프리앰블은 레거시 부분과 HT 부분을 포함한다. 레거시 부분은 L-STF, L-LTF, L-SIG, 그리고 (VHTSIGA1 및 VHTSIGA2를 포함하는) VHTSIGA 필드를 포함한다. HT 부분은 VHTSIGA1 및 VHTSIGA2 필드들(집합적으로 VHTSIGA 필드들로 지칭됨)을 뒤따르는 VHTSTF로 시작한다. HT 부분은 VHTSTF 및 VHTLTF들을 포함한다. SU 프리앰블을 뒤따라 VHT 데이터가 있다.

도 15b에서, MU 프리앰블은 공통 부분과 MU 부분을 포함한다. 공통 부분은 L-STF, L-LTF, L-SIG, VHTSIGA1 및 VHTSIGA2를 포함한다. MU 부분은 VHTSIGA 필드들을 뒤따르는 VHTSTF로 시작한다. MU 부분은, 패킷이 어드레싱된 모든 사용자들의 모든 공간 스트림들을 트레이닝하는 VHTLTF들 및 VHTSTF, 그리고 선택적인(이에 따라 점선으로 제시된) VHTSIGB 필드를 포함한다. MU 프리앰블을 뒤따라 VHT 데이터가 있다.

SU/MU 표시는 VHTSIGA 필드 혹은 LSIG 필드에 제공된다. 비의도된 수신기(예를 들어, SU-전용 수신기) 및 의도된 수신기는 수신된 패킷이 SU 패킷(900)인지 아니면 MU 패킷(950)인지 여부를 SU 프리앰블 혹은 MU 프리앰블 내의 LSIG 필드 혹은 VHTSIGA 필드를 디코딩함으로써 검출할 수 있다.

SU 프리앰블과 MU 프리앰블 양쪽 모두는 혼합 모드이고, VHTSTF에서 시작하는 제 2 부분을 갖는다. 달리 말하면, SU 및 MU 프리앰블들은 균일한 포맷을 갖는다. 이에 따라, SU/MU 표시는 VHTSIGA 콘스텔레이션들을 회전(rotating)시킴으로써 제공될 필요가 없다.

그럼에도 불구하고, VHTSIGA1 및 VHTSIGA2는 SU/MU 표시를 제공하기 위해 서로 다르게 변조될 수 있다. 예를 들어, VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-QBPSK; VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-QBPSK; VHTSIGA1-BPSK, VHTSIGA2-BPSK (병렬적으로 802.11ah/11af에서 정의된 802.11a 프리앰블이 없는 경우); 또는 VHTSIGA1-QBPSK, VHTSIGA2-BPSK.

제 2 옵션에 따른 프리앰블 설계를 위한 VHTSIGA 서브필드들의 추가적인 설계는 제 1 옵션에 따른 프리앰블 설계를 참조하여 앞서 설명된 바와 유사하고, 따라서 반복 설명되지 않는다. 제 1 옵션에 따른 프리앰블 설계의 설명에서 VHTSIGA에 관한 설명은 제 2 옵션에 따른 프리앰블 설계에서 LSIG 필드에 또한 적용되고, 따라서 반복 설명되지 않는다.

제 1 옵션에 따른 프리앰블 설계가 사용되는지 아니면 제 2 옵션에 따른 프리앰블 설계가 사용되는지 여부에 상관없이, 도 7에 제시된 기지국(402)과 도 6에 제시된 클라이언트 스테이션(404)은 다음과 같이 동작한다. 제 1 프리앰블 발생기 모듈(500)이 제 1 패킷에 대한 제 1 프리앰블을 발생시킨다. 제 1 패킷은 단일-사용자 패킷이다. 제 1 프리앰블은, (i) 제 1 숏 트레이닝 필드, (ii) 제 1 롱 트레이닝 필드, (iii) 제 1 신호 필드, 그리고 (iv) 제 2 신호 필드를 포함한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502)은 제 2 패킷에 대한 제 2 프리앰블을 발생시킨다. 제 2 프리앰블은 제 1 프리앰블보다 더 길다. 제 2 패킷은 복수-사용자 패킷이다. 제 2 프리앰블은, (i) 제 2 숏 트레이닝 필드, (ii) 제 2 롱 트레이닝 필드, (iii) 제 3 신호 필드, 그리고 (iv) 제 4 신호 필드를 포함한다. 일 구현예에서, 변조 모듈(504)은 제 1 프리앰블의 (i) 제 1 신호 필드와 (ii) 제 2 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드를, 제 2 프리앰블의 (i) 제 3 신호 필드와 (ii) 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드와는 다르게, 변조한다.

