KR20170115096A - 헤더를 이용하여 wlan 패킷을 자동 검출하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20170115096A
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Abstract

WLAN 패킷을 자동 검출하는 시스템 및 방법은, 제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 주파수 대역에서 송신하는 단계를 포함한다. 여기서, 제1 헤더는 복수의 비트를 싣고 있고, 제1 헤더 내의 복수의 비트의 서브 세트의 논리값은 무선 패킷 내에 제2 헤더가 존재하는 것을 나타낸다.

Description

헤더를 이용하여 WLAN 패킷을 자동 검출하기 위한 시스템 및 방법
본 특허출원은 2015년 2월 12일에 출원된 미국 가출원번호 제62/115,445호("Method and Apparatus for Auto-Detection of WLAN Packets") 및 2015년 9월 17일에 출원된 미국 가출원번호 제62/219,794호("System and Method for Auto-Detection of 60 GHz WLAN Packets in STF")에 대해 우선권을 주장하는 바이며, 그 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 포함된다.
본 발명은 일반적으로 무선 네트워크에 관한 것으로, 구체적으로는 무선 근거리 통신망(WLAN) 패킷의 자동 검출을 위한 기법 및 메커니즘에 관한 것이다.
고화질(high-definition, HD) 디스플레이와 다른 애플리케이션의 수요가 증가함에 따라, 그리고 스마트폰과 태블릿이 널리 이용됨에 따라, 더 높은 데이터 레이트에서 전송이 가능한 차세대 WLAN이 필요하다. IEEE 802.11ad(방향성 멀티-기가비트(Directional Multi-Gigabit, DMG)라고도 함)는 전 세계적으로 비면허 60GHz 대역, 예를 들어 57-66GHz에서 운용되는 WLAN 기술이다. IEEE 802.11ay(향상된 DMG(enhanced DMG, EDMG)라고도 함)에서 제안된 차세대 60GHz WLAN(NG60)은 802.11ad보다 훨씬 높은 성능이 가능하다. 이러한 네트워크로 인해 더 높은 성능이 가능할 수 있지만, 이들 네트워크가 현재의 802.11ad 장치와 호환이 되도록 할 필요성도 있다.
기술적 장점은 일반적으로, WLAN 패킷의 자동 검출을 서술하는 본 개시의 실시예에 의해 달성된다.
일 실시예에 따르면, 방법이 제공된다. 상기 방법은, 제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 주파수 대역에서 송신하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제1 헤더는 복수의 비트를 싣고 있고, 상기 제1 헤더 내의 상기 복수의 비트의 서브 세트의 논리값은 상기 무선 패킷 내에 상기 제2 헤더가 존재하는 것을 나타낸다.
일부 실시예에서, 상기 제1 헤더는 제1 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있고, 상기 제2 헤더는 제2 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있다. 일부 실시예에서, 상기 제2 헤더 내의 상기 제2 패킷 타입에 대한 상기 적어도 하나의 파라미터는 다수의 결합 채널(bonded channel), 또는 MIMO 타입, 또는 MIMO 순서, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 제1 패킷 타입은 IEEE 802.11ad 패킷 타입이고, 상기 제2 패킷 타입은 IEEE 802.11ay 패킷 타입이다. 일부 실시예에서, 상기 무선 패킷은 제어 패킷이고, 상기 복수의 비트는 24비트를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 무선 패킷은 SC 패킷 또는 OFDM 패킷 중 하나이고, 상기 복수의 비트는 48비트를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 방법이 제공된다. 상기 방법은, 제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 대역 상에서 수신하는 단계 - 상기 제1 헤더는 복수의 비트를 싣고 있음 -; 및 상기 제1 헤더 내의 상기 복수의 비트의 서브 세트의 논리값에 따라, 상기 무선 패킷 내에 상기 제2 헤더가 존재한다고 결정하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 헤더는 제1 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있고, 상기 제2 헤더는 제2 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있다. 일부 실시예에서, 상기 제2 헤더 내의 상기 제2 패킷 타입에 대한 상기 적어도 하나의 파라미터는 다수의 결합 채널(bonded channel), 또는 MIMO 타입, 또는 MIMO 순서, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 제1 패킷 타입은 IEEE 802.11ad 패킷 타입이고, 상기 제2 패킷 타입은 IEEE 802.11ay 패킷 타입이다. 일부 실시예에서, 상기 무선 패킷은 제어 패킷이고, 상기 복수의 비트는 24비트를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 무선 패킷은 SC 패킷 또는 OFDM 패킷 중 하나이고, 상기 복수의 비트는 48비트를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 방법이 제공된다. 상기 방법은, 제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 대역 상에서 송신하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제1 헤더는 제1 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있고, 상기 제2 헤더는 제2 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있으며, 상기 제1 헤더는 상기 무선 패킷 내에 상기 제2 헤더가 존재하는 것을 나타내는 제1 변조 방식으로 변조된다.
일부 실시예에서, 상기 무선 패킷은 제1 숏 트레이닝 필드, 제1 채널 추정 필드, 및 제2 채널 추정 필드를 더 포함하고, 상기 제2 헤더는 상기 무선 패킷 내의 상기 제1 헤더와 상기 페이로드 사이에 위치한다. 일부 실시예에서, 상기 제2 헤더는 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식으로 변조된다. 일부 실시예에서, 상기 제1 변조 방식은 차동 BPSK(differential BPSK)를 포함하고, 상기 제2 변조 방식은 차동 QBPSK를 포함하며, 상기 무선 패킷은 제어 패킷을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 제1 변조 방식은 π/2만큼 편이된 BPSK(π/2-shifted BPSK)를 포함하고, 상기 제2 변조 방식은 π/2만큼 편이된 QBPSK를 포함하며, 상기 무선 패킷은 단일 캐리어 패킷을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 제1 변조 방식은 QPSK를 포함하고, 상기 제2 변조 방식은 φ만큼 편이된 QPSK를 포함하며, φ는 φ≠π/2인 위상 편이이며, 상기 무선 패킷은 직교 주파수 분할 다중화 패킷을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 제1 패킷 타입은 IEEE 802.11ad 패킷 타입이고, 상기 제2 패킷 타입은 IEEE 802.11ay 패킷 타입이다.
또 다른 실시예에 따르면, 방법이 제공된다. 상기 방법은, 제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 대역 상에서 송신하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제1 헤더는 복수의 비트 및 상기 복수의 비트에 대한 헤더 검사 순서(header check sequence)를 싣고 있고, 상기 복수의 비트는 상기 무선 패킷 내에 상기 제2 헤더가 존재하는 것을 나타내는 배열로 배열되며, 상기 헤더 검사 순서는 상기 복수의 비트를 배열하기 전에 결정된다.
일부 실시예에서, 상기 복수의 비트의 배열은 공지된 비트 인터리빙 패턴(bit interleaving pattern)에 따라 결정된다. 일부 실시예에서, 상기 복수의 비트의 배열은 공지된 비트 스크램블링 패턴(bit scrambling pattern)에 따라 결정된다. 일부 실시예에서, 상기 제1 헤더는 제1 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있고, 상기 제2 헤더는 제2 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있으며, 상기 제1 패킷 타입은 IEEE 802.11ad 패킷 타입이고, 상기 제2 패킷 타입은 IEEE 802.11ay 패킷 타입이다.
이하, 본 발명 및 본 발명의 장점을 보다 완전하게 이해하기 위해, 첨부 도면과 함께 다음의 설명을 참조한다.
도 1은 무선 통신 네트워크의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2e는 802.11ad 패킷을 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 802.11ad 패킷에 대한 코딩 방법을 도시하고 있다.
도 4 내지 도 6은 일 실시예에 따라 802.11ay 패킷에 대한 PPDU 파라미터 변조하고, 코딩하며, 전송하기 위한 기법을 도시하고 있다.
도 7 내지 도 10은 일 실시예에 따라 802.11ay 패킷에 대한 PPDU 파라미터를 변조하고, 코딩하며, 전송하기 위한 기법을 도시하고 있다.
도 11 내지 도 14는 일 실시예에 따라 802.11ay 패킷에 대한 PPDU 파라미터를 변조하고, 코딩하며, 전송하기 위한 기법을 도시하고 있다.
