WO2018174523A2 - 무선랜 시스템에서 웨이크업 패킷을 송신하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜 시스템에서 웨이크업 패킷을 송신하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2018174523A2
WO2018174523A2 PCT/KR2018/003231 KR2018003231W WO2018174523A2 WO 2018174523 A2 WO2018174523 A2 WO 2018174523A2 KR 2018003231 W KR2018003231 W KR 2018003231W WO 2018174523 A2 WO2018174523 A2 WO 2018174523A2
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천진영
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present disclosure relates to a technique for performing low power communication in a WLAN system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a wake-up packet by applying a OOK scheme in a WLAN system.
  • next-generation WLANs 1) enhancements to the Institute of Electronics and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 physical physical access (PHY) and medium access control (MAC) layers in the 2.4 GHz and 5 GHz bands, and 2) spectral efficiency and area throughput. aims to improve performance in real indoor and outdoor environments, such as in environments where interference sources exist, dense heterogeneous network environments, and high user loads.
  • IEEE Institute of Electronics and Electronics Engineers
  • PHY physical physical access
  • MAC medium access control
  • next-generation WLAN The environment mainly considered in the next-generation WLAN is a dense environment having many access points (APs) and a station (STA), and improvements in spectral efficiency and area throughput are discussed in such a dense environment.
  • next generation WLAN there is an interest in improving practical performance not only in an indoor environment but also in an outdoor environment, which is not much considered in a conventional WLAN.
  • next-generation WLAN there is a great interest in scenarios such as wireless office, smart home, stadium, hotspot, building / apartment, and AP based on the scenario.
  • STA are discussing about improving system performance in a dense environment with many STAs.
  • next-generation WLAN In addition, in the next-generation WLAN, there will be more discussion about improving system performance in outdoor overlapping basic service set (OBSS) environment, improving outdoor environment performance, and cellular offloading, rather than improving single link performance in one basic service set (BSS). It is expected.
  • the directionality of these next-generation WLANs means that next-generation WLANs will increasingly have a technology range similar to that of mobile communications. Considering the recent situation in which mobile communication and WLAN technology are discussed together in the small cell and direct-to-direct (D2D) communication area, the technical and business convergence of next-generation WLAN and mobile communication is expected to become more active.
  • D2D direct-to-direct
  • the present specification proposes a method and apparatus for transmitting a wake-up packet by applying a OOK scheme in a WLAN system.
  • An example of the present specification proposes a method and apparatus for transmitting a wake-up frame to a WLAN system.
  • This embodiment may be operated in a transmitter, the receiver may correspond to a low power wake-up receiver, and the transmitter may correspond to an AP.
  • the term “on signal” may correspond to a signal having an actual power value.
  • the off signal may correspond to a signal that does not have an actual power value.
  • the transmitter configures a wake-up frame to which the OOK (On-Off Keying) method is applied.
  • the transmitter transmits the wakeup frame to the receiver.
  • the wakeup frame includes an on signal and an off signal.
  • the on signal includes a signal that masks half of a signal in which a cyclic prefix (CP) is inserted into the first time domain signal.
  • masking may correspond to a technique of covering a part of a signal and taking only a part of the signal. Therefore, the on signal may be configured as a signal that masks half of the front of the signal in which the CP is inserted in the first time domain signal or masks the half of the back of the signal in which the CP is inserted in the first time domain signal.
  • the first time-domain signal is generated by inserting a coefficient into 13 consecutive subcarriers in a 20 MHz band and performing a 64-point Inverse Fast Fourier Transform (IFFT). Coefficients may be inserted in all 13 subcarriers.
  • the first time-domain signal may be a signal having a length of 3.2us having no period.
  • the coefficient can be selected from 1, -1, j or -j. However, DC may be inserted 0.
  • coefficients may be inserted in units of two subcarriers in the thirteen subcarriers, and zero may be inserted in the remaining subcarriers.
  • the first time-domain signal may be a 3.2us signal having a period of 1.6us.
  • the on signal may be configured by masking a signal in which a CP is inserted into the first time domain signal.
  • a 4usOOK symbol may be generated first (0.8us CP + 3.2us ON-signal), and half of the 4usOOK symbol may be masked to configure a 2us on signal.
  • the inserted CP may have a length of 0.8 us. This is because the 4us OOK symbol must be created first (CP + 3.2us).
  • the on signal may have a length of 2 us.
  • the signal located in front of the on signal may have a length of 0.4 us.
  • the signal located in front of the on signal may have a length of 0.8us. That is, the length of the nulled signal required according to the channel environment may vary.
  • nulling the signal located in front of the on-signal only the signal portion (1.6us ON-signal or 1.2us ON-signal) except the nulled portion can be decoded with the receiver, so that the inter-symbol interference and the intra-symbol interference This can be reduced. Decoding may also be more advantageous in terms of power.
  • the off signal may be configured as a signal masking half of a signal in which CP is inserted into a second time domain signal.
  • the second time domain signal may be generated by inserting 0 into 13 consecutive subcarriers in a 20 MHz band and performing a 64-point IFFT.
  • the off signal may have a length of 2 us.
  • the wakeup frame may include a symbol for transmitting first information or second information.
  • the first information may be configured in the order of the on signal and the off signal.
  • the second information may be configured in the order of the off signal and the on signal.
  • the first information may be configured in the order of the off signal and the on signal.
  • the second information may be configured in the order of the on signal and the off signal. That is, a wakeup frame to which the Manchester coding technique is applied may be configured based on signal masking.
  • the first information or the second information may correspond to logical information transmitted in symbol units.
  • the first information may be transmitted through an on symbol
  • the second information may be transmitted through an off symbol. And vice versa.
  • the symbol for transmitting the first information or the second information may have a length of 4 us.
  • a data rate of a symbol for transmitting the first information or the second information may be 250 Kbp.
  • the wakeup packet is configured and transmitted by applying the OOK modulation scheme in the transmitter to reduce power consumption by using an envelope detector during wakeup decoding in the receiver. Therefore, the receiving device can decode the wakeup packet to the minimum power.
  • the transmitter can configure a Manchester coding-based OOK symbol based on signal masking, and can secure a high data rate.
  • the complexity of the transmission apparatus can be reduced.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a PPDU used in the IEEE standard.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a HE PPDU.
  • FIG. 4 illustrates a low power wake-up receiver in an environment in which data is not received.
  • FIG. 5 illustrates a low power wake-up receiver in an environment in which data is received.
  • FIG. 6 shows an example of a wakeup packet structure according to the present embodiment.
  • FIG. 7 shows a signal waveform of a wakeup packet according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a principle in which power consumption is determined according to a ratio of 1 and 0 of bit values constituting binary sequence information using the OOK method.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a Manchester coding scheme according to the present embodiment.
  • FIG. 11 illustrates various examples of a symbol repetition technique of repeating n symbols according to the present embodiment.
  • FIG. 13 shows an example of configuring a 2us on signal based on signal masking according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a procedure of transmitting a wake-up frame by applying the OOK method according to the present embodiment.
  • 15 is a block diagram illustrating a wireless device to which the present embodiment can be applied.
  • 16 is a block diagram illustrating an example of an apparatus included in a processor.
  • WLAN wireless local area network
  • BSS infrastructure basic service set
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • the WLAN system may include one or more infrastructure BSSs 100 and 105 (hereinafter, BSS).
  • BSSs 100 and 105 are a set of APs and STAs such as an access point 125 and a STA1 (station 100-1) capable of successfully synchronizing and communicating with each other, and do not indicate a specific area.
  • the BSS 105 may include one or more joinable STAs 105-1 and 105-2 to one AP 130.
  • the BSS may include at least one STA, APs 125 and 130 for providing a distribution service, and a distribution system (DS) 110 for connecting a plurality of APs.
  • STA STA
  • APs 125 and 130 for providing a distribution service
  • DS distribution system
  • the distributed system 110 may connect several BSSs 100 and 105 to implement an extended service set (ESS) 140 which is an extended service set.
  • ESS 140 may be used as a term indicating one network in which one or several APs 125 and 230 are connected through the distributed system 110.
  • APs included in one ESS 140 may have the same service set identification (SSID).
  • the portal 120 may serve as a bridge for connecting the WLAN network (IEEE 802.11) with another network (for example, 802.X).
  • a network between the APs 125 and 130 and a network between the APs 125 and 130 and the STAs 100-1, 105-1 and 105-2 may be implemented. However, it may be possible to perform communication by setting up a network even between STAs without the APs 125 and 130.
  • a network that performs communication by establishing a network even between STAs without APs 125 and 130 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS).
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an IBSS.
  • the IBSS is a BSS operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not contain an AP, there is no centralized management entity. That is, in the IBSS, the STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 are managed in a distributed manner. In the IBSS, all STAs 150-1, 150-2, 150-3, 155-4, and 155-5 may be mobile STAs, and access to a distributed system is not allowed, thus making a self-contained network. network).
  • a STA is any functional medium that includes medium access control (MAC) conforming to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium. May be used to mean both an AP and a non-AP STA (Non-AP Station).
  • MAC medium access control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • the STA may include a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber unit ( It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UE mobile subscriber unit
  • It may also be called various names such as a mobile subscriber unit or simply a user.
  • the term "user” may be used in various meanings, for example, may also be used to mean an STA participating in uplink MU MIMO and / or uplink OFDMA transmission in wireless LAN communication. It is not limited to this.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a PPDU used in the IEEE standard.
  • PPDUs PHY protocol data units
  • LTF and STF fields included training signals
  • SIG-A and SIG-B included control information for the receiving station
  • data fields included user data corresponding to the PSDU.
  • This embodiment proposes an improved technique for the signal (or control information field) used for the data field of the PPDU.
  • the signal proposed in this embodiment may be applied on a high efficiency PPDU (HE PPDU) according to the IEEE 802.11ax standard. That is, the signals to be improved in the present embodiment may be HE-SIG-A and / or HE-SIG-B included in the HE PPDU. Each of HE-SIG-A and HE-SIG-B may also be represented as SIG-A or SIG-B.
  • the improved signal proposed by this embodiment is not necessarily limited to the HE-SIG-A and / or HE-SIG-B standard, and controls / control of various names including control information in a wireless communication system for transmitting user data. Applicable to data fields.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a HE PPDU.
  • the control information field proposed in this embodiment may be HE-SIG-B included in the HE PPDU as shown in FIG. 3.
  • the HE PPDU according to FIG. 3 is an example of a PPDU for multiple users.
  • the HE-SIG-B may be included only for the multi-user, and the HE-SIG-B may be omitted in the PPDU for the single user.
  • a HE-PPDU for a multiple user includes a legacy-short training field (L-STF), a legacy-long training field (L-LTF), a legacy-signal (L-SIG), High efficiency-signal A (HE-SIG-A), high efficiency-signal-B (HE-SIG-B), high efficiency-short training field (HE-STF), high efficiency-long training field (HE-LTF) It may include a data field (or MAC payload) and a PE (Packet Extension) field. Each field may be transmitted during the time period shown (ie, 4 or 8 ms, etc.).
  • the PPDU used in the IEEE standard is mainly described as a PPDU structure transmitted over a channel bandwidth of 20 MHz.
  • the PPDU structure transmitted on a bandwidth wider than the channel bandwidth of 20 MHz may be a structure in which linear scaling of the PPDU structure used in the channel bandwidth of 20 MHz is applied.
  • the PPDU structure used in the IEEE standard is generated based on 64 Fast Fourier Tranforms (FTFs), and a CP portion (cyclic prefix portion) may be 1/4.
  • FFTs Fast Fourier Tranforms
  • CP portion cyclic prefix portion
  • the length of the effective symbol interval (or FFT interval) may be 3.2us
  • the CP length is 0.8us
  • the symbol duration may be 4us (3.2us + 0.8us) plus the effective symbol interval and the CP length.
  • Wireless networks are ubiquitous, usually indoors and often installed outdoors. Wireless networks use various techniques to send and receive information. For example, but not limited to, two widely used technologies for communication are those that comply with IEEE 802.11 standards such as the IEEE 802.11n standard and the IEEE 802.11ac standard.
  • the IEEE 802.11 standard specifies a common Medium Access Control (MAC) layer that provides a variety of features to support the operation of IEEE 802.11-based wireless LANs (WLANs).
  • the MAC layer utilizes protocols that coordinate access to shared radios and improve communications over wireless media, such as IEEE 802.11 stations (such as a PC's wireless network card (NIC) or other wireless device or station (STA) and access point ( Manage and maintain communication between APs).
  • IEEE 802.11 stations such as a PC's wireless network card (NIC) or other wireless device or station (STA) and access point ( Manage and maintain communication between APs).
  • IEEE 802.11ax is the successor to 802.11ac and has been proposed to improve the efficiency of WLAN networks, especially in high density areas such as public hotspots and other high density traffic areas.
  • IEEE 802.11 can also use Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA).
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the High Efficiency WLAN Research Group (HEW SG) within the IEEE 802.11 Work Group is dedicated to improving system throughput / area in high-density scenarios of APs (access points) and / or STAs (stations) in relation to the IEEE 802.11 standard. We are considering improving efficiency.
  • Wearable devices and small computing devices such as sensors and mobile devices are constrained by small battery capacities, but use wireless communication technologies such as Wi-Fi, Bluetooth®, and Bluetooth® Low Energy (BLE). Support, connect to and exchange data with other computing devices such as smartphones, tablets, and computers. Since these communications consume power, it is important to minimize the energy consumption of such communications in these devices.
  • One ideal strategy to minimize energy consumption is to power off the communication block as frequently as possible while maintaining data transmission and reception without increasing delay too much. That is, the communication block is transmitted immediately before the data reception, and only when there is data to wake up, the communication block is turned on and the communication block is turned off for the remaining time.
  • LP-WUR low-power wake-up receiver
  • the communication system (or communication subsystem) described herein includes a main radio (802.11) and a low power wake up receiver.
  • the main radio is used for transmitting and receiving user data.
  • the main radio is turned off if there are no data or packets to transmit.
  • the low power wake-up receiver wakes up the main radio when there is a packet to receive. At this time, the user data is transmitted and received by the main radio.
  • the low power wake-up receiver is not for user data. It is simply a receiver to wake up the main radio. In other words, the transmitter is not included.
  • the low power wake-up receiver is active while the main radio is off.
  • Low power wake-up receivers target a target power consumption of less than 1 mW in an active state.
  • low power wake-up receivers use a narrow bandwidth of less than 5 MHz.
  • the target transmission range of the low power wake-up receiver is the same as that of the existing 802.11.
  • 4 illustrates a low power wake-up receiver in an environment in which data is not received.
  • 5 illustrates a low power wake-up receiver in an environment in which data is received.
  • one way to implement an ideal transmission and reception strategy is a main radio such as Wi-Fi, Bluetooth® radio, or Bluetooth® Radio (BLE). Adding a low power wake-up receiver (LP-WUR) that can wake up.
  • LP-WUR low power wake-up receiver
  • the Wi-Fi / BT / BLE 420 is turned off and the low power wake-up receiver 430 is turned on without receiving data.
  • LP-WUR low power wake-up receiver
  • the low power wakeup receiver 530 may receive the entire Wi-Fi / BT / BLE radio 520 so that the data packet following the wakeup packet can be correctly received. Wake up). In some cases, however, actual data or IEEE 802.11 MAC frames may be included in the wakeup packet. In this case, it is not necessary to wake up the entire Wi-Fi / BT / BLE radio 520, but only a part of the Wi-Fi / BT / BLE radio 520 to perform the necessary process. This can result in significant power savings.
  • One example technique disclosed herein defines a method for a granular wakeup mode for Wi-Fi / BT / BLE using a low power wakeup receiver. For example, the actual data contained in the wakeup packet can be passed directly to the device's memory block without waking up the Wi-Fi / BT / BLE radio.
  • a wakeup packet contains an IEEE 802.11 MAC frame
  • only the MAC processor of the Wi-Fi / BT / BLE wireless device needs to wake up to process the IEEE 802.11 MAC frame included in the wakeup. That is, the PHY module of the Wi-Fi / BT / BLE radio can be turned off or kept in a low power mode.
  • Wi-Fi / BT / BLE radios that use low power wake-up receivers, requiring that the Wi-Fi / BT / BLE radio be powered on when a wake-up packet is received.
  • only necessary parts (or components) of the Wi-Fi / BT / BLE radio can be selectively woken up, thereby saving energy and reducing the waiting time.
  • Many solutions that use low-power wake-up receivers to receive wake-up packets wake up the entire Wi-Fi / BT / BLE radio.
  • One exemplary aspect discussed herein wakes up only the necessary portions of the Wi-Fi / BT / BLE radio required to process the received data, saving significant amounts of energy and reducing unnecessary latency in waking up the main radio. Can be.
  • the low power wake-up receiver 530 may wake up the main radio 520 based on the wake-up packet transmitted from the transmitter 500.
  • the transmitter 500 may be set to transmit a wakeup packet to the receiver 510.
  • the low power wake-up receiver 530 may be instructed to wake up the main radio 520.
  • FIG. 6 shows an example of a wakeup packet structure according to the present embodiment.
  • the wakeup packet may include one or more legacy preambles.
  • One or more legacy devices may decode or process the legacy preamble.
  • the wakeup packet may include a payload after the legacy preamble.
  • the payload may be modulated by a simple modulation scheme, for example, an On-Off Keying (OOK) modulation scheme.
  • OOK On-Off Keying
  • the transmitter may be configured to generate and / or transmit a wakeup packet 600.
  • the receiving device may be configured to process the received wakeup packet 600.
  • the wakeup packet 600 may include a legacy preamble or any other preamble 610 as defined by the IEEE 802.11 specification.
  • the wakeup packet 600 may include a payload 620.
  • Legacy preambles provide coexistence with legacy STAs.
  • the legacy preamble 610 for coexistence uses the L-SIG field to protect the packet.
  • the 802.11 STA may detect the start of a packet through the L-STF field in the legacy preamble 610.
  • the 802.11 STA can know the end of the packet through the L-SIG field in the legacy preamble 610.
  • a BPSK modulated symbol after the L-SIG a false alarm of an 802.11n terminal can be reduced.
  • One symbol (4us) modulated with BPSK also has a 20MHz bandwidth like the legacy part.
  • the legacy preamble 610 is a field for third party legacy STAs (STAs not including LP-WUR).
  • the legacy preamble 610 is not decoded from the LP-WUR.
  • the payload 620 may include a wakeup preamble 622.
  • Wake-up preamble 622 may include a sequence of bits configured to identify wake-up packet 600.
  • the wakeup preamble 622 may include, for example, a PN sequence.
  • the payload 620 may include a MAC header 624 including address information of a receiver receiving the wakeup packet 600 or an identifier of the receiver.
  • the payload 620 may include a frame body 626 that may include other information of the wakeup packet.
  • the frame body 626 may include length or size information of the payload.
  • the payload 620 may include a Frame Check Sequence (FCS) field 628 that includes a Cyclic Redundancy Check (CRC) value.
  • FCS Frame Check Sequence
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • it may include a CRC-8 value or a CRC-16 value of the MAC header 624 and the frame body 626.
  • FIG. 7 shows a signal waveform of a wakeup packet according to the present embodiment.
  • the wakeup packet 700 includes a legacy preamble (802.11 preamble, 710) and a payload modulated by OOK. That is, the legacy preamble and the new LP-WUR signal waveform coexist.
  • the legacy preamble 710 may be modulated according to the OFDM modulation scheme. That is, the legacy preamble 710 is not applied to the OOK method.
  • the payload may be modulated according to the OOK method.
  • the wakeup preamble 722 in the payload may be modulated according to another modulation scheme.
  • the payload may be transmitted on a channel bandwidth of about 4.06 MHz. This will be described later in the OOK pulse design method.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a principle in which power consumption is determined according to a ratio of 1 and 0 of bit values constituting binary sequence information using the OOK method.
  • OOK modulation can be performed. That is, in consideration of the bit values of the binary sequence information, it is possible to perform the communication of the OOK modulation method.
  • the light emitting diode is used for visible light communication
  • the light emitting diode is turned on when the bit value constituting the binary sequence information is 1, and the light emitting diode is turned off when the bit value is 0.
  • the light emitting diode can be made to blink.
  • the receiver receives and restores data transmitted in the form of visible light, thereby enabling communication using visible light.
  • the blinking of the light emitting diode cannot be perceived by the human eye, the person feels that the illumination is continuously maintained.
  • FIG. 8 information in the form of a binary sequence having 10 bit values is used.
  • FIG. 8 there is information in the form of a binary sequence having a value of '1001101011'.
  • the bit value is 1
  • the transmitter is turned on
  • the bit value is 0,
  • the transmitter is turned off
  • the symbol is turned on at 6 bit values out of 10 bit values.
  • the power consumption is 60% according to the duty cycle of FIG. 8.
  • the power consumption of the transmitter is determined according to the ratio of 1 and 0 constituting the binary sequence information.
  • the ratio of 1 and 0 which constitutes information in binary sequence form, must also be maintained.
  • the ratio of 1 and 0 constituting the information in the form of a binary sequence must also be maintained.
  • the receiver is mainly a wake-up receiver (WUR)
  • WUR wake-up receiver
  • the main reason for using OOK is that the power consumption is very low when decoding the received signal. Until the decoding is performed, there is no significant difference in power consumption in the main radio or WUR, but a large difference occurs in the decoding process. Below is the approximate power consumption.
  • the existing Wi-Fi power consumption is about 100mW.
  • power consumption of Resonator + Oscillator + PLL (1500uW)-> LPF (300uW)-> ADC (63uW)-> decoding processing (OFDM receiver) (100mW) may occur.
  • -WUR power consumption is about 1mW.
  • power consumption of Resonator + Oscillator (600uW)-> LPF (300uW)-> ADC (20uW)-> decoding processing (Envelope detector) (1uW) may occur.
  • the OFDM transmitter of 802.11 can be reused to generate OOK pulses.
  • the transmitter can generate a sequence having 64 bits by applying a 64-point IFFT as in 802.11.
  • the transmitter should generate the payload of the wakeup packet by modulating the OOK method.
  • the OOK method is applied to the ON-signal.
  • the on signal is a signal having an actual power value
  • the off signal corresponds to a signal having no actual power value.
  • the off signal is also applied to the OOK method, but the signal is not generated using the transmitter, and since no signal is actually transmitted, it is not considered in the configuration of the wakeup packet.
  • information (bit) 1 may be an on signal and information (bit) 0 may be an off signal.