국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 전송된 패킷을 수신함에 응답하여, 수신기는 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 (i) 제 1 신호 필드와 제 3 신호 필드 간의 변조 차이 혹은 (ii) 제 2 신호 필드와 제 4 신호 필드 간의 변조 차이에 근거하여 결정할 수 있게 된다. 추가적으로, 수신기가 제 1 패킷은 프로세싱할 수 있지만 제 2 패킷은 프로세싱할 수 없음에 응답하여, 그리고 수신기가 제 2 패킷을 수신함에 응답하여, 수신기는 제 2 프리앰블의 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드에 근거하여 (i) 제 2 패킷의 지속시간을 결정할 수 있게 되고 (ii) 제 2 패킷의 지속시간 동안 1GHz 이하 주파수 채널에 액세스할 수 없게 된다.

단지 예를 들어 보면, 변조 모듈(504)은, (i) 제 1 프리앰블의 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드, 그리고 (ii) 제 2 프리앰블의 제 3 신호 필드를 제 1 변조를 사용하여 변조하고, 그리고 제 2 프리앰블의 제 4 신호 필드를 제 2 변조를 사용하여 변조한다.

전송 모듈(456)은, 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국(402)으로부터 제 1 패킷과 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송한다. 수신 모듈(예를 들어, PHY(428))은 (i) 제 1 신호 필드와 제 3 신호 필드 간의 변조 차이 혹은 (ii) 제 2 신호 필드와 제 4 신호 필드 간의 변조 차이에 근거하여, 클라이언트 스테이션(예를 들어, 클라이언트 스테이션(404))에 의해 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정한다.

제 1 패킷 발생기 모듈(506)은 제 1 패킷을 발생시킨다. 제 1 패킷은 제 1 프리앰블, 제1의 복수의 롱 트레이닝 필드들, 그리고 단일 사용자에 대한 데이터를 포함하는 제 1 데이터 필드를 포함한다. 제 2 패킷 발생기 모듈(508)은 제 2 패킷을 발생시킨다. 제 2 패킷은 제 2 프리앰블, 복수-사용자 숏 트레이닝 필드, 제2의 복수의 복수-사용자 롱 트레이닝 필드들, 그리고 복수-사용자 포맷을 사용하여 데이터를 전송하는 단일 사용자에 대한 혹은 복수의 사용자들에 대한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 필드를 포함한다.

또 다른 구현예에서, 제 1 롱 트레이닝 필드 발생기 모듈(510)은 제 1 프리앰블의 제 1 롱 트레이닝 필드를 발생시킨다. 제 1 롱 트레이닝 필드는 이중 가드 밴드를 포함하고, 이중 가드 밴드를 뒤따라 제 1 롱 트레이닝 심볼, 제 1 단일 가드 밴드 및 제 2 롱 트레이닝 심볼이 있다. 제 2 롱 트레이닝 필드 발생기 모듈(512)은 제 2 프리앰블의 제 2 롱 트레이닝 필드를 발생시킨다. 제 2 롱 트레이닝 필드는 이중 가드 밴드를 포함하고, 이중 가드 밴드를 뒤따라 제 1 롱 트레이닝 심볼, 제 2 단일 가드 밴드 및 제 3 롱 트레이닝 심볼이 있다. 제 2 단일 가드 밴드는 제 1 단일 가드 밴드에 대해 위상 변이된다. 제 3 롱 트레이닝 심볼은 제 2 롱 트레이닝 심볼에 대해 위상 변이된다. 수신 모듈(예를 들어, PHY(428))은 (i) 제 1 단일 가드 밴드와 제 2 단일 가드 밴드 간의 위상 차이 혹은 (ii) 제 2 롱 트레이닝 필드와 제 3 롱 트레이닝 필드 간의 위상 차이에 근거하여, 클라이언트 스테이션(예를 들어, 클라이언트 스테이션(404))에 의해 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정한다.

또 다른 구현예에서, 제 1 프리앰블 발생기 모듈(500)은 제 1 신호 필드 내의 비트를 제 1 상태로 설정한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502)은 제 3 신호 필드 내의 비트를 제 2 상태로 설정한다. 제 2 상태는 제 1 상태의 반대 상태이다. 인코딩 모듈(514)은, 제 1 신호 필드, 제 2 신호 필드, 제 3 신호 필드 및 제 4 신호 필드를 인코딩하고, 제 1 신호 필드의 끝에 제 1 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하며, 그리고 제 3 신호 필드의 끝에 제 3 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함한다. 수신 모듈(예를 들어, PHY(428))은, (i) 제 1 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 제 1 신호 필드를 디코딩하거나 혹은 (ii) 제 3 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 제 3 신호 필드를 디코딩하며, 그리고 제 2 신호 필드 혹은 제 4 신호 필드를 디코딩하기 전에, 제 1 신호 필드 혹은 제 3 신호 필드 내의 비트의 상태에 근거하여, 클라이언트 스테이션(예를 들어, 클라이언트 스테이션(404))에 의해 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정한다.