도 15는 처리 시스템의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 16은 송수신기의 블록도이다.
서로 다른 도면의 대응하는 도면 부호 및 심볼은 일반적으로 별도로 표시되지 않으면 대응하는 부분을 지칭한다. 도면은 실시예의 관련 양태를 명확하게 설명하기 위해 도시되어 있으며, 반드시 축적에 맞게 도시되어 있는 것은 아니다.
이하, 본 개시의 실시예를 구성하고 이용하는 것에 대해 상세하게 설명한다. 하지만, 본 명세서에서 개시된 개념은 다양한 특정 상황에서 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명되는 구체적인 실시예는 단지 예시적인 것일 뿐 청구항의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해해야한다. 또한, 첨부된 청구 범위에 의해 규정된 바와 같이, 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변경, 대체 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
IEEE 802.11ay는 확대된 처리량과 범위라는 목표를 가지고 IEEE 802.11ad에 대한 NG60 확장으로서 현재 개발되고 있다. 본 명세서에서, 헤더 필드를 이용하여 수신된 무선 물리(PHY) 패킷이 802.11ad 패킷 또는 802.11ay 패킷인지 여부를 판정하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 일부 실시예에서, 802.11ay 패킷 내의 헤더 필드는 802.11ad 패킷 내의 헤더 필드와는 다르게 변조된다. 따라서, 수신하는 액세스 포인트(access point, AP)가 헤더의 변조 방식을 결정하고 그에 따라 수신된 패킷의 타입을 결정할 수 있도록, 802.11ay 헤더는 802.11ad 헤더와는 다른 속성을 가지고 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 802.11ay 패킷에 대해 신규 헤더 필드를 도입한다. 결과적으로, 802.11ay 수신기가 신규 헤더 필드의 존재에 기초하여 802.11ay 패킷과 802.11ad 패킷을 구별할 수 있고, 802.11ad 수신기는 예기치 않게 신규 헤더 필드를 만나면 802.11ay 패킷을 폐기할 수 있다. 수신된 신호가 802.11ad 신호인지 여부 또는 802.11ay 신호인지 여부를 자동으로 판정함으로써, 수신기에서 복잡도가 감소되고 절력 절감을 달성할 수 있다.
다양한 실시예는 장점을 얻을 수 있다. 헤더 필드로 자동 검출을 수행함으로써, 수신하는 초기 단계에서 수신기가 수신된 패킷이 원하는 포맷인지 여부를 식별할 수 있다. 특히, PPDU의 실시예가 패킷의 페이로드 필드 앞에 프리앰블 필드를 배열하므로, 수신 파이프라인에서 초기에 자동 검출이 수행될 수 있다. 추가적으로, 레거시 802.11ad 장치가 802.11ay 패킷에 대한 헤더를 적절하게 선택함으로써 802.11ay 패킷의 길이와 변조 코딩 방식(modulation coding scheme, MCS)을 검출할 수 있다. 따라서, 802.11ad 수신기와 802.11ay 수신기 모두를 위한 자동 검출 중에, 수신 중인 패킷의 타입을 조기에 결정하는 것을 허용함으로써 모호성이 감소될 수 있다.
도 1은 데이터를 전달하기 위한 네트워크(100)를 나타낸 도면이다. 네트워크(100)는 커버리지 영역(101)을 가진 AP(110), 복수의 모바일 장치(120), 및 백홀 네트워크(130)를 포함한다. 도시된 바와 같이, AP(110)는 모바일 장치(120)와 모바일 장치(120)에서 AP(110) 쪽으로 그리고 그 반대로 데이터를 전달하는 역할을 하는 상향링크(파선) 및/또는 하향링크(점선) 연결을 구축한다. 상향링크/하향링크 연결을 통해 전달되는 데이터는, 백홀 네트워크(130)를 거쳐 원격단(도시하지 않음)에 전달되거나/원격단으로부터 전달되는 데이터뿐만 아니라 모바일 장치(120) 간에 전달되는 데이터를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "액세스 포인트"는 네트워크에서 무선 접속을 제공하도록 구성된 임의의 구성 요소(또는 구성 요소의 집합), 예컨대 진화된 NodeB(evolved NodeB, eNB), 매크로 셀, 펨토셀, 와이파이 AP, 또는 다른 무선으로 활성화되는 장치를 말한다. 기지국은 하나 이상의 무선 통신 프로토콜, 예를 들어 롱 텀 에볼루션(long term evolution, LTE), 롱 텀 에벌루션-어드밴스드(LTE advanced, LTE-A), 고속 패킷 접속(High Speed Packet Access, HSPA), 와이파이 802.11a/b/g/n/ac 등에 따라 무선 접속을 제공할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "모바일 장치"는 AP와 무선 연결을 구축할 수 있는 임의의 구성 요소(또는 구성 요소의 집합), 예컨대 사용자 장비(user equipment, UE), 이동국(mobile station, STA), 및 다른 무선으로 활성화되는 장치를 말한다. 일부 실시예에서, 네트워크(100)는 릴레이, 저전력 노드 등과 같은 다양한 다른 무선 장치를 포함할 수 있다. 기법의 실시예가 네트워크(100) 내의 수신기, 예컨대 AP(110) 상에서 수행될 수 있다.
물리 계층 수렴 프로토콜(Physical Layer Convergence Protocol, PLCP) 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)라고도 하는 패킷은, 네트워크의 물리(PHY) 계층, 예를 들어 개방형 시스템 간 상호 접속(Open Systems Interconnection, OSI) 모델의 계층 1을 통해 전송되는 데이터의 단위이다. PPDU는, 주소 정보, 프로토콜-제어 정보, 및/또는 사용자 데이터와 같은 정보를 포함하는 구조화된 데이터 단위이다. PPDU의 패킷 구조는 보통 숏 트레이닝 필드(short training field, STF), 채널 추정 필드(channel estimation field, CEF), 헤더 필드, 및 데이터 페이로드를 포함한다. 일부 PPDU에서, 이 헤더 필드는 레거시 헤더 필드(L-헤더) 및 802.11ay 헤더(N-헤더) 필드를 포함할 수도 있다. 802.11ad/802.11ay PPDU 내의 헤더 필드(들)를 검출함으로써 자동 검출이 수행될 수 있다. 특히, 수신기가 802.11ay 패킷 또는 802.11ad 패킷의 자동 검출을 수행할 수 있도록, 802.11ad에 사용되는 헤더 필드가 상이한 파라미터, 및/또는 상이한 인코딩, 및/또는 상이한 변조 방식를 가진 802.11ay에 사용될 수 있다.
도 2a는 패킷(200)을 나타낸 도면이다. 이 패킷(200)은 무선 PHY 패킷이고, 다양한 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS)으로 변조되고 인코딩될 수 있다. 예를 들어, 이 패킷(200)은 제어 패킷, 또는 단일 캐리어(single carrier, SC) 패킷, 또는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM) PHY 패킷일 수 있고, MCS는 그에 따라 선택될 수 있다. MCS는 신뢰성, 처리량, 또는 전력 소비와 같은 다양한 특성을 최적화하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 더 높은 신뢰성을 필요로 하는 메시지, 예컨대 제어 채널 메시지가 제어 MCS로 전송될 수 있다. OFDM과 같이 더 낮은 전력 소비 또는 더 높은 처리량이 요구되는 경우에는, 비트당 낮은 에너지를 가진 MCS가 사용될 수 있다. 패킷(200)은 802.11ad를 위한 패킷일 수 있거나, 또는 NG60 네트워크, 예컨대 802.11ay를 위한 패킷일 수도 있다. 802.11 수신기는, 패킷 MCS뿐만 아니라 패킷(200)이 802.11ad 패킷인지 또는 802.11ay 패킷인지 여부를 판정할 수 있다.
패킷(200)은 STF(202), CEF(204), 헤더(206), 페이로드(208), 및 트레이닝 필드(210)를 포함한다. 패킷(200)은 다른 필드를 포함할 수 있으며, 이러한 필드가 어떠한 순서로도 배열된다는 것을 이해해야 한다. STF(202)는 패킷 시작 검출에 사용된다. STF(202)는 개략적 주파수 보정과 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC)를 구성하는 데 사용될 수도 있다 . CEF(204)는 채널 추정에 사용된다. 또한, CEF(204)는 패킷(200)을 전달하기 위해 어떤 종류의 PHY 타입(SC PHY 또는 OFDM PHY)이 사용되었는지를 수신기가 결정할 수 있게 한다.