  • information 1 may indicate a transition from an off signal to an on signal
  • information 0 may indicate a transition from an on signal to an off signal.
  • the information 1 may indicate the transition from the on signal to the off signal
  • the information 0 may indicate the transition from the off signal to the on signal. Manchester coding scheme will be described later.
  • the transmitter applies a sequence by selecting 13 consecutive subcarriers of a 20 MHz band as a reference band as a sample.
  • 13 subcarriers located among the subcarriers in the 20 MHz band are selected as samples. That is, a subcarrier whose subcarrier index is from -6 to +6 is selected from the 64 subcarriers.
  • the subcarrier index 0 may be nulled to 0 as the DC subcarrier.
  • subcarrier spacing is 312.5 KHz
  • 13 subcarriers have a channel bandwidth of about 4.06 MHz. That is, it can be said that power is provided only for 4.06MHz in the 20MHz band in the frequency domain.
  • SNR signal to noise ratio
  • the power consumption of the AC / DC converter of the receiver can be reduced.
  • the power consumption can be reduced by reducing the sampling frequency band to 4.06MHz.
  • the transmitter may generate one on-signal in the time domain by performing a 64-point IFFT on 13 subcarriers.
  • One on-signal has a size of 1 bit. That is, a sequence composed of 13 subcarriers may correspond to 1 bit.
  • the transmitter may not transmit the off signal at all.
  • IFFT a 3.2us symbol may be generated, and if a CP (Cyclic Prefix, 0.8us) is included, one symbol having a length of 4us may be generated. That is, one bit indicating one on-signal may be loaded in one symbol.
  • the reason for configuring and sending the bits as in the above-described embodiment is to reduce power consumption by using an envelope detector in the receiver. As a result, the receiving device can decode the packet with the minimum power.
  • the basic data rate for one information may be 125 Kbps (8us) or 62.5Kbps (16us).
  • each signal having a length of K in the 20 MHz band may be transmitted on K consecutive subcarriers of a total of 64 subcarriers. That is, K may correspond to the bandwidth of the OOK pulse by the number of subcarriers used to transmit a signal. All other coefficients of the K subcarriers are zero.
  • the indices of the K subcarriers used by the signal corresponding to the information 0 and the information 1 are the same.
  • the subcarrier index used may be represented as 33-floor (K / 2): 33 + ceil (K / 2) -1.
  • the information 1 and the information 0 may have the following values.
  • the alpha is a power normalization factor and may be, for example, 1 / sqrt (K).
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a Manchester coding scheme according to the present embodiment.
  • Manchester coding is a type of line coding, and may indicate information as shown in the following table in a manner in which a transition of a magnitude value occurs in the middle of one bit period.
  • Manchester coding means a method of converting data from 1 to 01, 0 to 10, 1 to 10, and 0 to 01.
  • Table 1 shows an example in which data is converted from 1 to 10 and 0 to 01 using Manchester coding.
  • bit string to be transmitted As shown in Fig. 10, the bit string to be transmitted, the Manchester coded signal, the clock reproduced on the receiving side, and the data reproduced on the clock are shown in order from top to bottom.
  • the transmitting side transmits data using the Manchester coding scheme
  • the receiving side reads the data a little later on the basis of the transition point transitioning from 1 ⁇ 0 or 0 ⁇ 1 and recovers the data, and then transitions to 1 ⁇ 0 or 0 ⁇ 1
  • the clock is recovered by recognizing the transition point as the clock transition point.
  • the symbol when the symbol is divided based on the transition point, it can be simply decoded by comparing the power at the front and the back at the center of the symbol.
  • the bit string to be transmitted is 10011101
  • the Manchester coded signal is 0110100101011001
  • the clock reproduced by the receiver recognizes the transition point of the Manchester coded signal as the transition point of the clock. Then, the data is recovered by using the reproduced clock.
  • this method can use the TXD pin for data transmission and the RXD pin for reception by using only the data transmission channel. Therefore, synchronized bidirectional transmission is possible.
  • This specification proposes various symbol types that can be used in the WUR and thus data rates.
  • a symbol coding based symbol coding technique and a symbol repetition technique may be used.
  • a symbol reduction technique may be used to obtain a high data rate.
  • each symbol may be generated using an existing 802.11 OFDM transmitter.
  • the number of subcarriers used to generate each symbol may be thirteen. However, it is not limited thereto.
  • each symbol may use OOK modulation formed of an ON-signal and an OFF-signal.
  • One symbol generated for the WUR may be composed of a CP (Cyclic Prefix or Guard Interval) and a signal part representing actual information. Symbols having various data rates may be designed by variously setting or repeating the lengths of the CP and the actual information signal.
  • CP Cyclic Prefix or Guard Interval
  • the basic WUR symbol may be represented as CP + 3.2us. That is, one bit is represented using a symbol having the same length as the existing Wi-Fi.
  • the transmitting apparatus applies a specific sequence to all available subcarriers (for example, 13 subcarriers) and then performs IFFT to form an information signal portion of 3.2 us.
  • a coefficient of 0 may be loaded on the DC subcarrier or the middle subcarrier index among all available subcarriers.
  • a 3.2us off signal can be generated by applying all coefficients to zero.
  • CP may be used by adopting a specific length from the rear of the information signal 3.2us immediately behind. At this time, CP may be 0.4us or 0.8us. This length is equal to the guard interval of 802.11ac.
  • one bit information corresponding to one basic WUR symbol may be represented as shown in the following table.
  • CP + 3.2us including CP may point to one 1-bit information. That is, the 3.2us on signal can be viewed as a (CP + 3.2us) on signal. A 3.2us off signal can be seen as a (CP + 3.2us) off signal.
  • a symbol to which Manchester coding is applied may be represented as CP + 1.6us + CP + 1.6us or CP + 1.6us + 1.6us.
  • the symbol to which the Manchester coding is applied may be generated as follows.
  • the time used for transmitting one bit (or symbol) except for the guard interval of the transmission signal is 3.2 us.
  • a signal size transition should occur at 1.6us. That is, each sub-information having a length of 1.6us should have a value of 0 or 1, and may configure a signal in the following manner.
  • Sub information 1 may have a value of beta * ones (1, K).
  • Beta is a power normalization factor and may be, for example, 1 / sqrt (ceil (K / 2)).
  • a specific sequence is applied in units of two squares to all available subcarriers (eg, 13 subcarriers) to generate a symbol to which Manchester coding is applied. That is, even-numbered subcarriers of a particular sequence are nulled to zero. That is, in a particular sequence, coefficients may exist at intervals of two cells.
  • a particular sequence with coefficients spaced two spaces apart is ⁇ a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0 g ⁇ , ⁇ 0 a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0 ⁇ or ⁇ a 0 b 0 c 0 0 0 d 0 e 0 method.
  • a, b, c, d, e, f, g is 1 or -1.
  • the transmitter maps a specific sequence to K consecutive subcarriers of 64 subcarriers (for example, 33-floor (K / 2): 33 + ceil (K / 2) -1) and the remaining subcarriers.
  • IFFT is performed by setting the coefficient to 0.
  • signals in the time domain can be generated.
  • the signal in the time domain is a 3.2us long signal having a 1.6us period because coefficients exist at intervals of two spaces in the frequency domain.
  • One of the first or second 1.6us period signals can be selected and used as sub information 1.
  • the sub information 0 may have a value of zeros (1, K).
  • the transmitter maps a specific sequence to K consecutive subcarriers of 64 subcarriers (eg, 33-floor (K / 2): 33 + ceil (K / 2) -1) and performs IFFT.
  • the signal in the time domain can be generated.
  • the sub information 0 may correspond to a 1.6us off signal.
  • the 1.6us off signal can be generated by setting all coefficients to zero.
  • One of the first or second 1.6us periodic signals of the signal in the time domain may be selected and used as the sub information 0. You can simply use the zeros (1,32) signal as subinformation zero.
  • information 1 is also divided into the first 1.6us (sub information 0) and the second 1.6us (sub information 1), a signal corresponding to each sub information may be configured in the same manner as the information 0 is generated.
  • the coexistence problem is a problem caused by transmitting a signal by determining that another device is a channel idle state due to a continuous off symbol. If only OOK modulation is used, for example, the off-symbol may be contiguous with the sequence 100001 or the like, but if Manchester coding is used, the off-symbol cannot be contiguous with the sequence 100101010110.
  • the sub information may be referred to as a 1.6us information signal.
  • the 1.6us information signal may be a 1.6us on signal or a 1.6 off signal.
  • the 1.6us on signal and the 1.6 off signal may have different sequences applied to each subcarrier.
  • CP can be used by adopting a specific length from the back of the 1.6us of the information signal immediately after. At this time, CP may be 0.4us or 0.8us. This length is equal to the guard interval of 802.11ac.
  • one bit information corresponding to one Manchester coded symbol may be represented as shown in the following table.
  • CP + 1.6us + CP + 1.6us or CP + 1.6us + 1.6us including CP may indicate one 1-bit information. That is, in the former case, the 1.6us on signal and the 1.6us off signal may be regarded as the (CP + 1.6us) on signal and the (CP + 1.6us) off signal.
  • the symbol repetition technique is applied to the wakeup payload 724.
  • the symbol repetition technique means repetition of a time signal after insertion of an IFFT and a cyclic prefix (CP) of each symbol.
  • CP cyclic prefix
  • Option 1 Information 0 and Information 1 can be repeatedly represented by the same symbol.
  • Option 2 Information 0 and Information 1 can be repeatedly represented by different symbols.
  • the transmitted signal may correspond to a wakeup packet, and a method of decoding the wakeup packet can be largely divided into two types.
  • the first is non-coherent detection and the second is coherent detection.
  • non-coherent detection the phase relationship between the transmitter and receiver signals is not fixed.
  • the receiver does not need to measure and adjust the phase of the received signal.
  • the coherent detection method requires that the phase of the signal between the transmitter and the receiver be aligned.
  • the receiver includes the low power wake-up receiver described above.
  • the low power wake-up receiver may decode a packet (wake-up packet) transmitted using an OOK modulation scheme using an envelope detector to reduce power consumption.
  • the envelope detector measures and decodes the power or magnitude of the received signal.
  • the receiver sets a threshold based on the power or magnitude measured by the envelope detector. When decoding the symbol to which the OOK is applied, it is determined as information 1 if it is greater than or equal to the threshold value, and as information 0 when it is smaller than the threshold value.
  • the method of decoding a symbol to which the symbol repetition technique is applied is as follows.
  • the receiving apparatus may use the wake-up preamble 722 to calculate a power when symbol 1 (symbol including information 1) is transmitted and determine the threshold.
  • the average power of the two symbols may be determined to determine information 1 (1 1) if the value is equal to or greater than the threshold value, and to determine information 0 (0 0) if the value is less than the threshold value.
  • information may be determined by comparing the power of two symbols without determining a threshold.
  • information 1 is composed of 0 1 and information 0 is composed of 1 0, it is determined as information 0 if the power of the first symbol is greater than the power of the second symbol. On the contrary, if the power of the first symbol is less than the power of the second symbol, it is determined as information 1.
  • the interleaver may be applied in units of specific symbol numbers below the packet unit.
  • n can be extended as follows. 11 illustrates various examples of a symbol repetition technique of repeating n symbols according to the present embodiment.
  • Option 1 Information 0 and information 1 may be repeatedly represented by the same symbol n times as shown in FIG.
  • information 0 and information 1 may be repeatedly represented by different symbols n times.
  • one half of a symbol may be configured as information 0 and the other half may be configured as information 1 to represent n symbols.
  • n symbols may be represented by dividing the number of symbols 1 (symbol including information 1) and the number of symbols 0 (symbol including information 0).
  • the interleaver may be applied in units of packets and specific symbols.
  • the receiving apparatus may determine whether the information is 0 or 1 by determining the threshold value and comparing the powers of the n symbols.
  • consecutive symbol 0 may cause a coexistence problem with an existing Wi-Fi device and / or another device.
  • the coexistence problem is a problem caused by transmitting a signal by determining that another device is a channel idle state due to a continuous off symbol.
  • the option 2 scheme may be preferred as it is desirable to avoid the use of consecutive off symbols to solve the leveling problem.
  • the first or last m is represented by 0 (OFF) or 1 (ON) symbols depending on the information, and the nm or 0 (OFF) or 1 (ON) redundant symbols are formed consecutively before or after. can do.
  • a code rate of 3/4 may be 1,010 or 010,1 or 0,010 or 010,0.
  • a code rate of 1/2 it may be desirable to apply a code rate of 1/2 or less.
  • the order of symbols can be reconstructed by the interleaver.
  • the interleaver may be applied in units of packets and specific symbols.
  • a symbol to which the symbol repetition technique is applied may be represented by n (CP + 3.2us) or CP + n (1.6us).
  • a 3.2us off signal can be generated by applying all coefficients to zero.
  • CP may be used by adopting a specific length from the rear of the information signal 3.2us immediately behind. At this time, CP may be 0.4us or 0.8us. This length is equal to the guard interval of 802.11ac.
  • 1 bit information corresponding to a symbol to which a general symbol repetition technique is applied may be represented as shown in the following table.
  • n pieces (CP + 3.2us) including CPs or CP + n pieces (3.2us) may indicate one 1-bit information. That is, in the case of n (CP + 3.2us), the 3.2us on signal may be viewed as a (CP + 3.2us) on signal, and the 3.2us off signal may be viewed as a (CP + 3.2us) off signal.
  • a symbol to which the symbol repetition technique is applied may be represented as CP + 3.2us + CP + 3.2us or CP + 3.2us + 3.2us.
  • two information signals are used to represent one bit and a specific sequence is applied to all available subcarriers (for example, thirteen), and then IFFT is taken to generate an information signal (symbol) of 3.2us.
  • a 3.2us off signal can be generated by applying all coefficients to zero.
  • CP may be used by adopting a specific length from the rear of the information signal 3.2us immediately behind. At this time, CP may be 0.4us or 0.8us. This length is equal to the guard interval of 802.11ac.
  • one bit information corresponding to a symbol to which the symbol repetition technique is applied may be represented as shown in the following table.
  • CP + 3.2us + CP + 3.2us or CP + 3.2us + 3.2us, including CP may point to one 1-bit information. That is, in the case of CP + 3.2us + CP + 3.2us, the 3.2us on signal can be viewed as a (CP + 3.2us) on signal, and the 3.2us off signal can be viewed as a (CP + 3.2us) off signal. .
  • a symbol to which the symbol repetition technique is applied may be represented as CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us or CP + 3.2us + 3.2us + 3.2us.
  • three information signals are used to represent one bit and a specific sequence is applied to all available subcarriers (eg, thirteen), and then IFFT is taken to generate an information signal (symbol) of 3.2us.
  • a 3.2us off signal can be generated by applying all coefficients to zero.
  • CP may be used by adopting a specific length from the rear of the information signal 3.2us immediately behind. At this time, CP may be 0.4us or 0.8us. This length is equal to the guard interval of 802.11ac.
  • one bit information corresponding to a symbol to which the symbol repetition technique is applied may be represented as shown in the following table.
  • CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us or CP + 3.2us + 3.2us + 3.2us, including CP may point to one 1-bit information. That is, in the case of CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us, the 3.2us on signal can be viewed as a (CP + 3.2us) on signal, and the 3.2us off signal is a (CP + 3.2us) off It can be seen as a signal.
  • a symbol to which the symbol repetition technique is applied may be represented as CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us or CP + 3.2us + 3.2us + 3.2us + 3.2us.
  • a 3.2us off signal can be generated by applying all coefficients to zero.
  • CP may be used by adopting a specific length from the rear of the information signal 3.2us immediately behind. At this time, CP may be 0.4us or 0.8us. This length is equal to the guard interval of 802.11ac.
  • one bit information corresponding to a symbol to which the symbol repetition technique is applied may be represented as shown in the following table.
  • Table 7 does not indicate CP separately. Indeed, CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us or CP + 3.2us + 3.2us + 3.2us + 3.2us, including CP, may point to one single bit of information. That is, in the case of CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us + CP + 3.2us, the 3.2us on signal can be regarded as (CP + 3.2us) on signal and the 3.2us off signal is (CP + 3.2us) off signal.
  • a symbol to which Manchester coding is applied based on symbol repetition may be represented by n (CP + 1.6us + CP + 1.6us) or CP + n (1.6us + 1.6us).
  • IFFT 3.2us of signal with 1.6us period is generated. Take one of these and set it as a 1.6us information signal (symbol).
  • the sub information may be called a 1.6us information signal.
  • the 1.6us information signal may be a 1.6us on signal or a 1.6 off signal.
  • the 1.6us on signal and the 1.6 off signal may have different sequences applied to each subcarrier.
  • the 1.6us off signal can be generated by applying all coefficients to zero.
  • CP can be used by adopting a specific length from the back of the 1.6us of the information signal immediately after. At this time, CP may be 0.4us or 0.8us. This length is equal to the guard interval of 802.11ac.
  • 1 bit information corresponding to a symbol to which Manchester coding is applied based on the symbol repetition may be represented as shown in the following table.
  • n (CP + 1.6us + CP + 1.6us) or CP + n (1.6us + 1.6us) including CP may indicate one 1-bit information. That is, in the case of n (CP + 1.6us + CP + 1.6us), the 1.6us on signal can be viewed as a (CP + 1.6us) on signal, and the 1.6us off signal is a (CP + 1.6us) off signal. Can be seen as.
  • the symbol repetition technique can satisfy the range requirement of low power wake-up communication.
  • the data rate for one symbol is 250 Kbps (4us).
  • the data rate may be 125 Kbps (8us)
  • the fourth repetition is performed, the data rate may be 62.5 Kbps (16us)
  • the eight times are repeated, the data rate may be 31.25Kbps (32us).
  • the symbol needs to be repeated eight times to satisfy the range requirement.
  • the symbol is further reduced to reduce the length of a symbol carrying one piece of information.
  • a symbol using a symbol reduction technique is used to represent one bit, and a specific sequence is applied to every available subcarrier (for example, 13) in m units, and the remaining coefficients are set to zero. do.
  • a 3.2us signal having a 3.2us / m period is generated. Take one of these and map it to the 3.2us / m information signal (information 1).
  • the on signal may be configured as follows.
  • the on signal may be configured as follows.
  • the on signal may be configured as follows.
  • the 3.2us / m information signal is divided into a 3.2us / m on signal and a 3.2us / m off signal.
  • different sequences may be applied to the (usable) subcarriers for the 3.2us / m on signal and the 3.2us / m off signal, respectively.
  • a 3.2us / m off signal can be generated by applying all coefficients to zero.
  • 1 bit information corresponding to a symbol to which a general symbol reduction technique is applied may be represented as shown in the following table.
  • CP + 3.2us / m including CP may indicate one 1-bit information. That is, the 3.2us / m on signal may be viewed as a CP + 3.2us / m on signal, and the 3.2us / m off signal may be viewed as a CP + 3.2us / m off signal.
  • the time used for transmitting one bit (or symbol) except for the guard interval of the transmission signal is 3.2 us.
  • the time used for one bit transmission is 3.2us / m.
  • the time used for transmitting one bit is repeated as 3.2us / m + 3.2us / m by repeating a symbol to which the symbol reduction technique is applied, and the signal between 3.2us / m signals is also used by using the characteristics of Manchester coding. A transition in size was allowed to occur. That is, each sub-information having a length of 3.2us / m should have a value of 0 or 1, and may configure a signal in the following manner.
  • First 3.2us / m signal (sub-information 1 or sub-symbol 1): A specific sequence in m-column for all available subcarriers (e.g. 13 subcarriers) to generate symbols with symbol reduction Apply. That is, in a particular sequence, coefficients may exist at intervals of m columns.
  • the transmitter maps a specific sequence to K consecutive subcarriers of 64 subcarriers and sets a coefficient to 0 for the remaining subcarriers to perform IFFT. In this way, signals in the time domain can be generated. Since the signal in the time domain has coefficients at intervals of m in the frequency domain, a 3.2us signal having a 3.2us / m period is generated. You can take one of these and use it as a 3.2us / m on signal (sub information 1).
  • Second 3.2us / m signal (sub information 0 or subsymbol 0): As with the first 3.2us / m signal, the transmitter maps a particular sequence to K consecutive subcarriers of 64 subcarriers, Can be generated to generate a time domain signal.
  • the sub information 0 may correspond to a 3.2 us / m off signal.
  • the 3.2us / m off signal can be generated by setting all coefficients to zero.
  • One of the first or second 3.2us / m periodic signals of the signal in the time domain may be selected and used as the sub information 0.
  • -Since information 1 is also divided into the first 3.2us / m signal (sub information 0) and the second 3.2us / m signal (sub information 1), the signal corresponding to each sub information is generated in the same way as information 0 is generated. Can be configured.
  • information 0 may be configured as 01 and information 1 may be configured as 10.
  • 1-bit information corresponding to a symbol to which a symbol reduction technique is applied may be represented as shown in the following table.
  • CP is not separately indicated.
  • CP + 3.2us / m including CP may indicate one 1-bit information. That is, the 3.2us / m on signal may be viewed as a CP + 3.2us / m on signal, and the 3.2us / m off signal may be viewed as a CP + 3.2us / m off signal.
  • Embodiments illustrated by option 1 and option 2 of FIG. 12 may be generalized as shown in the following table.
  • Option 1 2,4,8) 2us OFF-signal 2us ON-signal 1us OFF-signal 1us ON-signal 0.5us OFF-signal 0.5us ON-signal
  • Table 11 shows each signal in length including CP. That is, CP + 3.2us / m including the CP may indicate one 1-bit information.
  • a symbol carrying one piece of information becomes CP + 0.8us, and thus a 1us off signal or 1us on signal is composed of a CP (0.2us) + 0.8us signal.
  • a symbol carrying one piece of information becomes CP + 0.4us, and thus a 0.5us off signal or a 0.5us on signal is composed of a CP (0.1us) + 0.4us signal.
  • CP Default symbol (Example 1) (CP + 3.2us) Man. Symbol (Example 2) (CP + 1.6 + CP + 1.6) Man. Symbol (Example 3) (CP + 1.6 + 1.6) 0.4us 277.8 250.0 277.8 0.8us 250.0 208.3 250.0
  • Manchester coding is based on simple coding and shorter duration or off signal duration to coexist with existing 802.11 devices and other technologies.
  • the OOK-based Manchester coding symbol is a symbol with OFF-signal and ON-signal in one symbol as shown below, and usually a transition occurs in the center of the symbol.
