WO2019088754A1 - 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말 - Google Patents

무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말 Download PDF

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WO2019088754A1
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김서욱
김정기
류기선
송태원
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엘지전자 주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • 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 wireless communication, and more particularly, to a method for communicating in a wireless LAN system and a wireless terminal using the same.
  • next generation wireless local area network Discussions are under way for the next generation wireless local area network (WLAN).
  • next generation WLAN 1) enhancement of IEEE 802.11 PHY (physical) layer and MAC (medium access control) layer in the 2.4GHz and 5GHz bands, 2) improvement of spectrum efficiency and area throughput throughput, and 3) to improve performance in real indoor and outdoor environments, such as environments where interference sources exist, dense heterogeneous networks, and environments with high user loads.
  • a method for communicating in a wireless local area network (WLAN) system with improved performance in terms of power consumption based on low power operation using a WUR module and a wireless terminal using the same are provided.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a PPDU used in the IEEE standard.
  • FIG. 4 shows an internal block diagram of a wireless terminal receiving a wakeup packet.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing how a wireless terminal receives a wakeup packet and a data packet.
  • FIG. 10 is a diagram showing a basic operation for a WUR STA.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a signaling procedure for a WUR module according to the present embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating WUR duty cycle operation for the WUR module.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method for communicating in a wireless LAN system according to another embodiment of the present invention.
  • the AP 300, 350 may determine whether the association request frame 330 is acceptable for the association request frame 340, AP STA 305 or 355 with possible capability information.
  • the association frame format is described in IEEE 802.11 8.3.3.5 / 8.3.3.6.
  • a first wireless terminal 410 including a WUR module 412 in a turn-off state may receive a particular type of frame transmitted by a second wireless terminal 420 (e.g., an AP) Packet) can not be received.
  • a second wireless terminal 420 e.g., an AP
  • the first wireless terminal 410 operates in the WLAN mode .
  • terms for the awake state and the turn-on state can be mixed to indicate the ON state of the specific module included in the wireless terminal.
  • terms for dose state and turn-off state can be mixed to indicate the OFF state of a specific module included in the wireless terminal.
  • the first wireless terminal 410 may receive frames (e.g., 802.11-based) from another wireless terminal 420 (e.g., AP) based on the active main wireless module 411 or the WUR module 412 PPDU).
  • frames e.g., 802.11-based
  • another wireless terminal 420 e.g., AP
  • the first wireless terminal 410 may cause the main radio module 411 in the doze state to transit to the awake state Can be controlled.
  • one symbol 615 modulated after L-SIG in FIG. 6 may be added.
  • One symbol 615 may be modulated according to a BPSK (BiPhase Shift Keying) technique.
  • One symbol 615 may have a length of 4us.
  • One symbol 615 may have a 20 MHz bandwidth like a legacy part.
  • the legacy preamble 710 is transmitted based on a 20 MHz channel band to which 64 FFT is applied.
  • payloads 722 and 724 may be transmitted based on a channel band of about 4.06 MHz.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a procedure in which power consumption is determined according to a ratio of bit values constituting binary sequence type information.
  • binary sequence type information having '1' or '0' as a bit value can be represented.
  • the communication according to the OOK modulation scheme can be performed based on the bit values of the binary sequence type information.
  • the light emitting diode when used for visible light communication, the light emitting diode is turned on when the bit value of the binary sequence information is' 1 ', and the light emitting diode is turned off when the bit value is' (off).
  • the transmission power of the transmission terminal may not be considered.
  • the OOK technique is used because the power consumption consumed in the decoding process of the received signal is very small.
  • the existing Wi-Fi power consumption is about 100mW.
  • power dissipation of the Resonator + Oscillator + PLL (1500uW) -> LPF (300uW) -> ADC (63uW) -> decoding processing (Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) receiver) (100mW) can occur.
  • WUR power consumption is about 1mW.
  • power consumption of Resonator + Oscillator (600uW) -> LPF (300uW) -> ADC (20uW) -> decoding processing (Envelope detector) (1uW) can occur.
  • the OOK scheme can be applied for the ON-signal included in the payload of the wakeup packet WUP (e.g., 620 in FIG. 6).
  • the ON signal may be a signal having an actual power value.
  • the ON signal included in the payload is N1 (N1 is a natural number) subcarriers corresponding to the channel band of the wakeup packet WUP (N2 is a natural number) subcarriers. Also, a predetermined sequence may be applied to N2 subcarriers.
  • the OOK scheme may be applied for an OFF-signal included in the payload of the wakeup packet WUP (e.g., 620 in FIG. 6).
  • Off signal may be a signal that does not have an actual power value. That is, the OFF signal may not be considered in the configuration of the wakeup packet WUP.
  • the ON signal included in the payload (620 of FIG. 6) of the wakeup packet WUP is judged as a 1 bit ON signal (i.e., '1') by the WUR module (for example, That is, demodulated).
  • the off signal included in the payload can be determined (i.e., demodulated) to be a 1-bit off signal (i.e., '0') by a WUR module (e.g., 512 in FIG. 5).
  • the present embodiment when a pulse according to the OOK technique is used, power can be concentrated in a specific band to increase SNR (Signal to Noise Ratio), and power consumption for conversion in an AC / There is an advantage that it can be. Since the sampling frequency band is reduced to 4.06 MHz, power consumption by the wireless terminal can be reduced.
  • a symbol having a length of 3.2us corresponding to the subcarrier set 921 may be generated.
  • a CP Cyclic Prefix, 0.8us
  • a first wireless terminal e.g., 510 of FIG. 5 that includes a WUR module (e.g., 512 of FIG. 5) may receive an envelope detector based on an envelope detector that extracts an envelope of the received signal. Can be demodulated.
  • the same K subcarriers can be used for a 1-bit off signal (hereinafter, information 0) corresponding to '0' and a 1-bit ON signal (hereinafter, information 1) corresponding to '1' have.
  • information 0 a 1-bit off signal
  • information 1 a 1-bit ON signal
  • the index for the K subcarriers used may be expressed as 33-floor (K / 2): 33 + ceil (K / 2) -1.
  • the WUR module 1012 of FIG. 10 may correspond to the WUR module 512 of FIG. Specifically, the WUR module 1012 can support only the reception operation for the packet modulated according to the OOK (ON-OFF Keying) technique from the AP 1000.
  • OOK ON-OFF Keying
  • the AP 1000 of FIG. 10 may correspond to the second wireless terminal 520 of FIG.
  • the abscissa of the AP 1000 in FIG. 10 may represent the time ta.
  • the vertical axis of AP 1000 of FIG. 10 may be associated with the presence of a packet (or frame) to be transmitted by AP 1000.
  • the WUR STA 1110 may operate in the WUR-PS mode.
  • the WUR STA 1110 may control the main radio module 411 to be in a dose state.
  • the WUR STA 1110 may control the WUR module 412 to be in a turn-on state.
  • a method for communicating in a wireless local area network (LAN) system having improved performance in terms of power consumption based on low power operation and a wireless terminal using the method can be provided.
  • LAN local area network
  • AP 14000 may buffer downlink data to be transmitted to STA 1410 operating in WUR-PS mode. At this time, the AP 14000 can transmit the unicast type wakeup packet (WUP) to the STA 1410.
  • WUP unicast type wakeup packet
  • the AP can efficiently perform the DL data transmission, and the power state of the WUR STA can be clearly known in each situation, so that efficient power management can be performed.
  • Processor 1510 may implement the functions, processes, and / or methods suggested herein. For example, the processor 1510 may perform the operations according to the embodiment described above. That is, processor 1510 may perform the operations described in the embodiments of FIGS.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법은, 메인 라디오 모듈 및 OOK 기법으로 변조된 웨이크업 패킷을 수신하기 위한 WUR 모듈을 포함하는 제1 무선 단말이, WUR 모듈을 위한 WUR 모드 요청 프레임을 제2 무선 단말로 송신하되, WUR 모드 요청 프레임은 WUR 모듈의 듀티 사이클 동작을 위한 온 듀레이션의 길이에 대한 제1 정보를 포함하는, 단계; 및 제1 무선 단말이, WUR 모드 요청 프레임에 대한 응답으로 WUR 모드 응답 프레임을 제2 무선 단말로부터 수신하되, WUR 모드 응답 프레임은 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 제2 무선 단말에 의해 반환되는 상태에 대한 제2 정보, 제2 무선 단말에 의해 제1 무선 단말에 할당된 WUR 식별자에 대한 제3 정보 및 듀티 사이클 동작의 시작 시점에 대한 제4 정보를 포함하는, 단계를 포함한다.

Description

무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말
본 명세서는 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말에 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 송신률(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(Hot spot), 빌딩/아파트(building/apartment)와 같은 시나리오에 관심이 크며, 해당 시나리오 기반으로 AP와 STA이 많은 밀집 환경에서의 시스템 성능 향상에 대한 논의가 진행되고 있다.
본 명세서의 목적은 WUR 모듈을 이용한 저전력 동작을 기반으로 소비 전력 관점에서 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말을 제공하는데 있다.