헤더(206)는 수신기가 페이로드(208)를 디코딩할 수 있게 하는 지시자 또는 파라미터를 포함할 수 있다. 헤더(206)는 패킷(200)이 802.11ad PHY 패킷인지 또는 802.11ay PHY 패킷인지 여부를 판정하기 위해 사용된다. 일부 실시예에서, 헤더(206)는 판정이 이루어지게 하는 지시자 또는 파라미터를 포함한다. 일부 실시예에서, 패킷 타입은 다른 수단, 예컨대 어떻게 헤더(206)가 변조되거나 및/또는 인코딩되는지를 판정하는 것과 같은 수단을 통해 결정된다. 헤더(206)는 패킷(200)의 다른 특성, 예컨대 패킷의 페이로드에 대한 MCS를 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 헤더(206)는 CRC 코딩될 수 있고, 일부 실시예에서 헤더(206)는 검사합(checksum) 또는 CRC에 대한 헤더 검사 순서(header check sequence, HCS)를 포함할 수 있다. 패킷이 제어 패킷인 경우 헤더(206)의 길이가 48비트이고, 패킷이 SC 패킷 또는 OFDM 패킷인 경우 길이가 64비트이다.
페이로드(208)는 패킷(200)에 대한 데이터 페이로드를 포함하고 있다. 트레이닝 필드(210)는 다른 필드, 예컨대 패킷(200)에 추가될 수 있는 AGC와 트레이닝(training, TRN) 서브필드를 포함한다.
도 2b는 헤더(206)의 상세도이다. 도시된 바와 같이, 헤더(206)는 PPDU 파라미터(212), 및 HCS(214)를 포함한다. PPDU 파라미터(212)는 헤더(206)에 대한 다수의 필드를 포함한다(이하에서 설명). HCS(214)는 PPDU 파라미터(212)에 대한 에러 검사 비트, 예컨대 CRC에 대한 패리티 비트를 포함한다.
도 2c 내지 도 2e는 헤더(206)에 대한 상세한 헤더 포맷도이다. 각각의 상세한 헤더 포맷도는 각각의 필드에 대한 대응하는 비트 길이뿐만 아니라 필드명과 필드 위치를 나타내고 있다. 예를 들어, PPDU 파라미터(212)는 패킷 길이, 패킷 타입, 트레이닝 길이, 패리티 비트 등에 대한 필드를 포함한다. 도 2c는 헤더(206)가 제어 PHY 패킷 헤더인 실시예를 나타내고 있다. 도 2d는 헤더(206)가 SC PHY 패킷 헤더인 실시예를 나타내고 있다. 도 2e는 헤더(206)가 OFDM PHY 패킷 헤더인 실시예를 포함한다. PPDU 파라미터(212)는 802.11ad에 의해 사용되지 않는 여러 유보 비트(reserved bit)를 포함한다. 제어 패킷에서, 헤더(206)가 제어 PHY 헤더인 경우, PPDU 파라미터(212)는 파라미터의 첫머리에 1개의 선행하는 유보 비트를 포함한다. SC 패킷 및 OFDM 패킷에서, PPDU 파라미터(212)는 HCS(214)의 앞에 파라미터의 끝에 존재하는 2개 내지 4개의 후행하는 유보 비트를 포함한다.
도 3a은 802.11ad 제어 패킷에 대한 PPDU 파라미터를 변조하고, 코딩하며, 전송하기 위한 코딩 방법(300)을 나타내고 있다. 이 코딩 방법(300)은 802.11ad 제어 PHY 패킷을 송신하는 경우에 802.11ad 송신기에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
제어 패킷을 PPDU 파라미터의 세트와 페이로드로 분할함으로써, 코딩 방법(300)이 시작된다(단계 302). 헤더 검사 순서(HCS)를 생성하기 위해, PPDU 파라미터에 대해 에러 검출 코딩이 수행되며, HCS가 PHY 헤더를 생성하기 위해 원래 PPDU 파라미터와 결합된다(단계 304). 이 PPDU 파라미터는, 예를 들어 CRC 코딩으로 코딩될 수 있다. PPDU 파라미터의 길이는 24비트이고, PHY 헤더의 길이는 40비트이다.
그 다음에, 에러 제어 인코딩이 PHY 헤더와 페이로드에 적용된다(단계 306). 에러 제어 인코딩은, 예를 들어 저밀도 패리티 검사(low-density parity-check, LDPC) 인코딩일 수 있다. 패킷에 대한 코딩된 비트는 에러 제어 인코딩에 의해 생성된다.
그 다음에, 인코딩된 비트에 대한 변조된 심볼을 생성하기 위해, 패킷이 변조된다(단계 308). 패킷에 적용되는 변조는 π/2만큼 편이된 차동 2진 위상 편이 변조(π/2-shifted differential binary phase-shift keying, π/2-DBPSK)이다. 변조된 심볼이 주파수 스펙트럼에 걸쳐 확산된다(단계 310). 심볼은 정해진 스펙트럼에 걸쳐 서로 다른 주파수에서 복제될 수 있다. 최종적으로, 확산된 심볼이 안테나로 전송된다(단계 312).
도 3b는 802.11ad SC 패킷 또는 OFDM 패킷에 대한 PPDU 파라미터를 변조하고, 코딩하며, 전송하기 위한 코딩 방법(350)을 나타낸다. 이 코딩 방법(350)은 802.11ad SC 패킷 또는 OFDM PHY 패킷을 송신하는 경우 802.11ad 송신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
이 코딩 방법(350)이 HCS를 포함하는 PHY 헤더를 생성하기 위해 패킷에 대한 PPDU 파라미터에 대해 에러 검출 코딩을 수행함으로써 시작된다(단계 352). PPDU 파라미터는, 예를 들어 CRC 코딩으로 코딩될 수 있다. PPDU 파라미터의 길이는 48비트이며, PHY 헤더의 길이는 64비트이다.
그 다음에, 에러 제어 인코딩이 PHY 헤더에 적용된다(단계 354). 에러 제어 인코딩은, 예를 들어 저밀도 패리티 검사(low-density parity-check, LDPC) 인코딩일 수 있다. 패킷에 대한 코딩된 비트는 에러 제어 인코딩에 의해 생성된다.
그 다음에, 인코딩된 비트에 대한 변조된 심볼을 생성하기 위해, 패킷이 변조된다(단계 356). 패킷이 SC 패킷인 실시예에서, 패킷에 적용되는 변조는 π/2만큼 편이된 바이너리 위상 편이 변조(π/2-BPSK)이다. 패킷이 OFDM 패킷인 실시예에서, 패킷에 적용된 변조는 직교 위상 편이 변조(QPSK)이다. 패킷이 OFDM 패킷이면, 이산 역푸리에 변환(inverse discrete Fourier transformation, IDFT)를 이용함으로써 변조된 심볼이 시간 영역 심볼로 변환된다(단계 358). 최종적으로, 확산된 심볼이 안테나로 전송된다(단계 360).
도 4 내지 도 6은 802.11ay 패킷에 대한 PPDU 파라미터 변조하고, 코딩하며, 전송하기 위한 기법을 나타낸다. 도 4는 헤더(400)를 나타낸 도면이다. 헤더(400)는 무선 PHY 패킷 헤더이고, 다양한 MCS로 변조되고 코딩될 수 있다. 헤더(400)는 제어 패킷, 또는 SC 패킷, 또는 OFDM 802.11ay PHY 패킷에 대한 헤더일 수 있다. 헤더(400)는 헤더(206)의 수정된 변형이다.
헤더(400)는 수정된 PPDU 파라미터(402) 및 헤더 검사 순서(HCS)(404)를 포함한다. 수정된 PPDU 파라미터(402)는 어떤 점에서는 헤더(206)의 PPDU 파라미터(212)와 유사하지만, 802.11ay 수신기가 수신된 PHY 패킷 내의 헤더(206)(예를 들어, 802.11ad 헤더)와 헤더(400)(예를 들어, 802.11ay 헤더)를 구별할 수 있을 정도로 충분히 다르다.