  • OFF-signal means a signal that no power is carried for a specific time and ON-signal can be generated by using 0.4 / 0.8 / 1.6 / 3.2us ON-signal and CP.
  • some intervals of 0.8us CP + 3.2us ON-signal can be used to produce 0.4 / 0.8 / 1.6us ON-signal and 0.5 / 1 / 2us ON-signal.
  • some intervals of 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal can be used to create various lengths of ON-signal.
  • an optimized signal may be selected from a PAPR perspective in some selected sections. Selecting a section of the signal means signal masking, and details will be described later.
  • 0.1 / 0.2 / 0.4 / 0.8us may be used as the CP, but is not limited thereto.
  • the original CP is to insert the signal of the CP length of the rear part of the existing signal to the front part, but to reduce the interference, the CP may not be inserted any signal.
  • 0.8us CP may not carry any signal.
  • the signal may not be loaded for the specific length of the 0.5 / 1 / 2us ON-signal.
  • the generated OOK symbol may be used in the wakeup preamble or wakeup payload of the wakeup packet.
  • the data rate is determined by the length of OFF-signal or ON-signal, and various examples are shown below.
  • OFF-signal may be 4us and ON-signal may be 0.8us CP + 3.2us ON-signal.
  • the data rate is 125 Kbps.
  • 0.8us CP may not be a signal inserted.
  • OFF-signal may be 2us and ON-signal may be 0.4us CP + 1.6us ON-signal or 2us ON-signal.
  • the data rate is 250 Kbps. That is, Embodiment 2 may have a high data rate.
  • 0.4us CP may not be a signal inserted.
  • the 0.4us at the front of the 2us ON-signal may not carry a signal, or a larger CP length may be used to reduce inter-symbol interference (ISI).
  • ISI inter-symbol interference
  • 0.8us CP + 1.2us ON-signal. 1.2us ON-signal can be created using some of the above 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal.
  • the 0.8us CP may not be inserted into the signal and the same as the 0.8us of the front of the 2us ON-signal may not be loaded.
  • XusCP + (2-X) us can be ON-signal and (2-X) us ON-signal can be created using some intervals of 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal above. Can be.
  • the Xus CP may not insert a signal, and likewise, the front Xus of 2us ON-signal may not carry a signal. If X is greater than 2-X, the signal may not always be inserted.
  • OFF-signal may be 1us and ON-signal may be 0.2us CP + 0.8us ON-signal or 1us ON-signal.
  • the data rate is 500 Kbps. That is, Embodiment 3 may have a high data rate.
  • 0.2us CP may not be inserted into the signal.
  • the 0.2us at the front of the 1us ON-signal may not carry a signal, or a larger CP length may be used to reduce inter-symbol interference (ISI).
  • ISI inter-symbol interference
  • 0.4us CP + 0.6us ON-signal The 0.6us ON-signal can be created using some of the 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal above.
  • the 0.4us CP may not have a signal inserted, and the same 0.4us of the 1us ON-signal may not carry a signal.
  • XusCP + (1-X) us can be ON-signal and (1-X) us ON-signal can be created using some intervals of 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal above. Can be.
  • the Xus CP may not have a signal inserted, and likewise, the first Xus of the 1us ON-signal may not carry a signal. If X is greater than 1-X, the signal may not always be inserted.
  • OFF-signal is 0.5us and ON-signal may be 0.1us CP + 0.4us ON-signal or 0.5us ON-signal.
  • the data rate is 1 Mbps. That is, Embodiment 4 may have a high data rate.
  • 0.1us CP may not be a signal inserted.
  • the first 0.1us of the 0.5us ON-signal may not carry a signal, or a larger CP length may be used to reduce inter-symbol interference (ISI).
  • ISI inter-symbol interference
  • 0.2us CP + 0.3us ON-signal The 0.3us ON-signal can be created using some of the above 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal.
  • the 0.2us CP may not be inserted into the signal and the same 0.2us of the 0.5us ON-signal may not carry the signal.
  • XusCP + (0.5-X) us can be ON-signal and (0.5-X) us ON-signal can be created using some intervals of 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal above. Can be.
  • the Xus CP may not have a signal inserted, and likewise, the front Xus of the 0.5us ON-signal may not carry a signal. If X is greater than 0.5-X, the signal may not always be inserted.
  • OFF-signal may be 4us and ON-signal may be 0.8us CP + 3.2us ON-signal.
  • the data rate is 62.5 Kbps.
  • Embodiment 5 may have a low data rate.
  • 0.8us CP may not be a signal inserted.
  • ON-signal is 2us and ON-signal may be 0.4us CP + 1.6us ON-signal or 2us ON-signal.
  • the data rate is 125 Kbps.
  • 0.4us CP may not be a signal inserted.
  • the 0.4us at the front of the 2us ON-signal may not carry a signal, or a larger CP length may be used to reduce inter-symbol interference (ISI).
  • ISI inter-symbol interference
  • 0.8us CP + 1.2us ON-signal. 1.2us ON-signal can be created using some of the above 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal.
  • the 0.8us CP may not be inserted into the signal and the same as the 0.8us of the front of the 2us ON-signal may not be loaded.
  • XusCP + (2-X) us can be ON-signal and (2-X) us ON-signal can be created using some intervals of 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal above. Can be.
  • the Xus CP may not insert a signal, and likewise, the front Xus of 2us ON-signal may not carry a signal. If X is greater than 2-X, the signal may not always be inserted.
  • ON-signal is 1us and ON-signal may be 0.2us CP + 0.8us ON-signal or 1us ON-signal.
  • the data rate is 250 Kbps.
  • 0.2us CP may not be inserted into the signal.
  • the 0.2us at the front of the 1us ON-signal may not carry a signal, or a larger CP length may be used to reduce inter-symbol interference (ISI).
  • ISI inter-symbol interference
  • 0.4us CP + 0.6us ON-signal The 0.6us ON-signal can be created using some of the 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal above.
  • the 0.4us CP may not have a signal inserted, and the same 0.4us of the 1us ON-signal may not carry a signal.
  • XusCP + (1-X) us can be ON-signal and (1-X) us ON-signal can be created using some intervals of 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal above. Can be.
  • the Xus CP may not have a signal inserted, and likewise, the first Xus of the 1us ON-signal may not carry a signal. If X is greater than 1-X, the signal may not always be inserted.
  • ON-signal is 0.5us and ON-signal can be 0.1us CP + 0.4us ON-signal or 0.5us ON-signal.
  • the data rate is 500 Kbps.
  • 0.1us CP may not be a signal inserted.
  • the first 0.1us of the 0.5us ON-signal may not carry a signal, or a larger CP length may be used to reduce inter-symbol interference (ISI).
  • ISI inter-symbol interference
  • 0.2us CP + 0.3us ON-signal The 0.3us ON-signal can be created using some of the above 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal.
  • the 0.2us CP may not be inserted into the signal and the same 0.2us of the 0.5us ON-signal may not carry the signal.
  • Xus CP + (0.5-X) us ON-signal can be Xus CP + (0.5-X) us ON-signal, and (0.5-X) us ON-signal uses some intervals of 3.2us ON-signal and 0.8us CP + 3.2us ON-signal above. I can make it.
  • XusCP may not be inserted in the signal and the same Xus in the front of the 0.5us ON-signal may not carry the signal. If X is greater than 0.5-X, the signal may not always be inserted.
  • the CP can take a certain length from the immediately following OFF-signal or ON-signal or at the end of the whole symbol. For example, consider a 250 Kbps data rate with a CP length of 0.8us and OFF-signal and ON-signal of 1.6us. Considering CP + OFF-signal + ON-signal of Information '0', we can bring the last 0.8us of the immediate OFF-signal to the CP signal or the last 0.8us (i.e. the last 0.8us of the ON-signal). Can be imported as CP signal. Or the CP may not carry any signal. Various data rates can be created by considering various lengths of the CP, OFF-signal, and ON-signal. In the following, nulling of CP is performed when configuring a symbol having a data rate of 62.5 kbps in an 802.11ba system. Suggest ways to do it.
  • IEEE 802.11ba a data rate of 62.5 kbps can be used, which has a symbol length of 16 us.
  • the 16us symbol can be created by combining 4us on-signal and 4 off-signal.
  • Off-signal can be configured by not transmitting the signal for 4us and on-signal can be made as follows. If the subcarrierspacing of the 20 MHz band is 312.5 kHz, there are 64 subcarriers (subcarrier indexes -32 to 31), and 13 of them are given a specific sequence (about 4 MHz) and 0 is inserted into the remaining subcarriers. do. At this time, the 13 subcarriers may use subcarrier indexes -6 to 6.
  • IFFT generates a 3.2us signal and uses 4,3on-signal without adding a CP or inserting any signal into 0.8us using the last 0.8us of 3.2us.
  • 4uson-signal with CP added using the last 0.8us of 3.2us is 4us on-signal with CP (4uson-signal w / CP), 4uson-signal with nullCP without inserting any signal at 0.8us We will call it 4uson-signal (4uson-signal w / nullCP). 4uson-signal with nullCP concentrates power on 3.2us part, and there is room for performance improvement. The effect of inter-symbol interference (ISI, intersymbol interference) and intra-symbol interference (extrasymbol interference) excluding CP when decoding You can get less.
  • ISI inter-symbol interference
  • extrasymbol interference extrasymbol interference
  • on-signal with all of the CPs it may be advantageous to decode using the entire 16us signal (ie four 4ussignal) in terms of power.
  • the number of samples (or symbols) used for decoding is also the largest. However, if the last symbol of the previous symbol is on-signal, it may be affected by ISI, and even in its own symbol, off-signal may not perform well due to the influence of on-signal inter-symbol interference in front of it.
  • nullCP can be used only for the first on-signal (the first on-signal of on-signal), as follows:
  • Second symbol configuration (62.5kbps): 4uson-signal w / nullCP + 4usoff-signal + 4uson-signal w / CP + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal w / nullCP + 4usoff-signal + 4uson-signal w / CP
  • the 3.2us signal part is used only for the first and third signals when decoding (since 4uson-signal w / nullCP is used), and the entire 4us signal can be used for the second and fourth.
  • the 3.2us signal portion is used only for the first and second signals (since 4uson-signal w / nullCP is used), and the entire 4us signal can be used for the third and fourth.
  • nullCP may be used only for the second on-signal as follows:
  • Second symbol configuration (62.5kbps): 4uson-signal w / CP + 4usoff-signal + 4uson-signal w / nullCP + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal w / CP + 4usoff-signal + 4uson-signal w / nullCP
  • the 3.2us signal portion is used only in the second and fourth signals for decoding (since 4uson-signal w / nullCP is used), and the entire 4us signal can be used in the first and third.
  • the 3.2us signal portion is used only for the third and fourth signals (since 4uson-signal w / nullCP), and the entire 4us signal can be used for the first and second signals.
  • This can reduce the intra-symbol interference compared to the method of 1) and increase the number of samples used in decoding compared to the method of 2).
  • the influence of ISI and intra-symbol interference may be large, and thus performance may be deteriorated.
  • nullCP can be used only when the first signal is on-signal.
  • Second symbol configuration (62.5kbps): 4uson-signal w / nullCP + 4usoff-signal + 4uson-signal w / CP + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal w / CP + 4usoff-signal + 4uson-signal w / CP
  • the 3.2us signal portion is used only for the first signal (4uson-signal w / nullCP), and the entire 4us signal can be used for the remaining signals. This can increase the number of samples used in decoding than the two examples of 3) and 2) above.
  • ISI can be reduced.
  • the influence of the intra-symbol interference may be large, and thus the performance may be deteriorated.
  • FIG. 13 illustrates an example of configuring a 2us on signal based on signal masking according to the present embodiment.
  • FIG. 13 proposes a masking based technique using a sequence of length 13 (all coefficients are inserted into 13 consecutive subcarriers in the 20 MHz band).
  • a 4usOOK symbol may be generated.
  • a 64-point IFFT is applied to 13 consecutive subcarriers of 20 MHz band to perform a 64-point IFFT, and a 4us OOK symbol is generated by adding 0.8us CP or GI.
  • half of the 4usOOK symbol may be masked to construct a 2us on signal.
  • information 0 may configure a 2us on signal by taking half of a 4us symbol.
  • the latter half of the 4us symbol may constitute a 2usoff signal by not transmitting any information.
  • information 1 may take a half part of a symbol to configure a 2us signal.
  • the first half of the 4us symbol may constitute a 2usoff signal by not transmitting any information.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a procedure of transmitting a wake-up frame by applying the OOK method according to the present embodiment.
  • FIG. 14 An example of FIG. 14 is performed in a transmitter, the receiver may correspond to a low power wake-up receiver, and the transmitter may correspond to an AP.
  • the term “on signal” may correspond to a signal having an actual power value.
  • the off signal may correspond to a signal that does not have an actual power value.
  • step S1410 the transmitter configures a wake-up packet to which the On-Off Keying (OOK) method is applied.
  • OOK On-Off Keying
  • the transmitter transmits the wakeup frame to the receiver.
  • the wakeup frame includes an on signal and an off signal.
  • the on signal includes a signal that masks half of a signal in which a cyclic prefix (CP) is inserted into the first time domain signal.
  • masking may correspond to a technique of covering a part of a signal and taking only a part of the signal. Therefore, the on signal may be configured as a signal that masks half of the front of the signal in which the CP is inserted in the first time domain signal or masks the half of the back of the signal in which the CP is inserted in the first time domain signal.
  • the first time-domain signal is generated by inserting a coefficient into 13 consecutive subcarriers in a 20 MHz band and performing a 64-point Inverse Fast Fourier Transform (IFFT). Coefficients may be inserted in all 13 subcarriers.
  • the first time-domain signal may be a signal having a length of 3.2us having no period.
  • the coefficient can be selected from 1, -1, j or -j. However, DC may be inserted 0.
  • coefficients may be inserted in units of two subcarriers in the thirteen subcarriers, and zero may be inserted in the remaining subcarriers.
  • the first time-domain signal may be a 3.2us signal having a period of 1.6us.
  • the on signal may be configured by masking a signal in which a CP is inserted into the first time domain signal.
  • a 4usOOK symbol may be generated first (0.8us CP + 3.2us ON-signal), and half of the 4usOOK symbol may be masked to configure a 2us on signal.
  • the inserted CP may have a length of 0.8 us. This is because the 4usOOK symbol must be created first (CP + 3.2us).
  • the on signal may have a length of 2 us.
  • the signal located in front of the on signal may have a length of 0.4 us.
  • the signal located in front of the on signal may have a length of 0.8us. That is, the length of the nulled signal required according to the channel environment may vary.
  • nulling the signal located in front of the on-signal only the signal portion (1.6us ON-signal or 1.2us ON-signal) except the nulled portion can be decoded with the receiver, so that the inter-symbol interference and the intra-symbol interference This can be reduced. Decoding may also be more advantageous in terms of power.
  • the off signal may be configured as a signal masking half of a signal in which CP is inserted into a second time domain signal.
  • the second time domain signal may be generated by inserting 0 into 13 consecutive subcarriers in a 20 MHz band and performing a 64-point IFFT.
  • the off signal may have a length of 2 us.
  • the wakeup frame may include a symbol for transmitting first information or second information.
  • the first information may be configured in the order of the on signal and the off signal.
  • the second information may be configured in the order of the off signal and the on signal.
  • the first information may be configured in the order of the off signal and the on signal.
  • the second information may be configured in the order of the on signal and the off signal. That is, a wakeup frame to which the Manchester coding technique is applied may be configured based on signal masking.
  • the first information or the second information may correspond to logical information transmitted in symbol units.
  • the first information may be transmitted through an on symbol
  • the second information may be transmitted through an off symbol. And vice versa.
  • the symbol for transmitting the first information or the second information may have a length of 4 us.
  • a data rate of a symbol for transmitting the first information or the second information may be 250 Kbp.
  • the transmitter may first configure power values of the on signal and the off signal, and configure the on signal and the off signal.
  • the receiver decodes the on signal and the off signal using an envelope detector, thereby reducing power consumed in decoding.
  • 15 is a block diagram illustrating a wireless device to which the present embodiment can be applied.
  • a wireless device may be implemented as an AP or a non-AP STA as an STA capable of implementing the above-described embodiment.
  • the wireless device may correspond to the above-described user or may correspond to a transmission device for transmitting a signal to the user.
  • the wireless device of FIG. 15 includes a processor 1510, a memory 1520, and a transceiver 1530 as shown.
  • the illustrated processor 1510, memory 1520, and transceiver 1530 may be implemented as separate chips, or at least two blocks / functions may be implemented through one chip.
  • the transceiver 1530 is a device including a transmitter and a receiver. When a specific operation is performed, only one of the transmitter and the receiver may be performed, or both the transmitter and the receiver may be performed. Can be.
  • the transceiver 1530 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving wireless signals.
  • the transceiver 1530 may include an amplifier for amplifying a reception signal and / or a transmission signal and a bandpass filter for transmission on a specific frequency band.
  • the processor 1510 may implement the functions, processes, and / or methods proposed herein.
  • the processor 1510 may perform an operation according to the above-described embodiment. That is, the processor 1510 may perform the operations disclosed in the embodiments of FIGS. 1 to 14.
  • the processor 1510 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, a data processing device, and / or a converter for translating baseband signals and wireless signals.
  • Memory 1520 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating an example of an apparatus included in a processor. For convenience of description, an example of FIG. 16 is described with reference to a block for a transmission signal, but it is obvious that the reception signal can be processed using the block.
  • the illustrated data processor 1610 generates transmission data (control data and / or user data) corresponding to the transmission signal.
  • the output of the data processor 1610 may be input to the encoder 1620.
  • the encoder 1620 may perform coding through a binary convolutional code (BCC) or a low-density parity-check (LDPC) technique. At least one encoder 1620 may be included, and the number of encoders 1620 may be determined according to various information (eg, the number of data streams).
  • BCC binary convolutional code
  • LDPC low-density parity-check
  • the output of the encoder 1620 may be input to the interleaver 1630.
  • the interleaver 1630 performs an operation of distributing consecutive bit signals over radio resources (eg, time and / or frequency) to prevent burst errors due to fading or the like.
  • Radio resources eg, time and / or frequency
  • At least one interleaver 1630 may be included, and the number of the interleaver 1630 may be determined according to various information (for example, the number of spatial streams).
  • the output of the interleaver 1630 may be input to a constellation mapper 1640.
  • the constellation mapper 1640 performs constellation mapping such as biphase shift keying (BPSK), quadrature phase shift keying (QPSK), and quadrature amplitude modulation (n-QAM).
  • BPSK biphase shift keying
  • QPSK quadrature phase shift keying
  • n-QAM quadrature amplitude modulation
  • the output of the constellation mapper 1640 may be input to the spatial stream encoder 1650.
  • the spatial stream encoder 1650 performs data processing to transmit the transmission signal through at least one spatial stream.
  • the spatial stream encoder 1650 may perform at least one of space-time block coding (STBC), cyclic shift diversity (CSD) insertion, and spatial mapping on a transmission signal.
  • STBC space-time block coding
  • CSS cyclic shift diversity
  • the output of the spatial stream encoder 1650 may be input to an IDFT 1660 block.
  • the IDFT 1660 block performs inverse discrete Fourier transform (IDFT) or inverse Fast Fourier transform (IFFT).
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • IFFT inverse Fast Fourier transform
  • the output of the IDFT 1660 block is input to the Guard Interval (GI) inserter 1670, and the output of the GI inserter 1670 is input to the transceiver 1530 of FIG. 15.
  • GI Guard Interval

Landscapes

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Abstract

무선랜 시스템에 웨이크업 프레임을 송신하는 방법 및 장치가 제안된다. 구체적으로, 송신장치는 OOK 방식이 적용되는 웨이크업 프레임을 구성하고, 웨이크업 프레임을 수신장치로 송신한다. 웨이크업 프레임은 온 신호와 오프 신호로 구성된다. 온 신호는 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반을 마스킹한 신호로 구성된다. 제1 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 계수를 삽입하고 64-point IFFT를 수행하여 생성된다. 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 널링된다.

Description

무선랜 시스템에서 웨이크업 패킷을 송신하는 방법 및 장치
본 명세서는 무선랜 시스템에서 저전력 통신을 수행하는 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무선랜 시스템에서 OOK 방식을 적용하여 웨이크업 패킷을 송신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
차세대 WLAN(wireless local area network)를 위한 논의가 진행되고 있다. 차세대 WLAN에서는 1) 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 IEEE(institute of electronic and electronics engineers) 802.11 PHY(physical) 계층과 MAC(medium access control) 계층의 향상, 2) 스펙트럼 효율성(spectrum efficiency)과 영역 쓰루풋(area through put)을 높이는 것, 3) 간섭 소스가 존재하는 환경, 밀집한 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경 및 높은 사용자 부하가 존재하는 환경과 같은 실제 실내 환경 및 실외 환경에서 성능을 향상 시키는 것을 목표로 한다.
차세대 WLAN에서 주로 고려되는 환경은 AP(access point)와 STA(station)이 많은 밀집 환경이며, 이러한 밀집 환경에서 스펙트럼 효율(spectrum efficiency)과 공간 전송률(area throughput)에 대한 개선이 논의된다. 또한, 차세대 WLAN에서는 실내 환경뿐만 아니라, 기존 WLAN에서 많이 고려되지 않던 실외 환경에서의 실질적 성능 개선에 관심을 가진다.
구체적으로 차세대 WLAN에서는 무선 오피스(wireless office), 스마트 홈(smart home), 스타디움(Stadium), 핫스팟(Hotspot), 빌딩/아파트(building/apartment)와 같은 시나리오에 관심이 크며, 해당 시나리오 기반으로 AP와 STA이 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 진행되고 있다.
또한, 차세대 WLAN에서는 하나의 BSS(basic service set)에서의 단일 링크 성능 향상보다는, OBSS(overlapping basic service set) 환경에서의 시스템 성능 향상 및 실외 환경 성능 개선, 그리고 셀룰러 오프로딩 등에 대한 논의가 활발할 것으로 예상된다. 이러한 차세대 WLAN의 방향성은 차세대 WLAN이 점점 이동 통신과 유사한 기술 범위를 갖게 됨을 의미한다. 최근 스몰셀 및 D2D(Direct-to-Direct) 통신 영역에서 이동 통신과 WLAN 기술이 함께 논의되고 있는 상황을 고려해 볼 때, 차세대 WLAN과 이동 통신의 기술적 및 사업적 융합은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
본 명세서는 무선랜 시스템에서 OOK 방식을 적용하여 웨이크업 패킷을 송신하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 명세서의 일례는 무선랜 시스템에 웨이크업 프레임을 송신하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 실시예는 송신장치에서 동작될 수 있고, 수신장치는 저전력 웨이크업 수신기에 대응할 수 있고, 송신장치는 AP에 대응할 수 있다.