본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법은, 메인 라디오 모듈 및 OOK 기법으로 변조된 웨이크업 패킷을 수신하기 위한 WUR 모듈을 포함하는 제1 무선 단말이, WUR 모듈을 위한 WUR 모드 요청 프레임을 제2 무선 단말로 송신하되, WUR 모드 요청 프레임은 WUR 모듈의 듀티 사이클 동작을 위한 온 듀레이션의 길이에 대한 제1 정보를 포함하는, 단계; 및 제1 무선 단말이, WUR 모드 요청 프레임에 대한 응답으로 WUR 모드 응답 프레임을 제2 무선 단말로부터 수신하되, WUR 모드 응답 프레임은 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 제2 무선 단말에 의해 반환되는 상태에 대한 제2 정보, 제2 무선 단말에 의해 제1 무선 단말에 할당된 WUR 식별자에 대한 제3 정보 및 듀티 사이클 동작의 시작 시점에 대한 제4 정보를 포함하는, 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, WUR 모듈을 이용한 저전력 동작을 기반으로 소비 전력 관점에서 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말이 제공된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구조를 보여주는 개념도이다.
도 2는 IEEE 규격에서 사용되는 PPDU의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 AP와 STA의 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
도 4는 웨이크업 패킷을 수신하는 무선 단말의 내부 블록도를 보여준다.
도 5는 무선 단말이 웨이크업 패킷 및 데이터 패킷을 수신하는 방법을 보여주는 개념도이다.
도 6은 웨이크업 패킷의 포맷의 일 예를 보여준다.
도 7은 웨이크업 패킷의 신호 파형을 나타낸다.
도 8은 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 비트 값의 비율에 따라 소비 전력이 결정되는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 OOK 기법에 따른 펄스의 설계 과정을 보여주는 도면이다.
도 10은 WUR STA을 위한 기본적인 동작을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 실시 예에 따른 WUR 모듈을 위한 시그널링 절차를 보여주는 도면이다.
도 12는 WUR 모듈을 위한 WUR 듀티 사이클 동작을 보여주는 도면이다.
도 13는 본 다른 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법에 대한 순서도이다.
도 14는 WUR-PS 모드로 동작하는 WUR STA이 AP로부터 다운링크 데이터 프레임을 수신하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 실시 예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 명세서의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 명세서는 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 명세서를 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 명세서를 전달하기 위한 설명이다. 따라서, 본 명세서의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여럿 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 명세서의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 어떤 구성이 특정 요소들을 포함한다는 언급이 있는 경우, 또는 어떤 과정이 특정 단계들을 포함한다는 언급이 있는 경우는, 그 외 다른 요소 또는 다른 단계들이 더 포함될 수 있음을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 특정 실시 형태를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 명세서의 개념을 한정하기 위한 것이 아니다. 나아가, 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 예시들은 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 명세서의 실시 예가 설명된다.
도 1은 무선랜 시스템의 구조를 보여주는 개념도이다. 도 1의 (A)는 IEEE(institute of electrical and electronic engineers) 802.11의 인프라스트럭쳐 네트워크(infrastructure network)의 구조를 나타낸다.
도 1의 (A)를 참조하면, 도 1의 (A)의 무선랜 시스템(10)은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, 이하 'BSS', 100, 105)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 액세스 포인트(access point, 이하 'AP') 및 스테이션(station, 이하 'STA')의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다.
예를 들어, 제1 BSS(100)는 제 1 AP(110) 및 하나의 제1 STA(100-1)을 포함할 수 있다. 제2 BSS(105)는 제2 AP(130) 및 하나 이상의 STA들(105-1, 105-2)을 포함할 수 있다.
인프라스트럭쳐 BSS(100, 105)는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(110, 130) 그리고 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, DS, 120)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(120)은 복수의 BSS(100, 105)를 연결하여 확장된 서비스 세트인 확장 서비스 세트(140, extended service set, 이하, 'ESS')를 구현할 수 있다. ESS(140)는 적어도 하나의 AP(110, 130)가 분산 시스템(120)을 통해 연결된 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(140)에 포함되는 적어도 하나의 AP는 동일한 서비스 세트 식별자(service set identification, 이하 'SSID')를 가질 수 있다.
포탈(portal, 150)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 1의 (A)와 같은 구조의 무선랜에서 AP(110, 130) 사이의 네트워크 및 AP(110, 130)와 STA(100-1, 105-1, 105-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다.
도 1의 (B)는 독립 BSS를 나타낸 개념도이다. 도 1의 (B)를 참조하면, 도 1의 (B)의 무선랜 시스템(15)은 도 1의 (A)와 달리 AP(110, 130)가 없이도 STA 사이에서 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것이 가능할 수 있다. AP(110, 130)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, 이하 'IBSS')라고 정의한다.
도 1의 (B)를 참조하면, IBSS(15)는 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 BSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 따라서, IBSS(15)에서, STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)들이 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다.
IBSS의 모든 STA(150-1, 150-2, 150-3, 155-4, 155-5)은 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않는다. IBSS의 모든 STA은 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
본 명세서에서 언급되는 STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, 이하 'MAC')와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 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.
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.
또한, 도 2의 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 송신될 수 있다.
IEEE 규격에서 사용되는 PPDU는 주로20MHz의 채널 대역폭 상에서 송신되는 PPDU 구조로 설명된다. 20MHz의 채널 대역폭보다 넓은 대역폭(예를 들어, 40MHz, 80MHz) 상에서 송신되는 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.
도 3은 AP와 STA의 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, non-AP STA은 패시브/액티브 스캐닝을 통해 스캐닝 절차를 완료한 복수의 AP 중 하나의 AP와 인증 및 결합 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 인증(authentication) 및 결합(association) 절차는 2-방향 핸드쉐이킹(2-way handshaking)을 통해 수행될 수 있다.
도 3의 (A)는 패시브 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이고, 도 3의 (B)는 액티브 스캐닝 후 인증 및 결합 절차를 나타낸 개념도이다.
인증 및 결합 절차는 액티브 스캐닝 방법 또는 패시브 스캐닝을 사용하였는지 여부와 관계 없이 수행될 수 있다. 예를 들어, AP(300, 350)가 non-AP STA(305, 355)와 인증 요청 프레임(authentication request frame, 310), 인증 응답 프레임(authentication response frame, 320), 결합 요청 프레임(association request frame, 330) 및 결합 응답 프레임(association response frame, 340)을 교환함으로써, 인증 및 결합 절차가 수행될 수 있다.
구체적으로, 인증 절차는 non-AP STA(305, 355)에서 인증 요청 프레임(310)을 AP(300, 350)로 전송함으로써 수행될 수 있다. AP(300, 350)는 인증 요청 프레임(310)에 대한 응답으로 인증 응답 프레임(320)을 non-AP STA(305, 355)으로 전송할 수 있다. 인증 프레임 포맷(authentication frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.11 절에 개시되어 있다.
구체적으로, 결합 절차는 non-AP STA(305, 355)에서 결합 요청 프레임(330)을 AP(300, 305)로 전송함으로써 수행될 수 있다. AP(300, 350)는 결합 요청 프레임(330)에 대한 응답으로 결합 응답 프레임(440)을 non-AP STA(305, 355)으로 전송할 수 있다.
결합 요청 프레임(330)은 non-AP STA(305, 355)의 성능(capability)에 관한 정보를 포함할 수 있다. AP(300, 350)는 결합 요청 프레임(430)에 포함된 non-AP STA(305, 355)의 성능에 관한 정보를 기반으로 non-AP STA(305, 355)에 대한 지원 가능 여부를 판단할 수 있다.
일 예로, non-AP STA(305, 355)에 대한 지원이 가능한 경우, AP(300, 350)는 결합 응답 프레임(340)에 결합 요청 프레임(330)에 대한 수락 여부와 그 이유, 자신이 지원 가능한 성능 정보(capability information)을 담아서 non-AP STA(305, 355)에 전송할 수 있다. 결합 프레임 포맷(association frame format)에 대해서는 IEEE 802.11 8.3.3.5/8.3.3.6 절에 개시되어 있다.
도 3에 언급된 결합 절차까지 수행되면, AP와 STA 사이에 정상적인 데이터의 송신 및 수신 절차가 수행될 수 있다.
도 4는 웨이크업 패킷을 수신하는 무선 단말의 내부 블록도를 보여준다.
도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템(400)은 제1 무선 단말(410) 및 제2 무선 단말(420)을 포함할 수 있다.
제1 무선 단말(410)은 메인 라디오(즉, 802.11 라디오)와 연관된 메인 라디오 모듈(411) 및 저전력 웨이크업 수신기(Low-Power Wake-Up receiver, 'LP WUR')를 포함하는 WUR 모듈(412)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 메인 라디오 모듈은 Primary Component Radio (이하, 'PCR') 모듈로 언급될 수 있다.