일부 구현예들에서, 인코딩 모듈(514)은, (i) 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드를 조인트시켜 조인트 인코딩하고 (ii) 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드를 조인트시켜 조인트 인코딩하며; 제 2 신호 필드의 끝에 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하고; 그리고 제 4 신호 필드의 끝에 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함한다. 제 2 패킷 발생기 모듈(508)은 제 2 패킷을 발생시킨다. 제 2 패킷은 제 2 프리앰블, 복수-사용자 숏 트레이닝 필드, 복수의 복수-사용자 롱 트레이닝 필드들 및 페이로드를 포함한다. 복수-사용자 숏 트레이닝 필드는 일정 길이의 복수의 심볼들을 갖는다. 수신 모듈(예를 들어, PHY(428))은, (i) 제 2 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 제 1 신호 필드를 디코딩하거나 혹은 (ii) 제 4 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 제 3 신호 필드를 디코딩하고, 그리고 제 1 신호 필드 혹은 제 3 신호 필드 내의 비트의 상태에 근거하여, 클라이언트 스테이션(예를 들어, 클라이언트 스테이션(404))에 의해 수신된 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 결정한다. 수신된 패킷이 제 2 패킷이라는 결정에 응답하여, 수신 모듈은, 제 2 패킷의 복수의 롱 트레이닝 필드들을 수신하기 전에, 복수-사용자 숏 트레이닝 필드의 길이에 근거하여 수신 모듈의 자동 이득 제어의 이득을 재설정할 수 있게 된다.

또 하나의 다른 구현예에서, 이진 위상 편이 키잉 변조의 사용에 응답하여, 변조 모듈(504)은 사용되지 않은 (i) 콘스텔레이션 축 혹은 (ii) 톤에 정보를 추가하며, 이 정보는 패킷이 제 1 패킷인지 아니면 제 2 패킷인지 여부를 표시한다.

또 하나의 다른 구현예에서, 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드는 복수의 사용자들에 대한 사용자-특정 정보를 포함하고, 제 2 패킷은 사용자-특정 정보를 전달하기 위해 제2의 복수의 롱 트레이닝 필드들을 뒤따르는 추가적인 신호 필드를 포함하지 않는다. 사용자 특정 정보는, 복수의 사용자들에 대한 (i) 물리적 계층(PHY) 모드들에 관한 정보, (ii) 변조 및 코딩 방식들에 관한 정보 그리고 (iii) 각 사용자에 대한 스트림들의 수에 관한 정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502)은, 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내의 별개의 필드들에 복수의 사용자들 각각에 대한 사용자 특정 정보를 저장한다. 인코더 모듈(514)은 복수의 사용자들 각각에 대한 사용자 특정 정보를 조인트시켜 조인트 인코딩한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502)은 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 복수의 사용자들 각각에 대한 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 저장한다. 데이터 압축 모듈(516)은 복수의 사용자들 모두에 대한 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 압축한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502)은 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 복수의 사용자들 모두에 대한 압축된 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 저장한다.

또 하나의 다른 구현예에서, 제 1 프리앰블 발생기 모듈(500)은 제 1 신호 필드와 제 2 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 길이 필드를 포함하며, 여기서 길이 필드는 제 1 패킷의 제 1 데이터 필드의 길이를 표시한다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502)은 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 지속시간 필드를 포함하고, 여기서 지속시간 필드는 제 1 패킷의 제 2 데이터 필드의 지속시간을 표시한다. 제 1 데이터 필드의 길이는 제 1 패킷의 제 1 데이터 필드 내에서의 바이트들의 수로서 표시된다. 제 2 데이터 필드의 지속시간은 제 2 패킷의 제 2 데이터 필드 내에서의 심볼들의 수로서 표시된다. 일부 구현예들에서, 제 2 패킷의 제 2 데이터 필드의 지속시간은 제 2 데이터 필드 내에서의 바이트들의 수로서 표시된다. 수신 모듈(예를 들어, PHY(428))은, (i) 제 3 신호 필드와 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에서의 바이트들의 수, 그리고 (ii) 복수의 사용자들에 의해 사용된 데이터 전송속도들 중 가장 낮은 데이터 전송속도에 근거하여, 제 2 패킷의 제 2 데이터 필드의 지속시간을 결정한다.

