KR20210028630A - 다중 모드 무선 통신 시스템에서 패킷 모드 자동 검출 방법, 상기 패킷 모드 자동 검출을 위한 시그널 필드 전송방법 및 상기 패킷 모드에 기반한 이득 제어 방법 - Google Patents

다중 모드 무선 통신 시스템에서 패킷 모드 자동 검출 방법, 상기 패킷 모드 자동 검출을 위한 시그널 필드 전송방법 및 상기 패킷 모드에 기반한 이득 제어 방법 Download PDF

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최은영
이석규
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Abstract

본 발명은 다중 모드 패킷을 지원하는 무선 통신 시스템에서 종래 기술과 호환되면서 높은 신뢰도로 패킷 모드를 자동 검출하기 위한 기술에 관한 것이다. 통신 장치의 무선 통신 방법은, 제 1 프레임의 제 1 시그널 필드(signal field)를 수신하는 단계, 상기 제 1 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 제 2 시그널 필드를 수신하는 단계, 및 상기 제 2 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 데이터 필드를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 2 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 모드(packet mode)를 지시하는 적어도 하나 이상의 비트들을 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 비트들은, 제1 모드, 제2 모드를 포함하는 복수의 후보 모드들 중 하나를 지시하고, 상기 제1 모드의 지원 가능 최대 대역폭은, 상기 제2 모드의 지원 가능 최대 대역폭과 다를 수 있다.

Description

다중 모드 무선 통신 시스템에서 패킷 모드 자동 검출 방법, 상기 패킷 모드 자동 검출을 위한 시그널 필드 전송방법 및 상기 패킷 모드에 기반한 이득 제어 방법{A Packet Mode Auto-detection for Multi-mode Wireless Transmission System, Signal Field Transmission for the Packet Mode Auto-detection and Gain Control based on the Packet Mode}
본 발명은 다중 모드 무선 통신 시스템에서 패킷 모드 자동 검출 방법과 상기 패킷 모드 자동 검출을 위한 시그널 필드 전송방법 및 상기 패킷 모드에 기반한 이득 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 다양한 모드를 제공하는 무선랜(Wireless Local Area Network)과 같은 다중 모드 무선 통신 시스템에서 전송 속도 및 패킷 길이 설정 값을 이용해 패킷 모드를 자동 검출하는 방법과, 시그널 필드의 전송 시 데이터 톤 및/또는 파일럿 톤의 위상 회전시켜 전송함으로써, 패킷 모드를 자동 검출할 수 있도록 하는 시그널 필드 전송방법, 그리고 검출된 패킷 모드에 따라 자동 이득 제어를 수행하는 방법에 관한 것이다.
통상 IEEE 802.11n 표준에 기반한 무선통신장치는 최대 4개의 다중 안테나와 40MHz 대역폭(Bandwidth)을 사용하고 오버헤드(Overhead)를 줄임으로써, 기존의 IEEE 802.11a/g 표준에 기반한 무선통신장치의 전송속도 54Mbps에 비해 10배 이상의 전송 속도로 데이터를 전송할 수 있다. 이하에서는 IEEE 802.11a/g 표준에 기반한 무선 전송 모드를 레거시(Legacy) 모드라 하고, IEEE 802.11n 표준에 기반한 무선 전송 모드를 HT(High Throughput) 모드라 한다.
IEEE 802.11n의 HT 모드를 지원하는 동시에 IEEE 802.11a/g와 같은 레거시 모드와의 호환성을 유지하기 위해 IEEE 802.11n 패킷에는 HT(High Throughput) 시그널 필드(HT-SIG)가 추가된다. 이와 같은 HT 시그널 필드의 추가는 레거시(Legacy) 패킷과 구별을 용이하게 하고, HT 패킷 프레임 형식에 맞는 수신 신호의 처리를 위해 제공된다.
일반적으로 레거시 전송 프레임은 개략적으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 패킷 프리앰블(Preamble)과 시그널 필드와 OFDM 데이터 필드로 구성된다. 그리고, IEEE 802.11n 기반 전송 프레임은 기존 IEEE 802.11a/g와의 호환을 위해 레거시 단말과 HT 단말 모두가 수신 가능한 공통 부분과 HT 단말만 수신 가능한 HT 전용(dedicated) 부분으로 구성된다. 공통 부분은 OFDM 패킷 프리앰블(L-STF, L-LTF)과 레거시 단말을 위한 시그널 필드인 L-SIG 필드로 구성된다. 그리고, HT 단말 전용 부분은 HT 단말을 위한 시그널 필드인 HT-SIG1, HT-SIG2와 HT 모드를 위한 프리앰블 필드인 HT-SIF와 HT-LTF, OFDM 데이터 필드로 구성된다.
이와 같은 HT 전송 프레임 구조에서 레거시 모드와 HT 모드 판별은 L-SIG와 HT-SIG 사이에서 이루어진다. 레거시 모드와 HT 모드 구별을 위해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 HT 시그널 필드 전송 시, HT 시그널 필드의 데이터 톤의 위상을 90도 회전시킨 Q-BPSK(Quadrature Binary Phase Shift Keying) 방식으로 변조하여 전송한다.
다시 말해, 도 1에 도시된 바와 같이 HT 시그널 필드 전송 시에 레거시(Legacy) 시그널 필드(L-SIG)와 비교해 HT 시그널 필드(HT-SIG)의 데이터 톤은 90도 위상 변조되어 전송된다. 따라서, 수신 단말에서는 레거시(Legacy) 시그널 필드 다음에 레거시 단말을 위한 데이터 필드가 수신되는지 HT 시그널 필드(HT-SIG)가 수신되는지를 판별할 수 있다.
그런데, 이와 같은 종래의 패킷 모드 검출 방법은 HT 시그널 필드의 Q-BPSK 변조 신호와 데이터를 위한 64-QAM 변조 신호를 구별하는데 많은 어려움이 존재한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래 기술은 도 1에 도시된 바와 같은 검출 임계치를 이용하며, 맵핑된 신호 값의 누적치를 비교해 64-QAM 신호인지 Q-BPSK 신호인지를 판별한다. 하지만, 이와 같은 종래의 패킷 모드 검출 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 패킷 모드 검출의 신뢰도가 낮다. 도 1에서 도시된 바와 같이 검출 임계치를 경계로 64-QAM 신호와 Q-BPSK 신호를 구분하는 방법은 신호대 잡음비가 낮고, 채널 변화가 심한 열악한 환경에서는 잡음으로 인해 모드 검출 오류가 발생할 확률이 높다. 종래에는 64-QAM 신호가 최대 변조 모드이지만, 초고속 모드를 위해 그 이상의 변조 방식(예를 들어 256-QAM의 변조 방식)을 사용하는 경우에는 그 문제가 더욱 심각해 진다. 그러므로 레거시 시그널 필드의 6Mbps 전송 속도 설정 여부에 따라 BPSK와 Q-BPSK의 단순 비교를 할 수 있지만, 레거시 시그널 필드는 채널 환경이 안 좋을 경우 한 비트 패러티 검사만 수행하여 에러 유무를 판별하기 어려운 문제가 있다.
둘째, 종래의 방법은 확장성이 떨어지는 문제점이 있다. HT-SIG에서 HT 모드와 VHT 모드(HT의 후속 모드)를 구분하기 위해 종래의 방법을 적용한다면, IEEE 802.11n 표준을 지원하는 단말 중 HT-SIG 두 심볼을 모두 사용하는 단말의 경우 I 에너지와 Q 에너지가 동일하게 되어 자동 검출을 할 수 없는 문제가 발생한다. 이로 인해 전체 네트워크 스루풋(throughput)이 저하되고, 전력 소비 효율이 저하된다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점은 기존의 무선랜 표준 이후에 새롭게 등장하는 초고속(VHT: Very High Throughput) 무선 통신 표준(예를 들어, IEEE 802.11ac)에 의한 패킷의 검출 시에 더욱 심각해 질 수 있다. 이하에서는 IEEE 802.11ac에 기반한 무선 전송 모드를 VHT 모드라 한다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결함과 동시에 다중 모드 패킷을 지원하는 무선 통신 시스템의 패킷 모드 자동 검출을 위하여, 종래 기술과 호환되면서 동시에 높은 신뢰도로 패킷 모드를 자동 검출할 수 있는 패킷 모드 자동 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 다중 모드 무선 통신 시스템에서 전송 속도 및 패킷 길이 설정 값을 이용하여 높은 신뢰도로 패킷 모드를 자동 검출할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 다중 모드 무선 통신 시스템에서 데이터 톤 및/또는 파일럿 톤의 적절한 위상 회전에 의한 변조 방식을 이용해 시그널 필드를 전송함으로써, 종래 기술과 호환되면서 높은 신뢰도로 패킷 모드를 자동 검출할 수 있도록 하는 시그널 필드 전송방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 프리앰블의 위상차를 이용하거나 서로 상이한 주기성을 이용해 패킷 모드를 자동 검출하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다중 모드 무선 통신 시스템에서 레거시 단말을 위한 시그널 필드(L-SIG)의 예약 비트와 HT 단말을 위한 시그널 필드(HT-SIG)의 예약 비트를 이용해 종래 기술과 호환되면서 높은 신뢰도로 패킷 모드를 자동 검출할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 패킷 모드 검출 과정을 통해 검출된 패킷 모드에 따라 자동 이득 제어를 수행하는 이득 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패킷 모드 자동 검출 방법은, 전송된 프레임으로부터 획득된 전송 속도 정보와 패킷 길이 정보와 채널 대역폭 정보 중 적어도 어느 하나의 정보에 포함된 값과 시그널 필드 신호 이후 전송되는 심볼의 위상 회전 여부 확인 결과를 바탕으로 상기 패킷 모드를 결정한다.