예를 들어, 메인 라디오 모듈(411)은 Wi-Fi, Bluetooth®라디오(이하, BT 라디오) 및 Bluetooth®Low Energy 라디오(이하, BLE 라디오)를 지원하는 복수의 회로를 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 제1 무선 단말(410)은 메인 라디오 모듈(411)을 어웨이크(awake) 상태 또는 도즈(doze) 상태로 제어할 수 있다.
예를 들어, 메인 라디오 모듈(411)이 어웨이크(awake) 상태에 있을 때, 제1 무선 단말(410)은 메인 라디오 모듈(411)을 기반으로 802.11 기반의 프레임(예로, 802.11 타입의 PPDU)을 송신하거나 802.11 기반의 프레임을 수신할 수 있다. 일 예로, 802.11 기반의 프레임은 20MHz 대역의 non-HT PPDU일 수 있다.
다른 예로, 메인 라디오 모듈(411)이 도즈(doze) 상태에 있을 때, 제1 무선 단말(410)은 메인 라디오 모듈(411)을 기반으로 802.11 기반의 프레임(예로, 802.11 타입의 PPDU)을 송신하거나 802.11 기반의 프레임을 수신할 수 없다.
즉, 메인 라디오 모듈(411)이 도즈 상태(즉, OFF 상태)에 있을 때, 웨이크업 패킷(Wake-Up Packet, 이하, 'WUP')에 따라 WUR 모듈(412)이 메인 라디오 모듈(411)을 어웨이크 상태로 깨우기 전까지, 제1 무선 단말(400)은 제2 무선 단말(420, 예로, AP)에 의해 송신되는 프레임(예로, 802.11 타입의 PPDU)을 수신할 수 없다.
본 명세서에서, 제1 무선 단말(410)은 WUR 모듈(412)을 턴-오프 상태 또는 턴-온 상태로 제어할 수 있다.
예를 들어, 턴-온 상태에 있는 WUR 모듈(412)을 포함하는 제1 무선 단말(410)은 오직 제2 무선 단말(420, 예로, AP)에 의해 송신되는 특정한 타입의 프레임만을 수신할 수 있다.
이 경우, 특정한 타입의 프레임은 도 5를 통해 후술되는 온-오프 키잉(On-Off Keying; OOK) 변조 방식에 의해 변조된 프레임(즉, 웨이크업 패킷)일 수 있다.
예를 들어, 턴-오프 상태에 있는 WUR 모듈(412)을 포함하는 제1 무선 단말(410)은 제2 무선 단말(420, 예로, AP)에 의해 송신되는 특정한 타입의 프레임(즉, 웨이크업 패킷)을 수신할 수 없다.
본 명세서에서, 제1 무선 단말(410)은 메인 라디오 모듈(즉, PCR 모듈, 411)과 WUR 모듈(412)을 독립적으로 운용될 수 있다.
이하 본 명세서의 간결하고 명확한 이해를 위해, 메인 라디오 모듈(411)이 어웨이크 상태에 있고, WUR 모듈(412)이 턴-오프 상태에 있을 때, 제1 무선 단말(410)은 WLAN 모드로 동작한다고 언급될 수 있다.
또한, WUR 모듈(412)이 턴-온 상태에 있을 때, 제1 무선 단말(410)은 WUR 모드로 동작한다고 언급될 수 있다.
구체적으로, WUR 모드에 있는 제1 무선 단말(410)은 턴-온 상태에 있는 WUR 모듈(412)을 기반으로 웨이크업 패킷(WUP)을 수신할 수 있다. 또한, 웨이크업 패킷(WUP)이 WUR 모듈(412)에 수신될 때, WUR 모드에 있는 제1 무선 단말(410)은 WUR 모듈(412)이 메인 라디오 모듈(411)을 깨우도록 제어할 수 있다.
또한, 메인 라디오 모듈(411)이 도즈 상태에 있고, WUR 모듈(412)이 턴-온 상태에 있을 때, 제1 무선 단말(410)은 WUR-PS 모드로 동작한다고 언급될 수 있다.
본 명세서에서, 무선 단말에 포함된 특정 모듈의 ON 상태를 나타내기 위해, 어웨이크 상태와 턴-온 상태에 대한 용어는 혼용될 수 있다. 같은 맥락에서, 무선 단말에 포함된 특정 모듈의 OFF 상태를 나타내기 위해, 도즈 상태와 턴-오프 상태에 대한 용어는 혼용될 수 있다.
본 실시 예에 따른 제1 무선 단말(410)은 활성화 상태에 있는 메인 라디오 모듈(411) 또는 WUR 모듈(412)을 기반으로 다른 무선 단말(420, 예로, AP)로부터 프레임(예로, 802.11 기반의 PPDU)을 수신할 수 있다.
WUR 모듈(412)은 도즈 상태에 있는 메인 라디오 모듈(411)을 어웨이크 상태로 천이시키기 위한 수신기일 수 있다. 즉, WUR 모듈(412)은 송신기를 포함하지 않을 수 있다.
제1 무선 단말(410)은 메인 라디오 모듈(411)이 도즈 상태에 있는 듀레이션 동안 WUR 모듈(412)을 턴-온 상태로 동작시킬 수 있다.
예를 들어, 웨이크업 패킷이 턴-온 상태에 있는 WUR 모듈(412)을 기반으로 수신되면, 제1 무선 단말(410)은 도즈 상태에 있는 메인 라디오 모듈(411)이 어웨이크 상태로 천이하도록 제어할 수 있다.
참고로, WUR 모듈(412)에 포함된 저전력 웨이크업 수신기(LP WUR)은 활성화 상태에서 1mW 미만의 타겟 전력 소비를 목표로 한다. 또한, 저전력 웨이크업 수신기는 5MHz 미만의 좁은 대역폭을 사용할 수 있다.
또한, 저전력 웨이크업 수신기에 의한 전력 소비는 1Mw 미만일 수 있다. 또한, 저전력 웨이크업 수신기의 타겟 송신 범위(target transmission range)는 기존 802.11의 타겟 송신 범위와 동일하게 구현될 수 있다.
본 실시 예에 따른 제2 무선 단말(420)은 메인 라디오(즉, 802.11)를 기반으로 사용자 데이터(user data)를 송신할 수 있다. 제2 무선 단말(420)은 WUR 모듈(412)을 위한 웨이크업 패킷(WUP)을 송신할 수 있다.
도 5는 무선 단말이 웨이크업 패킷 및 데이터 패킷을 수신하는 방법을 보여주는 개념도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템(500)은 수신 단말에 상응하는 제1 무선 단말(510) 및 송신 단말에 상응하는 제2 무선 단말(520)을 포함할 수 있다.
도 5의 제1 무선 단말(510)의 기본적인 동작은 도 4의 제1 무선 단말(410)에 대한 설명을 통해 이해될 수 있다. 또한, 도 5의 제2 무선 단말(520)의 기본적인 동작은 도 4의 제2 무선 단말(420)에 대한 설명을 통해 이해될 수 있다.
도 5를 참조하면, 턴-온 상태(예로, ON 상태)에 있는 WUR 모듈(512)에 웨이크업 패킷(521)이 수신될 수 있다.
이 경우, WUR 모듈(512)은 메인 라디오 모듈(511)이 웨이크업 패킷(521) 이후 수신될 데이터 패킷(522)을 정확하게 수신하기 위해 웨이크업 신호(523)를 도즈 상태(즉, OFF 상태)에 있는 메인 라디오 모듈(511)로 전달할 수 있다.
예를 들어, 웨이크업 신호(523)는 제1 무선 단말(510)의 내부의(internal) 프리미티브(primitive)를 기반으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 도즈 상태(즉, OFF 상태)에 있는 메인 라디오 모듈(511)에 웨이크업 신호(523)가 수신되면, 제1 무선 단말(510)은 메인 라디오 모듈(511)을 어웨이크 상태(즉, ON 상태)로 천이하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 메인 라디오 모듈(511)이 도즈 상태(즉, OFF 상태 에서 어웨이크 상태(즉, ON 상태)로 천이될 때, 제1 무선 단말(510)은 메인 라디오 모듈(511)에 포함된 Wi-Fi, BT 라디오 및 BLE 라디오를 지원하는 복수의 회로(미도시)를 전부 활성화시키거나 일부만을 활성화시킬 수 있다.
다른 예로, 웨이크업 패킷(521)에 포함된 실제 데이터는 메인 라디오 모듈(511)이 도즈 상태(즉, OFF 상태)이더라도 수신 단말의 메모리 블록(미도시)으로 직접 전달될 수 있다.
또 다른 예로, 웨이크업 패킷(521)에 IEEE 802.11 MAC 프레임이 포함된 경우, 수신 단말은 메인 라디오 모듈(511)의 MAC 프로세서만 활성화시킬 수 있다. 즉, 수신 단말은 메인 라디오 모듈(511)의 PHY 모듈을 비활성화 상태로 유지시킬 수 있다. 도 5의 웨이크업 패킷(521)에 대하여는 후술되는 도면을 통해 더 상세하게 설명된다.
제2 무선 단말(520)은 제1 무선 단말(510)로 웨이크업 패킷(521)을 송신하도록 설정될 수 있다.