(도 5에 제시된) 클럭 발생기 모듈(450)은 제 1 주파수를 갖는 제 1 클럭 신호를 발생시킨다. 제 1 주파수는 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11n 혹은 802.11ac 표준에 따라 발생되는 제 2 클럭 신호의 제 2 클럭 주파수보다 작다. 단지 예를 들어 보면, 제 1 주파수는 제 2 주파수의 십분의일(1/10)이다. 제 1 프리앰블 발생기 모듈(500)은 제 1 클럭 신호에 근거하여 제 1 프리앰블을 발생시킨다. 제 2 프리앰블 발생기 모듈(502)은 제 1 클럭 신호에 근거하여 제 2 프리앰블을 발생시킨다.

이제 도 16을 참조하면, 본 개시내용에 따라 설계된 프리앰블들을 발생시키고 본 개시내용에 따른 프리앰블들을 포함하는 패킷들을 전송하기 위한 방법(1000)이 제시된다. 이 방법(1000)은 기지국(402)에 의해 구현될 수 있다. 1002에서, 제어부는 전송될 패킷이 단일-사용자(SU) 패킷인지 아니면 복수-사용자(MU) 패킷인지를 결정한다. 1004에서, 만약 전송될 패킷이 SU 패킷이라면, 제어부는 SU 프리앰블 내의 VHTSIGA 필드(예를 들어, VHTSIGA1 및 VHTSIGA2)의 제 1 및 제 2 서브필드들(심볼들)을 제 1 변조(예를 들어, QBPSK)를 사용하여 변조한다. 1006에서, 제어부는 SU 프리앰블을 포함하는 SU 패킷을 802.11ah 표준 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 전송한다. 1008에서, 만약 전송될 패킷이 MU 패킷이라면, 제어부는, MU 프리앰블 내의 VHTSIGA 필드(예를 들어, VHTSIGA1)의 제 1 서브필드(심볼)를 제 1 변조(예를 들어, QBPSK)를 사용하여 변조하고, MU 프리앰블 내의 VHTSIGA 필드(예를 들어, VHTSIGA2)의 제 2 서브필드(심볼)를 제 2 변조(예를 들어, BPSK)를 사용하여 변조한다. 1010에서, 제어부는 MU 프리앰블을 포함하는 MU 패킷을 802.11ah 표준 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 전송한다.

이제 도 17을 참조하면, 본 개시내용에 따라 설계된 프리앰블을 포함하는 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 자동-검출하기 위한 방법(1100)이 제시된다. 1102에서, 제어부는 802.11ah 표준 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 전송된 패킷이 수신되었는지를 결정한다. 1104에서, 제어부는 프리앰블의 일부분에 근거하여(예를 들어, 프리앰블 내의 VHTSIGA 필드(예를 들어, VHTSIGA1)의 제 2 서브필드(심볼)의 변조에 근거하여), 패킷이 SU 패킷인지 아니면 MU 패킷인지 여부를 자동-검출한다. 1106에서, 제어부는 패킷의 타입에 근거하여 수신기가 패킷의 의도된 수신자인지 아니면 비의도된 수신자인지 여부를 결정한다. 1108에서, 만약 수신기가 패킷의 의도된 수신자라면(예를 들어, SU 수신기가 SU 패킷을 수신하는 경우 혹은 MU 수신기가 MU 패킷을 수신하는 경우), 제어부는 패킷을 평상시와 같이 프로세싱한다. 1110에서, 만약 수신기가 패킷의 비의도된 수신자라면(예를 들어, SU 수신기가 MU 패킷을 수신하는 경우), 제어부는 프리앰블의 일부분에 근거하여 패킷의 지속시간을 결정하고 패킷의 지속시간 동안 백오프를 행한다.

