KR20230162104A

KR20230162104A - Ieee 802.11ah에 기반한 초저전력 수신기를 위한 방법 및 프레임 구조

Info

Publication number: KR20230162104A
Application number: KR1020237037493A
Authority: KR
Inventors: 유희정; 김덕배
Original assignee: 뉴라컴 인코포레이티드
Priority date: 2021-05-14
Filing date: 2022-05-06
Publication date: 2023-11-28
Also published as: WO2022241387A1; US20240163797A1

Abstract

무선 네트워크에서 작동하는 무선 디바이스에 의해 실시되는 방법이 개시된다. 상기 방법은 프리엠블 부분 및 데이터 부분을 포함하는 물리 계층 프로토콜 데이터 유닛(physical layer protocol data unit, PPDU)을 생성하는 단계를 포함하고, 이때 상기 프리엠블 부분은 신호 필드를 포함하고, 상기 신호 필드는 이진수 '0'으로 설정되는 비트를 포함하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함한다는 것을 지시한다. 상기 방법은 상기 PPDU를 무선으로 송신하는 단계를 더 포함한다.

Description

IEEE 802.11AH에 기반한 초저전력 수신기를 위한 방법 및 프레임 구조

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원은 2021년 5월 14일에 제출된 US 가출원 No. 63/188,915 "Method and frame structure for ultra-low power receivers based on IEEE 802.11ah" 및 2021년 5월 27에 제출된 us 가출원 No.　63/193,727 "Method and frame structure for ultra-low power stand-by radio based on IEEE 802.11ah"의 우선권을 주장하기 위해 만들어졌으며, 상기 출원들의 전체 개시물은 본 출원의 개시의 일부로서 참고로 통합된다.

본 개시는 일반적으로 무선 통신(wireless communications)에 관한 것으로, 구체적으로 무선 네트워크에서 전력 소비를 감소시키는 것에 관한 것이다.

전기 및 전자 엔지니어 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) 802.11은 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network, WLAN) 통신을 구현하기 위한 물리 및 미디어 액세스 제어(Media Access Control, MAC) 규격들의 세트이다. 이 규격들은 와이파이 얼라이언스(Wi-Fi Alliance)에 의해 관리되고 정의되는 와이파이 브랜드를 사용하는 무선 네트워크 제품들에 대한 기반을 제공한다. 상기 규격들은 4.915 내지 5.825 기가헤르츠(GHz) 대역 뿐 아니라 2.400 내지 2.500 GHz 대역의 사용을 정의한다. 이러한 스펙트럼 대역들은 보통 2.4GHz 및 5GHz 대역들로 지칭된다. 각 스펙트럼은 중심 주파수와 대역폭을 가지는 채널들로 분할된다. 2.4GHz 대역은 5 메가헤르츠(MHz) 간격으로 14개 채널들로 분할되며, 일부 국가들은 이 채널들의 가용성을 규제한다. 5GHz 대역은 2.4GHz 대역 보다 더 강하게 규제되며, 해당 스펙트럼 전체에 걸쳐 채널들의 간격은 최소 5MHz로 각 국가 또는 지역의 규제에 의존한다.

IEEE 802.11ah 태스크 그룹은 1GHz 이하(sub-1-GHz (S1G))의 비면허 동작을 정의하여 사물 인터넷(IoT) 어플리케이션 및 확장된 범위(extended range, ER)의 어플리케이션을 겨냥하는 802.11 표준에 대한 개정안을 개발하였다. IoT는 가전 및 산업 자동화의 무선 산업, 자산 추적, 헬스 케어, 에너지 관리 및 웨어러블 디바이스에 대한 차세대 주요 성장 분야로 간주된다. IoT 디바이스는 통상적으로 소형 배터리로부터 전력을 공급 받으며 낮은 전력 소비를 요구한다.

IEEE 802.11ah 표준은 다양한 저전력 특성들을 제공한다. 하지만, 이러한 특성들은 저전력 모드 동안 낮은 지연 시간 및 초저전력 소비를 동시에 요구하는 일부 어플리케이션에서는 적합하지 않다.

본 개시는 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 구체적으로 무선 네트워크에서 전력 소비를 감소시키는 것에 관한 것이다.

아래의 구체적인 설명에서는, 본 발명의 특정 실시예들만이 예시적으로 제시되고 설명된다. 본 기술 분야에 대한 통상적인 지식을 가진 이들은 상기 설명된 실시예들이 본 발명의 취지나 범위에서 벗어나지 않고서 다양한 상이한 방식으로 변경될 수 있음을 알게 될 것이다. 따라서, 도면들 및 설명은 본성에 있어 제약적이지 않고 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호들은 유사한 요소들을 가리킨다.

본 개시는 아래에 제시된 상세한 설명 및 본 개시의 다양한 실시예들의 부속 도면들로부터 더 충분히 이해될 것이다. 하지만, 해당 도면들은 본 개시를 특정한 실시예들로 제한하는 것으로 간주되어서는 안 되며, 오직 설명 및 이해를 위한 것일 뿐이다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예에 따른, 복수의 무선 디바이스들을 포함하는 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 가지는 예시적인 무선 근거리 통신망(WLAN)을 도시한다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 무선 디바이스의 개략적인 다이어그램이다.
도 3a는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 데이터를 송신하도록 구성된 무선 디바이스의 구성요소들을 도시한다.
도 3b는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 데이터를 수신하도록 구성된 무선 디바이스의 구성요소들을 도시한다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 인터 프레임 스페이스(Inter-Frame Space, IFS) 관계를 도시한다.
도 5는 본 개시의 일부 실시예에 따른, 반송파 감지 다중 엑세스/충돌 회피 (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance, CSMA/CA) 기반 프레임 송신 절차를 도시한다.
도 6은 일부 실시예에 따른, 802.11ah의 다양한 특성들을 열거하는 표를 보여준다.
도 7은 일부 실시예에 따른, 수신할 데이터가 있는 경우와 수신할 데이터가 없는 경우의 저전력 웨이크업 수신기의 작동 예시들을 보여주는 다이어그램이다.
도 8은 일부 실시예에 따른, 웨이크업 수신기 동작을 지원하는 802.11ah STA의 구성요소들을 보여주는 다이어그램이다.
도 9는 일부 실시예에 따른, SIG_SHORT 물리계층 프로토콜 데이터 유닛(physical layer protocol data unit, PPDU) 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 10은 일부 실시예에 따른, SIG_LONG PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 11은 일부 실시예에 따른, SIG_1M PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 12a는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah SIG_SHORT PPDU를 위한 SIG-1 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 12b는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_SHORT PPDU를 위한 SIG-2 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 13a는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_LONG SU PPDU를 위한 SIG-A-1 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 13b는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_LONG SU PPDU를 위한 SIG-A-2 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 14a는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_LONG MU PPDU를 위한 SIG-A-1 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 14b는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_LONG MU PPDU를 위한 SIG-A-2 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 15는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_1M PPDU를 위한 SIG 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 16는 일부 실시예에 따른, S1G_SHORT 포맷에 해당하는 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 17은 일부 실시예에 따른, S1G_LONG 포맷에 해당하는 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 18은 일부 실시예에 따른, S1G_1M 포맷에 해당하는 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 19는 일부 실시예에 따른, 웨이크업 신호 송신의 일 예를 보여주는 다이어그램이다.
도 20은 일부 실시예에 따른, S1G 비콘 프레임 포맷을 보여주는 다이어그램이다.
도 21은 일부 실시예에 따른, 웨이크업 수신기 PPDU를 송신하기 위한 방법을 보여주는 다이어그램이다.
도 22는 일부 실시예에 따른, 웨이크업 수신기 PPDU를 수신하고 처리하기 위한 방법을 보여주는 다이어그램이다.
도 23은 일부 실시예에 따른, 웨이크업 수신기 PPDU를 수신하고 처리하기 위한 다른 법을 보여주는 다이어그램이다.
도 24는 일부 실시예에 따른, 웨이크업 신호를 송신하기 위한 방법을 보여주는 다이어그램이다.

도 1은 복수의 무선 디바이스들(104)(종종 WLAN 디바이스들(104)로 지칭)을 포함하는 기본 서비스 세트(basic service set (BSS))를 가지는 무선 근거리 통신망(WLAN)(100)을 보여준다. 무선 디바이스들(104) 각각은 상기 개정안 중 하나 또는 그 이상(예를 들어, 802.11a/b/g/n/p/ac/ax/bd/be)을 포함하는 IEEE 표준 802.11에 따른 미디어 액세스 제어(MAC) 계층 및 물리(PHY) 계층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 디바이스(104)의 MAC 계층은 상기 PHY 계층으로 PHY-TXSTART 요청(TXVECTOR)을 전달함으로써 다른 무선 디바이스(104)로의 프레임 전송을 개시할 수 있다. 상기 TXVECTOR은 해당 프레임을 생성 및/또는 송신하기 위한 파라미터들을 제공한다. 마찬가지로, 수신하는 무선 디바이스의 PHY 계층은 수신된 프레임의 파라미터들을 포함하고 처리를 위해 MAC 계층으로 전달되는 RWVECTOR를 생성할 수 있다.

상기 복수의 무선 디바이스들(104)은 액세스 포인트(종종 AP 스테이션 또는 AP STA라 불림)인 무선 디바이스(104A) 및 비 AP 스테이션(종종 비-AP STA라 불림)인 나머지 무선 디바이스들(104B₁-104B₄)를 포함할 수 있다. 또는, 상기 복수의 무선 디바이스들(104) 모두는 애드호크 네트워크 환경(ad-hoc networking environment) 내의 비-AP STA들일 수 있다. 일반적으로, 상기 AP STA(예를 들어, 무선 디바이스(104A)) 및 비-AP STA들(예를 들어, 무선 디바이스들(104B₁-104B₄)는 STA들로 통칭될 수 있다. 그러나, 설명의 편의를 위해, 오직 비-AP STA들만 STA로 지칭될 수 있다. 비록 4개의 비-AP STA들(예를 들어, 무선 디바이스(104B₁-104B₄)을 가진 것으로 도시되고 있지만, WLAN(100)는 임의의 수의 비-AP STA들(예를 들어, 하나 또는 그 이상의 무선 디바이스들(104B))을 포함할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른, 무선 디바이스(104)의 개략적인 다이어그램이다. 무선 디바이스(104)는 무선 디바이스(104A)(예를 들어, WLAN(100)의 AP)이거나 또는 도 1의 무선 디바이스들(104B₁-104B₄) 중 어느 것일 수 있다. 무선 디바이스(104)는 기저대역 프로세서(210), 라디오 주파수(RF) 송수신기(240), 안테나부(250), 저장 디바이스(예를 들어, 메모리)(232), 하나 또는 그 이상의 입력 인터페이스(234), 그리고 하나 또는 그 이상의 출력 인터페이스(236)을 포함한다. 기저대역 프로세서(210), 저장 디바이스(232), 입력 인터페이스(234), 출력 인터페이스(236), 그리고 RF 송수신기(240)는 버스(260)를 통해 서로 통신할 수 있다.