여기서, 상기 전송 속도 정보는, 상기 전송된 프레임의 시그널 필드에 포함된 레거시 모드를 위한 전송 속도 정보인 L_RATE와 고속 전송 모드(HT 모드)를 위한 전송 속도 정보인 HT_RATE 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 패킷 길이 정보는, 상기 전송된 프레임의 시그널 필드에 포함된 레거시 모드를 위한 패킷 길이 정보인 L_LENGTH와 고속 전송 모드(HT 모드)를 위한 패킷 길이 정보인 HT_LENGTH 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한 시그널 필드는, 레거시 모드를 위한 시그널 필드인 L-SIG와 고속 전송 모드(HT 모드)를 위한 시그널 필드인 HT-SIG 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 상기 L-SIG 신호 또는 상기 HT-SIG 신호 이후 심볼이 위상 회전 변조 방식인지 확인하는 것에 의해 패킷 모드를 결정할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패킷 모드 자동 검출 방법은, 전송된 프레임으로부터 획득된 전송 속도 정보와 패킷 길이 정보와 채널 대역폭 정보 중 적어도 어느 하나의 정보에 포함된 값과 심볼의 위상 회전 타입을 바탕으로 패킷 모드를 결정한다.
여기서, 패킷 모드 결정 시, 레거시 모드를 위한 시그널 필드인 L-SIG 신호 이후 심볼의 위상 회전 상태가 추가 이용될 수 있고, 상기 전송 속도 정보와 상기 패킷 길이 정보와 상기 채널 대역폭 정보 중 적어도 어느 하나의 정보와 상기 L-SIG 신호 이후 심볼의 위상 회전 상태와 위상 회전 타입을 바탕으로 패킷 모드를 결정할 수 있다.
여기서, 상기 전송 속도 정보는, 상기 전송된 프레임의 시그널 필드에 포함된 레거시 모드를 위한 전송 속도 정보인 L_RATE와 고속 전송 모드(HT 모드)를 위한 전송 속도 정보인 HT_RATE 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 패킷 길이 정보는, 상기 전송된 프레임의 시그널 필드에 포함된 레거시 모드를 위한 패킷 길이 정보인 L_LENGTH와 고속 전송 모드(HT 모드)를 위한 패킷 길이 정보인 HT_LENGTH 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패킷 모드 자동 검출을 위한 시그널 필드 전송방법은, 적어도 레거시 단말을 위한 시그널 필드(L-SIG)와 초고속(VHT) 단말을 위한 시그널 필드(VHT-SIG)가 포함된 패킷 프레임을 전송하는 무선 통신 시스템에 적용되고, 상기 VHT-SIG 필드의 심볼에 대해 데이터 톤 및/또는 파일럿 톤의 위상을 상기 L-SIG 필드와 비교하여 임의 각도로 회전시킨 상태로 변조한 후 전송한다.
여기서, 데이터 톤은, 0도와 45도와 90도와 135도 중 어느 하나의 각도로 회전될 수 있고, 상기 파일럿 톤은, 0도와 90도와 180도와 270도 중 어느 하나의 각도로 회전될 수 있다.
또한 상기 목적으로 달성하기 위한 본 발명에 따른 패킷 모드 자동 검출방법은 레거시 단말을 위한 레거시 모드와, 고속 단말을 위한 고속(HT) 모드와, 초고속 단말을 위한 초고속(VHT) 모드를 포함하는 다중 모드를 지원하는 무선 통신 시스템에 적용되고, 상기 레거시 모드 또는 상기 고속 모드를 위한 프리앰블 신호와 비교하여 위상 차이를 갖도록 변조하여 상기 초고속 모드를 위한 프리앰블 신호를 전송하고, 수신된 프리앰블 신호가 상기 레거시 모드를 위한 프리앰블 신호 또는 상기 고속 모드를 위한 프리앰블 신호와 위상 차이가 있는 경우 상기 초고속 모드 패킷으로 판단한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패킷 모드 자동 검출방법은, 레거시 단말을 위한 레거시 모드와, 고속 단말을 위한 고속(HT) 모드와, 초고속 단말을 위한 초고속(VHT) 모드를 포함하는 다중 모드를 지원하는 무선 통신 시스템에 적용되고, 상기 레거시 모드 또는 상기 고속 모드를 위한 프리앰블 신호와 비교하여 주기성에 차이를 갖도록 상기 초고속 모드를 위한 프리앰블 신호를 전송하고, 수신된 프리앰블 신호가 상기 레거시 모드를 위한 프리앰블 신호 또는 상기 고속 모드를 위한 프리앰블 신호와 주기성에 차이가 있는 경우 상기 초고속 모드 패킷으로 판단한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패킷 모드 자동 검출 방법은, 레거시 단말을 위한 레거시 모드와, 고속 단말을 위한 고속(HT) 모드와, 초고속 단말을 위한 초고속(VHT) 모드를 포함하는 다중 모드를 지원하는 무선 통신 시스템에 적용되고, 상기 레거시 모드 또는 상기 고속 모드 또는 상기 초고속 모드 정의를 위해 상기 레거시 모드의 시그널 필드를 위한 예약 비트와 상기 고속 모드를 위한 시그널 필드의 예약 비트의 값을 각각 설정하고, 수신된 상기 레거시 모드를 위한 시그널 필드의 예약 비트 값과, 상기 고속 모드를 위한 시그널 필드의 예약 비트 값을 이용해 패킷 모드를 결정한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레거시 단말을 위한 레거시 모드와 고속 단말을 위한 고속(HT) 모드 중 적어도 어느 하나의 모드와, 초고속 단말을 위한 초고속(VHT) 모드를 포함하는 다중 모드를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 상기 초고속 모드를 위한 시그널 정보 전송 방법으로, 상기 레거시 모드를 위한 레거시 시그널 필드 또는 상기 고속(HT) 모드를 위한 고속(HT) 시그널 필드 이후에 상기 초고속(VHT) 모드를 위한 초고속(VHT) 시그널 필드가 배치되고, 상기 레거시 시그널 필드 또는 상기 고속(HT) 시그널 필드 중 일부에 상기 초고속(VHT) 모드를 위한 시그널 정보 중 일부가 기록된 프레임을 구성하고, 이렇게 구성된 프레임을 전송한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레거시 단말을 위한 레거시 모드와 고속 단말을 위한 고속(HT) 모드 중 적어도 어느 하나의 모드와, 초고속 단말을 위한 초고속(VHT) 모드를 포함하는 다중 모드를 지원하는 무선 통신 시스템에서의 자동 이득 제어 방법으로, 자동 이득 제어를 위한 이득 값을 계산하고, 수신된 패킷에 대한 패킷 모드를 검출한 후, 상기 패킷 모드 검출 결과에 따라 상기 계산된 이득 값으로 이득 제어를 수행할지 아니면 짧은 프리앰블을 이용해 이득 제어를 수행할지 결정한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 통신 장치의 무선 통신 방법으로, 제 1 프레임의 제 1 시그널 필드(signal field)를 수신하는 단계, 상기 제 1 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 제 2 시그널 필드를 수신하는 단계, 및 상기 제 2 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 데이터 필드를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 2 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 모드(packet mode)를 지시하는 적어도 하나 이상의 비트들을 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 비트들은, 제1 모드, 제2 모드를 포함하는 복수의 후보 모드들 중 하나를 지시하고, 상기 제1 모드의 지원 가능 최대 대역폭은, 상기 제2 모드의 지원 가능 최대 대역폭과 다를 수 있다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 통신 장치(communication apparatus)로, 회로망(circuitry)을 포함하고, 상기 회로망은, 상기 장치를 통해 제 1 프레임의 제 1 시그널 필드(signal field)를 수신하고, 상기 장치를 통해 상기 제 1 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 제 2 시그널 필드를 수신하고, 상기 장치를 통해 상기 제 2 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 데이터 필드를 수신하되, 상기 제 2 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 모드(packet mode)를 지시하는 적어도 하나 이상의 비트들을 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 비트들은, 제1 모드, 제2 모드를 포함하는 복수의 후보 모드들 중 하나를 지시하고, 상기 제1 모드의 지원 가능 최대 대역폭은, 상기 제2 모드의 지원 가능 최대 대역폭과 다를 수 있다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 터미널(terminal)에서 사용되도록 설정되는 단말로, 회로망을 포함하고, 상기 회로망은, 상기 터미널을 통해 제 1 프레임의 제 1 시그널 필드(signal field)를 수신하고, 상기 터미널을 통해 상기 제 1 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 제 2 시그널 필드를 수신하고, 상기 터미널을 통해 상기 제 2 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 데이터 필드를 수신하되, 상기 제 2 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 모드(packet mode)를 지시하는 적어도 하나 이상의 비트들을 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 비트들은, 제1 모드, 제2 모드를 포함하는 복수의 후보 모드들 중 하나를 지시하고, 상기 제1 모드의 지원 가능 최대 대역폭은, 상기 제2 모드의 지원 가능 최대 대역폭과 다를 수 있다.