먼저 용어를 정리하면, 온 신호(on signal)는 실제 전력 값을 가지는 신호에 대응할 수 있다. 오프 신호(off signal)는 실제 전력 값을 가지지 않는 신호에 대응할 수 있다.
송신장치는 OOK(On-Off Keying) 방식이 적용되는 웨이크업 프레임을 구성한다.
송신장치는 상기 웨이크업 프레임을 수신장치로 송신한다.
상기 웨이크업 프레임이 어떻게 구성되는지는 다음과 같다.
상기 웨이크업 프레임은 온 신호(on signal)와 오프 신호(off signal)로 구성된다.
상기 온 신호는 상기 제1 시간 영역 신호에 CP(Cyclic Prefix)가 삽입된 신호의 절반을 마스킹(masking)한 신호로 구성된다. 여기서, 마스킹이란 신호의 일부를 가리고 나머지 일부만을 취하는 기법에 대응할 수 있다. 따라서, 온 신호는 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반 앞부분을 마스킹하거나 또는 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반 뒷부분을 마스킹한 신호로 구성될 수 있다.
상기 제1 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 계수(coefficient)를 삽입하고 64-point IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하여 생성된다. 상기 13개의 서브캐리어에 모두 계수가 삽입될 수 있다. 이때, 상기 제1 시간 영역 신호는 주기를 갖지 않는 3.2us의 길이를 갖는 신호일 수 있다. 상기 계수는 1, -1, j 또는 -j 중에서 선택될 수 있다. 다만, DC는 0이 삽입될 수 있다.
다른 예로, 상기 13개의 서브캐리어에 2개의 서브캐리어 단위로 계수가 삽입되고, 나머지 서브캐리어에는 0이 삽입될 수 있다. 이때, 상기 제1 시간 영역 신호는 1.6us의 주기를 갖는 3.2us 신호일 수 있다.
상기 온 신호는 상기 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호를 마스킹하여 구성할 수 있다. 다시 말하면, 4usOOK 심벌을 먼저 생성하고(0.8us CP+3.2us ON-signal) 4usOOK 심벌의 절반을 마스킹하여 2us온 신호를 구성할 수 있다. 상기 삽입된 CP는 0.8us의 길이를 가질 수 있다. 4us OOK 심벌을 먼저 만들어야 하기 때문이다(CP+3.2us). 상기 온 신호는 2us의 길이를 가질 수 있다.
상기 송신장치와 상기 수신장치가 인도어(indoor) 채널 환경에 있는 경우, 상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 0.4us의 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 송신장치와 상기 수신장치가 아웃도어(outdoor)채널 환경에 있는 경우, 상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 0.8us의 길이를 가질 수 있다. 즉, 채널 환경에 따라 요구되는 널링된 신호의 길이가 달라질 수 있다.
상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호를 널링함으로써, 수신장치에서 널링한 부분을 제외한 신호 부분만(1.6us ON-signal 또는 1.2us ON-signal)을 가지고 디코딩할 수 있으므로 심벌 간 간섭 및 심벌 내 간섭이 줄어들 수 있다. 전력 측면에서도 디코딩이 더 유리할 수 있다.
상기 오프 신호는 제2 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반을 마스킹한 신호로 구성될 수 있다. 상기 제2 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 0을 삽입하고 64-point IFFT를 수행하여 생성될 수 있다. 상기 오프 신호는 2us의 길이를 가질 수 있다.
상기 웨이크업 프레임은 제1 정보 또는 제2 정보를 송신하는 심벌을 포함할 수 있다. 상기 제1 정보는 상기 온 신호 및 상기 오프 신호의 순서로 구성될 수 있다. 상기 제2 정보는 상기 오프 신호 및 상기 온 신호의 순서로 구성될 수 있다. 반대로, 상기 제1 정보는 상기 오프 신호 및 상기 온 신호의 순서로 구성될 수 있다. 상기 제2 정보는 상기 온 신호 및 상기 오프 신호의 순서로 구성될 수 있다. 즉, 신호 마스킹(masking)을 기반으로 맨체스터 코딩 기법이 적용된 웨이크업 프레임을 구성할 수 있다.
상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보는 심벌 단위로 송신되는 논리적인 정보에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 정보는 온 심벌(on symbol)을 통해 송신되고, 상기 제2 정보는 오프 심벌(off symbol)을 통해 송신될 수 있다. 그 반대의 경우도 포함할 수 있다.
상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 송신하는 심벌은 4us의 길이를 가질 수 있다. 상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 송신하는 심벌에 대한 데이터 레이트(data rate)는 250Kbp일 수 있다.
본 명세서의 일례에 따르면 송신장치에서 OOK 변조 방식을 적용하여 웨이크업 패킷을 구성하여 송신함으로써 수신장치에서 웨이크업 복호 시 포락선 검출기(envelope detector)를 사용하여 전력 소모를 적게 할 수 있다. 따라서, 수신장치는 웨이크업 패킷을 최소 전력으로 복호할 수 있다.
또한, 송신장치가 신호 마스킹 기반으로 맨체스터 코딩 기반 OOK 심벌을 구성할 수 있고, 높은 데이터 레이트를 확보할 수 있다. 또한, 송신장치의 복잡도를 줄일 수 있다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 IEEE 규격에서 사용되는 PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 HE PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 데이터가 수신되지 않는 환경에서의 저전력 웨이크업 수신기를 도시한 도면이다.
도 5는 데이터가 수신되는 환경에서 저전력 웨이크업 수신기를 도시한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 웨이크업 패킷 구조의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 실시에에 따른 웨이크업 패킷의 신호 파형을 나타낸다.
도 8은 OOK 방식을 이용해 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 비트 값의 1과 0의 비율에 따라 소비 전력이 결정되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 실시예에 따른 OOK 펄스의 설계 방법을 나타낸다.
도 10은 본 실시예에 따른 맨체스터 코딩 기법에 대한 설명도이다.
도 11은 본 실시예에 따른 n개의 심벌을 반복한 심벌 반복 기법의 다양한 일례를 나타낸다.
도 12는 본 실시예에 따른 심벌 감소 기법의 다양한 일례를 나타낸다.
도 13은 본 실시예에 따른 신호 마스킹(masking)을 기반으로 2us 온 신호를 구성하는 일례를 나타낸다.
도 14는 본 실시예에 따른 OOK 방식을 적용하여 웨이크업 프레임을 송신하는 절차를 도시한 흐름도이다.
도 15는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 16은 프로세서에 포함되는 장치의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 1은 무선랜(wireless local area network, WLAN)의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1의 상단은 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 BSS(basic service set)의 구조를 나타낸다.
도 1의 상단을 참조하면, 무선랜 시스템은 하나 또는 그 이상의 인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)(이하, BSS)를 포함할 수 있다. BSS(100, 105)는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 AP(access point, 125) 및 STA1(Station, 100-1)과 같은 AP와 STA의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다. BSS(105)는 하나의 AP(130)에 하나 이상의 결합 가능한 STA(105-1, 105-2)을 포함할 수도 있다.
BSS는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(distribution Service)를 제공하는 AP(125, 130) 및 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(distribution System, DS, 110)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(110)는 여러 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 셋인 ESS(extended service set, 140)를 구현할 수 있다. ESS(140)는 하나 또는 여러 개의 AP(125, 230)가 분산 시스템(110)을 통해 연결되어 이루어진 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 AP는 동일한 SSID(service set identification)를 가질 수 있다.
포털(portal, 120)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 상단과 같은 BSS에서는 AP(125, 130) 사이의 네트워크 및 AP(125, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다. 하지만, AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것도 가능할 수 있다. AP(125, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, IBSS)라고 정의한다.
도 1의 하단은 IBSS를 나타낸 개념도이다.
도 1의 하단을 참조하면, IBSS는 애드-혹 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 즉, IBSS에서 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. IBSS에서는 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)이 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리 계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
한편 사용자(user)라는 용어는, 다양한 의미로 사용될 수 있으며, 예를 들어, 무선랜 통신에 있어서 상향링크 MU MIMO 및/또는 및 상향링크 OFDMA 전송에 참여하는 STA을 의미하는 것으로도 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 IEEE 규격에서 사용되는 PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, IEEE a/g/n/ac 등의 규격에서는 다양한 형태의 PPDU(PHY protocol data unit)가 사용되었다. 구체적으로, LTF, STF 필드는 트레이닝 신호를 포함하였고, SIG-A, SIG-B 에는 수신 스테이션을 위한 제어정보가 포함되었고, 데이터 필드에는 PSDU에 상응하는 사용자 데이터가 포함되었다.
본 실시예는 PPDU의 데이터 필드를 위해 사용되는 시그널(또는 제어정보 필드)에 관한 개선된 기법을 제안한다. 본 실시예에서 제안하는 시그널은 IEEE 802.11ax 규격에 따른 HE PPDU(high efficiency PPDU) 상에 적용될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 개선하는 시그널은 HE PPDU에 포함되는 HE-SIG-A 및/또는 HE-SIG-B일 수 있다. HE-SIG-A 및 HE-SIG-B 각각은 SIG-A, SIG-B로도 표시될 수 있다. 그러나 본 실시예가 제안하는 개선된 시그널이 반드시 HE-SIG-A 및/또는 HE-SIG-B 규격에 제한되는 것은 아니며, 사용자 데이터를 전달하는 무선통신시스템에서 제어정보를 포함하는 다양한 명칭의 제어/데이터 필드에 적용 가능하다.
도 3은 HE PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
본 실시예에서 제안하는 제어정보 필드는 도 3에 도시된 바와 같은 HE PPDU 내에 포함되는 HE-SIG-B일 수 있다. 도 3에 따른 HE PPDU는 다중 사용자를 위한 PPDU의 일례로, HE-SIG-B는 다중 사용자를 위한 경우에만 포함되고, 단일 사용자를 위한 PPDU에는 해당 HE-SIG-B가 생략될 수 있다.
도시된 바와 같이, 다중 사용자(Multiple User; MU)를 위한 HE-PPDU는 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field), L-SIG(legacy-signal), HE-SIG-A(high efficiency-signal A), HE-SIG-B(high efficiency-signal-B), HE-STF(high efficiency-short training field), HE-LTF(high efficiency-long training field), 데이터 필드(또는 MAC 페이로드) 및 PE(Packet Extension) 필드를 포함할 수 있다. 각각의 필드는 도시된 시간 구간(즉, 4 또는 8 ㎲ 등) 동안에 전송될 수 있다.
IEEE 규격에서 사용되는 PPDU는 주로20MHz의 채널 대역폭 상에서 전송되는 PPDU 구조로 설명된다. 20MHz의 채널 대역폭보다 넓은 대역폭(예를 들어, 40MHz, 80MHz) 상에서 전송되는 PPDU 구조는 20MHz의 채널 대역폭에서 사용되는 PPDU 구조에 대한 선형적인 스케일링을 적용한 구조일 수 있다.
IEEE 규격에서 사용되는 PPDU 구조는 64 FFT(Fast Fourier Tranform)를 기반으로 생성되고, CP 부분(cyclic prefix portion)은 1/4일 수 있다. 이러한 경우, 유효 심볼 구간(또는 FFT 구간)의 길이가 3.2us, CP 길이가 0.8us, 심볼 듀레이션은 유효 심볼 구간 및 CP 길이를 더한 4us(3.2us+0.8us)일 수 있다.
무선 네트워크는 유비쿼터스(ubiquitous)이며 실내에 보통 있고 실외에 자주 설치되고 있다. 무선 네트워크는 다양한 기술을 사용하여 정보를 송신 및 수신한다. 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니지만, 통신에 사용되는 2 가지의 널리 보급 된 기술은 IEEE 802.11n 표준 및 IEEE 802.11ac 표준과 같은 IEEE 802.11 표준을 준수하는 기술이다.
IEEE 802.11 표준은 IEEE 802.11 기반 무선 LAN (WLAN)의 작동을 지원하는 다양한 기능을 제공하는 공통 MAC(Medium Access Control) 계층을 지정한다. MAC 계층은 공유 라디오에 대한 액세스를 조정하고 무선 매체를 통한 통신을 향상시키는 프로토콜을 활용하여 IEEE 802.11 스테이션(예 : PC의 무선 네트워크 카드 (NIC) 또는 다른 무선 장치 또는 스테이션 (STA) 및 액세스 포인트 (AP)) 간의 통신을 관리하고 유지한다.
IEEE 802.11ax는 802.11ac의 후속 제품으로, 특히 공공 핫스팟 및 기타 고밀도 트래픽 영역과 같은 고밀도 영역에서 WLAN 네트워크의 효율성을 높이기 위해 제안되었다. IEEE 802.11은 또한 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA)을 사용할 수 있다. IEEE 802.11 작업 그룹(Work Group) 내의 High Efficiency WLAN 연구 그룹 (HEW SG)은 IEEE 802.11 표준과 관련하여 AP (액세스 포인트) 및 / 또는 STA (스테이션)의 고밀도 시나리오에서 시스템 처리량 / 면적을 향상시키기 위해 스펙트럼 효율 향상을 고려하고 있다.
웨어러블 장치(wearable device) 및 센서, 모바일 장치 등과 같은 소형 컴퓨팅 장치(small computing device)는 소규모 배터리 용량으로 인해 제약을 받지만 Wi-Fi, Bluetooth®, BLE (Bluetooth® Low Energy) 등과 같은 무선 통신 기술을 지원하고, 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터 등과 같은 다른 컴퓨팅 장치에 연결하고 데이터를 교환해야 한다. 이러한 통신은 전력을 소비하므로 이러한 장치에서 이러한 통신의 에너지 소비를 최소화하는 것이 중요하다. 에너지 소비를 최소화하기 위한 하나의 이상적인 전략은 지연을 너무 많이 증가시키지 않고 데이터 송신 및 수신을 유지하면서 통신 블록에 대한 전원을 가능한 빈번하게 끄는 것이다. 즉, 데이터 수신 직전에 통신 블록을 송신하고 웨이크 업할 데이터가 있을 때만 통신 블록을 켜고 나머지 시간 동안 통신 블록의 전원을 끈다.
이하에서는, 저전력 웨이크업 수신기(Low-Power Wake-Up Receiver; LP-WUR)를 설명한다.
본 명세서에서 기술하는 통신 시스템(또는 통신 서브 시스템)은 메인 라디오(802.11)과 저전력 웨이크업 수신기를 포함한다.
메인 라디오는 사용자 데이터의 송수신을 위해 사용된다. 메인 라디오는 송신할 데이터 또는 패킷이 있지 않으면 꺼진다. 저전력 웨이크업 수신기는 수신할 패킷이 있을 때 메인 라디오를 깨운다. 이때, 사용자 데이터는 메인 라디오에 의해 송수신된다.
저전력 웨이크업 수신기는 사용자 데이터를 위함이 아니다. 단순히 메인 라디오를 깨우기 위한 수신기이다. 즉, 송신기는 포함하지 않는다. 저전력 웨이크업 수신기는 메인 라디오가 꺼져있는 동안 활성화된다. 저전력 웨이크업 수신기는 활성화 상태에서 1mW 미만의 타겟 전력 소비를 목표로 한다. 또한, 저전력 웨이크업 수신기는 5MHz 미만의 좁은 대역폭을 사용한다. 또한, 저전력 웨이크업 수신기의 타겟 송신 범위(target transmission range)는 기존 802.11의 타겟 송신 범위와 동일하다.
도 4는 데이터가 수신되지 않는 환경에서의 저전력 웨이크업 수신기를 도시한 도면이다. 도 5는 데이터가 수신되는 환경에서 저전력 웨이크업 수신기를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 송수신할 데이터가 있는 경우, 이상적인 송수신 전략을 구현하는 한 가지 방법은 Wi-Fi, Bluetooth® 라디오, BLE (Bluetooth® Radio)와 같은 메인 라디오(Main radio)를 웨이크업 할 수 있는 저전력 웨이크업 수신기(LP-WUR)를 추가하는 것이다.
도 4를 참조하면, Wi-Fi / BT / BLE(420)가 꺼져 있고 저전력 웨이크업 수신기(430)는 데이터가 수신되지 않는 상태로 켜져 있다. 일부 연구에 따르면 이러한 저전력 웨이크업 수신기(LP-WUR)의 전력 소비는 1mW 미만일 수 있다.
그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이크업 패킷이 수신되면, 저전력 웨이크업 수신기(530)는 웨이크업 패킷 다음에 오는 데이터 패킷이 정확하게 수신될 수 있도록 전체 Wi-Fi / BT / BLE 라디오(520)를 웨이크업 한다. 그러나 어떤 경우에는 실제 데이터 또는 IEEE 802.11 MAC 프레임이 웨이크업 패킷에 포함될 수도 있다. 이 경우 전체 Wi-Fi / BT / BLE 라디오(520)를 깨울 필요는 없지만 Wi-Fi / BT / BLE 라디오(520)의 일부만 깨우쳐 필요한 프로세스를 수행해야 한다. 이는 상당한 절전을 가져올 수 있다.
본 명세서에 개시된 하나의 예시적인 기술은 저전력 웨이크업 수신기를 이용하는 Wi-Fi / BT / BLE에 대한 세분화된 웨이크업 모드에 대한 방법을 정의한다. 예를 들어, 웨이크업 패킷에 포함 된 실제 데이터는 Wi-Fi / BT / BLE 라디오를 깨우지 않고도 장치의 메모리 블록으로 직접 전달할 수 있다.
다른 예로서, 웨이크업 패킷에 IEEE 802.11 MAC 프레임이 포함 된 경우 웨이크업에 포함 된 IEEE 802.11 MAC 프레임을 처리하기 위해 Wi-Fi / BT / BLE 무선 장치의 MAC 프로세서만 깨우면 된다. 즉, Wi-Fi / BT / BLE 라디오의 PHY 모듈의 전원을 끄거나 저전력 모드로 유지할 수 있다.
저전력 웨이크업 수신기를 사용하는 Wi-Fi / BT / BLE 라디오에 대해 다수의 세분화된 웨이크업 모드가 정의되어, 웨이크업 패킷이 수신될 때 Wi- -Fi / BT / BLE 라디오의 전원을 켜야 한다. 그러나, 상기 실시예에 따르면, Wi-Fi / BT / BLE 라디오의 필요한 파트(또는 구성 요소)만 선택적으로 깨어나게 되어 에너지를 절약하고 대기 시간을 줄일 수 있다. 웨이크업 패킷 수신 시 저전력 웨이크업 수신기를 사용하는 많은 솔루션이 전체 Wi-Fi / BT / BLE 라디오를 웨이크업 한다. 본 명세서에서 논의된 하나의 예시적인 양태는 수신된 데이터를 처리하는데 필요한 Wi-Fi / BT / BLE 라디오의 필요한 부분만을 깨우므로 상당한 양의 에너지를 절약하고 메인 라디오를 깨우는 데 있어 불필요한 대기 시간을 줄일 수 있다.
또한, 상기 실시예에서, 저전력 웨이크업 수신기(530)는 송신장치(500)로부터 송신된 웨이크업 패킷에 기초하여 메인 라디오(520)를 웨이크업 할 수 있다.
또한, 송신장치(500)은 수신장치로(510)로 웨이크업 패킷을 송신하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 메인 라디오(520)가 웨이크업 되도록 저전력 웨이크업 수신기(530)에 지시할 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 웨이크업 패킷 구조의 일례를 나타낸다.
웨이크업 패킷은 하나 이상의 레거시 프리앰블(legacy preamble)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 레거시 장치는 상기 레거시 프리앰블을 디코딩하거나 처리할 수 있다.
또한, 웨이크업 패킷은 레거시 프리앰블 뒤에 페이로드를 포함할 수 있다. 페이로드는 간단한 변조 방식, 예를 들어, 온오프 키잉(On-Off Keying; OOK) 변조 방식에 의해 변조될 수 있다.
도 6을 참조하면, 송신장치는 웨이크업 패킷(600)을 생성 및/또는 송신하도록 구성될 수 있다. 수신장치는 수신된 웨이크업 패킷(600)을 처리하도록 구성될 수 있다.
또한, 웨이크업 패킷(600)은 IEEE 802.11 스펙에 의해 정의된 레거시 프리앰블 또는 임의의 다른 프리앰블(610)을 포함할 수 있다. 또한, 웨이크업 패킷(600)은 페이로드(620)을 포함할 수 있다.
레거시 프리앰블은 레거시 STA과의 공존을 제공한다. 공존을 위한 레거시 프리앰블(610)은 패킷을 보호하기 위해 L-SIG 필드를 사용한다. 레거시 프리앰블(610) 내 L-STF 필드를 통해 802.11 STA은 패킷의 시작을 검출할 수 있다. 레거시 프리앰블(610) 내 L-SIG 필드를 통해 802.11 STA은 패킷의 마지막을 알 수 있다. 또한 L-SIG 다음에 BPSK로 변조한 하나의 심볼을 추가함으로써 802.11n 단말의 잘못된 알람(false alarm)을 줄일 수 있다. BPSK로 변조한 하나의 심볼(4us) 또한 레거시 파트와 같이 20MHz 대역폭을 가진다. 레거시 프리앰블(610)은 써드 파티(third party) 레거시 STA(LP-WUR을 포함하지 않은 STA)을 위한 필드이다. 레거시 프리앰블(610)은 LP-WUR로부터 복호되지 않는다.
페이로드(620)는 웨이크업 프리앰블(622)을 포함할 수 있다. 웨이크업 프리앰블(Wake-Up preamble, 622)은 웨이크업 패킷(600)을 식별하도록 구성된 비트들의 시퀀스를 포함할 수 있다. 웨이크업 프리앰블(622)는 예를 들어, PN 시퀀스를 포함할 수 있다.
또한, 페이로드(620)는 웨이크업 패킷(600)을 수신하는 수신장치의 어드레스 정보 또는 수신장치의 식별자를 포함하는 MAC 헤더(624)를 포함할 수 있다.
또한, 페이로드(620)는 웨이크업 패킷의 다른 정보를 포함할 수 있는 프레임 바디(Frame Body, 626)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임 바디(626)에는 페이로드의 길이 또는 사이즈 정보가 포함될 수 있다.