기저대역 프로세서(210)는 기저대역 신호 처리를 수행하며 MAC 프로세서(212) 및 PHY 프로세서(222)를 포함한다. 기저대역 프로세서(210)는 메모리(232)를 활용할 수 있으며, 메모리(232)는 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터/머신 프로그래밍 명령어들) 및 저장된 데이터를 가지는 비-일시적 컴퓨터/머신 해독가능한 매체를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, MAC 프로세서(212)는 MAC 소프트웨어 처리부(214) 및 MAC 하드웨어 처리부(216)를 포함한다. MAC 소프트웨어 처리부(214)는 저장 디바이스(232)에 저장된 소프트웨어에 포함될 수 있는 MAC 소프트웨어를 실행함으로써 상기 MAC 계층의 제1의 복수의 기능들을 구현할 수 있다. MAC 하드웨어 처리부(216)는 특수 목적 하드웨어에서 MAC 계층의 제2의 복수의 기능들을 구현할 수 있다. 하지만, MAC 프로세서(212)는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, MAC 프로세서(212)는 구현에 따라 상기 제1 및 제2 복수의 기능들을 전적으로 소프트웨어에서 또는 전적으로 하드웨어에서 실시하도록 구성될 수 있다.

PHY 프로세서(222)는 송신(Tx) 신호 처리부(signal processing unit, SPU)(224) 및 수신(Rx) SPU(226)를 포함한다. PHY 프로세서(222)는 PHY 계층의 복수의 기능들을 구현한다. 이 기능들은 구현에 따라 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이것들의 조합에서 실시될 수 있다.

송신 SPU(224)에 의해 실시되는 기능들은 순방향 오류 수정(Forward Error Correction, FEC) 인코딩, 하나 또는 그 이상의 공간적 스트림으로의 스트림 파싱, 상기 공간적 스트림의 시공간 스트림으로의 다양성 인코딩, 상기 시공간 스트림의 송신 체인으로의 공간적 매핑, 역방향 푸리에 변환(inverse Fourier Transform, iFT) 연산, 가드 인터벌(Guard Interval (GI))를 생성하기 위한 순환 프리픽스 (Cyclic Prefix, CP) 삽입 등 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 수신 SPU(226)에 의해 실시되는 기능들은 송신 SPU(224)에 의해 실시되는 상기 기능들의 역, 즉, GI 삭제, 푸리에 변환 연산 등을 포함할 수 있다.

RF 송수신기(240)는 RF 송신기(242) 및 RF 수신기(244)를 포함한다. RF 송수신기(240)는 기저대역 프로세서(210)로부터 수신된 제1 정보를 WLAN(100)(예를 들어, WLAN(100)의 다른 WLAN 디바이스(104))로 송신하고 WLAN(100)(예를 들어, WLAN(100)의 다른 WLAN 디바이스(104))로부터 수신된 제2 정보를 기저대역 프로세서(210)로 제공하도록 구성된다.

안테나부(250)는 하나 또는 그 이상의 안테나들을 포함한다. 다중 입출력(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO) 또는 다중 사용자 MIMO (MU-MIMO)가 사용되는 경우, 안테나부(250)는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나부(250) 내의 안테나들은 빔 포밍된 안테나 배열로 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나부(250) 내의 안테나들은 방향성 안테나들일 수 있으며, 이것들은 고정되거나 조정이 가능하다.

입력 인터페이스(234)는 사용자로부터 정보를 수신하며, 출력 인터페이스(236)는 상기 사용자에게 정보를 출력한다. 입력 인터페이스(234)는 키보드, 키패드, 마우스, 터치스크린, 마이크로폰 등 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 출력 인터페이스(236)는 디스플레이 디바이스, 터치스크린, 스피커 등 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.

여기에 설명된 것과 같이, WLAN 디바이스(100)의 많은 기능들은 하드웨어 또는 소프트웨어 중 하나에서 구현될 수 있다. 어느 기능들이 소프트웨어에서 구현되고 어느 기능들이 하드웨어에서 구현되는지는 설계에 부여된 제약들에 따라 다양할 것이다. 상기 제약들은 설계 비용, 제조 비용, 출시 기간, 전력 소비량, 가용한 반도체 기술 등 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.

여기에 설명된 것과 같이, 광범위한 전자 디바이스들, 회로들, 펌웨어, 소프트웨어 및 이것들의 조합들이 사용되어 WLAN 디바이스(104)의 구성요소들의 기능들을 구현할 수 있다. 더 나아가, WLAN 디바이스(104)는 간명함을 위해 생략된 어플리케이션 프로세서, 저장 인터페이스, 클록 생성기 회로, 전력 공급 회로 등과 같은 기타 구성요소들을 포함할 수 있다.

도 3a는 송신(Tx) SPU (TxSP)(324), RF 송신기(342) 및 안테나(352)를 포함하는, 일 실시예에 따라 데이터를 송신하도록 구성된 WLAN 디바이스(104)의 구성요소들을 도시한다. 일 실시예에서, TxSP(324), RF 송신기(342) 및 안테나(352)는 각각 도2의 송신 SPU(224), RF 송신기(242) 및 안테나부(250)의 안테나에 상응한다.

TxSP(324)는 인코더(300), 인터리버(302), 매퍼(304), 역푸리에 변환기(IFT)(306) 및 가드 인터벌(GI) 삽입기(308)를 포함한다.

인코더(300)는 입력 데이터를 수신하여 인코딩한다. 일 실시예에서, 인코더(300)는 순방향 오류 수정(FEC) 인코더를 포함한다. 상기 FEC 인코더는 천공 디바이스에 앞서는 이진 컨볼루션 코드(binary convolution code, BCC) 인코더를 포함할 수 있다. 상기 FEC 인코더는 저밀도 패리티 검사(low-density parity-check, LDPC) 인코더를 포함할 수 있다.

TxSP(324)는 인코더(300)가 인코딩을 실시하기 전에 입력 데이터를 스크램블링하여 0 또는 1의 긴 시퀀스의 가능성을 감소시키기 위한 스크램블러를 더 포함할 수 있다. 인코더(300)가 BCC 인코딩을 실시할 때, TxSP(324)는 복수의 BCC 인코더들 가운데 스크램블된 비트들을 역다중화하기 위한 인코더 파서(encoder parser)를 더 포함할 수 있다. 만약 LDPC 인코딩이 상기 인코더에서 사용된다면, TxSP(324)는 상기 인코더 파서를 사용하지 않을 수 있다.

인터리버(302, interleaver)는 인코더(300)로부터의 각 스트림 출력의 비트들을 인터리빙하여 그 안의 비트들의 순서를 변경시킨다. 인터리버(302)는 오직 인코더(300)가 BCC 인코딩을 실시하는 경우에만 상기 인터리빙을 적용할 수 있으며, 그 외의 경우에는 그 안의 상기 비트들의 순서를 변경하지 않고서 인코더(300)로부터 상기 스트림 출력을 출력할 수 있다.

매퍼(304, mapper)는 인터리버(302)로부터 출력된 비트들의 시퀀스를 성상점들로 매핑한다. 만약 인코더(300)가 LDPC 인코딩을 실시한다면, 매퍼(304)는 성상 매핑에 추가로 LDPC톤 매핑 또한 실시할 수 있다.

TxSP(324)가 MIMO 또는 MU-MIMO 송신을 실시하는 경우, TxSP(324)는 상기 송신의 공간적 스트림의 수(number of spatial streams, NSS)에 따라 복수의 인터리버(302) 및 복수의 매퍼(304)를 포함할 수 있다. TxSP(324)는 인코더(300)의 출력을 블록들로 분할하기 위한 스트림 파서를 더 포함할 수 있으며, 상기 블록들을 각각 상이한 인터리버(302) 또는 매퍼(304)로 전송할 수 있다. TxSP(324)는 성상점들을 상기 공간적 스트림들로부터 시공간 스트림의 수(number of space-time streams, NSTS)로 확산시키기 위한 시공간 블록 코드(space-time block code, STBC) 인코더 및 상기 시공간 스트림을 송신 체인으로 매핑하기 위한 공간적 매퍼를 더 포함할 수 있다. 상기 공간적 매퍼는 직접 매핑, 공간 확산, 또는 빔포밍을 사용할 수 있다.

IFT(306)은 역이산 푸리에 변환(inverse discrete Fourier transform, IDFT) 또는 역고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT)을 사용하여 매퍼(304)(또는, MIMO 또는 MU-MIMO가 실시되는 경우, 상기 공간적 매퍼)로부터 출력된 성상점들(constellation points)의 블록을 시간 영역 블록(즉, 심볼)로 변환한다. 만약 상기 STBC 인코더 및 상기 공간적 매퍼를 사용하면, IFT(306)은 각 송신 체인에 대해 제공될 수 있다.

TxSP(324)가 MIMO 또는 MU-MIMO 송신을 실시하는 경우, TxSP(324)는 순환 시프트 다이버시티(cyclic shift diversities, CSDs)를 삽입하여 비의도적인 빔포밍을 방지할 수 있다. TxSP(324)는 IFT(306) 이전 또는 이후에 CSD의 삽입을 실시할 수 있다. CSD는 각 송신 체인 별로 규정되거나 시공간 스트림 별로 명시될 수 있다. 또는, CSD는 상기 공간적 매퍼의 부분으로 규정될 수 있다.

TxSP(324)가 MIMO 또는 MU-MIMO 송신을 실시하는 경우, 상기 공간적 매퍼 이전의 일부 블록들은 각 사용자를 위해 제공될 수 있다.

GI 삽입기(308)는 IFT(306)에 의해 산출된 각 심볼의 앞에 GI를 붙인다. 각 GI는 상기 GI가 선행하는 심볼의 종단의 반복되는 부분에 해당하는 순환 접두사(Cyclic Prefix, CP)를 포함할 수 있다. TxSP(324)는 상기 GI를 삽입한 후 윈도우잉(windowing)을 선택적으로 실시하여 각 심볼의 에지를 매끈하게 할 수 있다.

RF 송신기(342)는 심볼을 RF 신호로 변환해서 상기 RF 신호를 안테나(352)를 통해 송신한다. TxSP(324)가 MIMO 또는 MU-MIMO 송신을 실시하는 경우, GI 삽입기(308)와 RF 송신기(342)는 전송 체인별로 제공될 수 있다.

도 3b는 일 실시예에 따른, 수신기(Rx) SPU(RxSP)(326), RF 수신기(344) 및 안테나(354)를 포함하는, 데이터를 수신하도록 구성된 WLAN 디바이스(104)의 구성요소들을 도시한다. 일 실시예에서, RxSP(326), RF 수신기(344) 및 안테나(354)는 각각 도2의 수신 SPU(226), RF 수신기(244) 및 안테나부(250)의 안테나에 상응할 수 있다.