수정된 PPDU 파라미터(402)는 여러 면에서 PPDU 파라미터(212)와 다를 수 있다. 일부 실시예에서, 수정된 PPDU 파라미터(402)는 패킷이 802.11ay 패킷이라는 것을 나타내는 PPDU 파라미터(212) 내의 유보 비트 위치에 지시 비트를 포함한다. 예를 들어, PPDU 파라미터(212) 내의 일부 선행하는 비트 또는 후행하는 비트는 802.11ad 패킷 내에 유보되어 있다. 이러한 필드는 헤더(400)에 사용되어 802.11ay 패킷이 존재하는 것을 나타낼 수 있다.
헤더(400)가 802.11ay 제어 패킷인 실시예에서, 수정된 PPDU 파라미터(402)는 802.11ad 제어 패킷에 대한 PPDU 파라미터와 유사한데, 예를 들어 PPDU 파라미터가 24비트를 포함한다. 본 실시예에서, 유보 비트 22과 23이 1로 설정된다. 비트 22와 비트 23에서 이들 값이 존재한다느 것은 패킷 내에 802.11ay 헤더 필드가 존재한다는 것을 나타내고, 이 패킷이 802.11ay 제어 패킷이라는 것을 암시한다.
802.11ay SC 패킷 또는 OFDM 패킷에 헤더(400)가 있는 실시예에서, 수정된 PPDU 파라미터(402)는 802.11ad SC 패킷 또는 OFDM 패킷에 대한 PPDU 파라미터와 유사한데, 예를 들어 PPDU 파라미터가 48비트를 포함한다. 본 실시예에서, 유보 비트 46이 1로 설정된다. 비트 46에서 이 값이 존재한다는 것은 패킷에 802.11ay 헤더 필드가 존재한다는 것을 나타내며, 이 패킷이 802.11ay SC 패킷 또는 OFDM 패킷이라는 것을 암시한다.
일부 실시예에서, 수정된 PPDU 파라미터(402)는 PPDU 파라미터(212)의 전부 또는 일부를 스크램블하여 생성될 수 있다. 일부 실시예에서, 수정된 PPDU 파라미터(402)는 PPDU 파라미터(212)의 전부 또는 일부를 인터리빙하여 생성될 수 있다. 이들 실시예 모두에서, PHY 헤더에 대해 생성된 바이너리 시퀀스가 동일한 길이의 다른 바이너리 시퀀스로 변환된다. 이 바이너리 시퀀스가 인터리빙되면, 시퀀스 내의 비트의 순서나 위치가 송신기와 수신기 모두에 알려져 있는 인터리빙 패턴에 따라 변경된다. 바이너리 시퀀스가 스크램블되면, 시퀀스 내의 비트의 시퀀스 패턴이 송신기와 수신기 모두에 알려져 있는 비트 시퀀스 패턴에 따라 변경된다.
도 5는 자동 검출 방법(500)을 나타낸 도면이다. 자동 검출 방법(500)은, 802.11ay 또는 802.11ad PHY 패킷을 자동 검출하는 때 802.11ay 수신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
패킷을 수신하고, 송신기와 동기화하며, 채널 추정을 수행함으로써 자동 검출 방법(500)이 시작된다(단계 502). 수신된 패킷에 대한 PHY 헤더가 복조 및 디코딩된다(단계 504). 패킷 헤더가 수정을 포함하는지 여부를 판정하기 위해, 수신된 패킷의 헤더가 분석된다(단계 506). 지시 비트(들)가 PPDU 파라미터의 유보 비트 위치(들)에 배치되는 실시예에서는, 수신기가 검출된 지시 비트(들)의 존재에 기초하여 패킷 타입을 결정한다.
PPDU 파라미터의 전부 또는 일부가 수정된 PPDU 파라미터를 생성하기 위해 스크램블되는 실시예에서, 수신기가 수신된 헤더가 디스크램블링 없이 정확하게 디코딩될 수 있는지 여부에 기초하여 패킷 타입을 결정한다. PPDU 파라미터의 전부 또는 일부가 수정된 PPDU 파라미터를 생성하기 위해 인터리빙되는 실시예에서, 수신기가 수신된 헤더가 디인터리빙 없이 정확하게 디코딩될 수 있는지 여부에 기초하여 패킷 타입을 결정한다. 이들 실시예 모두에서, 수신기가 디코딩 PHY 헤더를 디코딩한 후에(단계 506에서) PPDU 파라미터에 대해 CRC 검사를 수행하고, PHY 헤더 내의 HCS에 대해 검사를 매칭한다. 파라미터가 스크램블되어 있거나 인터리빙되어 있지 않으면, CRC 검사가 성공하고, 이는 패킷 헤더가 수정을 포함하지 않는다는 것을 나타낸다. 파라미터가 스크램블되어 있거나 인터리빙되어 있다면, CRC 검사가 실패한다. 그 다음에, 이 파라미터가 디스크램블되거나 또는 디인터리빙될 수 있고, CRC 검사가 다시 수행된다. 디스크램블 또는 디인터리빙 이후의 성공적인 CRC 검사는 패킷 헤더가 수정을 포함하고 있음을 나타낸다.
수정되지 않은 헤더가 검출되면, 수신된 패킷이 802.11ad 패킷이라고 식별된다(단계 508). 수신기가 헤더 변경을 검출하면, 이 패킷이 802.11ay 패킷이라고 식별된다(단계 510). 최종적으로, 패킷 복조 및 디코딩이 패킷(단계 512)의 끝까지 계속된다.
도 6은 검출 방법(600)을 나타낸 도면이다. 이 검출 방법(600)은, 802.11ay PHY 패킷을 검출하는 경우 802.11ad 수신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
이 검출 방법(600)이 패킷을 수신하고, 송신기와 동기화하며, 채널 추정을 수행함으로써 시작된다(단계 602). 그 다음에, 수신된 패킷에 대한 헤더가 복조 및 디코딩된다(단계 604). 패킷이 제어 패킷인 실시예에서, 수신된 심볼이 역확산(despread)된다. 패킷이 SC 패킷인 실시예에서, 수신된 심볼이 역회전(derotated)된다. 패킷이 OFDM 패킷인 실시예에서, 시간 영역 심볼을 주파수 영역 심볼로 변환하기 위해, 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transformation, DFT)이 수행된다.
지시 비트(들)를 예비 PPDU 파라미터 비트 위치(들)에 추가함으로써 802.11ay PHY 패킷이 생성되었다면, 수신된 패킷에 대한 CRC 검사가 성공할 것이다(단계 606). 그 결과인 802.11ay PPDU 파라미터가 802.11ad PPDU 파라미터와 동일한 비트 레이아웃을 유지하므로(유보 비트는 제외), 수신된 패킷에 대한 CRC 검사가 성공한다. 그 다음에 802.11ay PHY 패킷의 길이 및 MCS와 같은 PPDU 파라미터가 802.11ad 수신기에 의해 결정될 수 있으며, 패킷의 지속시간이 패킷의 검출된 길이 및 MCS에 기초하여 결정될 수 있다.
헤더 내의 802.11ay PPDU 파라미터의 검출 이후에 802.11ad 수신기에서 실패가 발생하는 경우(단계 608), 802.11ad 수신기는 패킷 지속시간에 기초하여 패킷의 끝까지 슬립 모드에 진입할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 헤더(이하에서 설명) 또는 패킷 페이로드를 디코딩하기 위해 시도하는 경우에 실패가 발생한다.
헤더 내의 PPDU 파라미터를 스크램블하거나 또는 인터리빙함으로써 802.11ay PHY 패킷이 생성되는 실시예에서, 802.11ay 헤더 내의 PPDU 파라미터의 비트 배치가 수정되었으므로 CRC 검사가 실패한다.