또한, 페이로드(620)는 Cyclic Redundancy Check (CRC) 값을 포함하는 Frame Check Sequence (FCS) 필드(628)를 포함 할 수 있다. 예를 들어 MAC 헤더(624) 및 프레임 바디(626)의 CRC-8 값 또는 CRC-16 값을 포함 할 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 웨이크업 패킷의 신호 파형을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 웨이크업 패킷(700)은 레거시 프리앰블(802.11 프리앰블, 710)과 OOK로 변조된 페이로드를 포함한다. 즉, 레가시 프리앰블과 새로운 LP-WUR 신호 파형이 공존하는 형태이다.
또한, 레거시 프리앰블(710)은 OFDM 변조 방식에 따라 변조될 수 있다. 즉, 레거시 프리앰블(710)은 OOK 방식이 적용되지 않는다. 이에 반해 페이로드는 OOK 방식에 따라 변조될 수 있다. 다만, 페이로드 내 웨이크업 프리앰블(722)은 다른 변조 방식에 따라 변조될 수도 있다.
레거시 프리앰블(710)이 64 FFT가 적용되는 20MHz의 채널 대역폭 상에서 송신된다고 하면, 페이로드는 약 4.06MHz의 채널 대역폭 상에서 송신될 수 있다. 이는 후술하는 OOK 펄스(pulse) 설계 방법에서 설명하도록 한다.
먼저, OOK 방식을 이용한 변조 기법과 맨체스터 코딩(manchester coding) 기법에 대해 설명한다.
도 8은 OOK 방식을 이용해 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 비트 값의 1과 0의 비율에 따라 소비 전력이 결정되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 1 또는 0을 비트 값으로 갖는 이진 수열 형태의 정보를 표현하고 있다. 이와 같은 이진 수열 형태의 정보가 갖는 1 또는 0의 비트 값을 이용하면, OOK 변조 방식의 통신을 수행할 수 있다. 즉, 이진 수열 형태의 정보가 갖는 비트 값들을 고려하여, OOK 변조 방식의 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드를 가시광 통신에 이용하는 경우, 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 비트 값이 1인 경우 발광 다이오드를 온(on) 시키고, 비트 값이 0인 경우 발광 다이오드를 오프(off) 시킴으로써 발광 다이오드를 점멸하게 할 수 있다. 이와 같은 발광 다이오드의 점멸에 따라 가시광 형태로 전송된 데이터를 수신장치가 수신하여 복원함으로써, 가시광을 이용한 통신이 가능하게 된다. 다만, 이와 같은 발광 다이오드의 점멸을 사람의 눈은 인지할 수 없으므로, 사람은 조명이 계속하여 유지되는 것으로 느껴진다.
설명의 편의상 도 8에 도시된 바와 같이 10개의 비트 값을 갖는 이진 수열 형태의 정보를 이용한다. 도 8을 참조하면, '1001101011'의 값을 가지는 이진 수열 형태의 정보가 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 비트 값이 1인 경우 송신장치를 온(on) 시키고, 비트 값이 0인 경우 송신장치를 오프(off) 시키면, 10개의 비트 값 중 6개의 비트 값에서 심볼이 온(on) 된다. 따라서, 10개의 비트 값 모두에서 심볼이 온 되는 경우, 100%의 소비 전력을 가진다고 하면, 도 8의 듀티 사이클(duty cycle)에 따르는 경우, 소비 전력은 60% 가 된다고 할 수 있다.
즉, 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 1 과 0의 비율에 따라 송신기의 소비 전력이 결정된다고 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 송신기의 소비 전력을 특정한 값으로 유지하여야 한다는 제약 조건이 있는 경우, 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 1 과 0의 비율 또한 유지되어야 한다. 예를 들어, 조명 기기의 경우, 사람들이 원하는 특정 휘도 값으로 조명이 유지되어야 하므로, 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 1 과 0의 비율 또한 유지되어야 한다.
다만, 웨이크업 수신기(WUR)에 대해서는 수신장치가 주체이므로 송신 전력은 크게 중요하지 않다. OOK를 사용하는 가장 큰 이유는 수신 신호의 복호 시 소모전력이 굉장히 적다는 데에 있다. 복호를 수행하기 전까지는 메인 라디오나 WUR에서 전력 소모가 크게 차이가 없지만 복호 과정으로 가면서 큰 차이가 발생한다. 아래는 대략적인 소모 전력이다.
- 기존 Wi-Fi 전력 소모는 약 100mW가 된다. 구체적으로, Resonator + Oscillator + PLL (1500uW) -> LPF (300uW) -> ADC (63uW) -> decoding processing (OFDM receiver) (100mW)의 전력 소모가 발생할 수 있다.
- 다만, WUR 전력 소모는 약 1mW가 된다. 구체적으로, Resonator + Oscillator (600uW) -> LPF (300uW) -> ADC(20uW) -> decoding processing (Envelope detector) (1uW)의 전력 소모가 발생할 수 있다.
도 9는 본 실시예에 따른 OOK 펄스의 설계 방법을 나타낸다.
OOK 펄스를 생성하기 위해 802.11의 OFDM 송신장치를 재사용할 수 있다. 상기 송신장치는 기존 802.11과 같이 64-point IFFT를 적용하여 64개의 비트를 가지는 시퀀스를 생성할 수 있다.
송신장치는 웨이크업 패킷의 페이로드를 OOK 방식으로 변조하여 생성해야 한다. 다만, 웨이크업 패킷은 저전력 통신을 위한 것이므로 온 신호(ON-signal)에 대해서 OOK 방식을 적용한다. 온 신호는 실제 전력 값을 가지는 신호이고, 오프 신호(OFF-signal)는 실제 전력 값을 가지지 않는 신호에 대응한다. 오프 신호 또한, OOK 방식이 적용되나 송신장치를 이용하여 신호가 발생된 것이 아니라, 실제 송신되는 신호가 없으므로 웨이크업 패킷의 구성에서 고려하지 않는다.
OOK 방식에서는 정보(비트) 1은 온 신호이고, 정보(비트) 0은 오프 신호가 될 수 있다. 이와 달리, 맨체스터 코딩 방식을 적용하면, 정보 1은 오프 신호에서 온 신호로 천이되는 것을 나타내고, 정보 0은 온 신호에서 오프 신호로 천이되는 것을 나타낼 수 있다. 또는 반대로, 정보 1은 온 신호에서 오프 신호로 천이되는 것을 나타내고, 정보 0은 오프 신호에서 온 신호로 천이되는 것을 나타낼 수도 있다. 맨체스터 코딩 방식은 후술하도록 한다.
도 9를 참조하면, 오른쪽 주파수 영역 그래프(920)와 같이, 송신장치는 기준 대역인 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어를 샘플로 선택하여 시퀀스를 적용한다. 도 9에서는, 20MHz 대역의 서브캐리어 중 가운데 위치한 13개의 서브캐리어를 샘플로 선택한다. 즉, 64개의 서브캐리어 중 서브캐리어 인덱스가 -6부터 +6까지인 서브캐리어를 선택한다. 이때, 서브캐리어 인덱스 0은 DC 서브캐리어로 0으로 널링될 수 있다. 샘플로 선택한 13개의 서브캐리어에만 특정 시퀀스를 설정하고, 13개의 서브캐리어를 제외한 나머지 서브캐리어(서브캐리어 인덱스 -32부터 -7까지 및 서브캐리어 인덱스 +7부터 +31까지)는 모두 0으로 설정한다.
또한, 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)은 312.5KHz이므로 13개의 서브캐리어는 약 4.06MHz의 채널 대역폭을 가진다. 즉, 주파수 영역에서 20MHz 대역 중 4.06MHz에 대해서만 전력이 있다고 볼 수 있다. 이렇게 전력을 가운데로 몰아줌으로써 SNR(Signal to Noise Ratio)이 커질 수 있고 수신장치의 AC/DC 컨버터에서 전력 소모가 적어질 수 있다는 장점이 있다. 또한, 샘플링 주파수 대역을 4.06MHz로 감소시켰으므로 전력 소모가 줄어들 수 있다.
또한, 도 9의 왼쪽 시간 영역 그래프(910)와 같이, 송신장치는 13개의 서브캐리어에 대해 64-point IFFT를 수행하여 시간 영역에서 하나의 온 신호를 생성할 수 있다. 하나의 온 신호는 1비트의 크기를 가진다. 즉, 13개의 서브캐리어로 구성된 시퀀스가 1비트에 대응할 수 있다. 반면에, 송신장치는 오프 신호는 아예 송신하지 않을 수 있다. IFFT를 수행하면 3.2us의 심벌을 생성할 수 있고, CP(Cyclic Prefix, 0.8us)를 포함한다면, 4us의 길이를 가지는 하나의 심벌을 생성할 수 있다. 즉, 하나의 온 신호를 지시하는 1비트를 하나의 심벌에 실을 수 있다.
상술한 실시예와 같이 비트를 구성하여 보내는 이유는 수신장치에서 포락선 검출기(envelope detector)를 사용하여 전력 소모를 적게 하기 위함이다. 이로써, 수신장치는 패킷을 최소 전력으로 복호할 수 있다.
다만, 하나의 정보에 대한 기본적인 데이터 레이트(data rate)는 125Kbps(8us) 또는 62.5Kbps(16us)가 될 수 있다.
상기 내용을 일반화시켜 주파수 영역에서 송신되는 신호는 다음과 같다. 즉, 20MHz 대역에서 길이가 K인 각각의 신호는 총 64개의 서브캐리어 중 연속된 K개의 서브캐리어에 실려 송신될 수 있다. 즉, K는 신호를 송신하기 위해 사용되는 서브캐리어의 개수로 OOK 펄스의 대역폭에 대응할 수 있다. K개 이외의 서브캐리어의 계수(coefficient)는 모두 0이다. 이때, 정보 0과 정보 1에 해당하는 신호가 사용하는 K개의 서브캐리어의 인덱스는 동일하다. 예를 들어, 사용되는 서브캐리어 인덱스는 33-floor(K/2) : 33+ceil(K/2)-1로 나타낼 수 있다.
이때, 정보 1과 정보 0은 다음의 값을 가질 수 있다.
- 정보 0 = zeros(1,K)
- 정보 1 = alpha*ones(1,K)
상기 alpha는 전력 정규화 요소(power normalization factor)이고, 예를 들어, 1/sqrt(K)가 될 수 있다.
도 10은 본 실시예에 따른 맨체스터 코딩 기법에 대한 설명도이다.
맨체스터 코딩은 라인 코딩(line coding)의 일종으로 하나의 비트 구간(bit period)의 중간에서 크기(magnitude) 값의 전이가 일어나는 방식으로 아래의 표와 같이 정보를 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018003231-appb-T000001
즉, 맨체스터 코딩 기법이란 1은 01로 0은 10으로 또는 1은 10로 0은 01로 데이터를 변환하는 방법을 말한다. 상기 표 1은 맨체스터 코딩을 사용하여 1은 10로 0은 01로 데이터가 변환되는 일례를 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이, 송신할 비트열, 맨체스터 코딩된 신호, 수신측에서 재생한 클럭 및 클럭에서 재생한 데이터를 위에서 아래로 순서대로 나타낸다.
상기 맨체스터 코딩 기법을 이용하여 송신측에서 데이터를 송신하면 수신측에서는 1→0 또는 0→1로 천이하는 천이점을 기준으로 조금 뒤에 데이터를 읽어 데이터를 복구하고, 1→0 또는 0→1로 천이하는 천이점을 클럭의 천이점으로 인식하여 클럭을 복구한다. 또는 천이점을 기준으로 심벌을 나누었을 때 심벌의 중심에서 앞부분과 뒷부분의 전력 비교로 간단히 복호할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 송신할 비트열는 10011101이고, 송신할 비트열을 맨체스터 코딩한 신호는 0110100101011001이며, 수신측에서 재생한 클럭은 맨체스터 코딩된 신호의 천이점을 클럭의 천이점으로 인식하여 구하며, 이렇게 재생된 클럭을 이용하여 데이터를 복구한다.
이와 같은 맨체스터 코딩 기법을 이용하면, 별도의 클럭을 사용하지 않고 데이터 송신 채널만을 이용하여 동기 방식으로 통신을 할 수 있다.
또한, 이와 같은 방식은 데이터 송신 채널만을 이용함으로써 TXD 핀을 데이터 송신을 위해서 RXD 핀은 수신을 위해서 사용할 수 있다. 그러므로, 동기화된 양방향의 송신을 할 수 있는 것이다.
본 명세서는 WUR에서 사용될 수 있는 다양한 심벌 유형과 이에 따른 데이터 레이트에 대해 제안한다.
Robust한 성능이 필요한 STA와 AP로부터 강한 신호를 받는 STA들이 섞여 있기 때문에 상황에 따라 효율적인 데이터 레이트를 지원하는 것이 필요하다. 신뢰성(reliable) 있고 robust한 성능을 얻기 위해서는 심벌 기반 맨체스터 코딩(machester coding based symbol) 기법과 심벌 반복(symbol repetition) 기법이 사용될 수 있다. 또한, 높은 데이터 레이트를 얻기 위해서는 심벌 감소(symbol reduction) 기법이 사용될 수 있다.
이때, 각 심벌은 기존 802.11 OFDM 송신이기를 이용하여 생성될 수 있다. 또한, 각 심벌을 생성하기 위해 사용되는 서브캐리어 개수는 13개일 수 있다. 다만, 이에 국한되지는 않는다.
또한, 각 심벌은 온 신호(ON-signal) 및 오프 신호(OFF-signal)로 형성되는 OOK 변조를 사용할 수 있다.
WUR을 위해 생성된 하나의 심벌은 CP(Cyclic Prefix 또는 Guard Interval) 및 실제 정보를 나타내는 신호 부분으로 구성될 수 있다. CP 및 실제 정보 신호의 길이를 다양하게 설정하거나 반복하여 다양한 데이터 레이트를 갖는 심벌을 설계할 수 있다.
아래는 심벌 유형에 간한 다양한 일례를 나타낸다.
일례로, 기본 WUR 심벌은 CP+3.2us로 나타낼 수 있다. 즉, 기존 Wi-Fi와 동일한 길이를 갖는 심벌을 이용해 1비트를 나타낸다. 구체적으로, 송신장치는 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개의 서브캐리어)에 특정 시퀀스를 적용한 후 IFFT를 수행하여 3.2us의 정보 신호 부분을 형성한다. 이때, 이용 가능한 모든 서브캐리어 중 DC 서브캐리어 또는 가운데 서브캐리어 인덱스에는 0의 계수(coefficient)가 실릴 수 있다.
3.2us 온 신호와 3.2us 오프 신호에 따라 이용 가능한 서브캐리어에 서로 다른 시퀀스가 적용될 수 있다. 3.2us 오프 신호는 모든 계수를 0으로 적용하여 생성될 수 있다.
CP는 바로 뒤의 정보 신호 3.2us 중 뒤에서 특정 길이만큼을 채택하여 사용할 수 있다. 이때, CP는 0.4us 또는 0.8us일 수 있다. 이 길이는 802.11ac의 가드 인터벌(guard interval)과 동일한 길이이다.
따라서, 하나의 기본 WUR 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
3.2us OFF-signal 3.2us ON-signal
상기 표 2는 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 CP+3.2us가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, 3.2us 온 신호는 (CP+3.2us) 온 신호로 볼 수 있다. 3.2us 오프 신호는 (CP+3.2us) 오프 신호로 볼 수 있다.
다른 예로, 맨체스터 코딩이 적용된 심벌은 CP+1.6us+CP+1.6us 또는 CP+1.6us+1.6us로 나타낼 수 있다. 맨체스터 코딩이 적용된 심벌은 다음과 같이 생성될 수 있다.
Wi-Fi 송신장치를 사용하는 OOK 송신에서 송신 신호의 가드 인터벌을 제외한 하나의 비트(또는 심벌) 송신에 사용되는 시간은 3.2us이다. 이때, 맨체스터 코딩까지 적용된다면 1.6us에서 신호 크기의 전이가 일어나야 한다. 즉, 1.6us 길이를 갖는 각 서브 정보(sub-information)는 0 또는 1의 값을 가져야 하고, 다음과 같은 방식으로 신호를 구성할 수 있다.
* 정보 0 -> 1 0 (각각을 서브 정보 1 0 또는 서브 심벌 1(ON) 0(OFF)라 할 수 있다)
- 첫 번째 1.6us (서브 정보 1 또는 서브 심벌 1): 서브 정보 1은 beta*ones(1,K)의 값을 가질 수 있다. 상기 beta는 전력 정규화 요소이고 예를 들어, 1/sqrt(ceil(K/2))가 될 수 있다.
또한, 맨체스터 코딩이 적용된 심벌을 생성하기 위해 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개 서브캐리어)에 두 칸 단위로 특정 시퀀스를 적용한다. 즉, 특정 시퀀스의 짝수 번째 서브캐리어는 0으로 널링한다. 즉, 특정 시퀀스는 두 칸 간격으로 계수가 존재할 수 있다. 예를 들어, 13개의 서브캐리어를 사용하여 온 신호를 구성한다고 가정하면, 두 칸 간격으로 계수가 존재하는 특정 시퀀스는 {a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0 g}, {0 a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0} 또는 {a 0 b 0 c 0 0 0 d 0 e 0 f}일 수 있다. 이때, a,b,c,d,e,f,g는 1 또는 -1이다.
즉, 송신장치는 64개의 서브캐리어 중 연속된 K개의 서브캐리어에 특정 시퀀스를 매핑시키고(예를 들어, 33-floor(K/2) : 33+ceil(K/2)-1) 나머지 서브캐리어에는 0으로 계수를 설정하여 IFFT를 수행시킨다. 이로써, 시간 영역의 신호가 생성될 수 있다. 상기 시간 영역의 신호는 주파수 영역에서 두 칸 간격으로 계수가 존재하므로 1.6us 주기를 갖는 3.2us 길이의 신호이다. 첫 번째 또는 두 번째 1.6us 주기 신호 중 하나를 선택하여 서브 정보 1로 사용할 수 있다.
- 두 번째 1.6us (서브 정보 0 또는 서브 심벌 0): 서브 정보 0은 zeros(1,K)의 값을 가질 수 있다. 마찬가지로, 송신장치는 64개의 서브캐리어 중 연속된 K개의 서브캐리어에 특정 시퀀스를 매핑시키고(예를 들어, 33-floor(K/2) : 33+ceil(K/2)-1) IFFT를 수행시켜 시간 영역의 신호가 생성될 수 있다. 서브 정보 0은 1.6us 오프 신호에 대응할 수 있다. 1.6us 오프 신호는 모든 계수를 0으로 설정하여 생성될 수 있다.
상기 시간 영역의 신호의 첫 번째 또는 두 번째 1.6us 주기 신호 중 하나를 선택하여 서브 정보 0으로 사용할 수 있다. 간단히 zeros(1,32) 신호를 서브 정보 0으로 사용할 수도 있다.
* 정보 1 -> 0 1(각각을 서브 정보 '0', '1' 또는 서브 심벌 0(OFF) 1(ON)라 할 수 있다)
- 정보 1도 첫 번째 1.6us(서브 정보 0)와 두 번째 1.6us(서브 정보 1)로 나누어지므로, 정보 0을 생성하는 방식과 동일하게 각 서브 정보에 해당하는 신호를 구성할 수 있다.
맨체스터 코딩을 사용하여 정보 0과 정보 1을 생성하는 기법을 사용하게 되면, 기존에 비해 오프 심벌이 연속되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 기존 Wi-Fi 장치와의 공존(coexistence) 문제가 발생하지 않을 수 있다. 공존 문제란 연속된 오프 심벌로 인해 다른 장치가 채널 유휴(channel idle) 상태로 판단하여 신호를 송신하여 발생되는 문제이다. OOK 변조만을 사용하면 예를 들어, 시퀀스가 100001 등으로 오프 심벌이 연속될 수 있지만, 맨체스터 코딩을 사용하면 시퀀스가 100101010110으로 오프 심벌이 연속될 수 없다.
상술한 내용에 따르면, 서브 정보는 1.6us 정보 신호라고 부를 수 있다. 1.6us 정보 신호는 1.6us 온 신호 또는 1.6 오프 신호가 될 수 있다. 1.6us 온 신호와 1.6 오프 신호는 각 서브캐리어에 다른 시퀀스가 적용될 수 있다.
CP는 바로 뒤의 정보 신호 1.6us 중 뒤에서 특정 길이만큼을 채택하여 사용할 수 있다. 이때, CP는 0.4us 또는 0.8us일 수 있다. 이 길이는 802.11ac의 가드 인터벌(guard interval)과 동일한 길이이다.
따라서, 하나의 맨체스터 코딩이 적용된 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal 1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal
혹은 1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal 혹은 1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal
상기 표 3은 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 CP+1.6us+CP+1.6us 또는 CP+1.6us+1.6us가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, 전자의 경우 1.6us 온 신호, 1.6us 오프 신호는 (CP+1.6us) 온 신호, (CP+1.6us) 오프 신호로 볼 수 있다.
또 다른 예로, 성능 향상을 위해 심벌을 반복하여 웨이크업 패킷을 구성하는 방식을 제안한다.
심벌 반복(symbol repetition) 기법은 웨이크업 페이로드(724)에 적용된다. 심벌 반복 기법은 각 심벌의 IFFT 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입 후의 시간 신호의 반복을 의미한다. 이로써, 웨이크업 페이로드(724)의 길이(시간)은 두 배가 된다.
즉, 정보 0 또는 정보 1과 같은 정보를 나타내는 심벌을 특정 시퀀스에 적용 및 이를 반복하여 다음과 같이 구성하는 것을 제안한다.
* Option 1: 정보 0과 정보 1을 동일한 심벌로 반복하여 나타낼 수 있다.
- 정보 0 -> 0 0 (정보 0을 2번 반복한다)
- 정보 1 -> 1 1 (정보 1을 2번 반복한다)
* Option 2: 정보 0과 정보 1을 다른 심벌로 반복하여 나타낼 수 있다.
- 정보 0 -> 0 1 또는 1 0 (정보 0과 정보 1을 반복한다)
- 정보 1 -> 1 0 또는 0 1 (정보 1과 정보 0을 반복한다)
이하에서는, 송신장치에서 심벌 반복 기법을 적용하여 송신한 신호를 수신장치가 복호하는 방법을 설명한다.