앞서의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며 본 개시내용과 그 응용 혹은 용도를 제한할 의도를 전혀 갖고 있지 않다. 본 개시내용의 광범위한 가르침은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시내용이 특정 예들을 포함하고 있지만, 도면, 명세서 및 다음의 특허청구범위를 연구함으로써 다른 수정들이 가능함이 명백해지기 때문에, 본 개시내용의 진정한 범위가 이러한 예들로만 한정되는 것은 아니다. 명확한 설명을 위해, 동일한 참조 번호들이 유사한 구성요소를 식별시키기 위해 도면에서 사용된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 문구 A, B 및 C 중 적어도 하나의 의미는, 비배타적 로직 연산자인 OR를 사용하는 로직연산 (A OR B OR C)를 의미하는 것으로 해석돼야 한다. 본 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시내용의 원리를 변경시킴 없이 서로 다른 순서로(혹은 동시에) 실행될 수 있음을 이해해야 한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 용어 모듈은 애플리케이션 특정 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC); 전자 회로; 조합형 로직 회로(combinational logic circuit); 현장 프로그래밍가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA); 코드를 실행하는 (공유형, 전용, 혹은 그룹) 프로세서; 앞서 설명된 기능을 제공하는 다른 적절한 하드웨어 컴포넌트들; 혹은 예를 들어, 시스템-온-칩(system-on-chip) 내에서의 앞서 나열된 것들 중 일부 혹은 모두의 조합을 말할 수 있거나, 그 일부일 수 있으며, 혹은 이들을 포함할 수 있다. 용어 모듈은 프로세서에 의해 실행되는 코드를 저장하고 있는 (공유형, 전용, 혹은 그룹) 메모리를 포함할 수 있다.

앞서 사용된 바와 같은, 용어 코드는 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 마이크로코드를 포함할 수 있고, 프로그램(programs), 루틴(routines), 함수(functions), 클래스(classes) 및/또는 오브젝트(objects)를 말할 수 있다. 앞서 사용된 바와 같은, 용어 공유형의 의미는 복수의 모듈들로부터의 일부 코드 혹은 모든 코드가 단일의 (공유된) 프로세서를 사용하여 실행될 수 있음을 나타낸다. 추가적으로, 복수의 모듈들로부터의 일부 코드 혹은 모든 코드는 단일의 (공유된) 메모리에 의해 저장될 수 있다. 앞서 사용된 바와 같은, 용어 그룹의 의미는 단일 모듈로부터의 일부 코드 혹은 모든 코드가 프로세서들의 그룹을 사용하여 실행될 수 있음을 나타낸다. 추가적으로, 단일 모듈로부터의 일부 코드 혹은 모든 코드는 메모리들의 그룹을 사용하여 저장될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 장치 및 방법은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램들은 비-일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 프로세서-실행가능 명령들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램들은 또한 저장된 데이터를 포함할 수 있다. 비-일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 매체의 비한정적 예들은 비휘발성 메모리 시스템, 자기 저장소 및 광학 저장소이다.