RxSP(326)은 GI 제거기(318), 푸리에 변환기(Fourier transformer, FT)(316), 디매퍼(314) 및 디코더(310)를 포함한다.

RF 수신기(344)는 RF 신호를 안테나(354)를 통해 수신하고 상기 RF 신호를 심볼로 변환한다. GI 제거기(318)는 각 심볼로부터 GI를 제거한다. 수신된 송신이 MIMO 또는 MU-MIMO 송신인 경우, RF 수신기(344) 및 GI 제거기(318)는 각 수신 체인별로 제공될 수 있다.

FT(316)는 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform, DFT) 또는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT)을 사용하여 심볼(즉, 각 시간 영역 블록)을 성상점들의 주파수 영역 블록으로 변환한다. FT(316)는 수신 체인별로 제공될 수 있다.

수신된 송신이 MIMO 또는 MU-MIMO 송신인 경우, RxSP(326)은 수신기 체인들의 FT들(316)의 출력들 각각을 복수의 시공간 스트림의 성상점들로 변환하는 공간 디매퍼(spatial demapper)와 상기 성상점들을 상기 시공간 스트림들으로부터 하나 또는 그 이상의 공간 스트림으로 역확산하는 STBC 디코더를 포함할 수 있다.

디매퍼(314, demapper)는 FT(316) 또는 상기 STBC 디코더에서 출력되는 성상점들을 비트 스트림으로 디매핑한다. 수신된 송신이 LDPC 인코딩을 사용하여 인코딩된 경우, 디매퍼(314)는 성상점 디매핑 전에 LDPC 톤 디매핑을 더 수행할 수 있다.

디인터리버(312, deinterleaver)는 디매퍼(314)에서 출력되는 각 스트림의 비트들을 디인터리빙한다. 디인터리버(312)는 수신된 송신이 BCC 인코딩을 사용하여 인코딩된 경우에만 상기 디인터리빙을 실시할 수 있으며, 그 외의 경우에는 디인터리빙을 실시하지 않고 디매퍼(314)에 의해 스트림 출력을 출력할 수 있다.

수신된 송신이 MIMO 또는 MU-MIMO 송신인 경우, RxSP(326)는 상기 송신의 공간적 스트림의 수에 해당하는 복수의 디매퍼(314) 및 복수의 디인터리버(312)를 사용할 수 있다. 이 경우, RxSP(326)는 디인터리버(312)로부터 출력된 상기 스트림을 결합하는 스트림 디파서를 더 포함할 수 있다.

디코더(310)는 디인터리버(312) 또는 상기 스트림 디파서로부터 출력된 스트림들을 디코딩한다. 일 실시예에서, 디코더(310)는 FEC 디코더를 포함한다. 상기 FEC 디코더는 BCC 디코더 또는 LDPC 디코더를 포함한다.

RxSP(326)는 디코딩된 데이터를 디스크램블하는 디스크램블러(descrambler)를 더 포함할 수 있다. 디코더(310)가 BCC 디코딩을 실시하는 경우, RxSP(326)는 복수의 BCC 디코더에 의해 디코딩된 데이터를 다중화하기 위한 인코더 디파서를 더 포함할 수 있다. 디코더(310)가 LDPC 디코딩을 실시하는 경우, RxSP(326)은 상기 인코더 디파서를 사용하지 않을 수 있다.

송신을 하기 전에, 무선 디바이스(104)와 같은 무선 디바이스들은 클리어 채널 평가(Clear Channel Assessment, CCA)를 사용하여 무선 매체의 가용성을 평가할 것이다. 만약 매체가 꽉 차 있다면, CCA는 그것이 혼잡(busy)하다고 판단할 수 있으며, 만약 매체가 가용하다면, CCA는 그것이 한가(idle)하다고 판단한다.

IEEE 802.11를 위한 PHY 개체는 직교 주파수분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 또는 직교 주파수분할 다중 엑세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)에 기반한다. OFDM 또는 OFDMA 물리(PHY) 계층들에서, STA(즉, 무선 디바이스(104))는 강제적인 PHY 규정들에 부합하는 물리 계층(PHY) 프로토콜 데이터 유닛들(PPDUs)을 송신하고 수신할 수 있다. PHY 규정은 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Schemes, MCS)의 세트 및 공간적 스트림의 최대 수를 정의한다. 일부 PHY 개체는 사용자별 시공간 스트림(STS)의 최대수를 가지며 STS의 특정한 최대 수를 채용하는 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 다중 사용자(Multi-User, MU) 송신을 정의한다. PHY 개체는 10 메가헤르츠(MHz), 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, 240 MHz 및 320 MHz 인접 채널 폭들에 대한 지원 그리고 80+80, 80+160 MHz 및 160+160 MHz 비인접 채널 폭에 대한 지원을 제공할 수 있다. 각 채널은 복수의 반송파를 포함할 수 있으며, 이 또한 톤으로 지칭될 수 있다. PHY 개체는 PHY 서비스 데이터 유닛(PSDU) 속성들에 관한 일부 필수적인 정보가 전달되게 하는 PPDU 내에서 레거시 신호(Legacy Signal, L-SIG), 신호 A(SIG-A) 및 신호 B(SIG-B) 등으로 표시되는 시그널링 필드들을 정의할 수 있다. 완결성 및 간명성을 위해 , 하기의 설명은 OFDM 기반 802.11 기술을 참조한다. 달리 지시되지 않는 한, 스테이션은 비-AP STA를 지칭한다.

도 4는 인터 프레임 스페이스(Inter-Frame Space, IFS) 관계를 도시한다. 구체적으로, 도 4는 짧은 IFS(SIFS), 포인트 조정 기능(Point Coordination Function, PCF) IFS(PIFS), 분산 조정 기능(DIFS) 및 엑세스 카테고리(Access Category, AC) 'i'에 해당하는 임의 IFS (AIFS[i])를 도시한다. 또한, 도 4는 상위 계층으로 전달되는 데이터의 송신을 위해 사용되는 슬롯 시간 및 데이터 프레임을 도시한다. 도시한 바와 같이, WLAN 디바이스(104)는, 매체가 아이들(idle) 상태인 동안 DIFS가 경과한 경우, 백오프를 실시한 후에 상기 데이터 프레임을 송신한다.

관리 프레임은 상기 상위 계층으로 전달되지 않는 관리 정보를 교환하기 위해 사용될 수 있다. 상기 관리 프레임의 서브타입 프레임들은 비콘 프레임(beacon frame), 연합 요청/응답 프레임(association request/response frame), 프로브 요청/응답 프레임(probe request/response frame), 그리고 인증 요청/응답 프레임(authentication request/response frame)을 포함한다.

제어 프레임은 매체로의 엑세스를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 상기 제어 프레임의 서브타입 프레임들은 송신 요청(request to send, RTS) 프레임, 송신 허용(clear to send, CTS) 프레임, 그리고 확인(acknowledgement, ACK) 프레임을 포함한다.

상기 제어 프레임이 다른 프레임의 응답 프레임이 아닌 경우, WLAN 디바이스(104)는, 매체가 아이들 상태인 동안 DIFS가 경과한 경우, 백오프를 실시한 후에 상기 제어 프레임을 송신한다. 상기 제어 프레임이 다른 프레임의 응답 프레임인 경우, WLAN 디바이스(104)는 백오프를 실시하지 않거나 매체가 아이들 상태인지를 검사하지 않고서 SIFS가 경과한 후에 상기 제어 프레임을 송신한다.

서비스 품질(Quality of Service, QoS) 기능을 지원하는 WLAN 디바이스(104)(즉, QoS STA)는, 연합된 엑세스 카테고리에 대한 AIFS(즉, AIFS[AC])가 경과한 경우 백오프를 실시한 후 상기 프레임을 송신할 수 있다. 상기 QoS STA에 의해 송신되는 경우, 데이터 프레임, 관리 프레임, 그리고 응답 프레임이 아닌 제어 프레임 중 임의의 것은 상기 송신된 프레임의 AC의 AIFS[AC]를 사용할 수 있다.

WLAN 디바이스(104)는 상기 WLAN 디바이스(104)가 프레임을 전송할 준비가 되었지만 매체가 붐빈다고 판단하는 경우 백오프 절차(backoff procedure)를 실시할 수 있다. 상기 백오프 절차는 N개의 백오프 슬롯으로 구성된 임의의 백오프 시간을 결정하는 단계를 포함하며, 이때 각각의 백오프 슬롯은 슬롯 시간과 같은 지속시간을 가지며 N은 0 이상의 정수이다. 상기 백오프 시간은 경쟁 윈도우(Contention Window, CW)의 길이에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 백오프 시간은 프레임의 AC에 따라 결정될 수 있다. 모든 백오프 슬롯들은 매체가 DIFS 또는 연장된 IFS(EIFS) 주기 동안 아이들 상태로 결정되는 상기 주기 후에 발생한다.

WLAN 디바이스(104)가 특정 백오프 슬롯의 기간 동안 어떤 매체의 활동도 감지하지 않는 경우, 상기 백오프 절차는 상기 슬롯 시간 만큼 백오프 시간을 감소시켜야 한다. WLAN 디바이스(104)가 백오프 슬롯 동안 매체가 분주하다고 판단하는 경우, 상기 백오프 절차는 매체가 DIFS 또는 EIFS 주기 동안 다시 아이들 상태로 결정될 때까지 중단된다. WLAN 디바이스(104)는 백오프 타이머가 0에 도달하는 경우 프레임의 송신 또는 재송신을 실시할 수 있다.

상기 백오프 절차는, 복수의 WLAN 디바이스들(104)이 정지되어 상기 백오프 절차를 실시하는 경우, 각각의 WLAN 디바이스(104)가 임의의 기능을 사용하여 백오프 시간을 선택하고 가장 짧은 백오프 시간을 선택하는 WLAN 디바이스(104)가 경쟁에서 이겨 충돌 가능성을 감소시킬 수 있도록, 작동한다.

도 5는 일 실시예에 따라 채널 내 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위한 반송파 감지 다중 엑세스/충돌 회피 (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance, CSMA/CA) 기반 프레임 송신 절차를 도시한다. 도 5는 데이터를 송신하는 제1 스테이션 STA1, 상기 데이터를 수신하는 제2 스테이션 STA2, 그리고 STA1으로부터 송신되는 프레임이 수신될 수 있거나, 제2 스테이션 STA2로부터 송신되는 프레임이 수신될 수 있거나 또는 둘 다 수신될 수 있는 영역에 위치할 수 있는 제3 스테이션 STA3을 보여준다. 상기 스테이션들 STA1, STA2 및 STA3는 도 1의 WLAN 디바이스들(104)일 수 있다.