종래의 패킷 모드 검출 방법은 HT 시그널 필드(HT-SIG) 복호 전에 제한된 수의 데이터 톤으로 패킷 모드를 검출해야 하므로, 패킷 모드 검출의 신뢰도와 안정성이 수신 단말의 하드웨어 처리 속도에 의해 크게 좌우될 수밖에 없었다. 또한, 레거시(Legacy) 모드 데이터 필드와 HT 시그널 필드(HT-SIG) 신호를 구분하기 위한 종래 기술은 변조 방법이 64-QAM에 가까워질수록 패킷 모드의 검출이 어렵고, 잡음이 심할수록 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 기존 기술과 호환성을 유지하면서 패킷 모드 검출을 위해 시그널 필드의 전송 속도 및 패킷의 길이, 채널 형태에 따라 패킷 모드를 검출할 수 있다.
VHT 모드 패킷 전송시 HT 시그널 필드(HT-SIG) 및 레거시(Legacy) 시그널 필드(L-SIG)의 데이터 레이트(rate)를 최저 전송 속도 모드로 설정하고, 패킷 길이 정보를 활용하여 종래의 HT 단말이 VHT 패킷에 대한 방어를 할 수 있도록 함과 동시에 이를 이용해 VHT 모드 패킷에 대한 판별이 가능하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라 VHT 패킷은 종래와 다르게 40MHz 이상의 채널을 사용하여 전송되고, 인접하지 않은 채널을 통한 다중 채널 전송이 가능하므로, 반송파 센싱을 통해 인지된 채널 정보를 활용하여 레거시 모드 패킷인지 VHT 모드 패킷인지 판별할 수 있다.
또한 본 발명은 기존 기술과 호환성을 유지하면서 높은 신뢰성으로 패킷 모드를 검출하기 위해 HT 시그널 필드 다음에 오는 VHT 시그널 필드(VHT-SIG)를 전송함에 있어 데이터 톤과 파일럿 톤을 위상 회전시켜 전송한다. 또한 본 발명은 시그널 필드만이 아니라 프리앰블을 사용한 패킷 모드 검출도 가능하다.
패킷 모드 자동 검출을 위해 본 발명에 따른 시그널 필드 변조 방법은 종래의 방법에서 문제가 되는 신뢰성을 강화하기 위해 데이터 톤과 파일럿 톤의 위상 회전을 이용한 변조 방식으로서 가능한 모든 조합을 포함한다. 즉, 본 발명은 데이터 톤이 45도(135도), 90도, 180도(0도) 위상 회전하는 경우와 파일럿 톤이 0도. 90도, 180도, 270도 위상 회전하는 경우의 조합들 중 어느 하나를 사용하여 VHT 단말을 위한 시그널 필드(VHT-SIG)를 변조하여 전송함으로써, 신뢰성 높게 패킷 모드를 검출할 수 있다.
도 1은 종래의 패킷 모드 검출 방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 L-SIG 정보와 HT-SIG 정보를 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 L-SIG 정보를 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 HT-SIG 정보를 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 L-SIG 정보와 위상 회전 타입을 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 대역폭 정보와 L-SIG 정보와 HT-SIG 정보를 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 대역폭 정보와 위상 회전 상태를 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도,
도 8은 본 발명에 따른 대역폭 정보와 L-SIG 정보 및 위상 회전 타입을 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도,
도 9는 VHT 모드 프레임 구조를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명에 따른 파일럿 톤의 180도 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 데이터 톤 및 파일럿 톤의 90도 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 데이터 톤의 90도 위상 회전과 파일럿 톤의 270도 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명에 따른 데이터 톤의 위상 변화없이 파일롯 톤의 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 14는 본 발명에 따른 데이터 톤의 135도 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 15는 본 발명에 따른 데이터 톤의 135도 위상 회전과 파일럿 톤의 180도 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 16은 본 발명에 따른 데이터의 45도 위상 회전과 파일럿 톤의 180도 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 17은 본 발명에 따른 파일럿 톤의 180도 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 18은 본 발명에 따른 혼합 필드 모드에서 VHT 모드의 자동 검출 방법을 설명하기 위한 도면,
도 19는 본 발명에 따른 혼합 그린필드 모드에서 VHT 모드 자동 검출 방법을 설명하기 위한 도면,
도 20은 본 발명에 따른 HT-SIG2를 VHT를 위해 재정의하여 사용하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 21은 본 발명에 따른 상세 이득을 조절하기 위해 레거시/HT/VHT 혼합 모드에서 VHT-SIGA의 위치 및 레거시/HT 혼합 모드에서 HT-STF의 위치를 설명하기 위한 도면,
도 22는 본 발명에 따른 시그널 필드의 위상 회전을 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도,
도 23은 본 발명에 따른 위상 회전 타입을 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다중 모드를 지원하는 무선 통신 시스템에서 패킷 모드를 자동 검출하기 위한 기술에 관한 것이다. 본 명세서에서 기술하는 패킷 모드 자동 검출 방법은 무선랜을 예로 들어 설명하지만, 다중 모드 패킷을 사용하는 다른 무선 통신 시스템에도 적용 가능함은 당업자에 있어 자명하다 할 것이다. 또한 본 발명의 설명을 위해 사용되는 레거시(Legacy), HT, VHT라는 용어는 특정 모드를 지칭하는 단어가 아니라 본 발명을 쉽게 이해하기 위해 서로 다른 모드의 패킷을 표현하려는 목적으로 무선랜을 예로 들어 설명한 일 예이므로 다른 용어로 대체 가능함은 당업자에 있어 자명하다 할 것이다.
일반적으로 레거시(Legacy) 모드 시그널 필드인 L-SIG는 전송 속도값으로 Rate 값(L_RATE)을 가지며, 패킷 길이로 Length 값(L_LENGTH)를 갖는다. 또한 HT 모드 시그널 필드인 HT-SIG는 전송 속도 값으로 MCS(Modulation and Coding Scheme, HT_RATE) 값을 가지며, 패킷 길이로 HT_LENGTH 값을 갖는다.
또한 HT 모드 패킷 전송시 레거시(Legacy) 단말들이 HT 모드 패킷이 채널을 점유하는 동안 채널 접근을 방지하기 위한 기술이 제공되고 있다. 이를 L-SIG의 L_RATE과 L_LENGTH를 활용한 전송 기회 보호(L-SIG TXOP Protection) 기술이라 한다. RTS, CTS, DATA 패킷에 대해 각각 채널 점유 시간 설정을 위해 L-SIG 필드의 전송 속도와 패킷 길이 부분을 설정한다.
IEEE 802.11n 무선랜 기술은 기존 IEEE 802.11a/g 무선랜 기술과 호환성을 유지하고, 기존 무선랜 장치에 의한 신호 충돌을 방지하기 위해, 전송 속도 값을 6Mbps로 설정하고, 패킷 길이를 전송 패킷이 채널을 점유할 기간에 맞도록 결정하여 설정한다. 즉, "L_RATE = 6Mbps", "L-SIG의 L_LENGTH 값 = L_RATE x L_SIG Duration"으로 L_RATE와 L_LENGTH 값이 설정된다.
이때, 전송할 패킷의 채널 점유 시간은 HT-SIG 또는 VHT-SIG의 패킷 길이 정보와 전송 속도로 결정된다. 즉, HT 모드 패킷의 전송할 패킷 채널 점유 시간은 "HT_LENGTH/HT_RATE"이고, VHT 모드 패킷의 전송할 패킷 채널 점유 시간은 "VHT_LENGTH/VHT_RATE"이다.