도 7 내지 도 10은 802.11ay 패킷에 대한 PPDU 파라미터를 변조하고, 코딩하며, 전송하기 위한 기법을 나타낸다. 일부 실시예에서, 수정된 신호 콘스텔레이션을 통해 자동 검출이 수행된다. 본 실시예에서, 802.11ay 패킷이 802.11ad 패킷과는 다르게 변조될 수 있다. 따라서, 성상도(constellation diagram) 상에서 수신된 심볼을 매핑하고 매핑된 값의 위치에 따라 수신된 PHY 패킷 타입을 결정함으로써, 802.11ay 패킷은 802.11ad 패킷과 구별될 수 있다. 수정된 성상도를 이용하여 802.11ay 패킷을 검출함으로써, 802.11ay PHY 헤더가 여러 면에서, 예컨대 파라미터, 배치, 인코딩 등에서 802.11ad 헤더와는 다를 수 있게 해준다.
도 7a은 코딩 방법(700)을 나타낸 도면이다. 이 코딩 방법(700)은, 802.11ay 제어 PHY 패킷을 송신하는 경우 802.11ay 송신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
이 코딩 방법(700)이 제어 PHY 패킷을 PPDU 파라미터와 페이로드로 분할함으로써 시작된다(단계 702). PHY 헤더를 생성하기 위해, 에러 검출 코딩이 PPDU 파라미터에 대해 수행된다(단계 704). PPDU 파라미터는, 예를 들어 CRC 코딩으로 인코딩될 수 있다. PHY 헤더는 원래의 PPDU 파라미터에 대한 비트 및 에러 코딩 비트를 포함할 수 있다.
에러 제어 인코딩이 PHY 헤더 및 패킷 데이터에 적용된다(단계 706). 에러 제어 인코딩은, 예를 들어 저밀도 패리티 검사(LDPC) 인코딩일 수 있다. 패킷에 대한 코딩된 비트가 에러 제어 인코딩에 의해 생성된다.
그 다음에, 인코딩된 비트에 대한 변조된 심볼을 생성하기 위해, 패킷 헤더가 변조된다(단계 708). 패킷에 적용된 변조 헤더는, 차동 직교 이진 위상 편이 변조(differential quadrature binary phase-shift keying, DQBPSK)이다. 변조된 헤더 심볼이 위상 편이를 적용함으로써 회전된다(단계 710). 차동 직교 이진 위상 편이 변조(DQBPSK) 변조된 심볼을 생성하기 위해, 제어 패킷의 각각의 DBPSK-변조된 심볼이 π/2만큼 회전된다. 따라서, 802.11ay 제어 패킷 헤더에 대해 생성된 심볼은, 패킷 내의 다른 심볼 또는 802.11ad 제어 패킷 헤더에 대해 생성된 심볼과는 다른 성상도의 부분에 매핑될 수 있다.
제어 패킷 내의 변조된 심볼이 주파수 스펙트럼에 걸쳐 확산된다(단계 712). 이 심볼은 정해진 스펙트럼에 걸쳐 서로 다른 주파수에서 복제될 수 있다. 마지막으로, 이 심볼이 안테나로 전송된다(단계 716).
도 7b는 코딩 방법(750)을 나타내는 도면이다. 이 코딩 방법(750)은 802.11ay SC 패킷 또는 OFDM PHY 패킷을 송신하는 때 802.11ay 송신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
이 코딩 방법(750)이, HCS를 포함하는 PHY 헤더를 생성하기 위해 패킷에 대한 PPDU 파라미터에 대해 에러 검출 코딩을 수행함으로써 시작된다(단계 752). 이 DU 파라미터는, 예를 들어 CRC 코딩으로 인코딩될 수 있다. PHY 헤더는 원래 PPDU 파라미터에 대한 비트 및 에러 코딩 비트를 포함할 수 있다.
에러 제어 인코딩이 PHY 헤더 및 패킷 데이터에 적용된다(단계 754). 에러 제어 인코딩은, 예를 들어 저밀도 패리티 검사(LDPC) 인코딩일 수 있다. 패킷에 대한 코딩된 비트는 에러 제어 인코딩에 의해 생성된다.
그 다음에, 인코딩된 비트에 대한 변조된 심볼을 생성하기 위해, 패킷 헤더가 변조된다(단계 756). 이 패킷 헤더는 패킷의 나머지와는 다른 방식으로 변조된다. 따라서, 헤더는 802.11ay를 위한 방식으로 변조되고, 패킷의 나머지 부분은 802.11ad을 위한 방식으로 변조된다. 이 패킷이 SC 패킷인 실시예에서, 패킷에 적용된 변조 헤더는 π/2만큼 편이된 직교 이진 위상 편이 변조(π/2-QBPSK) 변조이다. 패킷이 OFDM 패킷인 실시예에서, 이 패킷에 적용된 변조 헤더는 선형의 위상-회전된 QPSK(φ-QPSK라고 함)이다. 적용된 선형의 위상 회전(φ)은 π/2와는 다른 값, 예컨대 φ=π/8, 3π/8 등일 수 있다. 802.11ay PHY 헤더에 대한 변조 방식이 802.11ad PHY 헤더에 대한 변조 방식과는 다르므로, 802.11ay SC 패킷 헤더 또는 OFDM 패킷 헤더가 802.11ad SC 패킷 헤더 또는 OFDM 패킷 헤더에 대해 생성된 심볼과는 다른 성상도의 부분에 매핑될 수 있다.
이 패킷이 OFDM 패킷이면, 변조된 심볼이 이산 역푸리에 변환(IDFT)에 의해 시간 영역 신호로 변환된다(단계 758). 마지막으로, 이 심볼이 안테나로 전송된다(단계 760).
도 8은 자동 검출 방법(800)을 나타낸 도면이다. 자동 검출 방법(800)은, 802.11ay나 802.11ad 제어 패킷 또는 SC PHY 패킷을 자동 검출하는 때 수신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
패킷을 수신하고, 송신기와 동기화하며, 채널 추정을 수행함으로써 자동 검출 방법(800)이 시작된다(단계 802). 이 패킷이 제어 패킷이면, 수신된 패킷 내의 심볼이 주파수 스펙트럼에 걸쳐 역확산된다(단계 804). 이 패킷이 SC 패킷이면, 수신된 패킷 내의 심볼이 π/2의 선형 위상 편이를 심볼에 적용함으로써 역회전된다(단계 806).
그 다음에, 수신된 심볼의 변조 타입이 결정된다(단계 808). 이 변조 타입은, 성상도 상에 심볼을 매핑하고 복소 평면(complex plane) 어디에 값이 위치하는지 결정함으로써 결정될 수 있다.
Figure pct00001
(여기서,
Figure pct00002
) 사이의 값만을 가진 일련의 심볼이 차동 QPSK 변조되도록 결정되고,
Figure pct00003
사이의 값만을 가진 일련의 심볼이 차동 BPSK 변조되도록 결정된다. 수신된 심볼의 다른 변조 방식 역시 마찬가지로, 성상도 상에 심볼을 매핑하고 성상도 상에서 심볼의 위치를 결정함으로써 결정될 수 있다.
이 심볼이 차동 BPSK 변조되면, 수신된 패킷이 802.11ad 패킷이라고 식별된다(단계 810). 그러나, 이 심볼이 차동 QPSK 변조되면, 수신된 패킷이 802.11ay 패킷이라고 식별된다(단계 812). 일단 패킷 타입이 식별되면, 패킷의 끝까지 복조 및 디코딩이 계속된다(단계 814).
도 9는 자동 검출 방법(900)을 나타낸 도면이다. 자동 검출 방법(900)은, 802.11ay 또는 802.11ad OFDM PHY 패킷을 자동 검출하는 때 802.11ay 수신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
패킷을 수신하고, 송신기와 동기화하며, 채널 추정을 수행함으로써 자동 검출 방법(900)이 시작된다(단계 902). 그 다음에, 패킷 내의 시간 영역 신호를 주파수 영역 신호로 변환하기 위해, 수신된 패킷에 대해 이산 푸리에 변환(DFT)이 수행된다(단계 904). 자동 검출 방법(900)이, 변환된 심볼이 QPSK 변조되었는지 여부를 판정한다(단계 906). 이 변조 타입은, 성상도 상에 심볼을 매핑하고 복소 평면 어디에 값이 위치하는지 결정함으로써 결정될 수 있다. 이 심볼이 QPSK 변조되면, 수신된 패킷이 802.11ad 패킷이라고 식별된다(단계 908). 하지만, 심볼이 QPSK 변조되지 않으면, φ의 선형 위상 편이를 심볼에 적용함으로써 심볼이 역회전된다(단계 910). 자동 검출 방법(1100)이, 역회전된 심볼이 QPSK 변조되어 있는지 여부를 판정한다(단계 912). 이 역회전된 심볼이 QPSK 변조되면, 수신된 패킷이 802.11ay 패킷이라고 식별된다(단계 914). 하지만, 이 역회전된 심볼이 QPSK 변조되어 있지 않으면, 패킷 타입이 식별될 수 없다. 패킷 타입이 일단 식별되면(예를 들어, CRC 검사를 이용하여), 패킷의 끝까지 복조와 디코딩이 계속된다(단계 916).