도 6은 웨이크업 패킷의 포맷의 일 예를 보여준다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 웨이크업 패킷(600)은 하나 이상의 레거시 프리앰블(610, legacy preamble)을 포함할 수 있다. 또한, 웨이크업 패킷(600)은 레거시 프리앰블(610) 뒤에 페이로드(620)를 포함할 수 있다. 페이로드(620)는 간단한 변조 방식(예로, 온오프 키잉(On-Off Keying; OOK) 변조 방식에 의해 변조(modulate)될 수 있다. 페이로드를 포함하는 웨이크업 패킷(600)은 상대적으로 작은 대역폭(bandwidth)를 기반으로 전송될 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 제2 무선 단말(예로, 520)는 웨이크업 패킷(521, 600)을 생성 및/또는 송신하도록 구성될 수 있다. 제1 무선 단말(예로, 510)은 수신된 웨이크업 패킷(521)을 처리(process)하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 웨이크업 패킷(600)은 기존의 IEEE 802.11 표준에서 정의된 레거시 프리앰블(610) 또는 임의의 다른 프리앰블(미도시)을 포함할 수 있다. 웨이크업 패킷(600)은 레거시 프리앰블(610) 다음에 하나의 패킷 심볼(615)을 포함할 수 있다. 또한, 웨이크업 패킷(600)은 페이로드(620)를 포함할 수 있다.
레거시 프리앰블(610)은 레거시 STA과의 공존(coexistence)을 위해 제공될 수 있다. 공존을 위한 레거시 프리앰블(610)에는 패킷을 보호하기 위한 L-SIG 필드가 사용될 수 있다.
예를 들어, 레거시 프리앰블(610) 내 L-STF 필드를 통해 802.11 STA은 패킷의 시작 부분을 검출할 수 있다. 레거시 프리앰블(610) 내 L-SIG 필드를 통해 STA은 802.11 패킷의 종료 부분을 검출 수 있다.
802.11n 단말의 잘못된 알람(false alarm)을 줄이기 위해, 도 6의 L-SIG 다음에 변조된 하나의 심볼(615)이 추가될 수 있다. 하나의 심볼(615)은 BPSK(BiPhase Shift Keying) 기법에 따라 변조될 수 있다. 하나의 심볼(615)은 4us의 길이를 가질 수 있다. 하나의 심볼(615)은 레거시 파트와 같이 20MHz 대역폭을 가질 수 있다.
레거시 프리앰블(610)은 써드 파티(third party) 레거시 STA(LP-WUR을 포함하지 않은 STA)을 위한 필드로 이해될 수 있다. 다시 말해, 레거시 프리앰블(610)은 LP-WUR에 의해 복호되지 않을 수 있다.
페이로드(620)는 웨이크업 프리앰블(Wake-Up preamble) 필드(621), MAC 헤더 필드(623), 프레임 바디(Frame Body) 필드(625) 및 Frame Check Sequence (FCS) 필드(627)를 포함할 수 있다.
웨이크업 프리앰블 필드(621)는 웨이크업 패킷(600)을 식별하기 위한 시퀀스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 웨이크업 프리앰블 필드(621)는 PN 시퀀스(Pseudo Random Noise Sequence)를 포함할 수 있다.
MAC 헤더 필드(624)는 웨이크업 패킷(600)을 수신하는 수신 단말을 지시하는 어드레스 정보(또는 수신장치의 식별자)를 포함할 수 있다. 프레임 바디 필드(626)는 웨이크업 패킷(600)의 다른 정보를 포함할 수 있다.
프레임 바디(626)에는 페이로드의 길이 정보 또는 사이즈 정보가 포함될 수 있다. 도 6을 참조하면, 페이로드의 길이 정보는 레거시 프리앰블(610)에 포함된 길이(LENGTH) 정보 및 MCS 정보를 기반으로 연산될 수 있다.
FCS 필드(628)는 에러 정정을 위한 Cyclic Redundancy Check (CRC) 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, FCS 필드(628)는 MAC 헤더 필드(623) 및 프레임 바디(625)를 위한 CRC-8 값 또는 CRC-16 값을 포함 할 수 있다.
도 7은 웨이크업 패킷의 신호 파형을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 웨이크업 패킷(700)은 레거시 프리앰블(802.11 프리앰블, 710) 및 On-Off Keying(OOK) 기법을 기반으로 변조된 페이로드(722, 724)를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따른 웨이크업 패킷(WUP)은 레가시 프리앰블과 새로운 LP-WUR 신호 파형이 공존하는 형태로 이해될 수 있다.
도 7의 레거시 프리앰블(710)은 OOK 기법이 적용되지 않을 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 페이로드(722, 724)는 OOK 기법에 따라 변조(modulate)될 수 있다. 다만, 페이로드(722, 724)에 포함된 웨이크업 프리앰블(722)은 다른 변조 기법에 따라 변조될 수도 있다.
일 예로, 레거시 프리앰블(710)이 64 FFT가 적용되는 20MHz의 채널 대역을 기반으로 송신된다고 가정할 수 있다. 이 경우, 페이로드(722, 724)는 약 4.06MHz의 채널 대역을 기반으로 송신될 수 있다.
도 8은 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 비트 값의 비율에 따라 소비 전력이 결정되는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, '1' 또는 '0'을 비트 값으로 갖는 이진 수열 형태의 정보가 표현될 수 있다. 이진 수열 형태의 정보가 갖는 비트 값들을 기반으로 OOK 변조 기법에 따른 통신이 수행될 수 있다.
예를 들어, 발광 다이오드를 가시광 통신에 이용하는 경우, 이진 수열 형태의 정보를 구성하는 비트 값이 '1'인 경우 발광 다이오드를 온(on) 시키고, 비트 값이 '0'인 경우 발광 다이오드를 오프(off) 시킬 수 있다.
이와 같은 발광 다이오드의 점멸에 따라 가시광 형태로 송신된 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 정보가 제공될 수 있다. 예를 들어, '1001101011'의 값을 가지는 이진 수열 형태의 정보가 제공될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 비트 값이 '1'인 경우 송신 단말은 온(on) 시키고, 비트 값이 '0'인 경우 송신 단말은 오프(off)시키면, 위 10개의 비트 값 중 6개의 비트 값에 상응하는 심볼이 온(on)된다.
본 실시 예에 따른 웨이크업 수신기(WUR)는 수신 단말에 포함되므로, 송신 단말의 송신 전력은 크게 고려되지 않을 수 있다. 본 실시 예에서 OOK 기법을 사용되는 이유는 수신 신호의 복호 절차에서 소모되는 소모전력이 굉장히 적기 때문이다.
복호 절차를 수행하기 전까지는 메인 라디오에 의해 소모되는 전력과 WUR에 의해 소모되는 전력 사이에 큰 차이가 없을 수 있다. 다만, 수신 단말에 의해 복호 절차가 수행됨에 따라 메인 라디오 모듈에서 소모되는 전력과 WUR 모듈에서 소모되는 전력 사이에 큰 차이가 발생할 수 있다. 아래는 대략적인 소모 전력이다.
- 기존 Wi-Fi 전력 소모는 약 100mW가 된다. 구체적으로, Resonator + Oscillator + PLL (1500uW) -> LPF (300uW) -> ADC (63uW) -> decoding processing (Orthogonal frequency-division multiplexing (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 OOK 기법에 따른 펄스의 설계 과정을 보여주는 도면이다.
본 실시 예에 따른 무선 단말은 OOK 기법에 따른 펄스를 생성하기 위해 기존 802.11의 OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing) 송신장치를 사용할 수 있다. 기존 802.11의 OFDM 송신장치는 64-point IFFT를 적용하여 64개의 비트를 갖는 시퀀스를 생성할 수 있다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 실시 예에 따른 무선 단말은 OOK 기법에 따라 변조된 웨이크업 패킷(WUP)의 페이로드를 송신할 수 있다. 본 실시 예에 따른 페이로드(예로, 도 6의 620)는 온 신호(ON-signal) 및 오프 신호(OFF-signal)를 기반으로 구현될 수 있다.
웨이크업 패킷(WUP)의 페이로드(예로, 도 6의 620)에 포함된 온 신호(ON-signal)를 위해 OOK 기법이 적용될 수 있다. 이 경우, 온 신호는 실제 전력 값을 가지는 신호일 수 있다.
주파수 영역 그래프(920)를 참조하면, 페이로드(예로, 도 6의 620)에 포함된 온 신호는 웨이크업 패킷(WUP)의 채널 대역에 상응하는 N1개(N1은 자연수)의 서브캐리어 중 N2개(N2는 자연수)의 서브캐리어에 대하여 IFFT를 수행하여 획득될 수 있다. 또한, N2개의 서브캐리어에는 기설정된 시퀀스가 적용될 수 있다.
예를 들어, 웨이크업 패킷(WUP)의 채널 대역은 20MHz일 수 있다. N1개의 서브캐리어는 64개의 서브캐리어이고, N2개의 서브캐리어는 연속하는 13개의 서브캐리어(도 9의 921)일 수 있다. 웨이크업 패킷(WUP)에 적용되는 서브캐리어 간격은 312.5kHz일 수 있다.