Claims

시스템으로서,
제 1 패킷(packet)에 대한 제 1 프리앰블(preamble)을 발생시키도록 되어 있는 제 1 프리앰블 발생기 모듈(preamble generator module)과, 여기서 상기 제 1 패킷은 단일 사용자 패킷(single-user packet)이고, 상기 제 1 프리앰블은 (i) 제 1 숏 트레이닝 필드(short training field), (ii) 제 1 롱 트레이닝 필드(long training field), (iii) 제 1 신호 필드(signal field) 및 (iv) 제 2 신호 필드를 포함하며;
제 2 패킷에 대한 제 2 프리앰블을 발생시키도록 되어 있는 제 2 프리앰블 발생기 모듈과, 여기서 상기 제 2 프리앰블은 상기 제 1 프리앰블보다 더 길고, 상기 제 2 패킷은 (i) 복수 사용자 패킷으로서 포맷(format)된 복수 사용자 패킷이거나 혹은 (ii) 복수 사용자 패킷으로서 포맷된 단일 사용자 패킷이고, 상기 제 2 프리앰블은 (i) 제 2 숏 트레이닝 필드, (ii) 제 2 롱 트레이닝 필드, (iii) 제 3 신호 필드 및 (iv) 제 4 신호 필드를 포함하며; 그리고
상기 제 1 프리앰블의 (i) 상기 제 1 신호 필드와 (ii) 상기 제 2 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드를, 상기 제 2 프리앰블의 (i) 상기 제 3 신호 필드와 (ii) 상기 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드와는 다르게, 변조(modulate)하도록 되어 있는 변조 모듈(modulation module)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
국제 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널(sub-1GHz channel)을 통해 전송된 패킷을 수신함에 응답하여,
수신기는 (i) 상기 제 1 신호 필드와 상기 제 3 신호 필드 간의 변조 차이 혹은 (ii) 상기 제 2 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 간의 변조 차이에 근거하여 상기 수신된 패킷이 상기 제 1 패킷인지 아니면 상기 제 2 패킷인지 여부를 결정할 수 있게 되고, 그리고
상기 수신기가 상기 제 1 패킷은 프로세싱할 수 있지만 상기 제 2 패킷은 프로세싱할 수 없음에 응답하여, 그리고 상기 수신기가 상기 제 2 패킷을 수신함에 응답하여, 상기 수신기는 상기 제 2 프리앰블의 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드에 근거하여 (i) 상기 제 2 패킷의 지속시간(duration)을 결정할 수 있게 되고 (ii) 상기 제 2 패킷의 지속시간 동안 상기 1GHz 이하 주파수 채널에 액세스할 수 없게 되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 변조 모듈은,
(i) 상기 제 1 프리앰블의 상기 제 1 신호 필드와 상기 제 2 신호 필드, 그리고 (ii) 상기 제 2 프리앰블의 상기 제 3 신호 필드를 제 1 변조를 사용하여 변조하도록 되어 있고, 그리고
상기 제 2 프리앰블의 상기 제 4 신호 필드를 제 2 변조를 사용하여 변조하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 상기 제 1 패킷과 상기 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송하도록 되어 있는 전송 모듈과; 그리고
(i) 상기 제 1 신호 필드와 상기 제 3 신호 필드 간의 변조 차이 혹은 (ii) 상기 제 2 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 간의 변조 차이에 근거하여, 클라이언트 스테이션(client station)에 의해 수신된 패킷이 상기 제 1 패킷인지 아니면 상기 제 2 패킷인지 여부를 결정하도록 되어 있는 수신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제 1 패킷을 발생시키도록 되어 있는 제 1 패킷 발생기 모듈을 더 포함하며, 상기 제 1 패킷은 상기 제 1 프리앰블, 제1의 복수의 롱 트레이닝 필드들, 그리고 단일 사용자에 대한 데이터를 포함하는 제 1 데이터 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제 2 패킷을 발생시키도록 되어 있는 제 2 패킷 발생기 모듈을 더 포함하며, 상기 제 2 패킷은 상기 제 2 프리앰블, 복수 사용자 숏 트레이닝 필드, 제2의 복수의 복수 사용자 롱 트레이닝 필드들, 그리고 복수의 사용자들에 대한 혹은 단일 사용자에 대한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제 1 프리앰블의 상기 제 1 롱 트레이닝 필드를 발생시키도록 되어 있는 제 1 롱 트레이닝 필드 발생기 모듈을 더 포함하며, 상기 제 1 롱 트레이닝 필드는 이중 가드 밴드(double guard band)를 포함하고, 상기 이중 가드 밴드를 뒤따라 제 1 롱 트레이닝 심볼(long training symbol), 제 1 단일 가드 밴드 및 제 2 롱 트레이닝 심볼이 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제 2 프리앰블의 상기 제 2 롱 트레이닝 필드를 발생시키도록 되어 있는 제 2 롱 트레이닝 필드 발생기 모듈을 더 포함하고,
상기 제 2 롱 트레이닝 필드는 상기 이중 가드 밴드를 포함하고, 상기 이중 가드 밴드를 뒤따라 상기 제 1 롱 트레이닝 심볼, 제 2 단일 가드 밴드 및 제 3 롱 트레이닝 심볼이 있으며,
상기 제 2 단일 가드 밴드는 상기 제 1 단일 가드 밴드에 대해 위상 변이(phase shift)되고,
상기 제 3 롱 트레이닝 심볼은 상기 제 2 롱 트레이닝 심볼에 대해 위상 변이된 것을 특징으로 하는 시스템.
제8항에 있어서,