스테이션 STA1은 상기 채널이 혼잡한지 여부를 캐리어 감지에 의해 판단할 수 있다. 스테이션 STA1는 상기 채널 내 에너지 레벨 또는 상기 채널 내 신호들의 자기상관에 기반하여 채널 점유/상태를 판단할 수 있거나 또는 네트워크 할당 벡터(network allocation vector, NAV) 타이머에 의해 상기 채널 점유를 판단할 수 있다.

상기 채널이 DIEFS동안 다른 디바이스들에 의해 사용되지 않는다고(즉, 상기 채널이 IDLE임을) 판단한 후(그리고 요청되는 경우 백오프를 실시한 후), 스테이션 STA1은 스테이션 STA2로 송신 요청(RTS) 프레임을 송신할 수 있다. 상기 RTS 프레임을 수신하면, 스테이션 STA2는 SIFS 후에 송신 허용(CTS) 프레임을 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 송신할 수 있다. 만약 듀얼 CTS가 활성화되고 스테이션 STA2가 AP라면, 상기 AP는 상기 RTS 프레임에 대한 응답으로 2개의 CTS 프레임을(예를 들어, 비-고처리량(High Throughput) 포맷의 제1 CTS 프레임 및 HT 포맷의 제2 CTS 프레임) 전송할 수 있다.

스테이션 STA3가 상기 RTS 프레임을 수신하면, 상기 RTS 프레임에 포함된 지속시간 정보를 사용하여 이후에 송신되는 프레임들의 송신 지속시간(예를 들어, SIFS 지속시간 + CTS 프레임 지속시간 + SIFS + 데이터 프레임 지속시간 + SIFS + ACK 프레임 지속시간)에 대한 스테이션 STA3의 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 스테이션 STA3가 상기 CTS 프레임을 수신하면, 상기 CTS 프레임에 포함된 지속시간 정보를 사용하여 이후에 송신되는 프레임들의 송신 지속시간에 대한 스테이션 STA3의 상기 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 상기 NAV 타이머가 종료되기 전에 새로운 프레임을 수신하는 경우, 스테이션 STA3는 상기 새로운 프레임에 포함된 지속시간 정보를 사용하여 스테이션 STA3의 상기 NAV 타이머를 갱신할 수 있다. 스테이션 STA3는 상기 NAV 타이머가 종료될 때까지 상기 채널에 접속을 시도하지 않는다.

스테이션 STA1이 스테이션 STA2로부터 상기 CTS 프레임을 수신하면, 상기 CTS 프레임이 완전히 수신되는 시간으로부터 SIFS 주기가 경과한 후에 데이터 프레임을 스테이션 STA2로 송신할 수 있다. 상기 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 후, 스테이션 STA2는 SIFS 주기가 경과한 후 ACK 프레임을 상기 데이터 프레임에 대한 응답으로 송신할 수 있다.

상기 NAV 타이머가 종료되면, 제3 스테이션 STA3는 반송파 감지를 통해 상기 채널이 혼잡한지 여부를 판단할 수 있다. 상기 NAV 타이머가 종료된 후 DIFS 동안 상기 채널이 다른 디바이스들에 의해 사용되지 않는다고 판단한 경우, 스테이션 STA3는 백오프 과정에 따라 경쟁 윈도우가 경과한 후에 상기 채널에 접속을 시도할 수 있다.

듀얼-CTS가 활성화되면, 송신 기회(TXOP)를 획득했지만 송신할 데이터를 가지지 않은 스테이션은 CF-End 프레임을 송신하여 상기 TXOP를 중단시킬 수 있다. AP의 기본 서비스 세트 식별자(Basic Service Set Identifier, BSSID)를 목적지 주소로 가지는 CF-End 프레임을 수신하는 AP는 2개의 CF-End 프레임, 즉 시공간 블록 코딩(Space Time Block Coding, STBC)을 사용하는 제1 CF-End 프레임 및 비-STBC를 사용하는 제2 CF-End 프레임을 더 송신함으로써 응답할 수 있다. CF-End 프레임을 수신하는 스테이션은 상기 CF-End 프레임을 포함하는 PPDU의 종단에서 그것의 NAV 타이머를 0으로 리셋한다. 도 5는 ACK 프레임을 송신하여 수신자에 의한 프레임의 성공적인 수신을 확인해주는 스테이션 STA2를 보여준다.

위에서 언급되었듯이, IEEE 802.11ah 태스크 그룹은 1GHz 이하(sub-1-GHz (S1G))의 비면허 동작을 정의하여 사물 인터넷(IoT) 어플리케이션 및 확장된 범위(extended range, ER)의 어플리케이션을 겨냥하는 802.11 표준에 대한 개정안을 개발하였다. IoT는 가전 및 산업 자동화의 무선 산업, 자산 추적, 헬스 케어, 에너지 관리 및 웨어러블 디바이스에 대한 차세대 주요 성장 분야로 간주된다. IoT 디바이스는 통상적으로 소형 배터리로부터 전력을 공급 받으며 낮은 전력 소비를 요구한다.

비록 S1G 대역이 2.4 및 5 GHz ISM 대역에 비해 더 제한적인 가용 주파수 스펙트럼을 가지긴 하지만, 기본 가정은 그것으로 IoT 어플리케이션 같은 낮은 데이터율 어플리케이션에 충분할 것이라는 것이다. IoT 어플리케이션은 보통 적은 양의 데이터들을 드물게 전송한다. 더 나아가, 915 MHz ISM 대역(902-928 MHz)이 2.4 GHz ISM 대역에 비해 8.5 dB의 자유 공간 경로 손실을 덜 가지기 때문에, 디바이스 간의 링크 예산 또는 실외 상황에 대한 장거리 송신을 향상시킬 수 있다. 이러한 특성들은 송신 전력 또한 낮춤으로써 디바이스의 에너지 소비를 감소시키는 데에 도움을 줄 수 있다.

도 6은 일부 실시예에 따른, 802.11ah의 다양한 특성들을 열거하는 표를 보여준다. IEEE 802.11ah 표준이 IoT 네트워크들에 대해 절전 특성들을 제공함에도 불구하고, 센서 네트워크와 같은 일부 어플리케이션 영역은 네트워크 수명(동작 수명)을 더 연장하기 위해 초저전력 동작을 요구한다. 초저전력 동작을 지원하기 위해, 매우 낮은 전력을 소비하는 추가 송신 방식이 표준 IEEE 802.11ah 송신 방식 외에 추가로 채용될 수 있다. 이러한 송신 방식의 한 가지는 좁은 대역폭을 가지는 온오프 키(on-off keying, OOK) 방식이다. OOK 신호는 단순한 타이밍 동기화로 비동기식 검파를 통해 복조될 수 있다. 복잡한 채널 코딩 접근법을 사용하는 대신, 반복(또는 확산) 방식을 사용하여 IEEE 802.11ah의 최저 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS)와 같은 통신 범위를 획득할 수 있다. 저전력 웨이크업 수신기의 개념은 IEEE 802.11의 표준화 단계에서 논의되었다. 이 개념에서, 통신 서브시스템들은 메인 라디오(즉, IEEE 802.11ah) 및 저전력 웨이크업 수신기(간단하게 "웨이크업 수신기" 또는 "WUR"로도 불림)를 포함한다. 상기 웨이크업 수신기는 (2.4 GHz 및 5 GHz 대역 대신) 1 GHz 이하 대역에서 작동할 수 있다.

이 개념에서, 상기 메인 라디오(예를 들어, IEEE 802.11ah)는 사용자 데이터 송신 및 수신을 위해 사용된다. 송신 또는 수신할 데이터가 없는 경우, 상기 메인 라디오는 턴오프된다. 상기 웨이크업 수신기는 AP로부터 웨이크업 신호를 수신하고 상기 메인 라디오가 수신할 데이터가 있는 경우 상기 메인 라디오를 활성화한다. 상기 웨이크업 수신기가 상기 메인 라디오를 활성화하면, 사용자 데이터는 상기 메인 라디오에 의해 송수신된다. 상기 웨이크업 수신기는 일반적으로 사용자 데이터 송신/수신을 위해 사용되지 않지만 상기 메인 라디오를 위한 "웨이크업" 수신기 역할을 한다. 이러한 목적을 위해, 상기 웨이크업 수신기는 상대적으로 간단한 수신기일 수 있다. 또한, 상기 웨이크업 수신기는 상기 메인 라디오가 턴오프되는 동안 활성화될 수 있다. 상기 웨이크업 수신기의 설계는 단순하여 그것의 전력 소비 목표가 상기 메인 라디오의 것 보다 훨씬 낮을 수 있다(즉, 전력 소비 목표가 활성화시 100uW 미만일 수 있다). 이러한 목적을 달성하기 위해, 상기 웨이크업 수신기는 동기식 검파를 요구하는 복잡한 변조 방식 및 채널 코딩 방식 대신에 반복(또는 확산) 방식을 가지는 OOK 같은 단순한 변조 방식을 사용할 수 있다.

도 7은 일부 실시예에 따른, 수신할 데이터가 있는 경우와 수신할 데이터가 없는 경우의 저전력 웨이크업 수신기(wake-up receiver)의 작동 예시들을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 수신할 데이터가 없는 경우, STA(720)의 웨이크업 수신기(740)는 활성화("ON" 상태로) 되는 반면, STA(720)의 메인 라디오(730)(예를 들어, 802.11ah 라디오)는 턴오프("OFF" 상태로) 되거나 또는 저전력 상태가 된다. 이 예에서 STA(720)은 전력 소비를 줄이기 위한 절전 모드이다. 하지만, AP(710)이 STA(720)로 전송할 데이터(750)를 가지는 경우, 상기 AP는 OOK와 같은 새로운 파형을 사용하여 송신되는 웨이크업 패킷(wake-up packet, WUP)(760)의 형태로 웨이크업 신호를 먼저 전송한다. STA(720)의 웨이크업 수신기(740)은 이러한 웨이크업 패킷(760)을 수신할 수 있다. 이와 같은 웨이크업 패킷(760)을 수신하는 것에 반응하여, STA(720)의 웨이크업 수신기(740)는 STA(720)의 메인 라디오(730)의 시동을 걸어(메인 라디오(730)를 턴온하여) 메인 라디오(730)이 활성화되게 할 수 있다. 상기 STA의 메인 라디오(730)가 활성화된 이후, 상기 AP는 데이터(750)을 상기 STA로 (예를 들어, 802.11ah를 사용하여) 전송할 수 있으며, 이것은 STA(720)의 메인 라디오(730)에 의해 수신된다. STA(720)은 그것의 메인 라디오(730)가 활성화될 때 활성화 모드에 있다고 얘기된다.