송신된 신호는 웨이크업 패킷에 대응할 수 있고, 웨이크업 패킷을 복호하는 방법은 크게 2가지로 나눌 수 있다. 첫째는 non-coherent 검출 방식이고, 두 번째는 coherent 검출 방식이다. non-coherent 검출 방식은 송신장치와 수신장치의 신호 간에 위상 관계가 고정되지 않는 것이다. 따라서, 수신장치는 수신된 신호의 위상을 측정하여 조정할 필요가 없다. 이와 반대로, coherent 검출 방식은 송신장치와 수신장치의 신호 간에 위상이 맞춰줘야 한다.
수신장치는 앞서 설명한 저전력 웨이크업 수신기를 포함한다. 저전력 웨이크업 수신기는 전력 소모를 줄이기 위해 OOK 변조 방식을 사용하여 송신된 패킷(웨이크업 패킷)을 포락선 검출기(envelope detector)를 이용하여 복호할 수 있다.
포락선 검출기는 수신된 신호의 전력 또는 크기(magnitude)를 측정하여 복호하는 방식이다. 수신장치는 포락선 검출기를 통해 측정한 전력 또는 크기를 기반으로 임계값(threshold)를 정해놓는다. 그리고, OOK가 적용된 심벌에 대한 복호를 할 때 임계값보다 크거나 같으면 정보 1로 판단하고, 임계값보다 작으면 정보 0으로 판단한다.
심벌 반복 기법이 적용된 심벌을 복호하는 방법은 다음과 같다. 상기 option 1에서 수신장치는 웨이크업 프리앰블(722)을 이용해 심벌 1(정보 1이 포함된 심벌)이 전송된 경우의 전력 등을 계산하여 임계값을 결정하는데 사용할 수 있다.
구체적으로, 두 심벌에서의 평균 전력을 구해 임계값 이상이면 정보 1(1 1)로 판단하고, 임계값 이하면 정보 0(0 0)으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 option 2에서는 임계값을 결정하는 절차 없이 두 심벌의 전력을 비교하여 정보를 판단할 수 있다.
구체적으로, 정보 1은 0 1로 구성되어 있고 정보 0은 1 0으로 구성되어 있다면, 첫 번째 심벌의 전력이 두 번째 심벌의 전력보다 크면 정보 0으로 판단한다. 반대로, 첫 번째 심벌의 전력이 두 번째 심벌의 전력보다 작다면 정보 1로 판단한다.
이는, 인터리버(interleaver)에 의해 심벌의 순서가 재구성될 수 있다. 인터리버는 패킷 단위 밑 특정 심벌 수 단위로 적용될 수 있다.
또한, 심벌을 두 개뿐만 아니라 다음과 같이 n개를 사용하여 확장할 수 있다. 도 11은 본 실시예에 따른 n개의 심벌을 반복한 심벌 반복 기법의 다양한 일례를 나타낸다.
* Option 1: 도 11과 같이 정보 0과 정보 1을 동일한 심벌로 n번 반복하여 나타낼 수 있다.
- 정보 0 -> 0 0 ... 0 (정보 0을 n번 반복한다)
- 정보 1 -> 1 1 ... 1 (정보 1을 n번 반복한다)
* Option 2: 도 11과 같이 정보 0과 정보 1을 서로 다른 심벌로 n번 반복하여 나타낼 수 있다.
- 정보 0 -> 0 1 0 1 ... 또는 1 0 1 0 ... (정보 0과 정보 1을 서로 n번 반복한다)
- 정보 1 -> 1 0 1 0 ... 또는 0 1 0 1 ... (정보 1과 정보 0을 서로 n번 반복한다)
* Option 3: 도 11과 같이 심벌의 반은 정보 0으로 구성하고 나머지 반은 정보 1로 구성하여 n개의 심벌을 나타낼 수 있다.
- 정보 0 -> 0 0 ... 1 1 ... 또는 1 1 ... 0 0 ... (n/2개의 심벌은 정보 0으로 구성하고, 나머지 n/2개의 심벌은 정보 1로 구성한다)
- 정보 1 -> 1 1 ... 0 0 ... 또는 0 0 ... 1 1 ... (n/2개의 심벌은 정보 0으로 구성하고, 나머지 n/2개의 심벌은 정보 1로 구성한다)
* Option 4: 도 11과 같이 n이 홀수일 때 심벌 1(정보 1이 포함된 심벌)의 개수와 심벌 0(정보 0이 포함된 심벌)의 개수를 구분하여 총 n개의 심벌을 나타낼 수 있다.
- 정보 0 -> 심벌 1의 개수가 홀수이고 심벌 0의 개수가 짝수로 구성된 n개의 심벌, 또는 심벌 1의 개수가 짝수이고 심벌 0의 개수가 홀수로 구성된 n개의 심벌
- 정보 1 -> 심벌 0의 개수가 홀수이고 심벌 1의 개수가 짝수로 구성된 n개의 심벌, 또는 심벌 0의 개수가 짝수이고 심벌 1의 개수가 홀수로 구성된 n개의 심벌
또한, 인터리버에 의해 심벌의 순서가 재구성될 수 있다. 인터리버는 패킷 단위 및 특정 심벌 수 단위로 적용될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 것과 같이, 수신장치는 임계값의 결정 및 n개의 심벌의 전력을 비교하여 정보 0 또는 정보 1인지를 판단할 수 있다.
다만, 연속된 심벌 0(또는 오프 심벌)을 사용하면 기존 Wi-Fi 장치 및/또는 다른 장치와의 공존(coexistence) 문제가 발생할 수 있다. 공존 문제란 연속된 오프 심벌로 인해 다른 장치가 채널 유휴(channel idle) 상태로 판단하여 신호를 송신하여 발생되는 문제이다. 따라서, 공준 문제를 해결하기 위해 연속된 오프 심벌의 사용을 피하는 것이 바람직하므로 상기 option 2의 방식이 선호될 수 있다.
또한, n개의 심벌을 이용해 m개의 정보를 표현하는 방식으로 확장될 수 있다. 이 경우 처음 또는 마지막 m개는 정보에 따라 0(OFF) 또는 1(ON)의 심벌로 나타내고, 뒤에 또는 앞에 n-m개의 0(OFF) 또는 1(ON)의 리던던트 심벌(redundant symbol)을 연속하여 구성할 수 있다.
예를 들어, 정보 010에 코드율(code rate) 3/4을 적용하면, 1,010 또는 010,1 또는 0,010 또는 010,0이 될 수 있다. 다만, 연속된 오프 심벌의 사용을 방지하기 위해 코드율 1/2 이하를 적용하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 실시예도, 마찬가지로, 인터리버에 의해 심벌의 순서가 재구성될 수 있다. 인터리버는 패킷 단위 및 특정 심벌 수 단위로 적용될 수 있다.
이하에서는, 심벌 반복 기법이 적용된 심벌의 다양한 실시예를 설명한다.
일반적으로 심벌 반복 기법이 적용된 심벌은 n개의(CP+3.2us) 또는 CP+n개의(1.6us)로 나타낼 수 있다.
도 11과 같이, n(n>=2)개의 정보 신호(심벌)를 이용해 1비트를 나타내며 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개)에 특정 시퀀스를 적용한 후 IFFT를 취하여 3.2us의 정보 신호(심벌)를 형성한다.
3.2us 온 신호와 3.2us 오프 신호에 따라 이용 가능한 서브캐리어에 서로 다른 시퀀스가 적용될 수 있다. 3.2us 오프 신호는 모든 계수를 0으로 적용하여 생성될 수 있다.
CP는 바로 뒤의 정보 신호 3.2us 중 뒤에서 특정 길이만큼을 채택하여 사용할 수 있다. 이때, CP는 0.4us 또는 0.8us일 수 있다. 이 길이는 802.11ac의 가드 인터벌(guard interval)과 동일한 길이이다.
따라서, 일반적인 심벌 반복 기법이 적용된 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
모두 3.2us OFF-signal 모두 3.2us ON-signal
혹은 특정 두 개의 연속된 signal이3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal,나머지 signal 모두 ON 혹은 모두 OFF 혹은 특정 두 개의 연속된 signal이3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal,나머지 signal 모두 ON 혹은 모두 OFF
혹은 특정 두 개의 연속된 signal이3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal,나머지 signal 모두 ON 혹은 모두 OFF 혹은 특정 두 개의 연속된 signal이3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal,나머지 signal 모두 ON 혹은 모두 OFF
혹은 특정 위치에 놓인 특정 개수(혹은 ceil(n/2개) 혹은 floor(n/2)개)는 3.2us OFF-signal나머지는 3.2us ON-signalEx) ON+OFF+ON+OFF… 혹은 특정 위치에 놓인 특정 개수(혹은 ceil(n/2개) 혹은 floor(n/2)개)는 3.2us ON-signal나머지는 3.2us OFF-signalEx) OFF+ON+OFF+ON+OFF…
상기 표 4는 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 n개(CP+3.2us) 또는 CP+n개의(3.2us)가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, n개(CP+3.2us)의 경우에서, 3.2us 온 신호는 (CP+3.2us) 온 신호로 볼 수 있고, 3.2us 오프 신호는 (CP+3.2us) 오프 신호로 볼 수 있다.
다른 예로, 심벌 반복 기법이 적용된 심벌은 CP+3.2us+CP+3.2us 또는 CP+3.2us+3.2us로 나타낼 수 있다.
상기 실시예에 따르면, 두 개의 정보 신호(심벌)를 이용해 1비트를 나타내며 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개)에 특정 시퀀스를 적용한 후 IFFT를 취하여 3.2us의 정보 신호(심벌)를 형성한다.
3.2us 온 신호와 3.2us 오프 신호에 따라 이용 가능한 서브캐리어에 서로 다른 시퀀스가 적용될 수 있다. 3.2us 오프 신호는 모든 계수를 0으로 적용하여 생성될 수 있다.
CP는 바로 뒤의 정보 신호 3.2us 중 뒤에서 특정 길이만큼을 채택하여 사용할 수 있다. 이때, CP는 0.4us 또는 0.8us일 수 있다. 이 길이는 802.11ac의 가드 인터벌(guard interval)과 동일한 길이이다.
따라서, 상기 심벌 반복 기법이 적용된 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
3.2us OFF-signal + 3.2us OFF-signal 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal 혹은 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal
혹은 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal 혹은 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal
상기 표 5는 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 CP+3.2us+CP+3.2us 또는 CP+3.2us+3.2us가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, CP+3.2us+CP+3.2us의 경우에서, 3.2us 온 신호는 (CP+3.2us) 온 신호로 볼 수 있고, 3.2us 오프 신호는 (CP+3.2us) 오프 신호로 볼 수 있다.
또 다른 예로, 심벌 반복 기법이 적용된 심벌은 CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us 또는 CP+3.2us+3.2us+3.2us로 나타낼 수 있다.
상기 실시예에 따르면, 세 개의 정보 신호(심벌)를 이용해 1비트를 나타내며 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개)에 특정 시퀀스를 적용한 후 IFFT를 취하여 3.2us의 정보 신호(심벌)를 형성한다.
3.2us 온 신호와 3.2us 오프 신호에 따라 이용 가능한 서브캐리어에 서로 다른 시퀀스가 적용될 수 있다. 3.2us 오프 신호는 모든 계수를 0으로 적용하여 생성될 수 있다.
CP는 바로 뒤의 정보 신호 3.2us 중 뒤에서 특정 길이만큼을 채택하여 사용할 수 있다. 이때, CP는 0.4us 또는 0.8us일 수 있다. 이 길이는 802.11ac의 가드 인터벌(guard interval)과 동일한 길이이다.
따라서, 상기 심벌 반복 기법이 적용된 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
3.2us OFF-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us OFF-signal 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal 혹은 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal 혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal 혹은 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal
상기 표 6은 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us 또는 CP+3.2us+3.2us+3.2us가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us의 경우에서, 3.2us 온 신호는 (CP+3.2us) 온 신호로 볼 수 있고, 3.2us 오프 신호는 (CP+3.2us) 오프 신호로 볼 수 있다.
또 다른 예로, 심벌 반복 기법이 적용된 심벌은 CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us 또는 CP+3.2us+3.2us+3.2us+3.2us로 나타낼 수 있다.
상기 실시예에 따르면, 네 개의 정보 신호(심벌)를 이용해 1비트를 나타내며 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개)에 특정 시퀀스를 적용한 후 IFFT를 취하여 3.2us의 정보 신호(심벌)를 형성한다.
3.2us 온 신호와 3.2us 오프 신호에 따라 이용 가능한 서브캐리어에 서로 다른 시퀀스가 적용될 수 있다. 3.2us 오프 신호는 모든 계수를 0으로 적용하여 생성될 수 있다.
CP는 바로 뒤의 정보 신호 3.2us 중 뒤에서 특정 길이만큼을 채택하여 사용할 수 있다. 이때, CP는 0.4us 또는 0.8us일 수 있다. 이 길이는 802.11ac의 가드 인터벌(guard interval)과 동일한 길이이다.
따라서, 상기 심벌 반복 기법이 적용된 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
3.2us OFF-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us OFF-signal 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal 혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal
혹은3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal 혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal+ 3.2us ON-signal 혹은 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal+ 3.2us ON-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal+ 3.2us ON-signal 혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal+ 3.2us ON-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal+ 3.2us OFF-signal 혹은 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal+ 3.2us ON-signal
혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal+ 3.2us OFF-signal 혹은 3.2us OFF-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal+ 3.2us ON-signal
혹은 3.2us OFF-signal + 3.2us OFF-signal + 3.2us ON-signal+ 3.2us ON-signal 혹은 3.2us ON-signal + 3.2us ON-signal + 3.2us OFF-signal+ 3.2us OFF-signal
상기 표 7은 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us 또는 CP+3.2us+3.2us+3.2us+3.2us가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us+CP+3.2us의 경우에서, 3.2us 온 신호는 (CP+3.2us) 온 신호로 볼 수 있고, 3.2us 오프 신호는 (CP+3.2us) 오프 신호로 볼 수 있다.
또 다른 예로, 심벌 반복을 기반으로 맨체스터 코딩이 적용된 심벌은 n개의(CP+1.6us+CP+1.6us) 또는 CP+n개의(1.6us+1.6us)로 나타낼 수 있다.
상기 실시예에 따르면, n(>=2)번 반복된 심벌을 이용해 1비트를 나타내며 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개)에 특정 시퀀스를 적용하고 나머지는 0의 계수(coefficient)를 설정하여 IFFT를 취하면 1.6us 주기를 갖는 3.2us의 신호가 생성된다. 이 중에 하나를 취해 1.6us 정보 신호(심벌)로 설정한다.
서브 정보는 1.6us 정보 신호라고 부를 수 있다. 1.6us 정보 신호는 1.6us 온 신호 또는 1.6 오프 신호가 될 수 있다. 1.6us 온 신호와 1.6 오프 신호는 각 서브캐리어에 다른 시퀀스가 적용될 수 있다. 1.6us 오프 신호는 모든 계수를 0으로 적용하여 생성될 수 있다.
CP는 바로 뒤의 정보 신호 1.6us 중 뒤에서 특정 길이만큼을 채택하여 사용할 수 있다. 이때, CP는 0.4us 또는 0.8us일 수 있다. 이 길이는 802.11ac의 가드 인터벌(guard interval)과 동일한 길이이다.
따라서, 상기 심벌 반복을 기반으로 맨체스터 코딩이 적용된 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
(1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal) n번 반복 (1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal) n번 반복
혹은 (1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal) n번 반복 혹은 (1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal) n번 반복
(1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal)+ (1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal) floor(n/2)반복+ 필요시 (1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal) (1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal)+ (1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal) floor(n/2)반복+ 필요시 (1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal)
(1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal)+ (1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal) floor(n/2)반복+ 필요시 (1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal) (1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal)+ (1.6us OFF-signal + 1.6us ON-signal) floor(n/2)반복+ 필요시 (1.6us ON-signal + 1.6us OFF-signal)
상기 표 8은 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 n개의(CP+1.6us+CP+1.6us) 또는 CP+n개의(1.6us+1.6us)가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, n개의(CP+1.6us+CP+1.6us)의 경우에서, 1.6us 온 신호는 (CP+1.6us) 온 신호로 볼 수 있고, 1.6us 오프 신호는 (CP+1.6us) 오프 신호로 볼 수 있다.
상술한 실시예들과 같이, 심벌 반복 기법을 사용하면 저전력 웨이크업 통신의 레인지 요구(range requirement)를 만족시킬 수 있다. OOK 방식만을 적용하는 경우 하나의 심벌에 대한 데이터 레이트는 250Kbps(4us)이다. 이때, 심벌 반복 기법을 사용하여 심벌을 2번 반복하면 데이터 레이트는 125Kbps(8us), 4번 반복하면 데이터 레이트는 62.5Kbps(16us), 8번 반복하면 데이터 레이트는 31.25Kbps(32us)가 될 수 있다. 저전력 웨이크업 통신의 경우 BCC가 없다면 심벌을 8번 반복해야 레인지 요구를 만족시킬 수 있다.
이하에서는, WUR에서 사용될 수 있는 심벌 유형 중 심벌 감소(symbol reduction) 기법이 적용된 심벌의 다양한 실시예를 설명한다.
도 12는 본 실시예에 따른 심벌 감소 기법의 다양한 일례를 나타낸다.
도 12의 실시예에 따르면, m 값이 커질수록 심벌을 더욱 감소하여 하나의 정보를 싣는 심벌의 길이가 줄어들게 된다. m=2인 경우, 하나의 정보를 싣는 심벌의 길이는 CP+1.6us가 된다. m=4인 경우, 하나의 정보를 싣는 심벌의 길이는 CP+0.8us가 된다. m=8인 경우, 하나의 정보를 싣는 심벌의 길이는 CP+0.4us가 된다.
심벌의 길이가 줄어들수록 높은 데이터 레이트를 확보할 수 있다. 단순히 OOK 방식만을 적용하는 경우 하나의 심벌에 대한 데이터 레이트는 250Kbps(4us)이다. 이때, 심벌 감소 기법을 사용하여 m=2이면 데이터 레이트는 500Kbps(2us)이고, m=4이면 데이터 레이트는 1Mbps(1us)이고, m=8이면 데이터 레이트는 2Mbps(0.5us)가 될 수 있다.
일례로, 일반적으로 심벌 감소 기법이 적용된 심벌은 CP+3.2us/m (m=2,4,8,16,32,...)로 나타낼 수 있다(option 1).
도 12의 option 1과 같이, 심벌 감소 기법이 적용된 심벌을 이용해 1비트를 나타내며 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개)에 m칸 단위로 특정 시퀀스를 적용하고 나머지는 0의 계수를 설정한다. 이후 상기 특정 시퀀스가 적용된 서브캐리어에 IFFT를 취하면 3.2us/m 주기를 갖는 3.2us의 신호가 발생한다. 이 중에 하나를 취해 3.2us/m 정보 신호(정보 1)에 매핑한다.
예를 들어, 13개의 서브캐리어에 2칸 단위로(m=2) 특정 시퀀스를 적용한다면 온 신호는 다음과 같이 구성될 수 있다.
- 온 신호(정보 1): {a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0 g} 또는 {0 a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0}, 이때, a,b,c,d,e,f,g는 1 또는 -1이다.
다른 예로, 13개의 서브캐리어에 4칸 단위로(m=4) 특정 시퀀스를 적용한다면 온 신호는 다음과 같이 구성될 수 있다.
- 온 신호(정보 1): {a 0 0 0 b 0 0 0 c 0 0 0 d} 또는 {0 a 0 0 0 b 0 0 0 c 0 0 0} 또는 {0 0 a 0 0 0 b 0 0 0 c 0 0} 또는 {0 0 0 a 0 0 0 b 0 0 0 c 0} 또는 {0 0 a 0 0 0 0 0 0 0 b 0 0}, 이때, a,b,c,d는 1 또는 -1이다.
또 다른 예로, 13개의 서브캐리어에 8칸 단위로(m=8) 특정 시퀀스를 적용한다면 온 신호는 다음과 같이 구성될 수 있다.
- 온 신호(정보 1): {a 0 0 0 0 0 0 0 b 0 0 0 0} 혹은 {0 a 0 0 0 0 0 0 0 b 0 0 0} 혹은 {0 0 a 0 0 0 0 0 0 0 b 0 0} 혹은 {0 0 0 a 0 0 0 0 0 0 0 b 0}, 혹은 {0 0 0 0 a 0 0 0 0 0 0 0 b}, 이때, a,b는 1 또는 -1이다.
3.2us/m 정보 신호는 3.2us/m 온 신호와 3.2us/m 오프 신호로 나뉜다. 또한, 3.2us/m 온 신호와 3.2us/m 오프 신호는 각각 (이용 가능한) 서브캐리어에 서로 다른 시퀀스가 적용될 수 있다. 3.2us/m 오프 신호는 모든 계수를 0으로 적용하여 생성될 수 있다.
CP는 바로 뒤의 정보 신호 3.2us/m 중 뒤에서 특정 길이만큼을 채택하여 사용할 수 있다. 이때, CP는 0.4us 또는 0.8us일 수 있다. 이 길이는 802.11ac의 가드 인터벌(guard interval)과 동일한 길이이다. 다만, m=8인 경우 CP는 0.8us가 될 수 없다. 또는 CP는 0.1us 또는 0.2us일 수도 있으며 다른 값일 수도 있다.
따라서, 일반적인 심벌 감소 기법이 적용된 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
3.2us/m OFF-signal 3.2us/m ON-signal
상기 표 9에서 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 CP+3.2us/m가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, 3.2us/m 온 신호는 CP+3.2us/m 온 신호로 볼 수 있고, 3.2us/m 오프 신호는 CP+3.2us/m 오프 신호로 볼 수 있다.
다른 예로, 심벌 감소 기법이 적용된 심벌은 CP+3.2us/m+CP+3.2us/m (m=2,4,8)로 나타낼 수 있다(option 2).
Wi-Fi 송신장치를 사용하는 OOK 송신에서 송신 신호의 가드 인터벌을 제외한 하나의 비트(또는 심벌) 송신에 사용되는 시간은 3.2us이다. 이때, 심벌 감소 기법을 적용한다면 하나의 비트 송신에 사용되는 시간은 3.2us/m이다. 다만, 본 실시예에서는 심벌 감소 기법이 적용된 심벌을 반복하여 하나의 비트 송신에 사용되는 시간을 3.2us/m+3.2us/m으로 하였고, 맨체스터 코딩의 특성도 이용하여 3.2us/m 신호 간에 신호 크기의 전이가 일어나도록 하였다. 즉, 3.2us/m 길이를 갖는 각 서브 정보(sub-information)는 0 또는 1의 값을 가져야 하고, 다음과 같은 방식으로 신호를 구성할 수 있다.