이렇게 구해진 전송할 패킷의 채널 점유 시간과 이미 알고 있는 프리앰블 및 시그널 필드 전송 시간으로 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector) 값이 결정된다. 즉, NAV 값은 "aPreambleLength + aPLCPHeaderLength + L-SIG Duration - TXTIME"으로 결정된다. 여기서, aPreambleLength은 레거시용 프리앰블 전송 시간으로 "L-STF + L-LTF" 값을 가지며, aPLCPHeaderLength은 L-SIG 전송에 필요한 시간을 의미하며, L-SIG Duration은 전송할 패킷의 채널 점유 시간으로 "L_LENGTH/L_RATE" 값을 가지며, TXTIME은 패킷 전송에 요구되는 시간을 의미한다. HT-SIG Duration 또는 VHT-SIG Duration도 전술한 바와 같이 동일한 방법으로 구할 수 있다. 일반적으로 채널 점유권을 획득하지 못한 단말들은 L-SIG duration 값과 프리앰블 및 시그널 필드 전송 시간의 합으로 NAV 값을 설정한다.
VHT 모드의 스루풋 향상과 호환성 유지를 위해 본 발명은 VHT 모드 패킷 전송시 HT_RATE을 MCS0로 설정하여 전송하는 방법을 포함한다. 본 발명은 이와 같은 특징을 바탕으로 다음과 같은 방법에 의해 패킷 모드 자동 검출 과정을 수행한다.
1) L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있으면, 레거시(Legacy) 모드 또는 HT 모드 또는 VHT 모드 패킷
2) L_RATE이 6Mbps가 아니면 레거시(Legacy) 모드 패킷
3) L_LENGTH가 임계치1보다 크면 HT 모드 또는 VHT 모드 패킷
4) L_LENGTH가 임계치1보다 작으면 레거시(Legacy) 모드 패킷
5) HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있으면, HT 모드 패킷 또는 VHT 모드 패킷
6) HT_RATE이 MCS0가 아니면, HT 모드 패킷
7) HT_LENGTH가 임계치2보다 크면 VHT 모드 패킷
8) HT_LENGTH가 임계치2보다 작으면 HT 모드 패킷
도 2는 본 발명에 따른 L-SIG와 HT-SIG 정보를 활용하여 위상 변화에 의한 패킷 모드를 검출하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2에서는 L_RATE과 L_LENGTH를 동시에 사용하는 것으로 설명하고 있지만, 두 조건 중 어느 하나만 사용하는 것도 가능하다. 또한 도 2에서는 HT_RATE과 HT_LENGTH 조건을 동시에 사용하는 것으로 설명하고 있지만, 두 조건 중 어느 하나만 사용할 수도 있다. 이에 대한 구체적인 방법은 후술하기로 한다.
임계치1과 임계치2는 프로그램 가능한 레지스터로 설정 가능하다. 보통 레거시(Legacy) 모드 패킷은 2346 바이트(byte) 길이를 넘지 않으므로 기본값(Default Value)으로 임계치1은 2346 바이트(byte)로 설정된다. 또한 HT 모드 패킷은 어그리게이션했을 때 65536 바이트(byte)를 넘지 않으므로 임계치2는 65537 바이트(byte)로 설정된다.
도 2를 참조하면, L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있지 않으면(S201) 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있으면(S201), L_LENGTH와 임계치1을 비교한다(S202). L_LENGTH이 임계치1보다 작으면 L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S203).
L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면 HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있는지 확인한다(S204). L_LENGTH가 임계치1보다 크면 HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있는지 확인한다(S204).
HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있지 않으면(S204) HT 모드 패킷으로 판단한다. HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있으면(S204) HT_LENGTH와 임계치2를 비교한다(S205). HT_LENGTH이 임계치2보다 작으면 HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S206). HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면 HT 모드 패킷으로 판단한다. HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면 VHT 모드 패킷으로 판단한다. HT_LENGTH가 임계치2보다 크면 VHT 모드 패킷으로 판단한다.
도 2에서 L_RATE를 이용하지 않는 경우에는 L_LENGTH와 임계치1을 비교하는 단계를 수행하고, L_LENGTH를 사용하지 않는 경우에는 S201 단계 이후 S203 단계를 수행한다. 마찬가지로 HT_RATE를 사용하지 않는 경우에는 HT_LENGTH와 임계치2를 비교하는 단계를 수행하고, HT_LENGTH를 사용하지 않는 경우에는 S204 단계 이후 S206 단계를 수행한다.
도 3은 본 발명에 따른 L-SIG 정보만을 활용하여 위상 변화에 의한 패킷 모드를 검출하는 방법에 대한 흐름도이다. 도 3에서는 L_RATE과 L_LENGTH를 동시에 사용하는 것으로 설명하고 있지만, 이 또한 두 조건 중 어느 하나만 사용할 수 있다.
도 3을 참조하면, L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있지 않으면(S301), 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L-RATE이 6Mbps로 설정되어 있으면(S301), L_LENGTH와 임계치1을 비교한다(S302). L_LENGTH이 임계치1보다 작으면 L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S303).
L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면(S303) HT_SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S304).
HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면 HT 모드 패킷으로 판단한다. HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면 VHT 모드 패킷으로 판단한다.
도 3에서 L_RATE를 이용하지 않는 경우에는 L_LENGTH와 임계치1을 비교하는 단계를 수행하고, L_LENGTH를 사용하지 않는 경우에는 S301 단계 이후 S303 단계를 수행한다.
도 4는 본 발명에 따른 HT-SIG 정보만을 활용하여 위상 변화에 의한 패킷 모드를 검출하는 방법에 대한 흐름도이다. 도 4에서 HT_RATE과 HT_LENGTH를 동시에 사용하는 것으로 설명하고 있지만, 두 조건 중 어느 하나만 사용할 수도 있다.
도 4를 참조하면, L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있지 않으면(S401) 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있으면(S401), HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있는지 확인한다(S402).
HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있지 않으면(S402) HT 모드 패킷으로 판단한다. HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있으면(S402) HT_LENGTH와 임계치2를 비교한다(S403). HT_LENGTH이 임계치2보다 작으면 HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S404).
HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면 HT 모드 패킷으로 판단한다. HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면 VHT 모드 패킷으로 판단한다. 또한, HT_LENGTH가 임계치2보다 크면 VHT 모드 패킷으로 판단한다.
도 4에서 HT_RATE를 사용하지 않는 경우에는 HT_LENGTH와 임계치2를 비교하는 단계를 수행하고, HT_LENGTH를 사용하지 않는 경우에는 S402 단계 이후 S404 단계를 수행한다.
한편, 도2 내지 도4에서는 시그널 필드의 전송 속도 또는 패킷 길이 정보를 바탕으로 위상 변화에 의한 패킷 모드 검출 과정을 설명하고 있지만, 위상 변화 타입에 따라 시그널 필드의 전송 속도와 패킷 길이 정보를 활용하는 방법도 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 위상 변화 타입에 따라 시그널 필드의 전송 속도와 패킷 길이 정보를 활용하여 패킷 모드를 검출하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있지 않으면(S501), 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L-RATE이 6Mbps로 설정되어 있으면(S501), L_LENGTH와 임계치1을 비교한다(S502). L_LENGTH이 임계치1보다 작으면 L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S503).
L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면(S503) VHT용 위상 회전 타입인지 확인한다(S504). 또한, L_LENGTH이 임계치1보다 크면(S502) VHT용 위상 회전 타입인지 확인한다(S504).
VHT용 위상 회전 타입이면(S504) VHT 모드 패킷으로 판단한다. VHT용 위상 회전 타입이 아니고 HT용 위상 회전 타입이면(S505) HT 모드로 판단한다. HT용 위상 회전 타입도 아니면(S505) 초기화 모드 또는 레거시 모드로 판단한다.
한편, 802.11a/g 모드(레거시 모드)는 20MHz만 지원 가능하고, 802.11n 모드(HT 모드)는 40MHz까지 지원 가능하며, VHT 모드는 80MHz가 지원 가능하다. 따라서 본 발명은 이와 같은 사실을 바탕으로 다음과 같이 패킷 모드를 결정할 수 있다.