도 8은 일부 실시예에 따른, 웨이크업 수신기 동작을 지원하는 802.11ah STA의 구성요소들을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 웨이크업 수신기(WUR) 송수신기(840) 및 메인 송수신기(830)는 안테나부(870)에 결합된다. 일 실시예에서, 메인 송수신기(830)는 802.11ah 송수신기이다. 메인 송수신기(830)는 기저대역 프로세서(880)에 결합된다. WUR 송수신기(840)는 WUR 기저대역 프로세서(890)에 결합된다. WUR 기저대역 프로세서(890)는 기저대역 프로세서(880)에 결합된다.

웨이크업 신호가 전송되면, 레거시 무선 디바이스들(예를 들어, 웨이크업 수신기가 없는 무선 디바이스들)은 그것들의 전송을 연기하여 웨이크업 수신기들이 상기 웨이크업 신호를 제대로 수신하도록 허용해야 한다. 이를 위해, 상기 레거시 무선 디바이스들은 웨이크업 신호가 전송되는 때를 인지할 수 있어야 한다. 일 실시예에서, 레거시 무선 디바이스들이 웨이크업 신호를 인지하도록 하기 위해, 레거시 IEEE 802.11ah PPDU 포맷에 기반하는 웨이크업 신호가 사용될 수 있다. 도 9 내지 도 11은 S1G_SHORT PPDU 포맷, S1G_LONG PPDU 포맷 및 S1G_1M PPDU 포맷을 포함하는 IEEE 802.11ah의 다양한 PPDU 포맷들을 보여준다. 여기서 다양한 특성들 및 포맷들은 802.11 표준들의 용어를 사용하여 802.11 표준들의 맥락에서 설명된다. 간명함을 위해 그리고 설명의 모호성을 방지하기 위해 특정한 세부사항들(예를 들어, 특정 필드/서브필드 및 그것의 목적)은 여기서 생략된다.

도 9는 일부 실시예에 따른 SIG_SHORT PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, SIG_SHORT PPDU 포맷은 STF 필드(902)(2개 심볼), LTF1 필드(904)(2개 심볼), SIG 필드(906)(2개 심볼), LTF2~LTFN_LTF 필드(908)(LTF당 심볼 1개) 및 데이터 필드(910)를 포함한다. LTF1 필드(904)는 GI2 필드(912), LTS 필드(914) 및 LTS 필드(916)을 포함한다.

도 10은 일부 실시예에 따른, SIG_LONG PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, S1G_LONG PPDU 포맷은 STF 필드(1002)(2개 심볼), LTF1 필드(1004)(2개 심볼), SIG-A 필드(1006)(2개 심볼), D-STF 필드(1008), D-LTF1~D-LTFN_LTF 필드(1010)(D-LTF당 1개 심볼), SIG-B 필드(1012)(1개 심볼) 및 데이터 필드(1014)를 포함한다. LTF1 필드(1004)는 GI2 필드(1016), LTS 필드(1018) 및 LTS 필드(1020)를 포함한다. STF 필드(1002), LTF1 필드(1004) 및 SIG-A 필드(1006)는 전방향 부분을 형성할 수 있고, D-STF 필드(1008), D-LTF1~D-LTFN_LTF 필드(1010), SIG-B 필드(1012) 및 데이터 필드(1014)는 빔변경부를 형성할 수 있다.

도 11은 일부 실시예에 따른, SIG_1M PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, S1G_1M 포맷은 STF 필드(1102)(4개 심볼), LTF1 필드(1104)(4개 심볼), SIG 필드(1106)(6개 심볼), LTF2~LTFN_LTF 필드(1108)(LTF당 1개 심볼) 및 데이터 필드(1110)를 포함한다. LTF1 필드(1104)는 GI2 필드(1112), LTS 필드(1114), LTS 필드(1116), GI2 필드(1118), LTS 필드(1120), GI2 필드(1122) 및 LTS 필드(1124)를 포함한다.

각 프레임 포맷에서, SIG 필드 또는 SIG-A 필드는 길이, MCS, 시공간 스트림의 수 등과 같은 해당 송신의 정보를 포함할 수 있다. 도 12 내지 도 15는 S1G_SHORT, S1G_LONG 단일 사용자(SU), S1G_LONG 다중 사용자(MU) 및 S1G_1M PPDUs 각각에 대한 SIG 필드(또는 SIG-A 필드) 포맷들을 보여준다. 여기 및 기타 다이어그램에서, 비트 위치들은 Bn으로 표시되며, 이때 n은 위치를 나타낸다.

도 12a는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah SIG_SHORT PPDU를 위한 SIG-1 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 SIG-1 필드 포맷은 예약 필드(1202), STBC 필드(1204), 업링크 지시 필드(1206), BW 필드(1208), Nsts 필드(1210), ID 필드(1212), SGI 필드(1214), 코딩 필드(1216), LDPC 엑스트라 필드(1218), MCS 필드(1220) 및 평활 필드(1222)를 포함한다.

도 12b는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_SHORT PPDU를 위한 SIG-2 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 SIG-2 필드 포맷은 결합 필드(1230), 길이 필드(1232), 응답 지시 필드(1234), 진행 파일럿 필드(1236), NDP 지시 필드(1238), CRC 필드(1240) 및 테일 필드(1242)를 포함한다.

도 13a는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_LONG SU PPDU를 위한 SIG-A-1 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 SIG-A-1 필드 포맷은 MU/SU 필드(1302), STBC 필드(1304), 업링크 지시 필드(1306), BW 필드(1308), Nsts 필드(1310), ID 필드(1312), SGI 필드(1314), 코딩 필드(1316), LDPC 엑스트라 필드(1318), MCS 필드(1320) 및 빔변환/평활 지시 필드(1322)를 포함한다.

도 13b는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_LONG SU PPDU를 위한 SIG-A-2 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 SIG-A-2 필드 포맷은 결합 필드(1330), 길이 필드(1332), 응답 지시 필드(1334), 예약 필드(1336), 진행 파일럿 필드(1338), CRC 필드(1340) 및 테일 필드(1342)를 포함한다.

도 14a는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_LONG MU PPDU를 위한 SIG-A-1 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 SIG-A-1 필드 포맷은 MU/SU 필드(1402), STBC 필드(1404), 예약 필드(1406), Nsts 필드(1407) (MU[0] Nsts 필드(1408), MU[1] Nsts 필드(1410), MU[2] Nsts 필드(1412) 및 MU[3] Nsts 필드(1414)를 포함), BW 필드(1416), GID 필드(1418), SGI 필드(1420) 및 코딩-I 필드(1422)을 포함한다.

도 14b는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_LONG MU PPDU를 위한 SIG-A-2 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 SIG-A-2 필드 포맷은 코딩-II 필드(1430), 예약 필드(1432), 길이 필드(1434), 응답 지시 필드(1436), 진행 파일럿 필드(1438), CRC 필드(1440) 및 테일 필드(1442)를 포함한다.

도 15는 일부 실시예에 따른, IEEE 802.11ah S1G_1M PPDU를 위한 SIG 필드 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 SIG 필드 포맷은 Nsts 필드(1502), SGI 필드(1504), 코딩 필드(1506), LDPC 엑스트라 필드(1508), STBC 필드(1510), 예약 필드(1512), MCS 필드(1514), 결합 필드(1516), 길이 필드(1518), 응답 지시 필드(1520), 평활 필드(1522), 진행 파일럿 필드(1524), NDP 지시 필드(1526), CRC 필드(1528) 및 테일 필드(1530)를 포함한다.

본 개시는 IEEE 802.11ah 표준에 기반하는 웨이크업 수신기 PPDU 포맷 및 무선 네트워크에서 전력 소비를 줄이도록 하는 연관된 수신기 동작들을 소개하며, 이는 무선 네트워크의 수명을 연장하는 데에 도움을 준다.

웨이크업 수신기를 위한 데이터 송신 방식은 기존 IEEE 802.11ah 시스템들과 역호환적이어야 한다. 역호환성은 레거시 프리엠블을 데이터 송신의 부분으로 사용하여 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 이진수 '1'로 설정된 예약 비트를 가지는 레거시 IEEE 802.11ah PPDU로부터 구분하기 위해, 제안된 웨이크업 수신기 PPDU는 SIG 필드(또는 SIG-A 필드)에서 예약된 비트가 이진수 '0'으로 설정된 것을 제외하면 레거시 IEEE 802.11ah PPDU와 같은/유사한 프리엠블을 포함한다. 도 16 내지 도 18은 S1G_SHORT, S1G_LONG 및 S1G_1M에 각각 해당하는 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 보여준다.

도 16은 일부 실시예에 따른, S1G_SHORT 포맷에 해당하는 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 PPDU 포맷은 STF 필드(1602), LTF1 필드(1604), SIG 필드(1606), 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1608) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1610)를 포함한다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 일 실시예에서, SIG 필드(1606)에서 예약 비트(예를 들어, 비트 B0)은 이진수 '0'으로 설정되어 상기 PPDU의 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함한다는 것을 지시한다. 일 실시예에서, STF 필드(1602), LTF1 필드(1604) 및 SIG 필드(1606)(상기 PPDU의 프리엠블 부분)는 제1 대역폭(예를 들어, ~2 MHz)를 사용하여 송신되며, 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1608) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1610)(상기 PPDU의 데이터 부분)은 상기 제1 대역폭 미만(예를 들어, 2 MHz 미만)의 제2 대역폭을 사용하여 송신된다. 일 실시예에서, 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1608) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1610)은 SIG 필드(1606)의 송신 직후에 OOK 변조 방식을 사용하여 송신된다.

도 17은 일부 실시예에 따른, S1G_LONG 포맷에 해당하는 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 PPDU 포맷은 STF 필드(1702), LTF1 필드(1704), SIG-A 필드(1706), 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1708) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1710)를 포함한다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 일 실시예에서, SIG-A 필드(1706)에서 예약 비트는 이진수 '0'으로 설정되어 상기 PPDU의 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함한다는 것을 지시한다. 일 실시예에서, STF 필드(1702), LTF1 필드(1704) 및 SIG 필드(1706)(상기 PPDU의 프리엠블 부분)는 제1 대역폭(예를 들어, ~2 MHz)를 사용하여 송신되며, 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1708) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1710)(상기 PPDU의 데이터 부분)은 상기 제1 대역폭 미만(예를 들어, 2 MHz 미만)의 제2 대역폭을 사용하여 송신된다. 일 실시예에서, 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1708) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1710)은 SIG-A 필드(1706)의 송신 직후에 OOK 변조 방식을 사용하여 송신된다. IEEE 802.11ah는 2개의 상이한 SIG_LONG PPDU 포맷들, 즉, SU 및 MU를 정의한다. SIG_LONG SU PPDU 포맷에서, 예약 비트는 SIG-A-2 심볼의 비트 B12일 수 있다. SIG_LONG MU PPDU 포맷에서, 예약 비트는 SIG-A-1 심볼의 비트 B2 및 SIG-A-2 심볼의 비트 B1일 수 있다. 이렇게 해서, 일 실시예에서, 이 비트들 가운데 하나 또는 모두는 상기 PPDU의 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함함을 지시하는 데에 사용될 수 있다.