웨이크업 패킷(WUP)의 페이로드(예로, 도 6의 620)에 포함된 오프 신호(OFF-signal)를 위해 OOK 기법이 적용될 수 있다. 오프 신호는 실제 전력 값을 가지지 않는 신호일 수 있다. 즉, 오프 신호는 웨이크업 패킷(WUP)의 구성에서 고려되지 않을 수 있다.
웨이크업 패킷(WUP)의 페이로드(도 6의 620)에 포함된 온 신호는 WUR 모듈(예로, 도 5의 512)에 의해 1비트 온(ON) 신호(즉, '1')로 판단(즉, 복조)될 수 있다. 마찬가지로, 페이로드에 포함된 오프 신호는 WUR 모듈(예로, 도 5의 512)에 의해 1비트 오프 신호(즉, '0')로 판단(즉, 복조)될 수 있다.
도 9의 서브캐리어 집합(921)을 위해 특정 시퀀스가 기설정될 수 있다. 이 경우, 기설정된 시퀀스는 13비트 시퀀스일 수 있다. 일 예로, 13비트 시퀀스 중 DC 서브캐리어에 상응하는 계수는 '0'이고, 나머지 계수는 '1' 또는 '-1'로 설정될 수 있다.
주파수 영역 그래프(920)를 참조하면, 서브캐리어 집합(921)은 서브캐리어 인덱스가 '-6'부터 '+6'인 서브캐리어에 상응할 수 있다.
예를 들어, 13비트 시퀀스 중 서브캐리어 인덱스가 '-6'부터 '-1'인 서브캐리어에 상응하는 계수는 '1' 또는 '-1'로 설정될 수 있다. 13비트 시퀀스 중 서브캐리어 인덱스가 '1'부터 '6'인 서브캐리어에 상응하는 계수는 '1' 또는 '-1'로 설정될 수 있다.
예를 들어, 13비트 시퀀스 중 서브캐리어 인덱스가 '0'인 서브캐리어는 널링(null)될 수 있다. 서브캐리어 집합(921)을 제외한 나머지 서브캐리어(서브캐리어 인덱스 '-32'부터 '-7'까지 및 서브캐리어 인덱스 '+7'부터 '+31'까지)의 계수는 전부 '0'으로 설정될 수 있다.
연속하는 13개의 서브캐리어에 상응하는 서브캐리어 집합(921)은 약 4.06MHz의 채널 대역폭을 갖도록 설정될 수 있다. 즉, 웨이크업 패킷(WUP)을 위한 20MHz 대역 중 4.06MHz에 신호에 의한 전력이 집중될 수 있다.
본 실시 예에 따라 OOK 기법에 따른 펄스를 이용하면, 특정 대역에 전력이 집중됨으로써 SNR(Signal to Noise Ratio)이 커질 수 있고, 수신장치의 AC/DC 컨버터에서 변환을 위한 전력의 소모가 적어질 수 있다는 장점이 있다. 샘플링 주파수 대역이 4.06MHz로 감소되므로, 무선 단말에 의한 전력 소모가 줄어들 수 있다.
본 실시 예에 다른 802.11의 OFDM 송신장치는 웨이크업 패킷의 채널 대역(예로, 20MHz 대역)에 상응하는 N1개(예로, 64개)의 서브캐리어 중 N2개(예로, 연속하는 13개)의 서브캐리어에 대하여 IFFT(예로, 64-point IFFT)를 수행할 수 있다.
이 경우, N2개의 서브캐리어에는 기설정된 시퀀스가 적용될 수 있다. 이에 따라, 시간 영역에서 하나의 온 신호가 생성될 수 있다. 하나의 온 신호에 상응하는 1비트 정보는 하나의 심벌을 통해 전달될 수 있다.
예를 들어, 64-point IFFT가 수행될 때, 서브캐리어 집합(921)에 상응하는 3.2us 길이를 갖는 심벌이 생성될 수 있다. 또한, 서브캐리어 집합(921)에 상응하는 3.2us 길이를 갖는 심벌에 CP(Cyclic Prefix, 0.8us)가 추가되면, 도 9의 시간 영역 그래프(910)와 같이, 총 4us 길이를 갖는 하나의 심벌이 생성될 수 있다.
또한, 802.11의 OFDM 송신장치는 오프 신호를 아예 송신하지 않을 수 있다.
본 실시 예에 따르면, WUR 모듈(예로, 도 5의 512)을 포함하는 제1 무선 단말(예로, 도 5의 510)은 수신 신호의 포락선을 추출하는 포락선 검출기(envelope detector)를 기반으로 수신 패킷을 복조(demodulate)할 수 있다.
예를 들어, 본 실시 예에 따른 WUR 모듈(예로, 도 5의 512)은 수신 신호의 포락선을 통해 획득된 수신 신호의 전력 레벨과 미리 설정된 임계 레벨을 비교할 수 있다.
만일 수신 신호의 전력 레벨이 임계 레벨보다 높다면, WUR 모듈(예로, 도 5의 512)은 수신 신호를 1비트 온(ON) 신호(즉, '1')로 판단할 수 있다. 만일 수신 신호의 전력 레벨이 임계 레벨보다 낮다면, WUR 모듈(예로, 도 5의 512)은 수신 신호를 1비트 오프(OFF) 신호(즉, '0')로 판단할 수 있다.
도 9의 내용을 일반화시키면, 20MHz 대역에서 길이가 K(예로, K는 자연수)인 각 신호는 20MHz 대역을 위한 64개의 서브캐리어 중 연속하는 K개의 서브캐리어를 기반으로 송신될 수 있다. 예를 들어, K는 신호를 송신하기 위해 사용되는 서브캐리어의 개수와 상응할 수 있다. 또한, K는 OOK 기법에 따른 펄스의 대역폭과 상응할 수 있다.
64개의 서브캐리어 중 K개의 서브캐리어를 제외한 나머지 서브캐리어의 계수(coefficient)는 모두 '0'으로 설정될 수 있다.
구체적으로, '0'에 상응하는 1비트 오프 신호(이하, 정보 0) 및 '1'에 상응하는 1비트 온(ON) 신호(이하, 정보 1)를 위해, 동일한 K개의 서브캐리어가 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용되는 K개의 서브캐리어를 위한 인덱스는 33-floor(K/2): 33+ceil(K/2)-1로 표현될 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 WUR STA을 위한 기본적인 동작을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, AP(1000)는 도 5의 제2 무선 단말(520)과 상응할 수 있다. 도 10의 AP(1000)의 가로축은 시간(ta)를 지시할 수 있다. 도 10의 AP(1000)의 세로축은 AP(1000)에 의해 송신될 패킷(또는 프레임)의 존재와 연관될 수 있다.
WUR STA(1010)은 도 5의 제1 무선 단말(510)과 상응할 수 있다. WUR STA(1010)은 메인 라디오 모듈(PCR#m, 1011) 및 WUR 모듈(PCR#m, 1012)을 포함할 수 있다. 도 10의 메인 라디오 모듈(1011)은 도 5의 메인 라디오 모듈(511)과 상응할 수 있다.
구체적으로, 메인 라디오 모듈(1011)은 AP(1000)로부터 802.11 기반의 패킷을 수신하기 위한 수신 동작 및 AP(1000)로 802.11 기반의 패킷을 송신하기 위한 송신 동작을 모두 지원할 수 있다. 일 예로, 802.11 기반의 패킷은 OFDM 기법에 따라 변조된 패킷일 수 있다.
메인 라디오 모듈(1011)의 가로축은 시간(tm)을 지시할 수 있다. 메인 라디오 모듈(1011)의 가로축의 하단에 표시된 화살표는 메인 라디오 모듈(1011)의 전력 상태(예로, ON 상태 또는 OFF 상태)와 연관될 수 있다. 메인 라디오 모듈(1011)의 세로축은 메인 라디오 모듈(1011)을 기반으로 송신될 패킷의 존재와 연관될 수 있다.
도 10의 WUR 모듈(1012)은 도 5의 WUR 모듈(512)과 상응할 수 있다. 구체적으로, WUR 모듈(1012)은 AP(1000)로부터 OOK(ON-OFF Keying) 기법에 따라 변조된 패킷을 위한 수신 동작만을 지원할 수 있다.
WUR 모듈(1012)의 가로축은 시간(tw)을 지시할 수 있다. 또한, WUR 모듈(1012)의 가로축의 하단에 표시된 화살표는 WUR 모듈(1012)의 전력 상태(예로, ON 상태 또는 OFF 상태)와 연관될 수 있다.
도 10의 WUR STA(1010)은 AP(1000)와 결합 절차를 수행하여 결합된(associate) 무선 단말로 이해될 수 있다.