도 10은 자동 검출 방법(1000)을 나타낸 도면이다. 자동 검출 방법(1000)은, 802.11ay PHY 패킷을 자동 검출하는 때 802.11ad 수신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
패킷을 수신하고, 송신기와 동기화하며, 채널 추정을 수행함으로써 자동 검출 방법(1000)이 시작된다(단계 1002). 그 다음에, 수신된 패킷에 대한 PHY 헤더가 복조 및 디코딩된다(단계 1004). 이 패킷이 제어 패킷인 실시예에서, 수신된 심볼이 역확산될 수 있다. 이 패킷이 SC 패킷인 실시예에서, 수신된 심볼이 역회전될 수 있다. 이 패킷이 OFDM 패킷인 실시예에서, 시간 영역 심볼을 주파수 영역 심볼로 변환하기 위해, 이산 푸리에 변환(DFT)이 수행될 수 있다.
802.11ad 수신기에서 실패가 일어난다(단계 1006). 이 패킷이 제어 패킷인 실시예에서, 차동 BPSK 복조를 수행하려고 시도하기 때문에 실패가 발생하지만, 수신된 802.11ay 제어 PHY 헤더가 차동 QBPSK로 변조되어 있기 때문에 실패한다. 이 패킷이 SC 패킷인 실시예에서, 수신기가 BPSK 복조를 수행하려고 시도하기 때문에 실패가 발생하지만, 수신된 802.11ay SC PHY 헤더가 π/2-QBPSK으로 변조되어 있기 때문에 실패한다. 이 패킷이 OFDM 패킷인 실시예에서, 수신기가 QPSK 복조를 수행하려고 시도하기 때문에 실패가 발생하지만, 수신된 802.11ay OFDM PHY 헤더가 φ-QPSK으로 변조되어 있기 때문에 실패한다.
도 11 내지 도 14는 802.11ay 패킷에 대한 PPDU 파라미터를 변조하고, 코딩하며, 전송하기 위한 기법을 나타낸다. 일부 실시예에서, 802.11ay 패킷에 대한 신규 헤더(N-헤더)를 도입함으로써 자동 검출이 수행된다. N-헤더는 "레거시 헤더(legacy header)"(L-헤더)라고도 하는 802.11ad 헤더에 인접한 헤더에 대한 PPDU 파라미터 내에 위치한다. 일부 실시예에서, "레거시 CEF"(L-CEF)라고도 하는 802.11ad에 사용되는 CEF 외에도, 802.11ay 패킷에 대해 신규 채널 추정 필드(N-CEF)가 또한 도입되고, PPDU 파라미터 내에 위치한다. N-헤더는 모든 802.11ad PPDU 파라미터, 및 802.11ay에서의 새로운 특징, 예컨대 결합된 채널의 개수, MIMO 타입 및 순서 등에 대한 지원을 나타내는 추가적인 필드를 포함할 수 있다. 802.11ad PHY 헤더, 예를 들어 헤더(206) 내의 PPDU 파라미터는, 802.11ay 운용에 충분하지 않을 수 있고, 802.11ad 헤더 내의 유보 비트의 수가 제한된다. 따라서, 본 명세서에서는 신규 802.11ay 헤더가 도입된다. N-헤더는 또한 802.11ad/802.11ay 패킷의 자동 검출에 사용된다. N-헤더를 가진 802.11ay 패킷은 코딩 방법(700)(도 7에 도시됨)과 유사한 기법을 이용하여 전송될 수 있다
도 11은 패킷(1100)에 대한 PPU 포맷을 나타낸 도면이다. 이 패킷(1100)은 STF(1102), L-CEF(1104), L-헤더(1106), N-헤더(1108), N-CEF(1110), 페이로드(1112), 및 트레이닝 필드(1114)를 포함한다. 이 패킷(1100)은 802.11ay 제어(SC) 패킷이거나 또는 OFDM PHY 패킷이다.
이 패킷(1100)은 패킷(200)과 배치가 유사하고, NG60 무선 네트워크에 사용될 신규 필드가 추가된다. STF(1102), L-CEF(1104), L-헤더(1106), 페이로드(1112), 및 트레이닝 필드(1114)는 패킷(200) 내의 필드에 대응하고 있다. 여기서, "레거시" 필드로서 설명되는 필드는 패킷(200) 내의 각각의 필드에 대응하고 있다. 다시 말해, L-CEF(1104)와 L-헤더(1106)는 각각 802.11ad에서의 CEF(204)와 헤더(206)를 나타낸다. 따라서, 여기서는 이들 필드에 대한 설명을 반복하지 않을 것이다. 마찬가지로, N-헤더(1108)와 N-CEF(1110)가 신규 802.11ay 헤더와 CEF를 나타낸다.
전술한 바와 같이, N-헤더(1108)는 802.11ay에서의 새로운 특징에 대한 지원을 나타내기 위한 비트를 포함하고, 802.11ay PHY 패킷의 자동 검출을 수행하기 위해 사용된다. 마찬가지로, N-CEF(1110)는 802.11ay PHY 패킷에 대한 채널 추정을 수행하기 위해 사용될 수도 있다.
도 12는 자동 검출 방법(1200)을 나타낸 도면이다. 자동 검출 방법(1200)은, 802.11ay나 802.11ad 제어 패킷 또는 SC PHY 패킷을 자동 검출하는 때 802.11ay 수신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
패킷을 수신하고, 송신기와 동기화하며, 채널 추정을 수행함으로써 자동 검출 방법(1200)이 시작된다(단계 1202). L-헤더가 수신된 패킷 내부에서 검출된다(단계 1204). 802.11ay 패킷 내의 L-헤더가 802.11ad 패킷 내의 헤더(206)에 대응하므로, 수신된 패킷의 L-헤더는 수신된 패킷이 802.11ad 인지 또는 802.11ay 패킷인지 여부와 무관하게 검출될 수 있다.
이 패킷이 제어 패킷이면, N-헤더(1206)를 검출하기 위한 시도가 이루어질 수 있도록, N-헤더 심볼이 역확산된다. 수신된 패킷이 802.11ad 제어 패킷이면, L-헤더 뒤에 위치하는 심볼은 차동 BPSK 변조된 페이로드 심볼일 것이다. 하지만, 수신된 패킷이 802.11ay 제어 패킷이면, 도 7에 대해 전술한 바와 같이, L-헤더 뒤에 위치하는 심볼은 차동 QBPSK 변조되도록 회전된 N-헤더 심볼일 것이다.
이 패킷이 SC 패킷이면, N-헤더를 검출하기 위해 시도가 이루어질 수 있도록, 위상 역회전이 N-헤더 심볼에 적용된다(단계 1208). 수신된 패킷이 802.11ad SC 패킷이면, L-헤더 뒤에 위치하는 심볼은 π/2-BPSK, 또는 π/2-QPSK, 또는 π/2-16QAM 변조로 변조될 수 있는 페이로드 심볼일 것이다. 하지만, 전술한 바와 같이, 수신된 패킷이 802.11ay SC 패킷이면, L-헤더 뒤에 위치하는 심볼은 도 7에 대해 전술한 바와 같이, π/2-QBPSK로 변조된 N-헤더 심볼일 것이다. 따라서, 802.11ad와 802.11ay SC 패킷 모두가 π/2만큼 편이된 변조의 형태를 이용하므로, 이 심볼은 π/2만큼 역회전된다.