1) 20MHz 채널 모드 패킷이면 레거시(Legacy) 모드 패킷 또는 HT 모드 패킷 또는 VHT 모드 패킷
2) 40MHz 채널 모드 패킷이면 HT 모드 패킷 또는 VHT 모드 패킷
3) 80MHz 채널 모드 패킷이면 VHT 모드 패킷
도6 및 도7은 본 발명에 따른 채널 정보를 활용하여 위상 변화에 의한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도이다. 무선랜 장치는 수신되는 신호의 대역폭을 반송파 센싱 회로를 통해 인지할 수 있으며, 이 과정은 수신 신호의 시그널 필드 앞에 있는 프리앰블을 이용해 수행된다. 즉, 전송 신호의 채널 대역폭 정보로 앞서 설명한 전송 속도 및 패킷 길이 정보와 더불어 위상 변화를 검출하여 패킷 모드를 검출할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 시그널 필드 정보와 채널 정보를 동시에 활용하여 위상 변화에 의한 패킷 모드를 검출하는 방법이고, 도 7은 본 발명에 따른 채널 정보만 활용하여 위상 변화에 의한 패킷 모드를 검출하는 방법이다. 도6 및 도7에는 20MHz 대역폭 및 40MHz 대역폭 여부를 판단하는 것으로 설명하고 있지만, 둘 중 어느 하나의 조건을 사용하는 것도 가능하다.
도 6을 참조하면, 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 20MHz로 판단되면(S601), L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있는지 확인한다(S602). L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있지 않으면(S602) 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있으면(S602), L_LENGTH와 임계치1을 비교한다(S603). L_LENGTH이 임계치1보다 작으면 L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S604).
L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면 HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있는지 확인한다(S606). L_LENGTH가 임계치1보다 크면(S603) HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있는지 확인한다(S606).
또한, 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 40MHz로 판단되면(S605), HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있는지 확인한다(S606). 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 40MHz가 아닌 것으로 판단되면(S605), VHT 모드 패킷으로 판단한다.
한편, HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있지 않으면(S606) HT 모드 패킷으로 판단한다. HT_RATE이 MCS0로 설정되어 있으면(S606) HT_LENGTH와 임계치2를 비교한다(S607). HT_LENGTH이 임계치2보다 작으면 HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S608).
HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면 HT 모드 패킷으로 판단한다. HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면 VHT 모드 패킷으로 판단한다. 또한 HT_LENGTH가 임계치2보다 크면(S607) VHT 모드 패킷으로 판단한다.
도 6에서 L_RATE와 L_LENGTH를 모두 이용하고, HT_RATE와 HT_LENGTH를 모두 이용하는 것으로 설명하고 있지만, 이 또한 도 2에서 전술한 바와 같이 어느 하나만을 이용할 수 있다.
도 7을 참조하면, 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 20MHz로 판단되면(S701), L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S702).
L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면(S702) 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면(S702), HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S704).
HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면(S704) HT 모드 패킷으로 판단한다. HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면(S704) VHT 모드로 판단한다.
한편, 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 40MHz로 판단되면(S703), HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S704). 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 40MHz가 아닌 것으로 판단되면(S703), VHT 모드 패킷으로 판단한다.
도 8은 본 발명에 따른 L-SIG 이후에 VHT 호환 부분이 오는 경우의 본 발명에 따른 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 8의 경우에도 도 7과 같이 시그널 필드 정보의 전송 속도 또는 패킷 길이 정보를 활용하지 않을 수 있다.
도 8을 참조하면, 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 20MHz로 판단되면(S801), L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있는지 확인한다(S802). L_RATE이 6Mbps로 설정되어 있지 않으면(S802), 레거시 모드 패킷으로 판단한다. L-RATE이 6Mbps로 설정되어 있으면(S802), L_LENGTH와 임계치1을 비교한다(S803).
L_LENGTH이 임계치1보다 작으면 L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있는지 확인한다(S804). L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있지 않으면(S804) 레거시 모드 패킷으로 판단한다.
L-SIG 필드 다음에 오는 심볼 내의 톤이 위상 회전되어 있으면(S804) VHT용 위상 회전 타입인지 확인한다(S806). 또한, L_LENGTH이 임계치1보다 크면(S803) VHT용 위상 회전 타입인지 확인한다(S806).
그리고 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 40MHz로 판단되면(S805), VHT용 위상 회전 타입인지 확인한다(S806). 프리앰블을 이용해 채널 대역폭이 40MHz가 아닌 것으로 판단되면(S805), VHT 모드 패킷으로 판단한다.
한편, VHT용 위상 회전 타입이면(S806) VHT 모드 패킷으로 판단한다. VHT용 위상 회전 타입이 아니고 HT용 위상 회전 타입이면(S807) HT 모드 패킷으로 판단한다. HT용 위상 회전 타입도 아니면(S807) 초기화 모드 또는 레거시 모드로 판단한다.
지금까지는 시그널 필드 정보 및 채널 형태에 따라 패킷 모드를 자동 검출하는 방법에 대해 설명하였다. 이하에서는 시그널 필드의 데이터 톤 및/또는 파일롯 톤을 회전시켜 패킷 모드를 검출하는 방법에 대해 설명한다.
도 9는 VHT 모드 무선랜 서비스를 위해 IEEE 802.11 TGac에서 논의되고 있는 VHT 모드를 위한 프레임 구조이다.
도 9에 도시된 바와 같이 VHT 프레임은 개략적으로 레거시 및/또는 HT 호환 부분(Legacy/HT compatible part)과 VHT 모드를 위한 VHT 호환 부분(VHT compatible part)으로 구성된다. 레거시 및/또는 HT 호환 부분은 레거시용 짧은 프리앰블(L-STF)과 레거시용 긴 프리앰블(L-LTF)과 레거시 시그널 필드(L-SIG)를 포함한다. 또한 레거시 및/또는 HT 호환 부분은 선택적으로 HT 시그널 필드(HT-SIG1, HT-SIG2)를 포함할 수 있다. VHT 호환 부분은 VHT 모드 단말을 포함하여 레거시 모드 단말과 HT 모드 단말 모두 수신 가능한 시그널 필드인 VHT-SIGA 필드와, VHT 모드 단말들만이 수신 가능한 VHT-STF 필드, VHT-LTF 필드, VHT-SIGB 필드 및 VHT 데이터 필드로 구성된다.
이와 같은 다중 모드 패킷 프레임 구조에서 패킷 모드를 자동으로 검출하기 위해 본 발명은 데이터 톤 위상 변조 전송 방식 및/또는 파일럿 톤 위상 변조 전송 방식을 포함한다.
이하에서는 본 발명에 따른 데이터 톤 및/또는 파일럿 톤의 위상 회전을 이용한 패킷 모드 검출 방법의 다양한 실시 예에 대해 설명한다. 이하의 첨부된 도면들에서는 설명의 편의를 위해 데이터 톤은 원으로 나타내고, -1과 +1 값을 갖는 파일럿 톤은 별표로 나타낸다.
도 10 내지 도 13에서 종래의 IEEE 802.11a/g용 시그널 필드인 L-SIG는 데이터 톤과 파일럿 톤을 BPSK 변조 방식으로 변조하여 전송한다. 그리고, IEEE 802.11n용 시그널 필드인 HT-SIG는 파일럿 톤은 BPSK 방식으로 변조하고, 데이터 톤은 90도 위상 회전한 Q-BPSK 변조 방식으로 변조하여 전송한다. 이에 따라 L-SIG 필드 다음에 오는 필드의 위상 회전 여부를 확인하는 것에 의해 패킷 모드를 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 파일럿 톤과 데이터 톤의 위상 회전에 의한 시그널 필드 전송을 통해 패킷 모드를 검출하는 방법의 제1 실시 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 본 발명은 종래의 L-SIG 필드 또는 HT-SIG 필드에 대한 검출 신뢰성을 높이고 호환성을 유지하기 위해 VHT-SIG 필드에 대해 데이터 톤은 90도 위상 회전한 Q-BPSK 변조 방식으로 변조하고, 파일럿 톤은 180도 위상 회전시켜 전송하는 방법을 제안한다. 도 10과 같이 VHT-SIG 필드를 변조하여 전송하는 경우, L-SIG 필드와 비교하여 데이터 톤은 90도 위상 차, 파일럿 톤은 180도 위상 차를 보이므로, 단말은 VHT-SIG 필드를 통해 패킷 모드를 검출할 수 있다. 또한, 도 10과 같이 VHT-SIG 필드를 변조하여 전송하는 경우, 수신 단말은 HT-SIG 필드와 비교하여 위상 오차 추정을 위해 데이터 톤보다 먼저 추출되어야 하는 파일럿 톤의 180도 위상 차로 인해 높은 신뢰도로 패킷 모드를 검출할 수 있다.
도 10에 도시된 VHT-SIG 필드의 변조 방식을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
도 11은 본 발명에 따른 파일럿 톤과 데이터 톤의 위상 회전에 의한 시그널 필드의 전송을 통해 패킷 모드를 자동 검출하는 방법의 제2 실시 예를 나타낸다. 도 11의 제2 실시 예는 도 10과 비교하여, 파일럿 톤이 180도 위상 회전되어 변조되는 것이 아니라 90도 위상 회전시켜 변조하는 방법을 사용한다. 다시 말해, 도 11의 실시예는 VHT-SIG 필드에 대해 데이터 톤과 파일럿 톤 모두를 90도 위상 회전시켜 변조한다.