도 5 및 도 10을 참조하면, 도 10의 AP(1000)는 도 5의 제2 무선 단말(520)과 상응할 수 있다. 도 10의 AP(1000)의 가로축은 시간(ta)를 나타낼 수 있다. 도 10의 AP(1000)의 세로축은 AP(1000)에 의해 송신될 패킷(또는 프레임)의 존재와 연관될 수 있다.
WUR STA(1010)은 도 5의 제1 무선 단말(510)과 상응할 수 있다. WUR STA(1010)은 메인 라디오 모듈(PCR#m, 1011) 및 WUR 모듈(WUR#m, 1012)을 포함할 수 있다. 도 10의 메인 라디오 모듈(1011)은 도 5의 메인 라디오 모듈(511)과 상응할 수 있다.
구체적으로, 메인 라디오 모듈(1011)은 AP(1000)로부터 802.11 기반의 패킷을 수신하기 위한 수신 동작 및 AP(1000)로 802.11 기반의 패킷을 송신하기 위한 송신 동작을 모두 지원할 수 있다. 일 예로, 802.11 기반의 패킷은 OFDM 기법에 따라 변조된 패킷일 수 있다.
메인 라디오 모듈(1011)의 가로축은 시간(tm)을 나타낼 수 있다. 메인 라디오 모듈(1011)의 가로축의 하단에 표시된 화살표는 메인 라디오 모듈(1011)의 전력 상태(예로, ON 상태 또는 OFF 상태)와 연관될 수 있다.
메인 라디오 모듈(1011)의 세로축은 메인 라디오 모듈(1011)을 기반으로 송신될 패킷의 존재와 연관될 수 있다. 도 10의 WUR 모듈(1012)은 도 5의 WUR 모듈(512)과 상응할 수 있다. 구체적으로, WUR 모듈(1012)은 AP(1000)로부터 OOK 기법에 따라 변조된 패킷을 위한 수신 동작을 지원할 수 있다.
WUR 모듈(1012)의 가로축은 시간(tw)을 나타낼 수 있다. 또한, WUR 모듈(1012)의 가로축의 하단에 표시된 화살표는 WUR 모듈(1012)의 전력 상태(예로, ON 상태 또는 OFF 상태)와 연관될 수 있다.
도 10의 웨이크업 구간(TW~T1)에서, WUR STA(1010)은 WUR 모드에 있을 수 있다.
예를 들어, WUR STA(1010)은 메인 라디오 모듈(1011)이 도즈 상태(즉, OFF 상태)에 있도록 제어할 수 있다. 또한, WUR STA(1010)은 WUR 모듈(1012)이 턴-온 상태(즉, ON 상태)에 있도록 제어할 수 있다.
WUR STA(1010)을 위한 데이터 패킷이 AP(1000) 내에 존재할 때, AP(1000)는 경쟁 기반으로 웨이크업 패킷(WUP)을 WUR STA(1010)로 송신할 수 있다.
이 경우, WUR STA(1010)은 턴-온 상태(즉, ON 상태)에 있는 WUR 모듈(1012)을 기반으로 웨이크업 패킷(WUP)을 수신할 수 있다. 여기서, 웨이크업 패킷(WUP)은 앞선 도 5 내지 도 7을 통해 언급된 설명을 기반으로 이해될 수 있다.
도 10의 제1 구간(T1~T2)에서, WUR 모듈(1012)에 수신된 웨이크업 패킷(WUP)에 따라 메인 라디오 모듈(511)을 깨우기 위한 웨이크업 신호(예로, 도 5의 523)가 메인 라디오 모듈(511)에 전달될 수 있다.
본 명세서에서, 웨이크업 신호(예로, 도 5의 523)에 따라 메인 라디오 모듈(511)이 도즈 상태에서 어웨이크 상태로 천이하는데 소요되는 시간은 턴-온 딜레이(Turn-On Delay, 이하 'TOD')로 언급될 수 있다.
도 10을 참조하면, 턴-온 딜레이(TOD)가 경과하면, WUR STA(1010)은 WLAN 모드에 있을 수 있다.
예를 들어, 턴-온 딜레이(TOD)가 경과하면, WUR STA(1010)은 메인 라디오 모듈(1011)이 어웨이크 상태(즉, ON 상태)에 있도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 웨이크업 구간(TW~T1)이 경과하면, WUR STA(1010)은 WUR 모듈(1012)이 턴-오프 상태(즉, OFF 상태)에 있도록 제어할 수 있다.
이어, WUR STA(1010)은 어웨이크 상태(즉, ON 상태)에 있는 메인 라디오 모듈(1011)을 기반으로 PS-폴(Power Save Poll, 이하 'PS-poll') 프레임을 AP(1000)로 송신할 수 있다.
여기서, PS-poll 프레임은 WUR STA(1010)이 메인 라디오 모듈(1011)을 기반으로 AP(1000) 내에 존재하는 WUR STA(1010)을 위한 데이터 패킷을 수신할 수 있음을 알리기 위한 프레임일 수 있다. 또한, PS-poll 프레임은 다른 무선 단말(미도시)과 경쟁 기반으로 송신되는 프레임일 수 있다.
이어, AP(1000)는 PS-poll 프레임에 대한 응답으로 제1 ACK 프레임(ACK#1)을 WUR STA(1010)로 송신할 수 있다.
이어, AP(1000)는 WUR STA(1010)을 위한 데이터 패킷을 WUR STA(1010)로 송신할 수 있다. 이 경우, WUR STA(1010)을 위한 데이터 패킷(Data)은 어웨이크 상태(즉, ON 상태)에 있는 메인 라디오 모듈(1011)을 기반으로 수신될 수 있다.
이어, WUR STA(1010)은 WUR STA(1010)을 위한 데이터 패킷(Data)의 성공적인 수신을 알리기 위한 제2 ACK 프레임(ACK#2)을 AP(1000)로 송신할 수 있다.
도 10에 도시되지 않으나, 도 10의 제2 구간(T2~T3)에서, WUR STA(1010)은 파워 세이빙을 위하여 WLAN 모드에서 WUR 모드로 다시 천이할 수 있다.
도 11은 본 실시 예에 따른 WUR 모듈을 위한 시그널링 절차를 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 도 11의 AP(1100)는 도 10의 AP(1000)와 상응하고, 도 11의 WUR STA(1110)은 도 10의 WUR STA(1010)과 상응할 수 있다. 또한, 도 11의 메인 라디오 모듈(1111)은 도 10의 메인 라디오 모듈(1011)과 상응하고, 도 11의 WUR 모듈(1112)은 도 10의 WUR 모듈(1012)과 상응할 수 있다.
도 11의 명확하고 간결한 이해를 위하여, WUR STA(1110)은 결합 절차를 수행하여 AP(1100)와 결합된 무선 단말로 이해될 수 있다.
도 11의 AP(1100)는 WUR STA(1110)의 동작 모드를 미리 알고 있어야 WUR STA(1110)를 위한 하향링크 데이터를 효율적으로 송신할 수 있다. 즉, WUR STA(1110)은 자신의 동작 모드를 변경하고자 할 때마다 이를 AP(1100)에 알려줄 필요가 있다.
도 11의 제1 구간(T1~T2)에서, WUR STA(1110)은 WLAN 모드에 있을 수 있다. 예를 들어, WUR STA(1110)은 메인 라디오 모듈(1111)이 어웨이크 상태(즉, ON 상태)에 있도록 제어할 수 있다. 또한, WUR STA(1110)은 WUR 모듈(1112)이 턴-오프 상태(즉, OFF 상태)에 있도록 제어할 수 있다.
이 경우, WUR STA(1110)이 자신의 동작 모드를 WLAN 모드에서 WUR 모드로 진입(enter)하고자 할 때, WUR STA(1110)은 AP(1100)에게 WUR STA(1110)의 WUR 모드 요청 프레임을 송신할 수 있다.
예를 들어, WUR 모드 요청 프레임은 WUR STA(1110)이 요청하는 동작 모드를 위한 모드 지시(mode indication) 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모드 지시 정보는 WUR STA(1110)이 WUR 모드에 진입(enter)하고자 함을 알리는 제1 값 또는 WUR 모드를 중지(suspend)하고자 함을 알리는 제2 값으로 설정될 수 있다.
여기서, WUR 모드 요청 프레임은 WUR 모드에 진입(enter)하고자 함을 알리는 제1 값으로 설정된 모드 지시 정보를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
예를 들어, WUR 모드 요청 프레임은 WUR 모듈(1112)에 의한 듀티 사이클 동작을 위한 파라미터 정보를 더 포함할 수 있다.
여기서, 듀티 사이클 동작을 위한 파라미터 정보는 WUR 모듈(1112)에 의해 선호되는 온 듀레이션(On Duration)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 온 듀레이션에 대한 정보는 WUR 모듈(1112)이 어웨이크 상태를 유지하는 시간의 길이를 지시할 수 있다.