역확산된 심볼의 변조 타입이 결정된다(단계 1210). 이 심볼이 BPSK, QPSK, 또는 16QAM 변조되면, 수신된 패킷이 802.11ad 패킷이라고 식별된다(단계 1212). 이 심볼이 QBPSK 변조되면, 수신된 패킷이 802.11ay 패킷이라고 식별된다(단계 1214). 패킷이 일단 802.11ad 패킷 또는 802.11ay 패킷이라고 식별되면, 수신된 패킷의 끝까지 복조 및 디코딩이 계속된다(단계 1216).
도 13은 자동 검출 방법(1300)을 나타낸 도면이다. 자동 검출 방법(1300)은, 802.11ay 또는 802.11ad OFDM PHY 패킷을 자동 검출하는 때 802.11ay 수신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
패킷을 수신하고, 송신기와 동기화하며, 채널 추정을 수행함으로써 자동 검출 방법(1300)이 시작된다(단계(1302)). 수신된 패킷 내부에서 L-헤더가 검출된다(단계(1304)). 802.11ay 패킷 내의 L-헤더가 802.11ad 패킷 내의 헤더(206)에 대응하므로, 수신된 패킷의 L-헤더는 수신된 패킷이 802.11ad 인지 또는 802.11ay 패킷인지 여부와 무관하게 검출될 수 있다. OFDM 패킷의 시간 영역 심볼을 주파수 영역 심볼로 변환하기 위해, 수신된 패킷에 대해 이산 푸리에 변환이 수행된다(단계(1306)).
변환된 심볼의 변조 타입이 결정된다(단계(1308)). 수신된 패킷이 802.11ad OFDM 패킷이므로, L-헤더 뒤에 위치하는 심볼은 QPSK, 또는 16QAM, 또는 64QAM 변조로 변조될 수 있는 페이로드 심볼일 것이다. 따라서, 심볼이 QPSK, 또는 16QAM, 또는 64QAM 변조되면, 수신된 OFDM 패킷이 802.11ad 패킷이라고 식별된다(단계 1310).
하지만, 수신된 패킷이 802.11ay OFDM 패킷이면, 도 7에 대해 전술한 바와 같이,L-헤더 뒤에 위치하는 심볼은 φ-QPSK으로 변조된 N-헤더 심볼일 것이다. 따라서, φ의 위상 역회전이 N-헤더 심볼에 적용된다(단계 1312). 역회전된 심볼의 변조 타입이 결정된다(단계 1314). 심볼이 QPSK 변조되면, 수신된 OFDM 패킷이 802.11ay 패킷이라고 식별된다(단계 1316). 패킷이 일단 802.11ad 패킷 또는 802.11ay 패킷이라고 식별되면, 수신된 OFDM 패킷의 끝까지 복조 및 디코딩이 계속된다(단계 1318).
도 14는 자동 검출 방법(1400)을 나타낸 도면이다. 자동 검출 방법(1400)은, 802.11ay PHY 패킷을 자동 검출하는 때 802.11ad 수신기 상에서 일어나는 작동을 나타낼 수 있다.
패킷을 수신하고, 송신기와 동기화하며, 채널 추정을 수행함으로써 자동 검출 방법(1400)이 시작된다(단계(1402)). 수신된 패킷 내부에서 L-헤더가 검출된다(단계(1404)). 802.11ay 패킷 내의 L-헤더가 802.11ad 패킷 내의 헤더(206)에 대응하므로, 수신된 패킷의 L-헤더는 수신기가 802.11ad 수신기인지 또는 802.11ay 수신기인지 여부와 무관하게 검출될 수 있다.
그 다음에, 수신된 패킷에 대한 PHY 헤더가 복조되고 디코딩된다(단계(1406)). 이 패킷이 제어 패킷인 실시예에서는, 수신된 심볼이 역확산된다. 이 패킷이 SC 패킷인 실시예에서, 수신된 심볼이 역회전된다. 이 패킷이 OFDM 패킷인 실시예에서, 시간 영역 심볼을 주파수 영역 심볼로 변환하기 위해, 이산 푸리에 변환(DFT)이 수행된다.
802.11ad 수신기에서 실패가 발생한다(단계(1408)). 도 10의 단계 1006에 대해 전술한 동일한 이유로 실패가 발생한다.
도 15는 호스트 장치에 설치될 수 있고 본 명세서에서 설명되는 방법을 수행하기 위한 처리 시스템(1500)의 실시예의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 처리 시스템(1500)은 프로세서(1502), 메모리(1504), 및 인터페이스(1506-1510)를 포함하고, 이들은 도 15에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다(또는 배치되지 않을 수 있다). 프로세서(1502)는 계산 및/또는 다른 처리 관련된 작업을 수행하게 되어 있는 임의의 구성 요소 또는 구성 요소의 집합일 수 있고, 메모리(1504)는 프로세서(1502)가 실행하기 위한 프로그래밍 및/또는 명령을 저장하게 되어 있는 임의의 구성 요소 또는 구성 요소의 집합일 수 있다. 일 실시예에서, 메모리(1504)는 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 인터페이스(1506, 1508, 1510)는 처리 시스템(1500)이 다른 장치/구성 요소 및/또는 사용자와 통신할 수 있게 하는 어떠한 구성 요소이거나 구성 요소의 집합일 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(1506, 1508, 1510) 중 하나 이상이 데이터, 또는 제어 메시지, 또는 관리 메시지를 프로세서(1502)에서 호스트 장치 및/또는 원격 장치 상에 설치된 애플리케이션으로 전달하도록 조절될 수 있다. 다른 예로서, 인터페이스(1506, 1508, 1510) 중 하나 이상이 사용자나 사용자 장치(예를 들어, 개인용 컴퓨터(PC) 등)가 처리 시스템(1500)과 상호작용/통신할 수 있도록 조절될 수 있다. 처리 시스템(1500)은 도 15에 도시되지 않은 추가적인 구성 요소, 예컨대 장기 스토리지(long term storage)(예를 들어, 비휘발성 메모리 등)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 처리 시스템(1500)은 통신 네트워크, 아니면 통신 네트워크 중 일부를 액세스하는 중인 네트워크 장치에 포함되어 있다. 일 예에서, 처리 시스템(1500)은 무선 또는 유선 통신 네트워크에서의 네트워크 측 장치, 예컨대 기지국, 중계국, 스케줄러, 컨트롤러, 게이트웨이, 라우터, 애플리케이션 서버, 또는 통신 네트워크 내의 임의의 다른 장치에 있다. 다른 실시예에서, 처리 시스템(1500)은 무선 또는 유선 통신 네트워크를 액세스하는 사용자 측 장치, 이동국, 사용자 장비(user equipment, UE), 개인용 컴퓨터(PC), 태블릿, 웨어러블 통신 장치(예를 들어, 스마트워치 등), 또는 통신 네트워크를 액세스하도록 되어 있는 임의의 다른 장치 내에 있다.
일부 실시예에서, 인터페이스(1506, 1508, 1510) 중 하나 이상은, 통신 네트워크를 통해 처리 시스템(1500)을 시그널링을 송신하고 수신하게 되어 있는 송수신기에 연결한다. 도 16는 통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신하고 수신하게 되어 있는 송수신기(1600)의 블록도이다. 송수신기(1600)는 호스트 장치에 설치되어 있을 수 있다. 도시된 바와 같이, 송수신기(1600)는 네트워크 측 인터페이스(1602), 커플러(1604), 송신기(1606), 수신기(1608), 신호 프로세서(1610), 및 장치 측 인터페이스(1612)를 포함한다. 네트워크 측 인터페이스(1602)는 무선 또는 유선 통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신하거나 또는 수신하게 되어 있는 어떠한 구성 요소이거나 구성 요소의 집합을 포함할 수 있다. 커플러(1604)는 네트워크 측 인터페이스(1602)를 통해 양방향 통신을 용이하게 하는 어떠한 구성 요소이거나 구성 요소의 집합을 포함할 수 있다. 송신기(1606)은 베이스밴드 신호를 네트워크 측 인터페이스(1602)를 통해 전송에 적합한 변조된 캐리어 신호로 변환하게 되어 있는 어떠한 구성 요소이거나 구성 요소의 집합(예를 들어, 업컨버터, 전력 증폭기 등)을 포함할 수 있다. 수신기(1608)은 네트워크 측 인터페이스(1602)를 통해 수신된 캐리어 신호를 베이스밴드 신호로 변환하게 되어 있는 어떠한 구성 요소나 구성 요소의 집합(예를 들어, 다운 컨버터, 낮은 잡음 증폭기 등)을 포함할 수 있다. 신호 프로세서(1610)은 베이스밴드 신호를 장치 측 인터페이스(들)(1612)를 통해 통신에 적합한 데이터 신호로 변환하거나, 또는 그 반대로 변환하게 되어 있는 어떠한 구성 요소나 구성 요소의 집합을 포함할 수 있다. 장치 측 인터페이스(들)(1612)는 호스트 장치(예를 들어, 처리 시스템(1500), 근거리 통신망(LAN) 포트 등) 내부에서 신호 프로세서(1610)와 구성 요소들 간에 데이터 신호를 전달하게 되어 있는 어떠한 구성 요소나 구성 요소의 집합을 포함할 수 있다.