도 11과 같이 VHT-SIG 필드를 변조하여 전송하는 경우, L-SIG 필드와 비교하여 데이터 톤이 90도 위상 차를 보이고 파일럿 톤이 90도 위상차를 보이며, HT-SIG 필드와 비교하여 파일럿 톤이 90도 위상차를 보이기 때문에 수신 단말은 높은 신뢰도로 패킷 모드를 판별할 수 있다.
도 11에 도시된 VHT-SIG 필드의 변조 방식을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00002
도 12는 본 발명에 따른 파일럿 톤과 데이터 톤의 위상 회전에 의한 시그널 필드의 전송을 통해 패킷 모드를 자동 검출하는 방법의 제3 실시 예를 나타낸다. 도 12의 제3 실시 예는 도 11의 제2 실시 예와 비교하여, 파일럿 톤을 90도 위상 회전시킨 것이 아니라 270도 위상 회전시켜 변조하는 방법을 사용한다. 다시 말해, 도 12의 제3 실시 예는 VHT-SIG 필드에 대해 데이터 톤은 90도 위상 회전시켜 변조하고, 파일럿 톤은 270도 위상 회전시켜 변조한다.
도 12와 같이 VHT-SIG 필드를 변조하여 전송하는 경우, L-SIG 필드와 비교하여 데이터 톤이 90도 위상 차를 보이고 파일럿 톤이 270도 위상차를 보이며, HT-SIG 필드와 비교하여 파일럿 톤이 270도 위상차를 보이기 때문에 수신 단말은 높은 신뢰도로 패킷 모드를 판별할 수 있다.
도 12에 도시된 VHT-SIG 필드의 변조 방식을 수학식으로 표현하면 다음 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
도 13은 데이터 톤은 L-SIG와 동일하게 변조하고, 파일럿 톤만 90도, 180도, 270도 회전시켜 변조하는 방법을 나타낸 것이다. 다시 말해, 도 13의 (a)는 파일롯 톤만을 180도 위상 회전시킨 것이고, 도 13의 (b)는 파일롯 톤만을 90도 회전시킨 것이면, 도 13의 (c)는 파일롯 톤만을 270도 회전시킨 것이다.
도 13과 같이 VHT-SIG 필드를 변조하여 전송하는 경우, L-SIG 필드와 비교하여 파일럿 톤이 180도, 90도, 270도 위상 차를 보이고, HT-SIG 필드와 비교하여 데이터 톤이 90도 위상차를 보이고, 파일럿 톤이 180도, 90도, 270도 위상 차를 보이기 때문에 수신 단말은 높은 신뢰도로 패킷 모드를 판별할 수 있다.
일반적으로 데이터 톤은 방향성이 없으므로 45도(또는 135도), 90도, 180도(또는 0도)와 같이 회전시키는 방법이 있을 수 있고, 파일럿 톤은 방향성이 있으므로 90도, 180도, 270도와 같이 회전시키는 방법이 있을 수 있다.
제한적인 사용이 가능한 경우는 두 가지가 있을 수 있다. 첫째, 데이터 톤이 0도이면서 파일럿 톤이 0도인 경우이다. HT-STF 필드 또는 HT-LTF 필드 뒤에 VHT-SIG 필드가 위치하는 프레임 구조인 경우에는 이 첫째 방식이 데이터 필드와 동일하여 사용할 수 없지만, HT-SIG 필드 또는 L-SIG 필드 뒤에 VHT-SIG 필드가 위치하는 프레임 구조인 경우에는 이 첫째 방식도 사용될 수 있다. 두번째, 데이터 톤이 90도이면서 파일럿 톤이 0도인 경우이다. 이 두번째 방식은 HT-SIG 필드의 변조 방식과 동일하여 L-SIG 필드 바로 다음에 VHT-SIG 필드가 위치하는 프레임 구조에는 사용할 수 없지만, HT-SIG 또는 HT-STF 또는 HT-LTF 다음 VHT-SIG 필드가 위치하는 프레임 구조에서는 사용될 수 있다.
일반적으로 IEEE 802.11n 기반 패킷은 HT-SIG 필드 다음에 HT-STF 필드가 위치한다. 따라서 HT-SIG 필드가 포함되고, HT-SIG 필드 다음에 VHT-SIG 필드가 위치하는 VHT 모드 프레임 구조에서 VHT-SIG 신호와 HT 모드의 HT-STF 신호를 구별할 필요성이 있다. 도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 HT-SIG 필드 다음에 VHT-SIG 필드가 위치하는 VHT 프레임 구조에서 패킷 모드 검출을 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명은 파일롯 톤은 기존 L-SIG 필드와 동일한 방법으로 변조하고, 데이터 톤은 135도 위상 회전시켜 변조한다. 이와 같이 데이터 톤을 135도 위상 회전시키는 이유는 HT-STF 신호 맵핑이 1+j 또는 -1-j로 맵핑되기 때문에 HT-STF와 VHT-SIG 신호 판별을 보다 신뢰성 높게 수행할 수 있는 검출 임계치를 제공할 수 있기 때문이다. 즉, x=0, y=0를 경계로 수신신호의 분포를 비교하여 수신신호가 1사분면(I값>0, Y값>0) 또는 3사분면(I값<0, Y값<0)에 신호가 더 많이 분포되어 있는 경우에는 HT-SIG 신호로 판별될 수 있고, 2사분면(I값<0, Y값>0) 또는 4사분면(I값>0, Y값<0)에 신호가 더 많이 분포되어 있는 경우에는 VHT-SIG 신호로 판별될 수 있다.
이와 같은 도 14에 설명된 본 발명의 장점은 HT-STF의 특성상 신호가 위치한 반송 주파수 위치를 미리 알고 있기 때문에 DFT 방법으로 해당 심볼의 처리 전에 HT-STF와 VHT-SIG 신호를 정확히 구별할 수 있다는 것이다. 도 14에 설명된 본 발명은 HT-SIG를 종래 HT 혼합 모드와 동일하게 사용하는 경우 적용될 수 있으며, HT-SIG가 포함되지 않고, L-SIG 필드 이후에 바로 VHT-SIG 필드가 위치하는 구조에서는 135도 위상 회전보다 90도 위상 회전 또는 0도 위상으로 유지하는 방법이 정확도 면에서 더 효율적이다.
한편, 본 발명은 검출 신뢰도 향상을 위해 데이터 톤의 135도 위상 회전과 함께 파일럿 톤의 위상 회전을 동시에 이용할 수 있다. 도 15는 데이터 톤을 135도 위상 회전시키고, 파일럿 톤을 180도 위상 회전시킨 경우를 나타낸 것이다. 본 발명은 파일럿 톤을 90도, 180도, 270도 회전시키는 것도 포함된다.
한편, 본 발명은 90도 또는 45도 위상 차이의 데이터 톤과 180도 위상 반전된 파일럿 톤을 이용하여 패킷 모드를 자동 검출하는 방법을 포함한다. 이때, VHT-SIG 신호와 HT-STF 신호의 구별은 데이터 톤의 90도 위상 차이와 파일럿 톤의 180도 위상 차이가 이용된다. 또한 VHT-SIG 신호와 HT-LTF 신호의 구별은 파일럿 톤의 180도 위상 차이와 데이터 톤의 45도 위상 차이가 이용된다. VHT-SIG 신호와 HT-SIG(또는 L-SIG) 신호의 구별은 파일럿 톤의 180도 위상 차이와 데이터 톤의 45도 위상 차이가 이용된다.
이와 같은 본 발명을 이용하는 경우 HT/VHT 혼합 그린필드(HT/VHT mixed greenfield) 모드 지원이 가능하다. 이에 따라 프리앰블 오버헤드 감소, HT-SIG spoofing이 가능하다. 또한 8 bits CRC를 이용한 보다 잡음에 강한 시그널 필드의 복호를 할 수 있다. 또한 16 bits 길이를 이용한 매우 긴 전송 기회를 보장할 수 있다. 또한 HT-SIG Rate 필드를 이용한 VHT 자동 검출 방식이 가능하다.
이와 같은 본 발명의 특징을 설명하기에 앞서, 먼저 이하의 상세한 설명에서 사용되는 약자에 대해 설명한다.