또한, 듀티 사이클 동작을 위한 파라미터 정보는 각 WUR 듀티 사이클의 온 듀레이션 사이의 시간인 듀티 사이클 구간(Duty Cycle Period)에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
다른 예로, WUR 모드 요청 프레임은 웨이크업 패킷에 대한 타임 아웃 값(Timeout value)에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 웨이크업 패킷(WUP)의 수신 이후 일정 시간 동안 응답을 하지 못한 경우라면, WUR STA(1110)은 재전송될 웨이크업 패킷의 수신을 위해 다시 WUR 모드로 동작할 필요가 있을 수 있다.
또 다른 예로, WUR 모드 요청 프레임은 Received RSSI에 대한 정보 및 채널 품질 정보(Channel quality information)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, AP가 웨이크업 패킷(WUP)의 전송 속도를 결정하는데 도움을 주기 위하여, WUR STA(1110)은 이전에 AP(1100)로부터 수신했던 프레임의 측정 값을 전송할 수 있다.
이어, WUR STA(1110)은 AP(1100)로부터 WUR 모드 요청 프레임의 성공적인 수신을 알리는 제1 ACK 프레임을 메인 라디오 모듈(1111)을 기반으로 수신할 수 있다.
이어, WUR STA(1110)은 AP(1100)로부터 WUR 모드 요청 프레임에 대한 응답으로 WUR 모드 응답 프레임을 메인 라디오 모듈(1111)을 기반으로 수신할 수 있다. 여기서, WUR 모드 응답 프레임은 WUR STA(1110)의 모드 변경에 관한 요청을 기반으로 AP(1100)에 의해 승인된 WUR 관련 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, WUR 관련 정보는 WUR STA(1110)의 모드 변경에 관한 요청을 승인하거나 거절하는 상태 코드(Status code) 정보를 포함할 수 있다.
일 예로, AP(1100)가 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 WUR STA(1110)의 WUR 모드를 지원할 수 있다고 판단하면, 상태 코드 정보에는 승인 정보가 포함될 수 있다.
다른 일 예로, 만일 AP(1100)가 WUR 모드 요청 프레임을 WUR STA(1110)의 WUR 모드를 지원할 수 없다고 판단하면, 상태 코드 정보에는 거절 이유와 함께 거절 정보가 포함될 수 있다.
예를 들어, WUR 관련 정보는 AP(1100)에 의해 결정된 WUR STA(1110)를 위한 WUR 식별자(WUR Identifier, 이하 'WUR ID') 할당 정보가 포함될 수 있다. 이 경우, WUR 식별자 할당 정보는 유니캐스트를 위한 식별 정보 또는 그룹 단위의 멀티캐스트 혹은 브로드캐스트를 위한 식별 정보일 수 있다.
예를 들어, WUR 관련 정보는 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 AP(1100)에 의해 결정된 듀티 사이클 동작을 위한 파라미터 정보가 포함될 수 있다.
여기서, AP(1100)에 의해 결정된 듀티 사이클 동작을 위한 파라미터 정보에는 AP(1100)에 의해 결정된 듀티 사이클 동작의 시작 시점(starting point)에 대한 정보가 포함될 수 있다.
다른 예로, WUR 관련 정보는 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 AP(1100)에 의해 결정된 WUR 모드를 위해 사용될 WUR 채널에 대한 정보가 포함될 수 있다.
또 다른 예로, WUR 관련 정보는 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 AP(1100)에 의해 결정된 유니캐스트 방식의 웨이크업 패킷(WUP)의 전송 속도에 대한 정보가 포함될 수 있다.
또 다른 예로, WUR 관련 정보는 WUR 모드로 동작하기 전에 WUR STA(1110)과 동기를 맞추기 위한 타임스탬프 값에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또 다른 예로, WUR 관련 정보는 WUR STA(1110)이 WUR 모드에서 동작하면서 WUR 비콘을 정상적으로 수신할 수 있도록 WUR 비콘 프레임에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이어, WUR 모드 응답 프레임의 성공적인 수신을 알리는 제2 ACK 프레임을 송신한 이후, WUR STA(1110)은 WUR 관련 정보를 기반으로 WUR 모드로 동작할 수 있다.
도 11의 제2 구간(T2~T3)에서, WUR STA(1110)은 메인 라디오 모듈(1111)을 기반으로 QoS 널 프레임 또는 전력 관리(Power Management, 이하 'PM') 필드가 '1'로 설정된 데이터 프레임을 AP(1100)로 송신할 수 있다.
이어, WUR STA(1110)은 AP(1100)로부터 QoS 널 프레임 또는 데이터 프레임의 성공적인 수신을 알리는 제3 ACK 프레임을 메인 라디오 모듈(1111)을 기반으로 수신할 수 있다.
제3 ACK 프레임이 수신되면, WUR STA(1110)은 파워 세이빙을 위하여 메인 라디오 모듈(1111)이 어웨이크 상태(즉, ON 상태)에서 도즈 상태(즉, OFF 상태)로 천이하도록 제어할 수 있다.
도 11의 제3 시점(T3) 이후, WUR STA(1110)은 WUR-PS 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, WUR STA(1110)은 메인 라디오 모듈(411)이 도즈 상태에 있도록 제어할 수 있다. 또한, WUR STA(1110)은 WUR 모듈(412)이 턴-온 상태에 있도록 제어할 수 있다.
도 12는 WUR 모듈을 위한 WUR 듀티 사이클 동작을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, WUR STA이 WUR 모듈을 위한 듀티 사이클 동작을 수행할 때, WUR STA은 메인 라디오 모듈이 도즈 상태로 진입한 이후 WUR 모듈이 턴-온 상태에 있도록 요구되는 시간의 양을 줄일 수 있다.
도 12를 참조하면, WUR 모듈을 위한 WUR 듀티 사이클 동작을 위한 다양한 파라미터 정보가 설명된다.
예를 들어, 온 듀레이션(T1)은 WUR 모듈(1112)이 어웨이크 상태를 유지하는 시간의 길이일 수 있다. 또한, 온 듀레이션(T1)은 각 WUR 듀티 사이클마다 일정한 값으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 듀티 사이클 동작의 시작 시점(T2)은 WUR 모듈(1112)에 의한 WUR 듀티 사이클 동작이 시작되는 시점일 수 있다.
예를 들어, 듀티 사이클 구간(T3)은 각 WUR 듀티 사이클의 온 듀레이션 사이의 간격일 수 있다.
도 12에 도시된 온 듀레이션(T1), 듀티 사이클 동작의 시작 시점(T2) 및 듀티 사이클 구간(T3)는 WUR STA과 AP가 결합되는 단계에서 결정될 수 있다.
도 13는 본 실시 예에 따른 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법에 대한 순서도이다.
도 13의 명확하고 간결한 이해를 위해, 제1 무선 단말은 제2 무선 단말과 통신하기 위한 메인 라디오 모듈 및 OOK(On-Off Keying) 기법으로 변조된 웨이크업 패킷(Wake-Up Packet)을 제2 무선 단말로부터 수신하기 위한 WUR(Wake-Up Radio) 모듈을 포함한다고 가정할 수 있다. 또한, 제2 무선 단말은 AP와 상응한다고 가정할 수 있따.
S1310 단계에서, 제1 무선 단말은 WUR 모듈을 위한 WUR 모드 요청 프레임을 제2 무선 단말로 송신할 수 있다. 이 때, WUR 모드 요청 프레임은 메인 라디오 모듈을 통해 송신될 수 있다.
예를 들어, 본 실시 예에 따른 WUR 모드 요청 프레임은 WUR 모듈의 듀티 사이클 동작을 위한 온 듀레이션의 길이에 대한 제1 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, WUR 모듈의 듀티 사이클 동작을 위한 온 듀레이션의 길이는 도 12의 온 듀레이션(T1)과 상응할 수 있다.
예를 들어, 본 실시 예에 따른 WUR 모드 요청 프레임은 제1 무선 단말이 요청하는 동작 모드를 위한 모드 지시 정보를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 모드 지시 정보는 WUR 모듈이 WUR 모드로 진입(enter)함을 나타내는 제1 값 또는 WUR 모듈이 WUR 모드를 중지(suspend)함을 나타내는 제2 값 중 어느 하나의 값으로 설정될 수 있다.
본 명세서에서, 상기 WUR 모드 요청 프레임의 모드 지시 정보는 제1 값으로 설정되는 것으로 이해될 수 있다.
S1320 단계에서, 제1 무선 단말은 WUR 모드 요청 프레임에 대한 응답으로 WUR 모드 응답 프레임을 제2 무선 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때, WUR 모드 응답 프레임은 메인 라디오 모듈을 통해 수신될 수 있다.
예를 들어, 본 실시 예에 따른 WUR 모드 응답 프레임은 상기 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 제2 무선 단말에 의해 반환(return)되는 상태(status)에 대한 제2 정보, 제2 무선 단말에 의해 제1 무선 단말에 할당된 WUR 식별자(identifier)에 대한 제3 정보 및 듀티 사이클 동작의 시작 시점(starting time)에 대한 제4 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, WUR 모드 요청 프레임이 제2 무선 단말에 의해 승인될 때, 제2 정보에는 승인 상태 코드가 포함될 수 있다. 또한, WUR 모드 요청 프레임이 제2 무선 단말에 의해 거절될 때, 제2 정보에는 거절 상태 코드가 포함될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, WUR 모드 요청 프레임 및 WUR 모드 응답 프레임이 교환될 수 있다. 이에 따라, AP 및 WUR STA 간 WUR 모듈의 듀티 사이클에 대한 정보가 시그널링될 수 있다.