송수신기(1600)는 어떠한 타입의 통신 매체를 통해서도 시그널링을 송신하고 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 송수신기(1600)는 무선 매체를 통해 시그널링을 송신하고 수신한다. 예를 들어, 송수신기(1600)는 무선 통신 프로토콜, 예컨대 셀룰러 프로토콜(예를 들어, 롱 텀 에벌루션(LTE) 등), 무선 근거리 통신망(WLAN) 프로토콜(예를 들어, 와이파이 등), 또는 어떠한 다른 타입의 무선 프로토콜(예를 들어, 블루투스, 근거리 무선 통신(NFC) 등)에 따라 통신하게 되어 있는 무선 송수신기일 수 있다. 본 실시예에서, 네트워크 측 인터페이스(1602)는 하나 이상의 안테나/방사 엘리먼트(radiating element)를 포함한다. 예를 들어, 네트워크 측 인터페이스(1602)는 단일 안테나, 복수의 별도의 안테나, 또는 멀티-레이어 통신을 위해 구성된 멀티-안테나 어레이, 예를 들어, 단일 입력 다중 출력(single input multiple output, SIMO), 다중 입력 단일 출력(multiple input single output, MISO), 다중입력 다중출력(multiple input multiple output, MIMO) 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 송수신기(1600)는 유선 매체, 예를 들어 트위스트 페어 케이블, 동축 케이블, 광섬유 등을 통해 시그널링을 송신하고 수신한다. 특정한 처리 시스템 및/또는 송수신기는 도시된 구성 요소의 전부, 또는 구성 요소의 서브 세트만을 이용할 수 있으며, 통합의 수준은 장치에 따라 달라질 수 있다.
이상에서 상세하게 설명하였지만, 첨부된 청구 범위에 의해 규정되는 본 개시의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고도 다양한 변경, 대체 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 게다가, 현재 존재하거나 또는 나중에 개발될 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법, 또는 단계가 본 명세서에서 설명된 대응하는 실시예와 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 또는 실질적으로 동일한 결과를 달성할 수 있다는 것을 당업자가 본 개시로부터 즉시 이해할 수 있을 것이므로, 본 개시의 범위는 본 명세서에서 설명된 특정 실시예에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 청구 범위에 이러한 공정, 기계, 제조물, 물질의 조성, 수단, 방법 또는 단계를 포함하고자 한다.

Claims (23)

  1. 방법으로서,
    제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 주파수 대역에서 송신하는 단계 - 상기 제1 헤더는 복수의 비트를 싣고 있고, 상기 제1 헤더 내의 상기 복수의 비트의 서브 세트의 논리값은 상기 무선 패킷 내에 상기 제2 헤더가 존재하는 것을 나타냄 -
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 헤더는 제1 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있고, 상기 제2 헤더는 제2 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 헤더 내의 상기 제2 패킷 타입에 대한 상기 적어도 하나의 파라미터는 다수의 결합 채널(bonded channel), 또는 MIMO 타입, 또는 MIMO 순서, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 패킷 타입은 IEEE 802.11ad 패킷 타입이고, 상기 제2 패킷 타입은 IEEE 802.11ay 패킷 타입인, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 패킷은 제어 패킷이고, 상기 복수의 비트는 24비트를 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 패킷은 SC 패킷 또는 OFDM 패킷 중 하나이고, 상기 복수의 비트는 48비트를 포함하는, 방법.
  7. 방법으로서,
    제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 대역 상에서 수신하는 단계 - 상기 제1 헤더는 복수의 비트를 싣고 있음 -; 및
    상기 제1 헤더 내의 상기 복수의 비트의 서브 세트의 논리값에 따라, 상기 무선 패킷 내에 상기 제2 헤더가 존재한다고 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 헤더는 제1 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있고, 상기 제2 헤더는 제2 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 헤더 내의 상기 제2 패킷 타입에 대한 상기 적어도 하나의 파라미터는 다수의 결합 채널(bonded channel), 또는 MIMO 타입, 또는 MIMO 순서, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 패킷 타입은 IEEE 802.11ad 패킷 타입이고, 상기 제2 패킷 타입은 IEEE 802.11ay 패킷 타입인, 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 무선 패킷은 제어 패킷이고, 상기 복수의 비트는 24비트를 포함하는, 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 무선 패킷은 SC 패킷 또는 OFDM 패킷 중 하나이고, 상기 복수의 비트는 48비트를 포함하는, 방법.
  13. 방법으로서,
    제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 대역 상에서 송신하는 단계 - 상기 제1 헤더는 제1 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있고, 상기 제2 헤더는 제2 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있으며, 상기 제1 헤더는 상기 무선 패킷 내에 상기 제2 헤더가 존재하는 것을 나타내는 제1 변조 방식으로 변조됨 -
    를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 무선 패킷은 제1 숏 트레이닝 필드, 제1 채널 추정 필드, 및 제2 채널 추정 필드를 더 포함하고, 상기 제2 헤더는 상기 무선 패킷 내의 상기 제1 헤더와 상기 페이로드 사이에 위치하는, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2 헤더는 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식으로 변조되는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 변조 방식은 차동 BPSK(differential BPSK)를 포함하고, 상기 제2 변조 방식은 차동 QBPSK를 포함하며, 상기 무선 패킷은 제어 패킷을 포함하는, 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 변조 방식은 π/2만큼 편이된 BPSK(π/2-shifted BPSK)를 포함하고, 상기 제2 변조 방식은 π/2만큼 편이된 QBPSK를 포함하며, 상기 무선 패킷은 단일 캐리어 패킷을 포함하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 변조 방식은 QPSK를 포함하고, 상기 제2 변조 방식은 φ만큼 편이된 QPSK를 포함하며, φ는 φ≠π/2인 위상 편이이며, 상기 무선 패킷은 직교 주파수 분할 다중화 패킷을 포함하는, 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제1 패킷 타입은 IEEE 802.11ad 패킷 타입이고, 상기 제2 패킷 타입은 IEEE 802.11ay 패킷 타입인, 방법.
  20. 방법으로서,
    제1 헤더, 제2 헤더, 페이로드, 및 트레이닝 필드를 포함하는 무선 패킷을 60GHz 대역 상에서 송신하는 단계 - 상기 제1 헤더는 복수의 비트 및 상기 복수의 비트에 대한 헤더 검사 순서(header check sequence)를 싣고 있고, 상기 복수의 비트는 상기 무선 패킷 내에 상기 제2 헤더가 존재하는 것을 나타내는 배열로 배열되며, 상기 헤더 검사 순서는 상기 복수의 비트를 배열하기 전에 결정됨 -
    를 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 비트의 배열은 공지된 비트 인터리빙 패턴(bit interleaving pattern)에 따라 결정되는, 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 비트의 배열은 공지된 비트 스크램블링 패턴(bit scrambling pattern)에 따라 결정되는, 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제1 헤더는 제1 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있고, 상기 제2 헤더는 제2 패킷 타입에 대한 적어도 하나의 파라미터를 싣고 있으며, 상기 제1 패킷 타입은 IEEE 802.11ad 패킷 타입이고, 상기 제2 패킷 타입은 IEEE 802.11ay 패킷 타입인, 방법.
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