* 정보 0 -> 1 0 (각각을 서브 정보 1 0 또는 서브 심벌 1(ON) 0(OFF)라 할 수 있다)
- 첫 번째 3.2us/m 신호(서브 정보 1 또는 서브 심벌 1): 심벌 감소 기법 이 적용된 심벌을 생성하기 위해 이용 가능한 모든 서브캐리어(예를 들어, 13개 서브캐리어)에 m칸 단위로 특정 시퀀스를 적용한다. 즉, 특정 시퀀스는 m칸 간격으로 계수가 존재할 수 있다.
송신장치는 64개의 서브캐리어 중 연속된 K개의 서브캐리어에 특정 시퀀스를 매핑시키고 나머지 서브캐리어에는 0으로 계수를 설정하여 IFFT를 수행시킨다. 이로써, 시간 영역의 신호가 생성될 수 있다. 상기 시간 영역의 신호는 주파수 영역에서 m칸 간격으로 계수가 존재하므로 3.2us/m 주기를 갖는 3.2us의 신호가 발생한다. 이 중에 하나를 취해 3.2us/m 온 신호(서브 정보 1)로 사용할 수 있다.
- 두 번째 3.2us/m 신호(서브 정보 0 또는 서브 심벌 0): 첫 번째 3.2us/m 신호와 마찬가지로, 송신장치는 64개의 서브캐리어 중 연속된 K개의 서브캐리어에 특정 시퀀스를 매핑시키고 IFFT를 수행시켜 시간 영역의 신호가 생성될 수 있다. 서브 정보 0은 3.2us/m 오프 신호에 대응할 수 있다. 3.2us/m 오프 신호는 모든 계수를 0으로 설정하여 생성될 수 있다.
상기 시간 영역의 신호의 첫 번째 또는 두 번째 3.2us/m 주기 신호 중 하나를 선택하여 서브 정보 0으로 사용할 수 있다.
* 정보 1 -> 0 1(각각을 서브 정보 '0', '1' 또는 서브 심벌 0(OFF) 1(ON)라 할 수 있다)
- 정보 1도 첫 번째 3.2us/m 신호(서브 정보 0)와 두 번째 3.2us/m 신호(서브 정보 1)로 나누어지므로, 정보 0을 생성하는 방식과 동일하게 각 서브 정보에 해당하는 신호를 구성할 수 있다.
또한, 정보 0은 01로 구성될 수도 있고 정보 1은 10으로 구성될 수도 있다.
도 12의 option 2와 같이, 심벌 감소 기법이 적용된 심벌에 대응하는 1비트 정보는 아래 표와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
3.2us/m OFF-signal + 3.2us/m ON-signal혹은3.2us/m ON-signal + 3.2us/m OFF-signal 3.2us/m ON-signal + 3.2us/m OFF-signal혹은3.2us/m OFF-signal + 3.2us/m ON-signal
상기 표 10에서 CP는 따로 표시하지 않았다. 실제로, CP를 포함한 CP+3.2us/m가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다. 즉, 3.2us/m 온 신호는 CP+3.2us/m 온 신호로 볼 수 있고, 3.2us/m 오프 신호는 CP+3.2us/m 오프 신호로 볼 수 있다.
도 12의 option 1과 option 2가 설시하는 실시예는 아래 표와 같이 일반화시킬 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
Option 1(m=2,4,8) 2us OFF-signal 2us ON-signal
1us OFF-signal 1us ON-signal
0.5us OFF-signal 0.5us ON-signal
Option 2(m=4,8) 1us OFF-signal + 1us ON-signal 혹은1us ON-signal + 1us OFF-signal 1us ON-signal + 1us OFF-signal 혹은1us OFF-signal + 1us ON-signal
0.5us OFF-signal + 0.5us ON-signal 혹은0.5us ON-signal + 0.5us OFF-signal 0.5us ON-signal + 0.5us OFF-signal 혹은0.5us OFF-signal + 0.5us ON-signal
상기 표 11은 각 신호를 CP를 포함한 길이로 나타내었다. 즉, CP를 포함한 CP+3.2us/m가 하나의 1비트 정보를 가리킬 수 있다.
예를 들어, Option 2에서 m=4인 경우 하나의 정보를 싣는 심벌의 길이는 CP+0.8us가 되므로, 1us 오프 신호 또는 1us 온 신호는 CP(0.2us)+0.8us 신호로 구성된다. Option 2에서는 맨체스터 코딩이 적용되어 심벌이 반복되었으므로 m=4일 때 하나의 정보에 대한 데이터 레이트는 500Kbps가 될 수 있다.
다른 예로, Option 2에서 m=8인 경우 하나의 정보를 싣는 심벌의 길이는 CP+0.4us가 되므로, 0.5us 오프 신호 또는 0.5us 온 신호는 CP(0.1us)+0.4us 신호로 구성된다. Option 2에서는 맨체스터 코딩이 적용되어 심벌이 반복되었으므로 m=8일 때 하나의 정보에 대한 데이터 레이트는 1Mbps가 될 수 있다.
아래 표에서는, 상술한 실시예를 통해 확보할 수 있는 데이터 레이트를 각 실시예 별로 비교하여 나타낸다.
CP 기본 symbol (실시예1)(CP+3.2us) Man. Symbol (실시예2)(CP+1.6+CP+1.6) Man. Symbol (실시예3)(CP+1.6+1.6)
0.4us 277.8 250.0 277.8
0.8us 250.0 208.3 250.0
CP Symbol rep.n개(CP+3.2us) Symbol rep.CP+n개(3.2us) Man. symbol rep.n개(CP+1.6us+CP+1.6us)
n=2 (실시예4) n=3 (실시예 5) n=4 (실시예 6) n=2 (실시예7) n=3 (실시예8) n=4 (실시예 9) n=2 (실시예 10) n=3 (실시예 11) n=4 (실시예 12)
0.4us 138.9 92.6 69.4 147.1 100.0 75.8 125.0 83.3 62.5
0.8us 125.0 83.3 62.5 138.9 96.2 73.5 104.2 69.4 52.1
CP Man. symbol rep.CP+n개(1.6us+1.6us) Symbol reductionCP+3.2us/m
n=2 (실시예13) n=3 (실시예 14) n=4 (실시예 15) m=2 (실시예16) m=4 (실시예17) m=8 (실시예18)
0.4us 147.1 100.0 75.8 500.0 833.3 1250.0
0.8us 138.9 96.2 73.5 416.7 625.0 NA
CP Symbol reductionCP+3.2us/m Man. symbol rep. w/ Man.CP+3.2us/m+CP+3.2us/m
m=4 m=8 m=4 m=8
0.1us 1111.1 2000 555.6 1000
0.2us 1000 1666.7 500 833.3
또한, 이하에서는 802.11ba 시스템에서 다양한 데이터 레이트를 갖는 맨체스터 코딩 기반 OOK 심벌을 구성하는 방식에 대해 제안하며 특히 온 신호(ON-signal)를 구성하는 방식에 초점을 두고 제안한다. 맨체스터 코딩을 기반으로 하는 이유는 디코딩이 간단하고 오프 듀레이션(off duration) 또는 오프 신호 구간을 짧게하여 기존 802.11 장치 및 타 기술의 장치와 공존을 위함이다.
OOK 기반 맨체스터 코딩 심벌은 아래와 같이 한 심벌에 OFF-signal과 ON-signal이 함께 존재하는 심벌이며 보통 심벌의 중앙에서 전이가 일어난다.
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal
또한 상기 표의 간단한 OOK 기반 맨체스터 코딩 심벌을 여러 번 반복하여 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal + … 혹은ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + … ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal +… 혹은OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal +…
상기 표에서 OFF-signal은 특정 시간 동안 아무 전력도 실리지 않은 신호를 의미하며 ON-signal은 0.4/0.8/1.6/3.2us ON-signal과 CP를 이용하여 발생시킬 수 있다. 혹은 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 0.4/0.8/1.6us ON-signal 및 0.5/1/2us ON-signal을 만들 수 있다. 혹은 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 0.4/0.8/1.6us ON-signal 및 0.5/1/2us ON-signal을 만들 수 있다. 혹은 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 다양한 길이의 ON-signal을 만들 수 있다. 이때 선택되는 일부 구간은 PAPR 관점에서 최적화된 신호가 선택 될 수 있다. 신호의 일부 구간이 선택된다는 것은 신호 마스킹(masking)을 의미하며, 자세한 내용은 후술하도록 한다.CP는 0.1/0.2/0.4/0.8us 등이 사용될 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 원래의 CP는 기존 신호 중 뒷부분의 CP 길이만큼의 신호를 앞 부분에 삽입하는 것이지만 간섭을 줄이기 위해서 CP는 아무런 신호도 삽입되지 않을 수 있다. 예로 0.8us CP + 3.2us ON-signal에서 0.8us CP는 아무런 신호가 실리지 않을 수 있다.
이와 같은 맥락으로 0.5/1/2us ON-signal 중 앞 부분의 특정 길이만큼은 신호가 실리지 않을 수도 있다.
위와 같이 생성된 OOK 심벌은 웨이크업 패킷의 웨이크업 프리앰블 혹은 웨이크업 페이로드에서 사용될 수 있다.
데이터 레이트는 OFF-signal 혹은 ON-signal의 길이에 의하여 결정되며 아래와 같이 다양한 예를 살펴볼 수 있다.
<실시예 1>
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal
상기 표에서 OFF-signal은 4us이고 ON-signal은 0.8us CP + 3.2us ON-signal일 수 있다. 이 경우 데이터 레이트는 125Kbps이다. 0.8us CP는 신호가 삽입되지 않을 수도 있다.
<실시예 2>
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal
상기 표에서 OFF-signal은 2us이고 ON-signal은 0.4us CP + 1.6us ON-signal 혹은 2us ON-signal일 수 있다. 이 경우 데이터 레이트는 250Kbps이다. 즉, 실시예 2는 높은 데이터 레이트를 가질 수 있다. 0.4us CP는 신호가 삽입되지 않을 수도 있다. 2us ON-signal 중 앞 부분의 0.4us는 신호가 실리지 않을 수 있다.혹은 ISI (inter-symbol interference)를 줄이기 위해 더 큰 CP의 길이가 사용될 수 있다. 예로 0.8us CP + 1.2us ON-signal일 수 있다. 1.2us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. 0.8us CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 2us ON-signal 중 앞 부분의 0.8us는 신호가 실리지 않을 수 있다.
일반적으로 XusCP + (2-X)us ON-signal 일 수 있으며 (2-X)us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. Xus CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 2us ON-signal 중 앞 부분의 Xus는 신호가 실리지 않을 수 있다. X가 2-X보다 크다면 항상 신호가 삽입되지 않을 수 있다.
<실시예 3>
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal
상기 표에서 OFF-signal은 1us이고 ON-signal은 0.2us CP + 0.8us ON-signal 혹은 1us ON-signal일 수 있다. 이 경우 데이터 레이트는 500Kbps이다. 즉, 실시예 3은 높은 데이터 레이트를 가질 수 있다. 0.2us CP는 신호가 삽입되지 않을 수도 있다. 1us ON-signal 중 앞 부분의 0.2us는 신호가 실리지 않을 수 있다.혹은 ISI (inter-symbol interference) 를 줄이기 위해 더 큰 CP의 길이가 사용될 수 있다. 예로 0.4us CP + 0.6us ON-signal일 수 있다. 0.6us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. 0.4us CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 1us ON-signal 중 앞 부분의 0.4us는 신호가 실리지 않을 수 있다.
일반적으로 XusCP + (1-X)us ON-signal 일 수 있으며 (1-X)us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. Xus CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 1us ON-signal 중 앞 부분의 Xus는 신호가 실리지 않을 수 있다. X가 1-X보다 크다면 항상 신호가 삽입되지 않을 수 있다.
<실시예 4>
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal
상기 표에서 OFF-signal은 0.5us이고 ON-signal은 0.1us CP + 0.4us ON-signal 혹은 0.5us ON-signal일 수 있다. 이 경우 데이터 레이트는 1Mbps이다. 즉, 실시예 4는 높은 데이터 레이트를 가질 수 있다. 0.1us CP는 신호가 삽입되지 않을 수도 있다. 0.5us ON-signal 중 앞 부분의 0.1us는 신호가 실리지 않을 수 있다.혹은 ISI (inter-symbol interference) 를 줄이기 위해 더 큰 CP의 길이가 사용될 수 있다. 예로 0.2us CP + 0.3us ON-signal일 수 있다. 0.3us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. 0.2us CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 0.5us ON-signal 중 앞 부분의 0.2us는 신호가 실리지 않을 수 있다.
일반적으로 XusCP + (0.5-X)us ON-signal 일 수 있으며 (0.5-X)us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. Xus CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 0.5us ON-signal 중 앞 부분의 Xus는 신호가 실리지 않을 수 있다. X가 0.5-X보다 크다면 항상 신호가 삽입되지 않을 수 있다.
<실시예 5>
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal
OFF-signal + OFF-signal + ON-signal + ON-signal 혹은ON-signal + ON-signal + OFF-signal + OFF-signal ON-signal + ON-signal + OFF-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + OFF-signal + ON-signal + ON-signal
상기 표에서 OFF-signal은 4us이고 ON-signal은 0.8us CP + 3.2us ON-signal일 수 있다. 이 경우 데이터 레이트는 62.5Kbps이다. 실시예 5는 낮은 데이터 레이트를 가질 수 있다. 0.8us CP는 신호가 삽입되지 않을 수도 있다.
<실시예 6>
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal
OFF-signal + OFF-signal + ON-signal + ON-signal 혹은ON-signal + ON-signal + OFF-signal + OFF-signal ON-signal + ON-signal + OFF-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + OFF-signal + ON-signal + ON-signal
상기 표에서 OFF-signal은 2us이고 ON-signal은 0.4us CP + 1.6us ON-signal 혹은 2us ON-signal 일 수 있다. 이 경우 데이터 레이트는 125Kbps이다. 0.4us CP는 신호가 삽입되지 않을 수도 있다. 2us ON-signal 중 앞 부분의 0.4us는 신호가 실리지 않을 수 있다.혹은 ISI (inter-symbol interference) 를 줄이기 위해 더 큰 CP의 길이가 사용될 수 있다. 예로 0.8us CP + 1.2us ON-signal일 수 있다. 1.2us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. 0.8us CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 2us ON-signal 중 앞 부분의 0.8us는 신호가 실리지 않을 수 있다.
일반적으로 XusCP + (2-X)us ON-signal 일 수 있으며 (2-X)us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. Xus CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 2us ON-signal 중 앞 부분의 Xus는 신호가 실리지 않을 수 있다. X가 2-X보다 크다면 항상 신호가 삽입되지 않을 수 있다.
<실시예 7>
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal
OFF-signal + OFF-signal + ON-signal + ON-signal 혹은ON-signal + ON-signal + OFF-signal + OFF-signal ON-signal + ON-signal + OFF-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + OFF-signal + ON-signal + ON-signal
상기 표에서 OFF-signal은 1us이고 ON-signal은 0.2us CP + 0.8us ON-signal 혹은 1us ON-signal 일 수 있다. 이 경우 데이터 레이트는 250Kbps이다. 0.2us CP는 신호가 삽입되지 않을 수도 있다. 1us ON-signal 중 앞 부분의 0.2us는 신호가 실리지 않을 수 있다.혹은 ISI (inter-symbol interference) 를 줄이기 위해 더 큰 CP의 길이가 사용될 수 있다. 예로 0.4us CP + 0.6us ON-signal일 수 있다. 0.6us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. 0.4us CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 1us ON-signal 중 앞 부분의 0.4us는 신호가 실리지 않을 수 있다.
일반적으로 XusCP + (1-X)us ON-signal 일 수 있으며 (1-X)us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. Xus CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 1us ON-signal 중 앞 부분의 Xus는 신호가 실리지 않을 수 있다. X가 1-X보다 크다면 항상 신호가 삽입되지 않을 수 있다.
<실시예 8>
Information ‘0’ Information ‘1’
OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal 혹은ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal ON-signal + OFF-signal + ON-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + ON-signal + OFF-signal + ON-signal
OFF-signal + OFF-signal + ON-signal + ON-signal 혹은ON-signal + ON-signal + OFF-signal + OFF-signal ON-signal + ON-signal + OFF-signal + OFF-signal 혹은OFF-signal + OFF-signal + ON-signal + ON-signal
위의 상황에서 OFF-signal은 0.5us이고 ON-signal은 0.1us CP + 0.4us ON-signal 혹은 0.5us ON-signal 일 수 있다. 이 경우 데이터 레이트는 500Kbps이다. 0.1us CP는 신호가 삽입되지 않을 수도 있다. 0.5us ON-signal 중 앞 부분의 0.1us는 신호가 실리지 않을 수 있다.혹은 ISI (inter-symbol interference) 를 줄이기 위해 더 큰 CP의 길이가 사용될 수 있다. 예로 0.2us CP + 0.3us ON-signal일 수 있다. 0.3us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. 0.2us CP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 0.5us ON-signal 중 앞 부분의 0.2us는 신호가 실리지 않을 수 있다.
일반적으로 Xus CP + (0.5-X)us ON-signal 일 수 있으며 (0.5-X)us ON-signal은 위의 3.2us ON-signal 및 0.8us CP + 3.2us ON-signal의 일부 구간을 사용하여 만들 수 있다. XusCP는 신호가 삽입되지 않을 수 있고 동일하게 0.5us ON-signal 중 앞 부분의 Xus는 신호가 실리지 않을 수 있다. X가 0.5-X보다 크다면 항상 신호가 삽입되지 않을 수 있다.
<실시예 9>
Information ‘0’ Information ‘1’
CP + OFF-signal + ON-signal 혹은CP + ON-signal + OFF-signal CP + ON-signal + OFF-signal 혹은CP + OFF-signal + ON-signal
위에서 CP는 특정 길이를 바로 뒤의 OFF-signal 혹은 ON-signal에서 가져오거나 전체 심벌의 마지막에서 가져올 수 있다. 예로 CP의 길이는 0.8us이고 OFF-signal 및 ON-signal은 1.6us인 250Kbps 데이터 레이트를 고려할 수 있다. Information ‘0’의 CP + OFF-signal + ON-signal을 고려하면 바로 뒤의 OFF-signal의 마지막 0.8us를 CP 신호로 가져올 수 있고 혹은 마지막 0.8us (즉, ON-signal의 마지막 0.8us)를 CP 신호로 가져 올 수 있다. 혹은 CP는 어떤 신호도 실리지 않을 수 있다. CP 및 OFF-signal, ON-signal의 길이를 다양하게 고려하여 다양한 데이터 레이트를 만들 수 있다.또한, 이하에서는 802.11ba 시스템에서 62.5kbps의 데이터 레이트를 갖는 심벌을 구성할 때 CP를 널링(nulling)하는 방식을 제안한다.
IEEE 802.11ba에서는 62.5kbps의 데이터 레이트가 사용될 수 있으며 이는 길이 16us의 심벌 길이를 갖는다. 16us의 symbol은 4us의 on-signal과 off-signal 4개를 조합하여 만들 수 있으며 아래는 그 예이다.
62.5kbps : 4uson-signal + 4uson-signal + 4usoff-signal + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4usoff signal + 4uson-signal + 4uson-signal
62.5kbps : 4uson-signal + 4usoff-signal + 4uson-signal + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal + 4usoff-signal + 4uson-signal
Off-signal은 4us동안 신호를 전송하지 않음으로써 구성할 수 있고 on-signal은 다음과 같이 만들어 줄 수 있다. 20MHz 대역의 서브캐리어 간격(subcarrierspacing)이 312.5kHz인 경우 서브캐리어는 64개이며 (서브캐리어 인덱스 -32~31) 이 중 13개에 (약 4MHz)에 특정 시퀀스를 입히고 나머지 서브캐리어에는 0을 삽입한다. 이 때 13개의 서브캐리어는 서브캐리어 인덱스 -6~6을 사용할 수 있다. 이를 IFFT 하면 3.2us signal이 형성되며 3.2us의 마지막 0.8us를 사용하여 CP를 추가하거나 0.8us에 어떤 신호도 삽입하지 않고 4uson-signal을 구성할 수 있다. 3.2us의 마지막 0.8us를 사용하여 CP를 추가한 4uson-signal은 CP를 가진 4us on-signal(4uson-signal w/ CP)이고, 0.8us에 어떤 신호도 삽입하지 않고 4uson-signal 은 nullCP를 가진 4uson-signal(4uson-signal w/ nullCP)라고 칭하겠다. nullCP를 가진 4uson-signal은 3.2us 부분에 전력을 집중하여 성능 향상의 여지가 있으며 디코딩 시 CP를 제외하여 inter-symbol interference (ISI, 심벌 간 간섭) 및 intra-symbol interference(심벌 내 간섭)의 영향을 적게 받을 수 있다.
1) 모든 on-signal에 CP 사용
아래와 같이 모든 on-signal에 CP를 사용할 수 있다.
62.5kbps : 4uson-signal w/ CP + 4uson-signal w/ CP + 4usoff-signal + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4usoff signal + 4uson-signal w/ CP + 4uson-signal w/ CP
62.5kbps : 4uson-signal w/ CP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ CP + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal w/ CP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ CP
CP가 모두 삽입된 on-signal이 사용된 경우라면 전력 측면에서 볼 때 16us signal (즉, 4개의 4ussignal) 전체를 사용하여 디코딩하는 것이 유리할 수 있다. 디코딩 시 사용하는 샘플(또는 심벌)의 수도 가장 많은 방식이다. 하지만 이전 심벌의 마지막이 on-signal인 경우 ISI의 영향을 받을 수 있고 자신의 심벌 내에서도 off-signal이 그 앞의 on-signal의 심벌 내 간섭의 영향으로 성능이 좋지 않을 수 있다.
2) 모든 on-signal에 null CP 사용
아래와 같이 모든 on-signal에 null CP를 사용할 수 있다.
62.5kbps : 4uson-signal w/ nullCP + 4uson-signal w/ null CP + 4usoff-signal + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4usoff signal + 4uson-signal w/ nullCP + 4uson-signal w/ nullCP
62.5kbps : 4uson-signal w/ nullCP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ nullCP + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal w/ nullCP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ nullCP
NullCP가 모두 삽입된 on-signal이 사용된 경우라면 전력 측면에서 볼 때 4개의 3.2us signal 부분을 사용하여 디코딩하는 것이 유리할 수 있다. 이는 1)의 방식에 비해 디코딩 시 사용하는 심벌의 수는 적지만 ISI 및 심벌 내 간섭의 영향이 줄어들기 때문에 성능 향상을 꾀할 수 있다.