특히, 본 실시 예에 따르면, 저전력 동작을 기반으로 소비 전력 관점에서 향상된 성능을 갖는 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법 및 이를 이용한 무선 단말이 제공될 수 있다.
도 14는 본 다른 실시 예에 따른 WUR-PS 모드로 동작하는 WUR STA이 AP로부터 다운링크 데이터 프레임을 수신하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 14의 웨이크업 구간(TW~T1)에서, AP(14000)는 WUR-PS mode로 동작 중인 STA(1410)에게 전송될 다운링크 데이터를 버퍼할 수 있다. 이 때, AP(14000)는 STA(1410)에게 Unicast 타입의 웨이크업 패킷(WUP)을 전송할 수 있다.
도 14의 제1 구간(T1~T2)에서, 웨이크업 패킷(WUP)을 수신한 STA(1410)은 PS mode를 중지(suspend)시키면서 동시에 WUR radio 모드에서 WLAN radio 모드로 전환할 수 있다.
예를 들어, STA(1410)은 PS mode를 종료함을 알리기 위하여 PS-Poll 프레임(예로, QoS Null frame, UL Data frame)에 포함된 Power Management bit(예로, MAC Header중 Frame control field에 위치)를 '0'으로 설정하여 전송할 수 있다.
이어, 이를 수신한 AP(14000)는 STA(1410)로 제1 다운링크 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들어, AP(14000)에 의해 전송될 다운링크 데이터가 더 있음을 알리기 위해, 제1 다운링크 데이터의 More Data bit(예로, MAC Header중 Frame control field에 위치)이 '1'로 설정될 수 있다.
이에 따라, STA(1410)은 제1 다운링크 데이터 프레임의 수신 후에도 후속 데이터 프레임의 수신을 위하여 대기할 수 있다.
이어, AP(14000)는 남은 다운링크 데이터 프레임를 전송할 수 있다. 이 경우, 남은 다운링크 데이터 프레임 중 마지막 다운링크 데이터 프레임의 MD bit는 '0'으로 설정될 수 있다.
MD bit가 '0'으로 설정된 DL Data가 수신되면, STA(1410)은 다시 PS mode로 동작하기 위하여 PM bit가 '1'로 설정된 QoS Null 프레임(또는 UL Data도 가능)을 AP(1400)로 전송할 수 있다.
이어, STA(1410)은 AP(14000)로부터 ACK 프레임을 수신한 뒤 다시 PS mode로 동작할 수 있다.
종래 WUR STA이 PS mode로 동작하는 방법은 크게 PSP, PSM, U-APSD, TWT 4가지 방법이 있을 수 있다. 이를 WUR mode과 중첩하여 동작하게 하는 방법은 경우에 매우 다양하기 때문에 복잡하다.
그러나, 도 14의 실시 예에 따르면, 기존의 PS mode에 상관없이 WUR STA이 일괄적으로 동작할 수 있기 때문에 AP와 WUR STA이 사이에 전력 관리를 위한 동작이 간단해질 수 있다.
종래에 따르면, 다운링크 데이터 프레임이 수신될 때마다 WUR STA는 PS-Poll 프레임 혹은 QoS Null frame을 전송하거나, Service period에서만 전송이 가능할 수 있다. 즉, 종래에 따르면, AP가 단말의 현재 동작 상태를 확실하게 알 수 없는 경우가 있다.
그러나, 도 14의 실시 예에 따르면, AP는 효율적으로 DL Data 전송을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 각 상황에서 WUR STA의 전력 상태를 확실하게 알 수 있기에 효율적인 전력 관리가 가능해 질 수 있다.
도 15는 본 실시 예가 적용될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 15을 참조하면, 무선 장치는 상술한 실시 예를 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.
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. 트랜시버(1530)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 트랜시버(1530)는 수신 신호 및/또는 송신 신호의 증폭을 위한 증폭기와 특정한 주파수 대역 상으로의 송신을 위한 밴드패스필터를 포함할 수 있다.
프로세서(1510)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1510)는 전술한 본 실시 예에 따른 동작을 수행할 수 있다. 즉, 프로세서(1510)는 도 1 내지 14의 실시 예에서 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.
본 명세서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 명세서의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법에 있어서,
    메인 라디오 모듈 및 OOK(On-Off Keying) 기법으로 변조된 웨이크업 패킷(Wake-Up Packet)을 수신하기 위한 WUR(Wake-Up Radio) 모듈을 포함하는 제1 무선 단말이, 상기 WUR 모듈을 위한 WUR 모드 요청 프레임을 제2 무선 단말로 송신하되,
    상기 WUR 모드 요청 프레임은 상기 WUR 모듈의 듀티 사이클 동작을 위한 온 듀레이션의 길이에 대한 제1 정보를 포함하는, 단계; 및
    상기 제1 무선 단말이, 상기 WUR 모드 요청 프레임에 대한 응답으로 WUR 모드 응답 프레임을 상기 제2 무선 단말로부터 수신하되,
    상기 WUR 모드 응답 프레임은 상기 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 상기 제2 무선 단말에 의해 반환(return)되는 상태(status)에 대한 제2 정보, 상기 제2 무선 단말에 의해 상기 제1 무선 단말에 할당된 WUR 식별자(identifier)에 대한 제3 정보 및 상기 듀티 사이클 동작의 시작 시점(starting time)에 대한 제4 정보를 포함하는, 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 WUR 모드 요청 프레임은 제1 무선 단말이 요청하는 동작 모드를 위한 모드 지시 정보를 더 포함하고,
    상기 모드 지시 정보는 상기 WUR 모듈이 WUR 모드로 진입(enter)함을 나타내는 제1 값 또는 상기 WUR 모듈이 WUR 모드를 중지(suspend)함을 나타내는 제2 값 중 어느 하나의 값으로 설정되는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 WUR 모드 요청 프레임의 상기 모드 지시 정보는 상기 제1 값으로 설정되는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 WUR 모드 요청 프레임이 상기 제2 무선 단말에 의해 승인될 때, 상기 제2 정보에는 승인 상태 코드가 포함되고,
    상기 WUR 모드 요청 프레임이 상기 제2 무선 단말에 의해 거절될 때, 상기 제2 정보에는 거절 상태 코드가 포함되는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 WUR 모드 요청 프레임은 상기 메인 라디오 모듈을 통해 송신되고,
    상기 WUR 모드 응답 프레임은 상기 메인 라디오 모듈을 통해 수신되는 방법.
  6. 무선랜 시스템에서 통신하기 위한 방법을 수행하기 위해 메인 라디오 모듈 및 OOK(On-Off Keying) 기법으로 변조된 웨이크업 패킷(Wake-Up Packet)을 수신하기 위한 WUR(Wake-Up Radio) 모듈을 포함하는 제1 무선 단말에 있어서,
    무선 신호를 송신하거나 수신하는 트랜시버(transceiver); 및
    상기 트랜시버를 제어하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    상기 WUR 모듈을 위한 WUR 모드 요청 프레임을 제2 무선 단말로 송신하도록 구현되되,
    상기 WUR 모드 요청 프레임은 상기 WUR 모듈의 듀티 사이클 동작을 위한 온 듀레이션의 길이에 대한 제1 정보를 포함하고,
    상기 WUR 모드 요청 프레임에 대한 응답으로 WUR 모드 응답 프레임을 상기 제2 무선 단말로부터 수신하도록 구현되되,
    상기 WUR 모드 응답 프레임은 상기 WUR 모드 요청 프레임을 기반으로 상기 제2 무선 단말에 의해 반환(return)되는 상태(status)에 대한 제2 정보, 상기 제2 무선 단말에 의해 상기 제1 무선 단말에 할당된 WUR 식별자(identifier)에 대한 제3 정보 및 상기 듀티 사이클 동작의 시작 시점(starting time)에 대한 제4 정보를 포함하는 무선 단말.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 동작 정보는 상기 WUR 모듈을 기반으로 상기 웨이크업 패킷을 수신하기 위해 상기 WUR 모듈에 의해 지원되는 전송 속도에 대한 정보를 더 포함하는 무선 단말.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 전송 속도가 상기 제2 무선 단말에 의해 지원되지 않는 경우, 상기 결합 응답 프레임은 상기 결합을 거절(reject)하는 정보를 포함하는 무선 단말.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 동작 정보는 상기 WUR 모듈을 기반으로 상기 웨이크업 패킷을 수신하기 위해 상기 WUR 모듈에 의해 지원되는 WUR 채널에 대한 정보를 더 포함하는 무선 단말.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 WUR 채널이 상기 제2 무선 단말에 의해 지원되지 않는 경우, 상기 결합 응답 프레임은 상기 결합을 거절(reject)하는 정보를 포함하는 무선 단말.
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