L은 하위 대역의 부반송파이고, U는 상위 대역의 부반송파이며, LD 는 하위 대역의 데이터 부반송파이고, UD 는 상위 대역의 데이터 부반송파이며, LP 는 하위 대역의 파일럿 부반송파이고, UP 는 상위 대역의 파일럿 부반송파이다. 무선랜에서는 20MHz 대역 모드를 정의할 때, 하위 대역, 상위 대역, 중앙 대역으로 구분하며, 하위 밴드는 40MHz 대역의 아래쪽 대역을 의미하고, 상위 대역은 위쪽 대역을 의미하며, 중앙 대역은 40MHz 대역을 기준으로 중심 주파수를 동일하게 두고 배치한 20MHz 대역을 의미한다. 20MHz 중앙 대역 모드의 경우는 20MHz 하위 대역 모드와 동일한 방법이 적용될 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 데이터 톤을 대역 별로 BPSK 변조 방식 대비 45도(상위 대역) 또는 135도(하위 대역) 위상 회전시키고, 파일럿 톤을 180도 위상 회전시켜 변조하는 방법을 나타낸 것이다. 여기서 대역 별 45도와 135도 위상 회전은 Q-BPSK 변조 결과 대비 대역별 45도 위상 회전과 동일하다.
도 17은 본 발명에 따른 데이터 톤을 BPSK 변조 방식과 동일하게 변조하고(즉, 위상 회전 없음), 파일럿 톤만을 180도 위상 회전시켜 변조하는 방법을 나타낸 것이다.
도 18은 혼합 모드(Mixed mode)에서 VHT 모드의 자동 검출 방법의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 18에서 레거시/HT/VHT 혼합 모드(Le/HT/VHT mixed mode) 패킷의 경우 비교 대상은 레거시/HT 혼합 모드(Le/HT mixed mode) 패킷이 되므로, 레거시/HT/VHT 혼합 모드 패킷의 VHT-SIGA와 레거시/HT 혼합 모드의 HT-STF, HT-LTF가 자동 검출을 위한 비교 대상이 된다. 앞서 설명한 바와 같이 데이터 톤의 45도 위상 회전 변조 방식과 파일럿의 180도 위상 회전 변조 방식을 검출하여 VHT-SIGA의 첫 번째 심볼에 대한 모드 자동 검출이 이루어지며, 두 번째 심볼에서는 데이터 톤의 45도 위상 차이와 파일럿의 180도 위상 차이를 이용해 모드 자동 검출이 수행된다.
도 19는 그린필드 모드에서의 HT/VHT 자동 검출을 위한 동작을 설명하기 위한 도면이다. VHT를 위한 프레임 구조에 HT-SIG 필드가 포함된 경우에는 HT/VHT 혼합 그린필드 모드 지원이 가능하다. HT/VHT 혼합 그린필드 모드 패킷의 비교 대상은 HT 그린필드 모드가 된다. 그 이유는 종래의 IEEE 802.11n 표준에서 그린필드(greenfield)는 레거시(legacy) 단말이 없는 네트워크 상태를 의미하기 때문에, VHT에서는 레거시(legacy) 단말이 없는 환경에서 HT 모드와 VHT 모드만 존재하는 네트워크 환경을 고려할 수 있다. 이때, IEEE 802.11n 표준의 HT 단말은 VHT 모드 지원이 불가능하므로 HT 그린필드 모드로 전송할 수 있다. 이러한 이유로 HT/VHT 혼합 그린필드 모드는 HT 그린필드 모드를 비교 대상으로 패킷 모드를 자동 검출해야 한다.
앞서 설명한 VHT-SIGA의 변조 방식과 동일하게 변조된 신호의 비교 대상은 HT-LTF가 된다. 이때, 45도 위상 회전된 데이터 톤과 180도 위상 회전된 파일럿 톤에 의해 VHT 모드와 HT 모드가 구별된다. 여기서 특징적인 것은 IEEE 802.11n 단말의 경우 HT-SIG의 두 심볼 모두 활용한 자동 검출 방식이 가능하지만, VHT 단말의 경우에는 레거시/HT/VHT 혼합 그린필드 모드의 상세 이득 조절을 위해 심볼 단위 검출을 해야 한다는 점이다.
이를 상세히 설명하면, 상세 이득 조절은 패킷 자동 검출 결과에 따라 미리 구한 상세 이득 값의 반영 여부를 결정해야 하므로 심볼 단위 검출이 요구된다. HT/VHT 혼합 그린필드 모드 패킷의 VHT-SIGA는 HT 그린필드 모드 패킷의 HT-LTF와 비교하게 되나, HT 그린필드 모드의 HT-LTF는 하나의 심볼이 될 수 있으므로 심볼 단위 검출이 요구된다.
최근 IEEE 802.11 TGac 표준화 회의에서는 VHT-SIGA를 2 심볼로 정의하려고 하고 있다. 하지만, 모든 사용자들에게 공통으로 적용될 정보 필드로서의 용도와 다양한 고급 기술을 정의하기 위해 2 심볼 길이가 부족할 수도 있다. 본 발명의 일실시예의 HT-SIG 필드를 포함하고 있는데, 이때, VHT 단말을 위해 HT-SIG의 일부를 재사용하여 VHT 단말용으로 재정의하여 사용할 수 있다. 이를 위해 공유 시그널 필드(S-SIG: Shared SIG)가 사용된다.
도 20은 HT-SIG2를 VHT를 위해 재정의하여 사용하는 방식을 서로 다른 옵션으로 구분한 예시도이다.
도 20에서는 HT-SIG2를 VHT를 위해 재정의하여 사용함을 표시하고 있으며, 마찬가지로 레거시/HT/VHT 혼합 모드나 HT/VHT 혼합 그린필드 모드에서도 동일한 방식으로 HT-SIG의 일부를 VHT용으로 재정의하여 사용함으로써 불필요하게 VHT-SIG의 심볼 수를 늘리지 않고, HT-SIG의 장점(신뢰성 높은 시그널 복조, HT-SIG 정보 이용한 자동 검출, 매우 긴 전송 기회 보호 구간 설정 가능, HT/VHT 그린필드 모드 지원 가능)을 이용할 수 있다.
예를 들어, Smoothing(1), Sounding(1), Reserved(1), Aggregation(1), STBC(2), FEC coding(1), Short GI(1), Number of extension spatial streams(2)로, 괄호 안의 숫자는 비트 수의 정보가 VHT용으로 재사용될 수 있으며, 부족한 비트는 VHT-SIG에 추가 비트를 할당하여 활용 가능하다.
VHT-SIGA를 2 심볼 길이로 정의하는 경우 도 20의 옵션1 처럼 이용할 수 있다. 이때, VHT-SIGA 필드 위치에서 45도 위상 변조된 Q-BPSK 신호 검출과 180도 위상 반전된 파일럿의 검출로 그린필드 모드의 검출이 가능하다.
더불어, 본 발명의 다른 방법은 VHT 그린필드 모드를 위한 빠른 모드 자동 검출 방법으로, VHT-GF-STF의 경우 기존의 L-STF 또는 HT-GF-STF와 90도 위상 회전되도록 전송하는 방법이다. 이렇게 함으로써 VHT 그린필드 모드의 검출이 VHT-GF-STF에서 자동 검출된 직후에도 가능하게 된다.
도 21은 상세 이득을 조절하기 위해 레거시(Le)/HT/VHT 혼합 모드에서 VHT-SIGA의 위치 및 레거시(Le)/HT 혼합 모드의 HT-STF의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 21과 같이 레거시(Le)/HT/VHT 혼합 모드에서 VHT-SIGA의 위치는 레거시(Le)/HT 혼합 모드의 HT-STF와 동일하므로, VHT 단말은 상세 이득 조절 여부를 결정해야 한다. 본 발명에 따르면 다음과 같이 이득 조절된다.
L-STF에서 큰 이득이 조절된 후, L-SIG에서 그린필드(GF)/혼합필드(MF) 모드가 자동 검출되고, HT-SIG1에서 HT 모드가 자동 검출되면, VHT-SIGA의 첫 번째 심볼에서 상세 이득 조절을 위한 수신 신호 레벨 측정 및 이득 계산 과정이 동작된다. 이와 동시에 데이터 톤과 파일럿 톤의 위상을 계산하여, VHT-SIGA의 첫 번째 심볼이 종료되기 전(더 정확하게는 이득 조절을 위한 안정화 시간만큼 남겨두고)에 패킷 모드를 자동 검출한다. VHT-SIGA 첫 번째 심볼에서 앞서 설명한 바와 같이 위상 반전된 파일럿이 존재하거나, 데이터 톤이 90도 위상 변조되어 검출되면, VHT 모드로 인식하고, 미리 구한 상세 이득 조절 값을 적용하지 않고, VHT-SIGA의 두 번째 심볼에서 모드 재확인을 한다. 반면에 VHT-SIGA 첫 번째 심볼에서 위상 반전된 파일럿이 없고, 데이터 톤의 90도 위상 변조가 검출되지 않으면, HT 모드로 인식하고 미리 구해둔 상세 이득 조절 값을 적용하여 HT-LTF 수신 상태로 천이한다. 이와 같이 본 발명은 자동 검출과 상세 이득 조절을 효과적으로 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 레거시(Legacy) 모드 또는 HT 모드 시그널 필드 또는 HT 모드 프리앰블 심볼 다음에 오는 신호의 데이터 톤 위상 회전이 감지되면 VHT 모드 패킷으로 판단한다. 또한, 본 발명은 레거시(Legacy) 모드 또는 HT 모드 시그널 필드 또는 HT 모드 프리앰블 심볼 다음에 오는 신호의 파일럿 톤 위상 회전이 감지되면 VHT 모드 패킷으로 판단한다.