국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 상기 제 1 패킷과 상기 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송하도록 되어 있는 전송 모듈과; 그리고
(i) 상기 제 1 단일 가드 밴드와 상기 제 2 단일 가드 밴드 간의 위상 차이 혹은 (ii) 상기 제 2 롱 트레이닝 필드와 상기 제 3 롱 트레이닝 필드 간의 위상 차이에 근거하여, 클라이언트 스테이션에 의해 수신된 패킷이 상기 제 1 패킷인지 아니면 상기 제 2 패킷인지 여부를 결정하도록 되어 있는 수신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제 1 프리앰블 발생기 모듈은 상기 제 1 신호 필드 내의 비트(bit)를 제 1 상태로 설정하도록 되어 있고,
상기 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 상기 제 3 신호 필드 내의 비트를 제 2 상태로 설정하도록 되어 있으며,
상기 제 2 상태는 상기 제 1 상태의 반대 상태인 것을 특징으로 하는 시스템.
제10항에 있어서,
인코딩 모듈(encoding module)을 더 포함하고,
상기 인코딩 모듈은,
상기 제 1 신호 필드, 상기 제 2 신호 필드, 상기 제 3 신호 필드 및 상기 제 4 신호 필드를 인코딩하도록 되어 있고,
상기 제 1 신호 필드의 끝에 상기 제 1 신호 필드를 디코딩(decoding)하기 위한 데이터를 포함하도록 되어 있으며, 그리고
상기 제 3 신호 필드의 끝에 상기 제 3 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제11항에 있어서,
국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 상기 제 1 패킷과 상기 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송하도록 되어 있는 전송 모듈과; 그리고
수신 모듈을 더 포함하며,
상기 수신 모듈은,
(i) 상기 제 1 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 상기 제 1 신호 필드를 디코딩하거나 혹은 (ii) 상기 제 3 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 상기 제 3 신호 필드를 디코딩하도록 되어 있고, 그리고
상기 제 2 신호 필드 혹은 상기 제 4 신호 필드를 디코딩하기 전에, 상기 제 1 신호 필드 혹은 상기 제 3 신호 필드 내의 비트의 상태에 근거하여, 클라이언트 스테이션에 의해 수신된 패킷이 상기 제 1 패킷인지 아니면 상기 제 2 패킷인지 여부를 결정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제10항에 있어서,
인코딩 모듈과; 그리고
패킷 발생기 모듈을 더 포함하며,
상기 인코딩 모듈은,
(i) 상기 제 1 신호 필드와 상기 제 2 신호 필드를 조인트(joint)시켜 인코딩하고 (ii) 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드를 조인트시켜 인코딩하도록 되어 있고,
상기 제 2 신호 필드의 끝에 상기 제 1 신호 필드와 상기 제 2 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하도록 되어 있으며, 그리고
상기 제 4 신호 필드의 끝에 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하도록 되어 있고,
상기 패킷 발생기 모듈은,
상기 제 2 패킷을 발생시키도록 되어있으며, 여기서 상기 제 2 패킷은 상기 제 2 프리앰블, 복수 사용자 숏 트레이닝 필드, 복수의 복수 사용자 롱 트레이닝 필드들 및 페이로드(payload)를 포함하고, 상기 복수 사용자 숏 트레이닝 필드는 일정 길이의 복수의 심볼들을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
제10항에 있어서,
인코딩 모듈과; 그리고
패킷 발생기 모듈을 더 포함하며,
상기 인코딩 모듈은,
(i) 상기 제 1 신호 필드와 상기 제 2 신호 필드를 조인트(joint)시켜 인코딩하고 (ii) 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드를 조인트시켜 인코딩하도록 되어 있고,
상기 제 2 신호 필드의 끝에 상기 제 1 신호 필드와 상기 제 2 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하도록 되어 있으며, 그리고
상기 제 4 신호 필드의 끝에 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드를 디코딩하기 위한 데이터를 포함하도록 되어 있고,
상기 패킷 발생기 모듈은,
상기 제 2 패킷을 발생시키도록 되어있으며, 여기서 상기 제 2 패킷은 상기 제 2 프리앰블, 복수 사용자 숏 트레이닝 필드, 복수의 복수 사용자 롱 트레이닝 필드들 및 페이로드(payload)를 포함하고, 상기 복수 사용자 숏 트레이닝 필드는 일정 길이의 복수의 심볼들을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
제14항에 있어서,
국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 상기 제 1 패킷과 상기 제 2 패킷 중 적어도 하나의 패킷을 전송하도록 되어 있는 전송 모듈과; 그리고
수신 모듈을 더 포함하며,
상기 수신 모듈은,
(i) 상기 제 2 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 상기 제 1 신호 필드를 디코딩하거나 혹은 (ii) 상기 제 4 신호 필드의 끝에서의 데이터에 근거하여 상기 제 3 신호 필드를 디코딩하도록 되어 있고, 그리고
상기 제 1 신호 필드 혹은 상기 제 3 신호 필드 내의 비트의 상태에 근거하여, 클라이언트 스테이션에 의해 수신된 패킷이 상기 제 1 패킷인지 아니면 상기 제 2 패킷인지 여부를 결정하도록 되어 있고,