3) 일부 on-signal에만 nullCP 사용
디코딩 시 사용하는 샘플의 수를 늘리기 위해 일부의 on-signal에만 nullCP를 사용할 수 있다. 예로 다음과 같이 첫 on-signal(on-signal 중 첫 번째로 위치한 on-signal)에만 nullCP가 사용될 수 있다.
첫 번째 심벌 구성 방식(62.5kbps) : 4uson-signal w/ nullCP + 4uson-signal w/ CP + 4usoff-signal + 4usoff signal / 4us off-signal + 4usoff signal + 4uson-signal w/ nullCP + 4uson-signal w/ CP
두 번째 심벌 구성 방식(62.5kbps) : 4uson-signal w/ nullCP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ CP + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal w/ nullCP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ CP
첫 번째 방식의 경우 디코딩 시 첫 번째와 세 번째 신호에서만 3.2us signal 부분을 사용하고(4uson-signal w/ nullCP를 사용하기 때문) 두 번째와 네 번째에서는 4us signal 전체를 사용할 수 있다. 두 번째 방식에서는 첫 번째와 두 번째 신호에서만 3.2us signal 부분을 사용하고(4uson-signal w/ nullCP를 사용하기 때문) 세 번째와 네 번째에서는 4us signal 전체를 사용할 수 있다.
이는 1)의 방식에 비해 ISI를 줄일 수 있으며 2)의 방식에 비해 디코딩 시 사용되는 샘플의 수도 늘릴 수 있다. 하지만 2)의 방식에 비해 심벌 내 간섭의 영향이 클 수 있고 따라서 성능이 안 좋아질 수 있다.
또 다른 예로 다음과 같이 두 번째 on-signal에만 nullCP가 사용될 수 있다.
첫 번째 심벌 구성 방식(62.5kbps) : 4uson-signal w/ CP + 4uson-signal w/ nullCP + 4usoff-signal + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4usoff signal + 4uson-signal w/ CP + 4uson-signal w/ nullCP
두 번째 심벌 구성 방식(62.5kbps) : 4uson-signal w/ CP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ nullCP + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal w/ CP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ nullCP
첫 번째 방식의 경우 디코딩 시 두 번째와 네 번째 신호에서만 3.2us signal 부분을 사용하고(4uson-signal w/ nullCP를 사용하기 때문) 첫 번째와 세 번째에서는 4us signal 전체를 사용할 수 있다. 두 번째 방식에서는 세 번째와 네 번째 signal에서만 3.2us signal 부분을 사용하고(4uson-signal w/ nullCP를 사용하기 때문) 첫 번째와 두 번째에서는 4us signal 전체를 사용할 수 있다. 이는 1)의 방식에 비해 심벌 내 간섭을 줄일 수 있고 2)의 방식에 비해 디코딩 시 사용되는 샘플 수도 늘릴 수 있다. 하지만 2)의 방식에 비해 ISI 및 심벌 내 간섭의 영향이 클 수 있고 따라서 성능이 안 좋아질 수 있다.
또 다른 예로 다음과 같이 첫 signal이 on-signal인 경우에만 nullCP를 사용할 수 있다.
첫 번째 심벌 구성 방식(62.5kbps) : 4uson-signal w/ nullCP + 4uson-signal w/ CP + 4usoff-signal + 4usoff signal / 4us off-signal + 4usoff signal + 4uson-signal w/ CP + 4uson-signal w/ CP
두 번째 심벌 구성 방식(62.5kbps) : 4uson-signal w/ nullCP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ CP + 4usoff signal / 4usoff-signal + 4uson signal w/ CP + 4usoff-signal + 4uson-signal w/ CP
디코딩 시 첫 번째 신호에서만 3.2us signal 부분을 사용하고(4uson-signal w/ nullCP를 사용하기 때문) 나머지 신호에서는 4us signal 전체를 사용할 수 있다. 이는 위 3)의 두 예 및 2)의 방식보다 디코딩 시 사용하는 샘플 수를 늘릴 수 있다. 또한 1)의 방식에 비해 ISI를 줄일 수 있다. 하지만 2)의 방식에 비해 심벌 내 간섭의 영향이 클 수 있고 따라서 성능이 안 좋아질 수 있다.
상술한 모든 방식에서 4개의 4ussignal을 이용하여 디코딩할 수 있다. 하지만 ISI 및 심벌 내 간섭 측면에서 좋지 않을 수 있다. 또한 4개의 3.2us signal을 이용하여 디코딩을 할 수 있다. 하지만 사용되는 샘플의 수가 가장 적고 CP가 사용된 경우라면 전력 측면에서 손해를 볼 수 있다. 이런 측면으로 보았을 때 사용되는 샘플의 수가 가장 적지만 3.2us signal 부분이 어느 정도 노이즈 요인(noise factor)을 보상할 수 있는 샘플 수라면 ISI 및 심벌 내 간섭의 영향이 적고 전력 측면에서 손해가 없는 2)의 방식이 적절할 수 있다.
도 13은 본 실시예에 따른 신호 마스킹(masking)을 기반으로 2us온 신호를 구성하는 일례를 나타낸다.
WUR에서 사용될 수 있는 다양한 심벌 유형에 따라 데이터 레이트를 확보할 수 있다. 이때, 250Kbps의 데이터 레이트를 확보하기 위해 2us온 신호를 생성하기 위한 방법을 제안할 수 있다. 도 13은 길이 13의 시퀀스를 이용한(20MHz 대역에서 연속된 13개의 서브캐리어에 모두 계수를 삽입한) 마스킹 기반 기법을 제안한다.
도 13을 참조하면, 마스킹 기반 접근 방식의 경우 먼저, 4usOOK 심벌을 생성할 수 있다. 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 길이 13의 시퀀스 적용하여 64-point IFFT를 수행하고 0.8us CP 또는 GI를 추가하여 4us OOK 심벌을 생성한다. 그리고, 4usOOK 심벌의 절반을 마스킹하여 2us온 신호를 구성할 수 있다.
예를 들어, 도 13을 참조하면, 정보 0은 4us심벌의 절반 앞부분을 취하여 2us온 신호를 구성할 수 있다. 4us 심벌의 절반 뒷부분은 어떠한 정보도 송신하지 않음으로 2us오프 신호를 구성할 수 있다. 또한, 정보 1은 심벌의 절반 뒷부분을 취하여 2us오 신호를 구성할 수 있다. 4us 심벌의 절반 앞부분은 어떠한 정보도 송신하지 않음으로 2us오프 신호를 구성할 수 있다.
도 14는 본 실시예에 따른 OOK 방식을 적용하여 웨이크업 프레임을 송신하는 절차를 도시한 흐름도이다.
도 14의 일례는 송신장치에서 수행되고, 수신장치는 저전력 웨이크업 수신기에 대응할 수 있고, 송신장치는 AP에 대응할 수 있다.
먼저 용어를 정리하면, 온 신호(on signal)는 실제 전력 값을 가지는 신호에 대응할 수 있다. 오프 신호(off signal)는 실제 전력 값을 가지지 않는 신호에 대응할 수 있다.
S1410 단계에서, 송신장치는 OOK(On-Off Keying) 방식이 적용되는 웨이크업 패킷을 구성한다.
S1420 단계에서, 송신장치는 상기 웨이크업 프레임을 수신장치로 송신한다.
상기 웨이크업 프레임이 어떻게 구성되는지는 다음과 같다.
상기 웨이크업 프레임은 온 신호(on signal)와 오프 신호(off signal)로 구성된다.
상기 온 신호는 상기 제1 시간 영역 신호에 CP(Cyclic Prefix)가 삽입된 신호의 절반을 마스킹(masking)한 신호로 구성된다. 여기서, 마스킹이란 신호의 일부를 가리고 나머지 일부만을 취하는 기법에 대응할 수 있다. 따라서, 온 신호는 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반 앞부분을 마스킹하거나 또는 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반 뒷부분을 마스킹한 신호로 구성될 수 있다.
상기 제1 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 계수(coefficient)를 삽입하고 64-point IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하여 생성된다. 상기 13개의 서브캐리어에 모두 계수가 삽입될 수 있다. 이때, 상기 제1 시간 영역 신호는 주기를 갖지 않는 3.2us의 길이를 갖는 신호일 수 있다. 상기 계수는 1, -1, j 또는 -j 중에서 선택될 수 있다. 다만, DC는 0이 삽입될 수 있다.
다른 예로, 상기 13개의 서브캐리어에 2개의 서브캐리어 단위로 계수가 삽입되고, 나머지 서브캐리어에는 0이 삽입될 수 있다. 이때, 상기 제1 시간 영역 신호는 1.6us의 주기를 갖는 3.2us 신호일 수 있다.
상기 온 신호는 상기 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호를 마스킹하여 구성할 수 있다. 다시 말하면, 4usOOK 심벌을 먼저 생성하고(0.8us CP+3.2us ON-signal) 4usOOK 심벌의 절반을 마스킹하여 2us온 신호를 구성할 수 있다. 상기 삽입된 CP는 0.8us의 길이를 가질 수 있다. 4usOOK 심벌을 먼저 만들어야 하기 때문이다(CP+3.2us). 상기 온 신호는 2us의 길이를 가질 수 있다.
상기 송신장치와 상기 수신장치가 인도어(indoor) 채널 환경에 있는 경우, 상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 0.4us의 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 송신장치와 상기 수신장치가 아웃도어(outdoor)채널 환경에 있는 경우, 상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 0.8us의 길이를 가질 수 있다. 즉, 채널 환경에 따라 요구되는 널링된 신호의 길이가 달라질 수 있다.
상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호를 널링함으로써, 수신장치에서 널링한 부분을 제외한 신호 부분만(1.6us ON-signal 또는 1.2us ON-signal)을 가지고 디코딩할 수 있으므로 심벌 간 간섭 및 심벌 내 간섭이 줄어들 수 있다. 전력 측면에서도 디코딩이 더 유리할 수 있다.
상기 오프 신호는 제2 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반을 마스킹한 신호로 구성될 수 있다. 상기 제2 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 0을 삽입하고 64-point IFFT를 수행하여 생성될 수 있다. 상기 오프 신호는 2us의 길이를 가질 수 있다.
상기 웨이크업 프레임은 제1 정보 또는 제2 정보를 송신하는 심벌을 포함할 수 있다. 상기 제1 정보는 상기 온 신호 및 상기 오프 신호의 순서로 구성될 수 있다. 상기 제2 정보는 상기 오프 신호 및 상기 온 신호의 순서로 구성될 수 있다. 반대로, 상기 제1 정보는 상기 오프 신호 및 상기 온 신호의 순서로 구성될 수 있다. 상기 제2 정보는 상기 온 신호 및 상기 오프 신호의 순서로 구성될 수 있다. 즉, 신호 마스킹(masking)을 기반으로 맨체스터 코딩 기법이 적용된 웨이크업 프레임을 구성할 수 있다.
상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보는 심벌 단위로 송신되는 논리적인 정보에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 정보는 온 심벌(on symbol)을 통해 송신되고, 상기 제2 정보는 오프 심벌(off symbol)을 통해 송신될 수 있다. 그 반대의 경우도 포함할 수 있다.
상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 송신하는 심벌은 4us의 길이를 가질 수 있다. 상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 송신하는 심벌에 대한 데이터 레이트(data rate)는 250Kbp일 수 있다.
또한, 송신장치는 온 신호와 오프 신호의 전력 값을 먼저 알고 온 신호와 오프 신호를 구성할 수 있다. 수신장치는 온 신호와 오프 신호를 포락선 검출기(envelope detector)를 사용하여 복호함으로써, 복호 시 소모되는 전력을 줄일 수 있다.
도 15는 본 실시예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 15를 참조하면, 무선 장치는 상술한 실시예를 구현할 수 있는 STA로서, AP 또는 non-AP STA로 동작할 수 있다. 또한, 상기 무선 장치는 상술한 사용자(user)에 대응되거나, 상기 사용자에 신호를 송신하는 송신 장치에 대응될 수 있다.
도 15의 무선장치는, 도시된 바와 같이 프로세서(1510), 메모리(1520) 및 트랜시버(1530)를 포함한다. 도시된 프로세서(1510), 메모리(1520) 및 트랜시버(1530)는 각각 별도의 칩으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 블록/기능이 하나의 칩을 통해 구현될 수 있다.
상기 트랜시버(transceiver, 1530)는 송신기(transmitter) 및 수신기(receiver)를 포함하는 장치이며, 특정한 동작이 수행되는 경우 송신기 및 수신기 중 어느 하나의 동작만이 수행되거나, 송신기 및 수신기 동작이 모두 수행될 수 있다. 상기 트랜시버(1530)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 트랜시버(1530)는 수신 신호 및/또는 송신 신호의 증폭을 위한 증폭기와 특정한 주파수 대역 상으로의 송신을 위한 밴드패스필터를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(1510)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1510)는 전술한 본 실시예에 따른 동작을 수행할 수 있다. 즉, 프로세서(1510)는 도 1 내지 14의 실시예에서 개시된 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(1510)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1520)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
도 16은 프로세서에 포함되는 장치의 일례를 나타내는 블록도이다. 설명의 편의를 위해, 도 16의 일례는 송신 신호를 위한 블록을 기준으로 설명되어 있으나, 해당 블록을 이용하여 수신 신호를 처리할 수 있다는 점은 자명하다.
도시된 데이터 처리부(1610)는 송신 신호에 대응되는 송신 데이터(제어 데이터 및/또는 사용자 데이터)를 생성한다. 데이터 처리부(1610)의 출력은 인코더(1620)로 입력될 수 있다. 상기 인코더(1620)는 BCC(binary convolutional code)나 LDPC(low-density parity-check) 기법 등을 통해 코딩을 수행할 수 있다. 상기 인코더(1620)는 적어도 1개 포함될 수 있고, 인코더(1620)의 개수는 다양한 정보(예를 들어, 데이터 스트림의 개수)에 따라 정해질 수 있다.
상기 인코더(1620)의 출력은 인터리버(1630)로 입력될 수 있다. 인터리버(1630)는 페이딩 등에 의한 연집 에러(burst error)를 방지하기 위해 연속된 비트 신호를 무선 자원(예를 들어, 시간 및/또는 주파수) 상에서 분산시키는 동작을 수행한다. 상기 인터리버(1630)는 적어도 1개 포함될 수 있고, 인터리버(1630)의 개수는 다양한 정보(예를 들어, 공간 스트림의 개수)에 따라 정해질 수 있다.
상기 인터리버(1630)의 출력은 성상 맵퍼(constellation mapper, 1640)로 입력될 수 있다. 상기 성상 맵퍼(1640)는 BPSK(biphase shift keying), QPSK(QuadraturePhase Shift Keying), n-QAM(quadratureamplitude modulation) 등의 성상 맵핑을 수행한다.
상기 성상 맵퍼(1640)의 출력은 공간 스트림 인코더(1650)로 입력될 수 있다. 상기 공간 스트림 인코더(1650)는 송신 신호를 적어도 하나의 공간 스티림을 통해 송신하기 위해 데이터 처리를 수행한다. 예를 들어, 상기 공간 스트림 인코더(1650)는 송신 신호에 대한 STBC(space-time block coding), CSD(Cyclic shift diversity) 삽입, 공간 매핑(spatial mapping) 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
상기 공간 스트림 인코더(1650)의 출력은 IDFT(1660) 블록에 입력될 수 있다. 상기 IDFT(1660) 블록은 IDFT(inverse discrete Fourier transform) 또는 IFFT(inverse Fast Fourier transform)을 수행한다.
상기 IDFT(1660) 블록의 출력은 GI(Guard Interval) 삽입기(1670)에 입력되고, 상기 GI 삽입기(1670)의 출력은 도 15의 트랜시버(1530)에 입력된다.

Claims (16)

  1. 무선 랜(wireless LAN) 시스템에서 웨이크업 프레임(wake-up frame)을 송신하는 방법에 있어서,
    송신장치가, OOK(On-Off Keying) 방식이 적용되는 웨이크업 프레임을 구성하는 단계; 및
    송신장치가, 상기 웨이크업 프레임을 수신장치로 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 웨이크업 프레임은 온 신호(on signal)와 오프 신호(off signal)로 구성되고,
    상기 온 신호는 상기 제1 시간 영역 신호에 CP(Cyclic Prefix)가 삽입된 신호의 절반을 마스킹(masking)한 신호로 구성되고,
    상기 제1 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 계수(coefficient)를 삽입하고 64-point IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하여 생성되고, 및
    상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 널링(nulling)되는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호는 4us의 길이를 가지고,
    상기 온 신호는 2us의 길이를 가지는
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 송신장치와 상기 수신장치가 인도어(indoor) 채널 환경에 있는 경우,
    상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 0.4us의 길이를 가지는
    방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 송신장치와 상기 수신장치가 아웃도어(outdoor)채널 환경에 있는 경우,
    상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 0.8us의 길이를 가지는
    방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오프 신호는 제2 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반을 마스킹한 신호로 구성되고,
    상기 제2 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 0을 삽입하고 64-point IFFT를 수행하여 생성되고,
    상기 오프 신호는 2us의 길이를 가지는
    방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 웨이크업 프레임은 제1 정보 또는 제2 정보를 송신하는 심벌을 포함하고,
    상기 제1 정보는 상기 온 신호 및 상기 오프 신호의 순서로 구성되고,
    상기 제2 정보는 상기 오프 신호 및 상기 온 신호의 순서로 구성되고,
    상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 송신하는 심벌은 4us의 길이를 가지는
    방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 송신하는 심벌에 대한 데이터 레이트(data rate)는 250Kbps인
    방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 13개의 서브캐리어에 모두 계수가 삽입되고,
    상기 제1 시간 영역 신호는 주기를 갖지 않는 3.2us의 길이를 갖는 신호인
    방법.
  9. 무선 랜(wireless LAN) 시스템에서 웨이크업 프레임(wake-up frame)을 송신하는 송신장치에 있어서,
    무선 신호를 송신하거나 수신하는 트랜시버(transceiver); 및
    상기 트랜시버를 제어하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는:
    OOK(On-Off Keying) 방식이 적용되는 웨이크업 프레임을 구성하고, 및
    상기 웨이크업 프레임을 수신장치로 송신하되,
    상기 웨이크업 프레임은 온 신호(on signal)와 오프 신호(off signal)로 구성되고,
    상기 온 신호는 상기 제1 시간 영역 신호에 CP(Cyclic Prefix)가 삽입된 신호의 절반을 마스킹(masking)한 신호로 구성되고,
    상기 제1 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 계수(coefficient)를 삽입하고 64-point IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하여 생성되고, 및
    상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 널링(nulling)되는
    송신장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호는 4us의 길이를 가지고,
    상기 온 신호는 2us의 길이를 가지는
    송신장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 송신장치와 상기 수신장치가 인도어(indoor) 채널 환경에 있는 경우,
    상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 0.4us의 길이를 가지는
    송신장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 송신장치와 상기 수신장치가 아웃도어(outdoor)채널 환경에 있는 경우,
    상기 온 신호의 앞 부분에 위치한 신호는 0.8us의 길이를 가지는
    송신장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 오프 신호는 제2 시간 영역 신호에 CP가 삽입된 신호의 절반을 마스킹한 신호로 구성되고,
    상기 제2 시간 영역 신호는 20MHz 대역의 연속된 13개의 서브캐리어에 0을 삽입하고 64-point IFFT를 수행하여 생성되고,
    상기 오프 신호는 2us의 길이를 가지는
    송신장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 웨이크업 프레임은 제1 정보 또는 제2 정보를 송신하는 심벌을 포함하고,
    상기 제1 정보는 상기 온 신호 및 상기 오프 신호의 순서로 구성되고,
    상기 제2 정보는 상기 오프 신호 및 상기 온 신호의 순서로 구성되고,
    상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 송신하는 심벌은 4us의 길이를 가지는
    송신장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 송신하는 심벌에 대한 데이터 레이트(data rate)는 250Kbps인
    송신장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 13개의 서브캐리어에 모두 계수가 삽입되고,
    상기 제1 시간 영역 신호는 주기를 갖지 않는 3.2us의 길이를 갖는 신호인
    송신장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116155670A (zh) * 2017-05-05 2023-05-23 交互数字专利控股公司 Wlan中ofdm信号和开关键控(ook)信号的共存
WO2019116763A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 通信システム、送信装置、受信装置及び通信方法
US12096364B2 (en) * 2020-11-25 2024-09-17 Texas Instruments Incorporated Low-power dual down-conversion Wi-Fi wake-up receiver
US12010625B2 (en) * 2020-12-23 2024-06-11 Intel Corporation Apparatus, system, and method of waking up a computing device based on wireless sensing
WO2024174188A1 (zh) * 2023-02-23 2024-08-29 Oppo广东移动通信有限公司 无线通信的方法及设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102301625B (zh) * 2009-01-29 2014-07-09 松下电器产业株式会社 无线发送装置和参考信号发送方法
JP5190568B2 (ja) * 2011-02-23 2013-04-24 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 無線基地局およびそれを用いた無線通信システム
JP5970061B2 (ja) * 2012-03-09 2016-08-17 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 端末装置、無線送信方法、基地局装置およびチャネル推定方法
US9801157B2 (en) * 2012-10-31 2017-10-24 Qualcomm, Incorporated System and method of identifying a lower power paging mode
US10812955B2 (en) * 2013-01-05 2020-10-20 Brian G Agee Generation of signals with unpredictable transmission properties for wireless M2M networks
US9648444B2 (en) * 2014-01-06 2017-05-09 Brian G. Agee Physically secure digital signal processing for wireless M2M networks
US9485733B1 (en) 2015-05-17 2016-11-01 Intel Corporation Apparatus, system and method of communicating a wakeup packet
US9801133B2 (en) * 2015-06-16 2017-10-24 Intel Corporation Apparatus, system and method of communicating a wakeup packet response
US10171277B2 (en) * 2016-07-14 2019-01-01 Huawei Technologies Co., Ltd. Frame format and design of wake-up frame for a wake-up receiver
US10644820B2 (en) * 2017-02-06 2020-05-05 Huawei Technologies Co., Ltd. Waveform-coding for multicarrier wake up radio frame
US10485029B2 (en) * 2017-03-07 2019-11-19 Futurewei Technologies, Inc. System and method for collision detection and mitigation with wake-up packets

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