도 22 및 도 23은 이와 같은 본 발명을 이용한 패킷 모드 검출 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 22는 L-SIG, HT-SIG, VHT-SIG 필드가 순차적으로 위치한 프레임 구조에서 전술한 시그널 필드의 데이터 톤과 파일럿 톤의 위상 변화를 판단하여 패킷 모드를 검출하는 방법을 나타낸 것이다.
도 22를 참조하면, L-SIG 필드 다음에 오는 심볼에서 위상 회전이 감지되지 않으면(S2201) 레거시 모드 패킷으로 판단한다. 그리고, L-SIG 필드 다음에 오는 심볼에서 위상 회전이 감지되지만 HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼에서 위상 회전이 감지되지 않으면(S2202) HT 모드 패킷으로 판단한다. 또한 L-SIG 필드 다음에 오는 심볼에서 위상 회전이 감지되고(S2201), HT-SIG 필드 다음에 오는 심볼에서도 위상 회전이 감지되면(S2202) VHT 모드 패킷으로 판단한다.
도 23은 L-SIG 필드 이후에 VHT-SIG 필드가 바로 위치하는 프레임 구조에서 위상 변화 형태에 따라 HT 모드 또는 VHT 모드 패킷을 구별하는 방법을 나타낸다.
도 23을 참조하면, L-SIG 필드 다음에 오는 심볼의 위상 변화가 감지되지 않으면(S2301) 레거시 모드로 판단한다. L-SIG 필드 다음에 오는 심볼의 위상 변화가 감지되면 데이터의 위상 변화 또는 파일럿의 위상 변화 정도에 따라 결정된 VHT 모드 또는 HT 모드의 위상 회전 타입에 따라 모드를 결정한다(S2302, S2303).
한편, 본 발명은 이와 더불어 레거시(Legacy) 필드(L-SIG 또는 HT-SIG) 이후에 특정 패턴을 갖는 시퀀스가 삽입되는 프레임 구조인 경우 다음과 같은 방법으로 패킷 모드를 검출할 수 있다.
L-SIG 필드 다음에 오는 프리앰블은 짧은 프리앰블(Short Preamble)로서 다중 안테나 모드로 동작하는 수신 패킷의 정밀한 자동 이득 조절을 위해 삽입되지만, 프리앰블의 반복성을 이용한 상관성 계산 결과로 L-SIG 필드 이후에 VHT 부분이 할당되었는지 데이터 필드가 할당되었는지 판별할 수 있다. 또한 L-SIG 필드 이후에 HT-SIG 필드가 위치하고, HT-SIG 필드 다음에 프리앰블이 위치한다면, HT 모드인지 VHT 모드인지 판별해야 한다.
이를 위해 HT-STF와는 다른 위상을 갖는 VHT-STF를 사용하여 판별할 수 있다. 즉, HT-STF의 90도, 180도 270도 위상 변화된 VHT-STF를 사용하거나 그 주기성을 HT-STF와 다르게 함으로써, STF의 위상 변화 또는 주기성을 검출하여 VHT 모드 패킷인지 HT 모드 패킷인지 검출할 수 있다. 이 방법은 도 23에서 설명한 위상 차이를 이용한 패킷 모드 검출 방법에 포괄적으로 포함될 수 있으나, 시그널 필드가 아닌 프리앰블을 이용한 검출 방식이라는 점에서 차이가 있다.
한편, 본 발명은 L-SIG와 HT-SIG의 예약 비트를 활용하여 패킷 모드를 검출하는 방법을 포함한다. L-SIG와 HT-SIG는 각각 1비트의 예약 비트를 포함하는데, 본 발명은 HT 모드 패킷 여부 또는 VHT 모드 패킷 여부를 정확히 알려주기 위해 상기 예약 비트를 '1'로 설정하여 전송하는 방법을 포함한다.
이에 대한 구체적인 실시 예를 L-SIG와 HT-SIG와 VHT-SIG 순으로 프레임이 구성된 경우에 대해 설명한다.
첫번째 방법으로, L-SIG의 예약 비트가 '1'이면, HT 모드 패킷으로 판단하고, '0'이면 레거시 모드 패킷으로 판단한다. 그리고 HT-SIG 예약 비트가 '1'이면 VHT 모드 패킷으로 판단하고, '0'이면 HT 모드 패킷으로 판단한다.
두번째 방법으로, L-SIG의 예약 비트가 '1'이면, VHT 모드 패킷으로 판단하고, '0'이면 레거시 모드 패킷 또는 HT 모드 패킷으로 판단한다. 그리고, HT-SIG 예약 비트가 '1'이면 VHT 모드 패킷으로 판단하고, '0'이면 HT 모드 패킷으로 판단한다.
다음은 L-SIG 필드 이후에 HT-SIG 필드 없이 VHT-SIG 필드가 위치하는 프레임 구조에 대해 설명한다.
L-SIG 예약 비트가 '1'이면 VHT 모드 패킷으로 판단하고, '0'이면 레거시 모드 패킷으로 판단한다.
이상에서 설명한 바와 같이 L-SIG 또는 HT-SIG의 예약 비트를 사용한 방법은 앞서 설명한 다양한 패킷 모드 검출 방법과 동시에 사용되는 경우 패킷 모드 검출 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (12)

  1. 통신 장치의 무선 통신 방법에 있어서,
    제 1 프레임의 제 1 시그널 필드(signal field)를 수신하는 단계;
    상기 제 1 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 제 2 시그널 필드를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 데이터 필드를 수신하는 단계;를 포함하되,
    상기 제 2 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 모드(packet mode)를 지시하는 적어도 하나 이상의 비트들을 포함하며,
    상기 적어도 하나 이상의 비트들은, 제1 모드, 제2 모드를 포함하는 복수의 후보 모드들 중 하나를 지시하고,
    상기 제1 모드의 지원 가능 최대 대역폭은, 상기 제2 모드의 지원 가능 최대 대역폭과 다른, 무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 비트들에 기초하여 상기 제 1 프레임의 상기 패킷 모드를 결정하는 단계;를 더 포함하는, 무선 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 길이를 지시하는, 무선 통신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 길이를 지시하는, 무선 통신 방법.
  5. 통신 장치(communication apparatus)에 있어서,
    회로망(circuitry)을 포함하고,
    상기 회로망은,
    상기 장치를 통해 제 1 프레임의 제 1 시그널 필드(signal field)를 수신하고,
    상기 장치를 통해 상기 제 1 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 제 2 시그널 필드를 수신하고,
    상기 장치를 통해 상기 제 2 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 데이터 필드를 수신하되,
    상기 제 2 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 모드(packet mode)를 지시하는 적어도 하나 이상의 비트들을 포함하며,
    상기 적어도 하나 이상의 비트들은, 제1 모드, 제2 모드를 포함하는 복수의 후보 모드들 중 하나를 지시하고,
    상기 제1 모드의 지원 가능 최대 대역폭은, 상기 제2 모드의 지원 가능 최대 대역폭과 다른, 통신 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 장치를 통해 상기 적어도 하나 이상의 비트들에 기초하여 상기 제 1 프레임의 상기 패킷 모드를 결정하는, 통신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 길이를 지시하는, 통신 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 길이를 지시하는, 통신 장치.
  9. 터미널(terminal)에서 사용되도록 설정되는 단말에 있어서,
    회로망을 포함하고,
    상기 회로망은,
    상기 터미널을 통해 제 1 프레임의 제 1 시그널 필드(signal field)를 수신하고,
    상기 터미널을 통해 상기 제 1 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 제 2 시그널 필드를 수신하고,
    상기 터미널을 통해 상기 제 2 시그널 필드 수신 후 상기 제 1 프레임의 데이터 필드를 수신하되,
    상기 제 2 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 모드(packet mode)를 지시하는 적어도 하나 이상의 비트들을 포함하며,
    상기 적어도 하나 이상의 비트들은, 제1 모드, 제2 모드를 포함하는 복수의 후보 모드들 중 하나를 지시하고,
    상기 제1 모드의 지원 가능 최대 대역폭은, 상기 제2 모드의 지원 가능 최대 대역폭과 다른, 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 터미널을 통해 상기 적어도 하나 이상의 비트들에 기초하여 상기 제 1 프레임의 상기 패킷 모드를 결정하는, 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 길이를 지시하는, 단말.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 시그널 필드는 상기 제 1 프레임의 패킷 길이를 지시하는, 단말.
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