도 18은 일부 실시예에 따른, S1G_1M 포맷에 해당하는 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 PPDU 포맷은 STF 필드(1802), LTF1 필드(1804), SIG 필드(1806), 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1808) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1810)를 포함한다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 일 실시예에서, SIG-A 필드(1806)에서 예약 비트(예를 들어, 비트 B6)는 이진수 '0'으로 설정되어 상기 PPDU의 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함한다는 것을 지시한다. 일 실시예에서, STF 필드(1802), LTF1 필드(1804) 및 SIG 필드(1806)(상기 PPDU의 프리엠블 부분)는 제1 대역폭(예를 들어, ~1 MHz)를 사용하여 송신되며, 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1808) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1810)(상기 PPDU의 데이터 부분)은 상기 제1 대역폭 미만(예를 들어, 1 MHz 미만)의 제2 대역폭을 사용하여 송신된다. 일 실시예에서, 웨이크업 수신기 프리엠블 부분(1808) 및 웨이크업 수신기 데이터 부분(1810)은 SIG-A 필드(1806)의 송신 직후에 OOK 변조 방식을 사용하여 송신된다.

새로운 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 가지는 PPDU를 수신하는 무선 디바이스들의 동작이 이제 설명된다. 상기 수신기 동작은 상기 수신기의 유형 및 현재 동작 모드에 의존할 수 있다. 웨이크업 수신기 기능을 지원하지 않는 레거시 무선 디바이스의 경우, 만약 상기 레거시 무선 디바이스가 STF 필드, LTF 필드 및 SIG 필드(또는 SIG-A 필드)를 포함하는 PPDU의 레거시 부분을 성공적으로 디코딩한다면(예를 들어, SIG 필드 또는 SIG-A 필드의 CRC의 검사가 유효한 경우), 상기 레거시 무선 디바이스는 상기 PPDU의 예측 전송 기간(예를 들어, IEEE 802.11ah 표준에서 SIG 또는 SIG-A 정보에 기반하여 계산된 RXTIME에 의해 정의)에 대해 PHY-CCA 사용 중 상태(busy state)를 유지한다. 일 실시예에서, 예약 비트가 (이진수 '1' 대신) 이진수 '0'에 설정되었으므로, 레거시 무선 디바이스는 SIG 필드 또는 SIG-A 필드 후에 오는 신호를 디코딩하지 않도록 결정하여 전력을 절감할 수 있다(이는 구현에 의존할 수 있다).

웨이크업 수신기 기능을 지원하며 활성화 모드에 있는(예를 들어, 도 7의 우측에 보이는 것과 같이, IEEE 802.11ah 메인 라디오 및 웨이크업 수신기 모두 활성화) 새로운 무선 디바이스는 또한 상기 PPDU의 레거시 부분을 디코딩 할 수 있으며 상기 PPDU의 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블/데이터를 포함한다는 것을 SIG 필드 또는 SIG-A 필드 내 예약 비트에 대한 모니터링에 기반하여 인지할 수 있다. 이렇게 해서, 일 실시예에서, 활성화 모드에 있는 상기 새로운 무선 디바이스는 그 안의 정보가 필요한 경우 웨이크업 수신기 프리엠블/데이터를 디코딩할 수 있다. 그 외의 경우, 상기 새로운 무선 디바이스는 전력을 아끼기 위해 웨이크업 수신기 프리엠블/데이터를 디코딩하지 않는다. 이렇게 해서, 구현에 따라 상기 새로운 무선 디바이스가 활성화 모드에 있을 때 웨이크업 수신기는 턴 오프될 수 있다. 상기 무선 디바이스의 거동은 구현에 따라 구성가능할 수 있다.

웨이크업 수신기 기능을 지원하며 절전 모드에 있는(예를 들어, 도 7의 좌측에 보이는 것과 같이, 오직 웨이크업 수신기만이 활성화) 새로운 무선 디바이스는 그것의 메인 라디오가 턴 오프되었기 때문에 (상기 PPDU의 레거시 부분이 아닌) 웨이크업 수신기 프리엠블/데이터만을 디코딩할 수 있다. 웨이크업 수신기 데이터 내의 정보에 따라, 상기 새로운 무선 디바이스는 절전 모드로부터 (예를 들어, 메인 라디오의 시동을 켬으로써) 시동이 걸릴 수 있다.

여기에 기술된 웨이크업 수신기 PPDU 포맷을 채용함으로써, IEEE 802.11ah 무선 디바이스들의 전력 소비는 상당히 감소될 수 있으며, 이렇게 해서 네트워크의 동작 수명은 연장될 수 있다. 제안된 웨이크업 수신기 PPDU 포맷은 레거시 IEEE 802.11ah 표준과 역호환적이다. 이렇게 해서, 웨이크업 수신기 기근을 지원하는 새로운 무선 디바이스들은 레거시 무선 디바이스들과 공존이 가능하며, 절전 특성들을 구현하여 네트워크 동작 수명을 연장할 수 있다.

비록 IEEE 802.11ah 표준이 일부 저전력 특성들을 제공함에도 불구하고, 그것은 절전 모드 동안 낮은 지연 뿐 아니라 초저전력 소비까지 요구하는 일부 어플리케이션에는 적합하지 않다. 예를 들어, 해당 트래픽 지시 맵(Traffic Indication Map, TIM) 비트가 AP에 의해 설정된다면 TIM 기반 절전 모드에 있는 802.11ah STA는 비콘 주기로 시동이 걸려 응답 대기를 한다(listen). 일반적으로, 지연이 수백 밀리 초 미만이도록 상기 비콘 주기는 짧게 설정된다. 하지만, 이러한 짧은 비콘 간격으로 인해, 802.11ah STA는 자주 시동이 걸려야 하며, 그 결과 높은 전력 소비가 초래된다. 반면에, 비-TIM 기반 절전 모드에서, 802.11ah STA는 매 비콘 주기마다 시동이 걸릴 필요가 없다. 그 대신, 802.11ah STA는 상기 응답 대기(listen) 주기 내에 하나의 트리거 프레임만을 전송하여 802.11ah AP에서 버퍼링된 데이터를 불러오기만 하면 된다. 이런 방식으로, 비-TIM 기반 절전 모드에서 802.11ah STA는 TIM 기반 절전 모드에 있는 STA와 비교하여 시동 걸리는 빈도가 줄어들 수 있으며 전력 소비를 줄일 수 있다. 하지만, 비-TIM 기반 절전 모드에서 지연은 일반적으로 TIM 기반 절전 모드에서 보다 더 길다.

웨이크업 수신기의 개념은 빈번하게 시동이 걸리는 경우에도 낮은 지연으로 초저전력 소비를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 802.11ah AP가 전송하는 웨이크업 신호는 802.11ah AP에서 버퍼링되는 데이터의 802.11ah STA의 주소 및 명령어들을 전달할 수 있다. 이렇게 해서, 웨이크업 수신기 송수신기 보다 더 많은 전력을 소비하는 메인 802.11ah RF 송수신기는 STA가 절전 모드에 있을 때 SIG 비콘 프레임에 대한 반응을 대기하기(listen) 위해 시동을 걸릴 필요가 없다. 그 대신, 802.11ah STA에서 웨이크업 수신기 송수신기는 802.11ah AP에 의해 전송된 웨이크업 신호들에 대한 반응 대기를 위해 주기적으로 시동이 걸릴 수 있다.

도 19는 일부 실시예에 따른, 웨이크업 신호 송신의 일 예를 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 웨이크업 신호(웨이크업 수신기 프리엠블(1904) 및 웨이크업 수신기 데이터(1906)을 포함)는 SIG 비콘 프레임(1902)의 송신 직후에(예를 들어, 마치 웨이크업 수신기 프리엠블(1904) 및 웨이크업 수신기 데이터(1906)가 SIG 비콘 프레임(1902)의 부분인 것처럼) 송신된다. 상기 SIG 비콘 프레임은 제1 대역폭(예를 들어, ~2 MHz)을 사용하여 송신되며, 그에 반해 상기 웨이크업 신호는 상기 제1 대역폭 미만의 제2 대역폭(예를 들어, 2 MHz 아래)를 사용하여 송신된다. 일 실시예에서, SIG 비콘 프레임(1902)와는 달리, 상기 웨이크업 신호는 반복(또는 확산)을 가지는 OOK 변조 방식과 같은 단순한 변조 방식으로 변조되며, 이는 웨이크업 수신기를 간단하게 하며 상기 웨이크업 신호를 수신하는 데에 초저전력를 소비할 수 있도록 허용한다.

도 20은 일부 실시예에 따른, S1G 비콘 프레임 포맷을 보여주는 다이어그램이다. 상기 다이어그램에 보이는 것과 같이, 상기 SIG 비콘 프레임 포맷은 프레임 제어 필드(2002), 지속시간 필드(2004), SA 필드(2006), 시간 스탬프 필드(2008), 변화 시퀀스 필드(2010), 다음 TBTT 필드(2012), 압축 SSID 필드(2014), 엑세스 네트워크 필드(2016), 프레임 바디 필드(2018) 및 FCS 필드(2020)를 포함한다.

웨이크업 신호(웨이크업 수신기 프리엠블 및 데이터 포함)가 송신되는 경우, 레거시 802.11ah 무선 디바이스들은 그것들의 송신을 연기하여 웨이크업 수신기들이 상기 웨이크업 신호를 안전하게 수신할 수 있도록 해야 한다. 일 실시예에서, 웨이크업 수신기 신호를 송신하는 802.11ah AP는 SIG 비콘 프레임(1902)에서 지속시간 필드(2004)를 사용하여 레거시 802.11ah 무선 디바이스들이 웨이크업 수신기 신호의 송신 동안 송신을 연기하도록 한다. 예를 들어, 802.11ah AP는 지속시간 필드(2004)를 설정하여 그것이 SIG 비콘 프레임(1902), 웨이크업 수신기 프리엠블(1904) 및 웨이크업 수신기 데이터(1906)의 결합된 송신 지속시간을 지시하도록 할 수 있다. 이는 SIG 비콘 프레임(1902)를 수신하는 다른 무선 디바이스들로 하여금 지속시간 필드(2004)에서 지시된 상기 결합된 송신 지속시간 동안 송신을 회피하도록 한다.