상기 수신된 패킷이 상기 제 2 패킷이라는 결정에 응답하여, 상기 수신 모듈은, 상기 제 2 패킷의 상기 복수의 롱 트레이닝 필드들을 수신하기 전에, 상기 복수 사용자 숏 트레이닝 필드의 길이에 근거하여 상기 수신 모듈의 자동 이득 제어의 이득을 재설정할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
이진 위상 편이 키잉 변조(binary phase shift keying modulation)의 사용에 응답하여, 상기 변조 모듈은 사용되지 않은 (i) 콘스텔레이션 축(constellation axis) 혹은 (ii) 톤(tone)에 정보를 추가하도록 되어 있으며, 상기 정보는 패킷이 상기 제 1 패킷인지 아니면 상기 제 2 패킷인지 여부를 표시하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드는 복수의 사용자들에 대한 사용자 특정 정보(user-specific information)를 포함하고,
상기 제 2 패킷은 상기 사용자 특정 정보를 전달하기 위해 상기 제2의 복수의 롱 트레이닝 필드들을 뒤따르는 추가적인 신호 필드를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서,
상기 사용자 특정 정보는, 상기 복수의 사용자들에 대한 (i) 물리적 계층(physical layer, PHY) 모드(mode)들에 관한 정보, (ii) 변조 및 코딩 방식들에 관한 정보 그리고 (iii) 각 사용자에 대한 스트림(stream)들의 수에 관한 정보 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서,
상기 제 2 프리앰블 발생기 모듈은, 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 중 상기 적어도 하나의 신호 필드 내의 별개의 필드들에 상기 복수의 사용자들 각각에 대한 사용자 특정 정보를 저장하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서,
상기 복수의 사용자들 각각에 대한 상기 사용자 특정 정보를 조인트시켜 조인트 인코딩하도록 되어 있는 인코더 모듈을 더 포함하고,
상기 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 중 상기 적어도 하나의 신호 필드 내에 상기 복수의 사용자들 각각에 대한 상기 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 저장하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제20항에 있어서,
상기 복수의 사용자들 모두에 대한 상기 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 압축하도록 되어 있는 데이터 압축 모듈을 더 포함하며,
상기 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 중 상기 적어도 하나의 신호 필드 내에 상기 복수의 사용자들 모두에 대한 상기 압축된 조인트 인코딩된 사용자 특정 정보를 저장하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제 1 프리앰블 발생기 모듈은 상기 제 1 신호 필드와 상기 제 2 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 길이 필드(length field)를 포함하도록 되어 있고, 여기서 상기 길이 필드는 상기 제 1 패킷의 상기 제 1 데이터 필드의 길이를 표시하며,
상기 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 중 적어도 하나의 신호 필드 내에 지속시간 필드(duration field)를 포함하도록 되어 있고, 여기서 상기 지속시간 필드는 상기 제 1 패킷의 상기 제 2 데이터 필드의 지속시간을 표시하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제22항에 있어서,
상기 제 1 데이터 필드의 길이는 상기 제 1 패킷의 상기 제 1 데이터 필드 내에서의 바이트(byte)들의 수로서 표시되며,
상기 제 2 데이터 필드의 지속시간은 상기 제 2 패킷의 상기 제 2 데이터 필드 내에서의 심볼들의 수로서 표시되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제22항에 있어서,
상기 제 2 패킷의 상기 제 2 데이터 필드의 지속시간은 상기 제 2 데이터 필드 내에서의 바이트들의 수로서 표시되며, 상기 시스템은,
국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11ah 혹은 802.11af 표준에 따라 1GHz 이하 주파수 채널을 통해 기지국으로부터 상기 제 2 패킷을 전송하도록 되어 있는 전송 모듈과; 그리고
(i) 상기 제 3 신호 필드와 상기 제 4 신호 필드 중 상기 적어도 하나의 신호 필드 내에서의 바이트들의 수, 그리고 (ii) 상기 복수의 사용자들에 의해 사용된 데이터 전송속도(data rate)들 중 가장 낮은 데이터 전송속도에 근거하여, 상기 제 2 패킷의 상기 제 2 데이터 필드의 지속시간을 결정하도록 되어 있는 수신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서,
제 1 주파수를 갖는 제 1 클럭 신호(clock signal)를 발생시키도록 되어 있는 클럭 발생기 모듈(clock generator module)을 더 포함하고,
상기 제 1 주파수는 국제 전기 전자 기술자 협회에 의해 정해진 802.11n 혹은 802.11ac 표준에 따라 발생되는 제 2 클럭 신호의 제 2 클럭 주파수보다 작으며,
상기 제 1 프리앰블 발생기 모듈은 상기 제 1 클럭 신호에 근거하여 상기 제 1 프리앰블을 발생시키도록 되어 있으며,
상기 제 2 프리앰블 발생기 모듈은 상기 제 1 클럭 신호에 근거하여 상기 제 2 프리앰블을 발생시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.