여기에 개시된 송신 방식은 절전 모드 동안 빈번하게 시동을 걸어 지연 시간을 줄이면서도 전력 소비를 상당히 감소 시킬 수 있다. 또한, 웨이크업 수신기 기능을 지원하는 무선 디바이스들은 웨이크업 수신기 기능을 지원하지 않는 레거시 무선 디바이스들과 공존이 가능한데, 이는 추가 신호들(예를 들어, 웨이크업 수신기 프리엠블 및 데이터)가 레거시 무선 디바이스들의 동작을 방해하지 않기 때문이다. 이렇게 해서, 레거시 무선 디바이스들은 더 이상의 변경 없이도 여기에 개시된 방식과 호환이 가능하다.

도 21로 돌아가서, 일부 실시예에 따른, 웨이크업 수신기 PPDU를 송신하기 위한 방법(2100)이 이제 설명된다. 방법(2100)은 여기에 설명된 하나 또는 그 이상의 디바이스들에 의해 실시될 수 있다. 예를 들어, 방법(2100)은 무선 네트워크에서 AP로 기능하는 제1 무선 디바이스(104)에 의해 실시될 수 있다.

비록 특정 순서로 도시되지만, 일부 실시예에서, 방법(2100)(및 다른 도면에 보이는 다른 방법들)의 동작들은 상이한 순서로 실시될 수 있다. 예를 들어, 비록 방법(2100)의 동작들이 순차적으로 도시되지만, 상기 동작들 중 일부는 부분적으로 또는 완전히 중복되는 기간 동안 실시될 수 있다.

도 21에 도시한 것과 같이, 방법(2100)은 상기 제1 무선 디바이스가 프리엠블 부분과 데이터 부분을 포함하는 PPDU를 생성하는 동작(2102)에서 시작될 수 있으며, 이때 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 신호 필드를 포함하고, 상기 신호 필드는 이진수 '0'으로 설정된 비트(예를 들어, 예약 비트)를 포함하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함하고 있음을 지시한다.

일 실시예에서(예를 들어, 상기 PPDU가 SIG_SHORT 포맷에 해당하는 경우), 상기 신호 필드는 제1 신호 서브필드(예를 들어, SIG-1) 및 제2 신호 서브필드(예를 들어, SIG-1)을 포함하며, 이때 이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제1 신호 서브필드의 비트 B0이다.

일 실시예에서(예를 들어, 상기 PPDU가 SIG_LONG 포맷에 해당하는 경우), 상기 PPDU는 SU PPDU이고, 이때 상기 신호 필드는 제1 신호 서브필드(예를 들어, SIG-A-1) 및 제2 신호 서브필드(예를 들어, SIG-A-2)을 포함하며, 이때 이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제2 신호 서브필드의 비트 B12이다.

일 실시예에서(예를 들어, 상기 PPDU가 SIG_LONG 포맷에 해당하는 경우), 상기 PPDU는 MU PPDU이고, 이때 상기 신호 필드는 제1 신호 서브필드(예를 들어, SIG-A-1) 및 제2 신호 서브필드(예를 들어, SIG-A-2)을 포함하며, 이때 이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제1 신호 서브필드의 비트 B2 및/또는 상기 제2 신호 서브필드의 비트 B1이다.

일 실시예에서(예를 들어, 상기 PPDU가 SIG-1M 포맷에 해당하는 경우), 이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 신호 필드의 비트 B6이다.

일 실시예에서, 상기 PPDU는 1 GHz 이하 대역에서 무선으로 송신된다. 일 실시예에서, 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 제1 대역폭을 사용하여 무선으로 송신되고, 상기 PPDU의 상기 데이터 부분은 상기 제1 대역폭 미만의 제2 대역폭을 사용하여 무선으로 송신된다.

일 실시예에서, 상기 PPDU의 상기 데이터 부분은 온오프 키(on-off keying, OOK) 변조 방식을 사용하여 무선으로 송신된다.

일 실시예에서, 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분을 수신하는 제2 무선 디바이스(예를 들어, 레거시 무선 디바이스)로 하여금 상기 PPDU의 예측된 송신 지속시간 동안 무선 송신을 회피하도록 한다. 일 실시예에서, 이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제2 무선 디바이스로 하여금 상기 PPDU의 상기 데이터 부분을 디코딩하지 않도록 한다.

동작(2104)에서, 상기 무선 디바이스는 상기 PPDU를 무선으로 송신한다.

도 22로 돌아가서, 일부 실시예에 따른, 웨이크업 수신기 PPDU를 수신하고 처리하기 위한 방법(2200)이 이제 설명된다. 방법(2200)은 여기에 설명된 하나 또는 그 이상의 디바이스들에 의해 실시될 수 있다. 예를 들어, 방법(2200)은 무선 네트워크에서 레거시 비-AP STA로 기능하는(웨이크업 수신기 기능을 지원하지 않음) 무선 디바이스(104)에 의해 실시될 수 있다.

도 22에 도시한 것과 같이, 방법(2200)은 상기 무선 디바이스가 프리엠블 부분과 데이터 부분을 포함하는 PPDU를 수신하는 동작(2202)에서 시작될 수 있으며, 이때 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 신호 필드를 포함하고, 상기 신호 필드는 이진수 '0'으로 설정된 비트(예를 들어, 예약 비트)를 포함하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함하고 있음을 지시한다.

동작(2204)에서, 상기 무선 디바이스는 상기 비트가 이진수 '0'으로 설정되었다는 판단에 대응하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분을 디코딩하는 것을 회피한다.

도 23으로 돌아가서, 일부 실시예에 따른, 웨이크업 수신기 PPDU를 수신하고 처리하기 위한 방법(2300)이 이제 설명된다. 방법(2300)은 여기에 설명된 하나 또는 그 이상의 디바이스들에 의해 실시될 수 있다. 예를 들어, 방법(2300)은 무선 네트워크에서 비-AP STA로 기능하는 무선 디바이스(104)에 의해 실시될 수 있다. 상기 무선 디바이스는 웨이크업 수신기 기능을 지원할 수 있다(예를 들어, 그것은 메인 라디오 외에 추가로 웨이크업 수신기를 가진다).

도 23에 도시한 것과 같이, 방법(2300)은 상기 무선 디바이스가 프리엠블 부분과 데이터 부분을 포함하는 PPDU를 수신하는 동작(2302)에서 시작될 수 있으며, 이때 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 신호 필드를 포함하고, 상기 신호 필드는 이진수 '0'으로 설정된 비트(예를 들어, 예약 비트)를 포함하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함하고 있음을 지시한다.

동작(2304)에서, 상기 무선 디바이스는 상기 비트가 이진수 '0'으로 설정되었다는 판단에 대응하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 상기 웨이크업 수신기 데이터를 포함하고 있다고 판단한다.

동작(2306)에서, 상기 무선 디바이스는 상기 PPDU의 상기 데이터 부분을 디코딩할지 여부를 결정한다. 만약 상기 무선 디바이스가 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 디코딩되어서는 안 된다고 결정하면, 동작(2308)에서 상기 무선 디바이스는 상기 PPDU의 상기 데이터 부분을 디코딩하는 것을 회피한다. 그렇지 않고, 만약 상기 무선 디바이스가 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 디코딩되어야 한다고 결정하면, 동작(2310)에서 상기 무선 디바이스는 상기 PPDU의 상기 데이터 부분을 디코딩한다.

도 24로 돌아가서, 일부 실시예에 따른, 웨이크업 신호를 송신하기 위한 방법(2400)이 이제 설명된다. 방법(2400)은 여기에 설명된 하나 또는 그 이상의 디바이스들에 의해 실시될 수 있다. 예를 들어, 방법(2400)은 무선 네트워크에서 AP로 기능하는 무선 디바이스(104)에 의해 실시될 수 있다.

도 24에 도시한 것과 같이, 방법(2400)은 상기 무선 디바이스가 비콘 프레임(예를 들어, SIG 비콘 프레임), 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 생성하는 동작(2402)에서 시작될 수 있다.

동작(2404)에서, 상기 무선 디바이스는 상기 비콘 프레임을 무선으로 송신한다.

동작(2406)에서, 상기 무선 디바이스는 상기 비콘 프레임을 송신한 직후(예를 들어, 마치 상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 웨이크업 수신기 데이터가 상기 비콘 프레임의 부분인 것처럼) 상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 웨이크업 수신기 데이터를 무선으로 송신한다.

일 실시예에서, 상기 비콘 프레임은 지속시간 필드를 포함하며, 이때 상기 지속시간 필드는 상기 비콘 프레임, 상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 웨이크업 수신기 데이터의 결합된 송신 지속시간을 지시하며, 상기 지속시간 필드는 상기 비콘 프레임을 수신하는 제2 무선 디바이스로 하여금 상기 비콘 프레임, 상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 웨이크업 수신기 데이터의 상기 결합된 송신 지속시간 동안 무선 송신을 회피하도록 한다.

일 실시예에서, 상기 비콘 프레임, 상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 웨이크업 수신기 데이터는 1 GHz 이하 대역에서 무선으로 송신된다. 일 실시예에서, 상기 비콘 프레임은 제1 대역폭을 사용하여 무선으로 전송되며, 이때 상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 웨이크업 수신기 데이터는 상기 제1 대역폭 보다 아래의 제2 대역폭을 사용하여 송신된다.

일 실시예에서, 방법(2400)은 방법(2100)과 함께 사용될 수 있다.

비록 여기에 제공된 해결책들 및 기법들 중 많은 것들이 WLAN 시스템을 참조하여 설명되었지만, 이러한 해결책들 및 기법들이 셀룰러 통신 네트워크, 유선 네트워크 등과 같은 여타 네트워크 환경에도 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예에서, 여기에 제공된 해결책들 및 기법들은, (초소형 전자 메모리 같은) 비-일시적 기계 해독가능한 매체가 여기에 설명된 동작들을 실시하기 위해 하나 또는 그 이상의 데이터 처리 구성요소들(일반적으로 "프로세서" 또는 "프로세서부"로 지칭)을 프로그램밍하는 명령어들을 저장하는, 제조 품목일 수 있거나 또는 제조 품목으로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 동작들 중 일부는 하드웨어에 내장된 로직을 포함하는 특정 하드웨어 구성요소들(예를 들어, 전용 디지털 필터 블록들 및 상태 머신)에 의해 실시될 수 있다. 또는 이러한 동작들은 프로그래밍된 데이터 처리 구성요소들 및 하드웨어에 내장된 고정 회로 구성요소들의 임의의 조합에 의해서 실시될 수 있다.

일부의 경우, 실시예는 여기에 설명된 동작들 중 하나 또는 그 이상을 실시하기 위한 하나 또는 그 이상의 하드웨어 및 소프트웨어 로직 구조들을 포함하는 장치(예를 들어, AP STA, 비-AP STA 또는 기타 네트워크 또는 연산 디바이스)일 수 있다. 예를 들어, 여기에 설명된 바와 같이, 장치는 메모리부를 포함할 수 있으며, 상기 메모리부는 상기 장치에 설치된 하드웨어 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령어들을 저장한다. 상기 장치는 또한 네트워크 인터페이스, 디스플레이 디바이스 등을 포함하는 하나 또는 그 이상의 다른 하드웨어 또는 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다.

본 명세서의 상세한 설명의 일부분은 컴퓨터 메모리 내의 데이터 비트들에 대한 연산들의 알고리즘들 및 심볼 표현들로 제공된다. 이러한 알고리즘 설명들 및 표현들은 데이터 처리 기술 분야들의 당업자가 그들의 작업 내용을 당업자에게 효과적으로 전달하기 위해 사용된다. 알고리즘은 일반적으로 원하는 결과를 유도하는 연산들의 일관성 있는 시퀀스로 여겨진다. 상기 연산들은 물리적 양의 물리적 조작을 요구하는 것들이다. 반드시 그런 것은 아니지만, 일반적으로 이러한 양은 저장, 결합, 비교 및 기타 조작이 가능한 전기 또는 자기 신호의 형태를 갖는다. 반드시 그런 것은 아니지만, 대개의 경우, 신호들을 비트들, 값들, 엘리먼트들, 기호들, 문자들, 용어들, 숫자들 등으로 참조하여 일반적으로 사용하는 것이 편리하다고 입증되었다.

그러나, 이들 및 유사한 용어들 모두는 적절한 물리적 양과 관련되어 있고 단지 이들 양에 적용되는 편리한 라벨들일 뿐이라는 것을 염두에 두어야 한다. 본 개시는 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 장치의 동작 및 프로세스를 언급하며, 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내의 물리(전자) 양으로 표현된 데이터를 컴퓨터 시스템 메모리 또는 레지스터 또는 기타 정보 스토리지 시스템 내에서 물리량으로 유사하게 표현되는 다른 데이터로 조작 및 변환하는 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 장치의 동작 및 프로세스를 참조할 수 있다.

본 개시는 또한 여기에서의 동작을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 이 장치는 의도된 목적을 위해 특별히 구성될 수 있거나 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 재구성된 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템 또는 기타 데이터 처리 시스템은 그것의 프로세서가 메모리 또는 다른 비일시적인 기계 판독 가능한 저장 매체에 포함된 컴퓨터 프로그램(예를 들어, 명령어들의 시퀀스)을 실행하는 것에 응답하여 컴퓨터로 구현되는 방법들을 수행할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 플로피 디스크, 광학 디스크, CD-ROM 및 자기 광학 디스크를 포함하는 임의의 유형의 디스크, 읽기 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), EPROM, EEPROM, 자기 또는 광학 카드, 또는 전자 명령을 저장하는 데 적합한 모든 유형의 미디어와 같은, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있고, 각각은 컴퓨터 시스템 버스에 연결된다.

여기에 제시된 알고리즘 및 디스플레이는 본질적으로 임의의 특정 컴퓨터 또는 다른 장치와 관련되어 있지 않다. 다양한 범용 시스템들은 본 명세서의 교시에 따른 프로그램들과 함께 사용될 수 있거나, 방법을 실시하기 위해 보다 전문화된 장치를 구성하는 것이 편리할 수도 있다. 이러한 다양한 시스템들을 위한 구조는 아래 설명에서 제시된다. 또한 본 개시는 임의의 특정 프로그래밍 언어를 참조하여 설명되지 않는다. 다양한 프로그래밍 언어가 본 명세서에 설명된 바와 같은 개시 내용의 교시를 구현하기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

본 개시는 컴퓨터 프로그램 제품, 또는 소프트웨어로서 제공될 수 있으며, 이는 본 개시에 따라 프로세스를 수행하기 위해 컴퓨터 시스템(또는 다른 전자 디바이스들)을 프로그래밍하는 데 사용될 수 있는 명령어들을 저장한 기계 판독 가능한 매체를 포함할 수 있다. 기계 판독 가능한 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장하기 위한 임의의 메커니즘을 포함한다. 일부 실시예에서, 기계 판독 가능한(예를 들어, 컴퓨터 판독 가능한) 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨터) 판독 가능한 저장 매체 이를테면 판독 전용 메모리("ROM"), 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시 메모리 구성요소들 등을 포함한다.

위의 명세서에서, 본 개시의 실시 예들은 이의 구체적인 예시적인 실시 예들을 참조하여 설명되었다. 다음의 청구항들에 제시된 바와 같이 본 개시의 실시 예들의 보다 넓은 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고서 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면들은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다.

Claims

무선 네트워크에서 동작하는 제1 무선 디바이스에 의해 실시되는 방법에 있어서,
프리엠블 부분 및 데이터 부분을 포함하는 물리 계층 프로토콜 데이터 유닛(physical layer protocol data unit, PPDU)을 생성하는 단계-여기서 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 신호 필드를 포함하고, 이때 상기 신호 필드는 이진수 '0'으로 설정되는 비트를 포함하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함한다는 것을 지시함-; 및
상기 PPDU를 무선으로 송신하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 신호 필드는 제1 신호 서브필드 및 제2 신호 서브필드을 포함하며,
이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제1 신호 서브필드의 비트 B0인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 PPDU는 단일 사용자(single user, SU) PPDU이고,
상기 신호 필드는 제1 신호 서브필드 및 제2 신호 서브필드를 포함하며,
이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제2 신호 서브필드의 비트 B12인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 PPDU는 다중 사용자(multi-user, MU) PPDU이고,
상기 신호 필드는 제1 신호 서브필드 및 제2 신호 서브필드를 포함하며,
이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제1 신호 서브필드의 비트 B2 및/또는 상기 제2 신호 서브필드의 비트 B1인 방법.
제1항에 있어서,
이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 신호 필드의 비트 B6인 방법.
제1항에 있어서,
상기 PPDU는 1 GHz 이하 대역(sub-1 GHz band)에서 무선으로 송신되는 방법.
제6항에 있어서,
상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 제1 대역폭을 사용하여 무선으로 송신되고, 상기 PPDU의 상기 데이터 부분은 상기 제1 대역폭 미만의 제2 대역폭을 사용하여 무선으로 송신되는 방법.
제7항에 있어서,
상기 PPDU의 상기 데이터 부분은 온오프 키(on-off keying, OOK) 변조 방식을 사용하여 무선으로 송신되는 방법.
제1항에 있어서,
상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분을 수신하는 제2 무선 디바이스로 하여금 상기 PPDU의 예측된 송신 지속시간 동안 무선 송신을 회피하도록 하는 방법.
제9항에 있어서,
이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제2 무선 디바이스로 하여금 상기 PPDU의 상기 데이터 부분을 디코딩하지 않도록 하는 방법.
제1항에 있어서,
비콘 프레임, 제2 웨이크업 수신기 프리엠블 및 제2 웨이크업 수신기 데이터를 생성하는 단계;
상기 비콘 프레임을 무선으로 송신하는 단계; 및
상기 비콘 프레임을 무선으로 송신한 직후 상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 제2 웨이크업 수신기 데이터를 무선으로 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 비콘 프레임은 지속시간 필드를 포함하며,
상기 지속시간 필드는 상기 비콘 프레임, 상기 제2 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 제2 웨이크업 수신기 데이터의 결합된 송신 지속시간을 지시하며,
상기 지속시간 필드는 상기 비콘 프레임을 수신하는 제2 무선 디바이스로 하여금 상기 비콘 프레임, 상기 제2 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 제2 웨이크업 수신기 데이터의 상기 결합된 송신 지속시간 동안 무선 송신을 회피하도록 하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 비콘 프레임, 상기 제2 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 제2 웨이크업 수신기 데이터는 1 GHz 이하 대역에서 무선으로 송신되는 방법.
제13항에 있어서,
상기 비콘 프레임은 제1 대역폭을 사용하여 무선으로 전송되며,
상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 웨이크업 수신기 데이터는 상기 제1 대역폭 미만의 제2 대역폭을 사용하여 송신되는 방법.
무선 네트워크에서 작동하는 제1 무선 디바이스에 의해 실시되는 방법에 있어서,
프리엠블 부분 및 데이터 부분을 포함하는 물리 계층 프로토콜 데이터 유닛(physical layer protocol data unit, PPDU)을 수신하는 단계-여기서 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 이진수 '0'으로 설정되는 비트를 포함하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 웨이크업 수신기 데이터를 포함한다는 것을 지시하는 신호 필드를 포함-; 및
상기 신호 필드가 이진수 '1'로 설정된 상기 비트를 포함한다는 판단에 대응하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분을 디코딩하는 것을 회피하는 단계를 포함하는 방법.
무선 네트워크에서 작동해야 하는 제1 무선 디바이스에 있어서,
라디오 주파수 송수신기;
명령어 세트를 저장하는 메모리 디바이스; 및
상기 메모리 디바이스에 결합되는 프로세서를 포함하고,
상기 명령어 세트는 상기 프로세서에 의해 실행되어 상기 제1 무선 디바이스가
프리엠블 부분 및 데이터 부분을 포함하는 물리 계층 프로토콜 데이터 유닛(physical layer protocol data unit, PPDU)을 생성하고-여기서 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 신호 필드를 포함하고, 이때 상기 신호 필드는 이진수 '0'으로 설정되는 비트를 포함하여 상기 PPDU의 상기 데이터 부분이 웨이크업 수신기 프리엠블 및 웨이크업 수신기 데이터를 포함한다는 것을 지시함-, 및
상기 PPDU를 상기 라디오 주파수 송수신기를 통해 무선으로 송신하도록 하는 제1 무선 디바이스.
제16항에 있어서,
상기 신호 필드는 제1 신호 서브필드 및 제2 신호 서브필드를 포함하고,
이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제1 신호 서브필드의 비트 B0인 제1 무선 디바이스.
제16항에 있어서,
상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분은 상기 PPDU의 상기 프리엠블 부분을 수신하는 제2 무선 디바이스로 하여금 상기 PPDU의 예측된 송신 지속기간 동안 무선 송신을 회피하도록 하는 제1 무선 디바이스.
제18항에 있어서,
이진수 '0'으로 설정된 상기 비트는 상기 제2 무선 디바이스로 하여금 상기 PPDU의 상기 데이터 부분을 디코딩하지 않도록 하는 제1 무선 디바이스.
제16항에 있어서,
상기 명령어 세트는 상기 프로세서에 의해 실행되어 상기 제1 무선 디바이스로 하여금
비콘 프레임, 제2 웨이크업 수신기 프리엠블 및 제2 웨이크업 수신기 데이터를 생성하고,
상기 라디오 주파수 송수신기를 통해 상기 비콘 프레임을 무선으로 송신하고, 및
상기 비콘 프레임을 무선으로 송신한 직후에 상기 라디오 주파수 송수신기를 통해 상기 웨이크업 수신기 프리엠블 및 상기 제2 웨이크업 수신기 데이터를 무선으로 더 송신하도록 하는 제1 무선 디바이스.